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压力容器缺陷处理的一般原则

2021-06-211940

在用移动式压力容器的缺陷处理应符合“合乎使用”的原则。当然,缺陷的修复处理不是要使容器恢复到现行(或原来)的设计、制造标准所要求的质量水平,因而不能完全套用制造标准,而应从实际出发,分析、总结事故规律,以安全可靠一与经济合理为基点,对缺陷进行具体分析后编制返修方案。

(1)结构设计缺陷处理不合理的结构可使移动式压力容器的承压部件产生过高的局部应力,并由此导致容器罐体的疲劳裂纹或脆性断裂。同时,不合理的结构往往难以保证焊接质量,因而是压力容器罐体破坏的重要原因。判断结构是否合理的主要依据是:有关的设计规范和标准;应力状况和应力水平;是否能保证焊接质量;在使用中是否产生因结构不合理而引起的裂纹、变形等缺陷。

对于不合理的结构都应进行必要的修复处理,如:角辉缝的凹陷应圆滑过渡;器壁的腐蚀深太深而不能保证容器安全运行时,要采用挖补等。对于难以修复且不能保证安全运行的应判废。

(2)制造缺陷的处理

1)对于某些特殊移动式压力容器,如低、剧毒介质及低温移动式压力容器,如果材质不明或材料性能不符合设计规范或使用情况不良等,应停止使用或改作他用。

2)成形组装缺陷处理:成形组装缺陷对容器安全运行影响较大的是错边和棱角,如是一般性超标可不作处理;严重的,应作无损探伤检查,确认是否还存在其他缺陷。当确认无其他缺陷时则通过应力分析,然后作出能否继续使用的结论。如果存在裂纹、未熔合、未焊透等其他缺陷,则应消除缺陷或补焊修复。

3)焊接缺陷处理:低温容器、载荷变化幅度大或频繁间歇操作容器的缝咬边,都应打磨消除。其他容器若内表面焊缝咬边深度不大于0. 5mm.或外表面焊缝咬边深度不大于1. 0mm,连续长度不大于100mm及焊缝两侧咬边总长不超过该焊缝长度的10%时,可不作处理。超过上述规定则应打磨消除。

裂纹和近表面的未熔合、未焊透及沿焊缝柱状晶呈“八”字形分布的气孔等危险缺陷,均应挖除并补焊,严重者应予判废。特殊况下,可按规定经过严格的安全评定后监督使用。

(3)运行缺陷的处理运行缺陷是容器罐体在实际运行中,受到压力、温度和介质三者长期作用而产生的,是缺陷处理的重点。现将处理要点分述于下:

1)腐蚀缺陷的处理。内壁发现有晶间腐蚀、应力腐蚀等缺陷的容器一般不应继续使用。如果腐蚀程度轻微,允许根据具体情况,在改变原有操作条件(不可能再产生同类型的腐蚀)下使用。

对于离散的点腐蚀,若其腐蚀深度不超过容器壁厚(不含腐蚀裕)1/5,在直径为200mm范围内,沿任一直径的点蚀长度之和不大于40mm,点蚀面积之和不大于40cm²,腐蚀点周不存在裂纹,则一般可不予处理,否则应根据具体情况,作降压使用、更换或判废处理。对于均匀腐蚀和局部腐蚀(片蚀、坑蚀等),如按剩余的平均壁厚(应扣除至下一次检验期的腐蚀裕量)校核强度合格,则可不作处理;否则应根据具体情况,作更换或判废处理。

2)裂纹缺陷处理。在容器罐体检验中,若发现裂纹缺陷,首先要分析裂纹产生的原因,然后根据其严重程度(裂纹尺寸、部位等)、性质和容器的具体条件(材料韧性、操作条件下的应力水平、变载频率等)确定处理方法。对于表面裂纹,应采取适当措施彻底消除。

由于结构不良、局部应力过高而产生裂纹的容器罐体,不宜继续使用。因为消除原有裂纹而留下的坑痕或补焊操作都将引起该处应力进一步增加。在重新使用中还会产生新的裂纹;同理,具有腐蚀裂纹的容器也不能继续使用。在特殊情况下,含有裂纹的容器可按规定经过严格的安全评定,决定是否继续使用或降压使用或判废。

3)变形缺陷的处理。产生变形缺陷的容器罐体,除了不很严重的凹陷外,一般不宜继续使用。因塑性变形的容器罐体其壁厚总有不同程度的减薄。而且,产生变形部位的材料也因应变硬化而降低韧性和塑性储备,耐蚀性能随之下降。对于轻微的面积不大的鼓包变形,不涉及容器罐体的其他部分,在材料可焊性较好的情况下,可考虑采用挖补处理:将鼓包变形部分挖去,再用相同的材料压成相同形状的板进行焊补,然后按照容器的技术要求进行技术检验。

 


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