壓力容器常見缺陷

1、壓力容器常見缺陷壓力容器缺陷對裝備性能及安全影響很大，出了事故后悔可是來不及的。壓力容器到底都有哪些缺陷？你知道該如何避免嗎？1、裂紋CRACK2、焊接缺陷WELDING DEFECTS3、其他缺陷OTHER DEFECTS（1）分層缺陷；（2）表面張口型缺陷；（3）沖刷缺陷；（4）腐蝕缺陷；（5）變形缺陷。容器在制造過程中產(chǎn)生的另一種缺陷是造成殼體幾何形狀的不連接，如凹凸不平、接縫角變形等。各種回轉(zhuǎn)殼體在內(nèi)壓作用下的應(yīng)力與它的曲率半徑有關(guān)。曲率半徑不同的兩種殼體連接在一起時，由于應(yīng)力不同，所產(chǎn)生的變形也不一樣。但它們又相互約束，并由此在交接處引起剪力和彎矩，使殼體產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，造成過高的

2、局部應(yīng)力。一般說來，直徑大而深度小的凹陷，幾何形狀的變化比較緩和，所產(chǎn)生的影響也小。在容器制造過程中產(chǎn)生的封頭凹凸不平，一般都是變化比較緩和的。內(nèi)應(yīng)力的影響一般來說，冷變形量越大，所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力也越大。容器殼體上殘存的內(nèi)應(yīng)力即使不至于產(chǎn)生裂紋，也會加劇壓力容器的疲勞破裂和應(yīng)力腐蝕破裂。對化工容器進(jìn)行氣密試驗主要是為了檢驗容器的嚴(yán)密性。作過氣壓強度試驗，并經(jīng)檢查合格的容器可不另做氣密性試驗。氣密性試驗必須在液壓試驗合格后進(jìn)行，其試驗壓力為設(shè)計壓力的1.05倍。試驗時壓力應(yīng)緩慢上升，達(dá)到規(guī)定試驗壓力后保壓10min，然后降至設(shè)計壓力，在焊縫和連接部位進(jìn)行滲漏檢查。小型容器也可浸入水中檢查。如有泄漏

3、，修補后重新進(jìn)行液壓試驗和氣密試驗。1、外部檢查（1）壓力容器的本體、接口部位、焊接接頭等的裂紋、過熱、變形、泄漏等；檢漏孔、信號孔的漏液、漏氣、檢漏管疏通。（2）外表面的腐蝕，保溫層破損、脫落、潮濕、跑冷；相鄰管道或構(gòu)件的異常振動、響聲、相互摩擦。（3）支承或支座的損壞，基礎(chǔ)下沉、傾斜、開裂，緊固螺栓的完好情況。（4）檢查確認(rèn)安全附件是否符合規(guī)定要求。2、結(jié)構(gòu)檢查（重點檢查以下部位）（1）筒體與封頭的連接、角接、搭接、布置不合理的焊接；（2）方形孔、人孔、檢查孔及其補強；（3）封頭、支座、支承；（4）法蘭及排污口。3、幾何尺寸檢查可根據(jù)原始資料進(jìn)行下列內(nèi)容檢查）（1）縱、環(huán)焊縫對口錯邊量、棱

4、角度，焊縫余高，角焊縫的焊縫厚度和焊角尺寸及布置不合理的焊縫；（2）同一斷面上最大直徑與最小直徑，封頭表面、直邊高度和縱向皺折，不等厚板（鍛）件對接接頭未進(jìn)行削薄過度的超差情況；（3）直立壓力容器和球形壓力容器支柱的垂直度；（4）繞帶式壓力容器相鄰鋼帶間隙。4、表面缺陷檢查（1）腐蝕與機械損傷測定其深度、直徑、長度及其分布，并標(biāo)圖記錄。對非正常的腐蝕，應(yīng)查明原因。（2）表面裂紋1）內(nèi)表面的焊縫（包括近縫區(qū)），應(yīng)以肉眼或510倍放大鏡檢查裂紋。有下列情況之一的，應(yīng)進(jìn)行不小于焊縫長度20%的表面探傷檢查；材料強度級別b540MPa的；Cr-Mo鋼制的；有奧氏體不銹鋼堆焊層的；介質(zhì)有應(yīng)力腐蝕傾向的；

5、其他有懷疑的焊縫。如發(fā)現(xiàn)裂紋，檢驗員應(yīng)根據(jù)可能存在的潛在缺陷，確定增加表面探傷的百分比；如仍發(fā)現(xiàn)裂紋，則應(yīng)進(jìn)行全部焊縫的表面探傷檢查。同時要進(jìn)一步的檢查外表面的焊縫可能存在的裂紋缺陷。內(nèi)表面的焊縫已有裂紋的部位，對其相應(yīng)外表面的焊縫應(yīng)進(jìn)行抽查。2）對應(yīng)力集中部位、變形部位、異種鋼焊接部位、工卡具焊跡、電弧損傷處和易產(chǎn)生裂紋部位，應(yīng)重點檢查。3）有晶間腐蝕傾向的，可采用金相檢驗或錘擊檢查。錘擊檢查時，用0.51.0kg的手錘，敲擊焊縫兩側(cè)或其他部位。）繞帶式壓力容器的鋼帶始、末端焊接接頭，應(yīng)進(jìn)行表面裂紋檢查。（）焊縫咬邊檢查（）其他對焊接敏感性材料，還應(yīng)注意檢查可能發(fā)生的焊趾裂紋。變形及變形尺寸

6、測定，可能伴生的其他缺陷以及變形原因分析5、壁厚測定（1）測定點的位置應(yīng)有代表性，并有足夠的測定點數(shù)。測定后應(yīng)標(biāo)圖記錄。測定點的位置，一般應(yīng)選擇下列部位：1）液位經(jīng)常波動部位；2）易腐蝕、沖蝕部位；3）制造成型時，壁厚減薄部位和使用中產(chǎn)生變形的部位；4）檢查表面缺陷時，發(fā)現(xiàn)的可疑部位。（2）利用超聲波測厚儀測定壁厚時，如遇到母材存在夾層缺陷，應(yīng)增加測定點或用超聲波探傷儀，查明夾層分布的情況，以及與母材表面的傾斜度。 測定臨氫介質(zhì)的壓力容器壁厚時，如發(fā)現(xiàn)壁厚增值，應(yīng)考慮氫腐蝕的可能性。6、材質(zhì)（1）主要受壓元件材質(zhì)的種類和牌號一般應(yīng)查明。材質(zhì)不明者，對于無特殊要求的鋼制壓力容器，允許按鋼號Q23

7、5材料強度的下限值，進(jìn)行強度校核；對于槽、罐車和有特殊要求的壓力容器，必須查明材質(zhì)。 對于已經(jīng)進(jìn)行過此項檢查，且已作出明確處理的，不再重復(fù)檢查。（2）主要受壓元件材質(zhì)是否劣化，可根據(jù)具體情況，采用化學(xué)分析、硬度測定、光譜分析或金相檢驗等，予以確定。7、有覆蓋層的壓力容器（1）保溫層是否拆除，應(yīng)根據(jù)使用工況和外部環(huán)境條件而定。有下列情況之一者，可不拆除保溫層。1）制造時對焊縫全部表面已探傷合格；2）對有代表性的部位局部抽查，未發(fā)現(xiàn)裂紋等缺陷；3）外部環(huán)境沒有侵入或跑冷；4）外部環(huán)境有可靠的防腐蝕措施；5）有類似使用經(jīng)驗的；6）檢驗員認(rèn)為沒有必要的。（2）有金屬襯里的壓力容器，如發(fā)現(xiàn)襯里有穿透性腐

8、蝕、裂紋、局部鼓包或凹陷，檢查孔已流出介質(zhì)，應(yīng)局部或全部拆除襯里層，查明本體的腐蝕狀況或其他缺陷。（3）用奧氏體不銹鋼堆焊襯里的，如發(fā)現(xiàn)襯里破壞、龜裂、剝離和脫落等。對于非金屬材料作襯里的，如發(fā)現(xiàn)襯里破壞、龜裂或脫落，或在運行中本體壁溫出現(xiàn)異常，應(yīng)局部或全部拆除襯里，查明本體的腐蝕狀況或其他缺陷。（4）對于內(nèi)外表面有覆蓋層的，應(yīng)先按本題2、4檢查內(nèi)表面，如發(fā)現(xiàn)有裂紋等嚴(yán)重缺陷，則應(yīng)在外表面局部或全部拆除覆蓋層，進(jìn)行檢驗。8、焊縫埋藏缺陷檢查（1）有下列情況之一時，一般應(yīng)進(jìn)行射線探傷或超聲波探傷檢查，必要時還應(yīng)相互復(fù)驗。1）制造中焊縫經(jīng)過兩次以上返修或使用過程中焊縫補焊過的部位；2）檢驗時發(fā)現(xiàn)焊

9、縫表面裂紋，認(rèn)為需要進(jìn)行焊縫埋藏缺陷檢查的；3）錯邊量和棱角度有嚴(yán)重超標(biāo)的焊縫部位；4）使用中出現(xiàn)焊縫泄漏的部位及其兩端延長部位；5）用戶要求或檢驗員認(rèn)為有必要的部位。 已進(jìn)行過此項檢查，再次檢驗時，如無異常情況，一般可不再復(fù)查。（2）檢驗方法和抽查數(shù)量，由檢驗員根據(jù)具體情況確定。9、安全附件檢查按照有關(guān)安全附件規(guī)定，進(jìn)行安全附件檢查。10、緊固件檢查對高壓螺栓應(yīng)逐個清洗。檢查其損傷和裂紋情況，必要時應(yīng)進(jìn)行表面無損探傷。應(yīng)重點檢查螺紋及過渡部位的無環(huán)向裂紋。（1）外部檢查。是指專業(yè)人員在壓力容器運行中的定期在線檢查，每年至少一次。（2）內(nèi)外部檢驗。是指專業(yè)檢驗人員，在壓力容器停機時的檢驗，其期

10、限分為： 安全狀況等級為13級的，每隔6年至少一次； 安全狀況等級為34級的，每隔3年至少一次。（3）耐壓試驗。是指壓力容器停機檢驗時，所進(jìn)行的超過最高工作壓力的液壓試驗或氣壓試驗，其周期每10年至少一次。外部檢查和內(nèi)外部檢驗內(nèi)容及安全狀況等級的規(guī)定，見在用壓力容器檢驗規(guī)程。有下列情況之一的壓力容器，內(nèi)外部檢驗期限應(yīng)適當(dāng)縮短：（1）介質(zhì)對壓力容器材料的的腐蝕情況不明、介質(zhì)對材料的腐蝕速率大于0.25mm/a，以及設(shè)計者所確定的腐蝕數(shù)據(jù)嚴(yán)重不準(zhǔn)確的；（2）材料焊接性能差，在制造時曾多次返修的；（3）首次檢驗的；（4）使用條件差，管理水平低的；（5）使用期限超過15年，經(jīng)技術(shù)鑒定，確認(rèn)不能按正常檢

11、驗周期使用的；（6）檢驗員認(rèn)為應(yīng)該縮短的。有下列情況之一的壓力容器，內(nèi)外部檢驗期限應(yīng)適當(dāng)延長：（1）非金屬襯里層完好的，但其檢驗周期不應(yīng)超過9年；（2）介質(zhì)對材料的腐蝕速率低于0.1mm/a或有可靠的耐腐蝕金屬襯里的壓力容器，通過一至二次內(nèi)外部檢驗，確認(rèn)符合原要求的，但不應(yīng)超過10年；（3）裝有觸媒的反應(yīng)器以及裝有充填物的大型壓力容器，其定期檢驗周期由使用單位根據(jù)設(shè)計圖樣和實際使用情況確定。熱裂紋都是沿著焊縫金屬中樹狀結(jié)晶的交界處發(fā)生并發(fā)展的。最常見的情況是在焊縫中間沿焊縫長度方向開裂，有時在焊縫內(nèi)部分布兩個樹枝狀晶粒之間。熱裂紋都產(chǎn)生在晶界處，這說明在焊縫結(jié)晶過程中晶界是個薄弱地帶。產(chǎn)生熱裂

12、紋的原因就是焊縫中有液態(tài)間層存在，和結(jié)晶過程中焊縫受到拉應(yīng)力的作用。存在液態(tài)間層是發(fā)生熱裂紋的根本原因，而拉應(yīng)力是熱裂紋的必要條件。并不是整個結(jié)晶過程的后期，在固相線附近才是產(chǎn)生熱裂紋的危險溫度區(qū)。近縫區(qū)的金屬同樣加熱到很高溫度（稍低于熔點），如果近縫區(qū)母材的晶界有雜質(zhì)或低熔點共晶存在，在熱的作用下就在熔化，于晶界處形成液態(tài)間層，冷卻過程中出現(xiàn)的拉應(yīng)力就會使近縫區(qū)產(chǎn)生熱裂紋。在焊縫熱裂紋和近縫區(qū)的熱裂紋存在著相互依存的關(guān)系，近縫區(qū)熱裂紋可能是焊縫熱裂紋的延續(xù)，也可能是焊縫熱裂紋的起源。缺口及其端部小面積材料的狀態(tài)是決定一個構(gòu)件是否呈脆性狀態(tài)破壞的重要因素，常見的許多脆性破壞均始于缺口或裂紋的端部。其原因在于，當(dāng)受拉伸的構(gòu)件存在缺口（裂口）時，由于其不連續(xù)性，則拉伸應(yīng)力不可能傳到裂紋的橫截面，加到裂紋區(qū)域的載荷，則被傳到裂紋端部的一個小區(qū)域內(nèi)，這樣在該處就產(chǎn)生一個高的局部集中應(yīng)力和應(yīng)變。當(dāng)然裂紋愈長，則局部應(yīng)力和應(yīng)變越大。 裂紋端部的局部應(yīng)力隨著施加應(yīng)力增加而增大，很快達(dá)到材料的屈服強度，這就會使橫截面積縮小。而鄰近裂紋面的材料，在拉伸方向是沒有應(yīng)力的，這部分材料將阻止裂紋端部小體積金屬