摘　要　介紹了在役壓力容器常見(jiàn)缺陷以及它們的處理方法

關(guān)鍵詞　在役壓力容器 缺陷處理 安全評(píng)定

The defects treatment of the inservice pressure vessel

Abstract　It introduces common defects of the inservice pressure vessel and the treatment method of these defects.

Keywords　Inservice pressure vessel　The defects treatments　Safety assessment

通過(guò)檢檢可發(fā)現(xiàn)在役壓力容器存在著大量的各種各樣的缺陷，尤其是十年動(dòng)亂期間制造的壓力容器，普遍都存在著先天和后天性缺陷。如果將這些帶缺陷的壓力容器都報(bào)廢，其損失巨大。根據(jù)《檢規(guī)》的有關(guān)精神要求，對(duì)在役壓力容器的缺陷處理應(yīng)掌握“合于使用”的原則，對(duì)其缺陷的處理不是為了使其恢復(fù)到現(xiàn)行設(shè)計(jì)、制造標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)在役壓力容器中的缺陷應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，正確運(yùn)用理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)要考慮安全可靠與經(jīng)濟(jì)合理。進(jìn)行正確的處理，使大量的帶缺陷的壓力容器起死回生，給國(guó)家及企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

在役壓力容器常見(jiàn)的缺陷是表面缺陷和焊縫內(nèi)部缺陷。表面缺陷主要有：裂紋、腐蝕、變形、機(jī)械損傷、工卡具焊跡、電弧擦傷、弧坑、焊縫氣孔、焊縫夾渣、焊瘤、內(nèi)凹、咬邊、錯(cuò)邊、棱角以及焊縫的成型不符合有關(guān)規(guī)定等。焊縫內(nèi)部缺陷主要有：氣孔、夾渣、夾鎢、未焊透、未熔合、裂紋等。以上這些缺陷有些是制造時(shí)遺留下來(lái)的，有些是使用中產(chǎn)生的，處理的重點(diǎn)應(yīng)是使用中產(chǎn)生的缺陷。

1 表面缺陷的處理意見(jiàn)

（1）表面裂紋的處理。根據(jù)產(chǎn)生的部位不同分為母材裂紋和焊縫裂紋，母材裂紋是在軋制鋼板時(shí)形成的，而焊縫裂紋是在熔化焊接時(shí)產(chǎn)生的，它可分為熱裂紋、冷裂紋和再熱裂紋。熱裂紋是焊縫金屬由結(jié)晶開始一直冷卻到固相線732℃以前所產(chǎn)生的裂紋，特征是沿原奧氏體晶界開裂，多產(chǎn)生在焊縫中心，個(gè)別情況下產(chǎn)生在焊接熱影響區(qū)，近焊縫的母材夾渣也可能引起熱裂紋。冷裂紋是焊縫金屬冷卻到300℃以下時(shí)所產(chǎn)生的，也稱氫致裂紋或延遲裂紋，常產(chǎn)生在熱影響區(qū)的熔合線附近的過(guò)熱區(qū)中，有時(shí)也產(chǎn)生于焊縫金屬中。再熱裂紋是在熱處理或500~600℃工作后產(chǎn)生的裂紋，常產(chǎn)生于焊縫熱影響區(qū)的粗晶區(qū)中，對(duì)于母材裂紋用砂輪機(jī)打磨消除，對(duì)于焊縫裂紋只要不是因選材不當(dāng)或不是因結(jié)構(gòu)的原因造成的，一般用砂輪機(jī)打磨消除。打磨消除裂紋后的剩余壁厚只要滿足強(qiáng)度要求，可不進(jìn)行補(bǔ)焊，打磨部位應(yīng)光滑并圓滑過(guò)渡，側(cè)面斜度應(yīng)不大于1：4，反之，則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊恢復(fù)，確是因選材不當(dāng)造成的裂紋，該容器應(yīng)報(bào)廢，如是因結(jié)構(gòu)不當(dāng)造成的可視具體情況作出修復(fù)或判廢處理。

（2）表面腐蝕的處理。形成的原因一是由于大氣腐蝕，二是由容器內(nèi)的介質(zhì)引起的腐蝕。表面腐蝕分為均勻性面腐蝕和分散點(diǎn)腐蝕。均勻性的面腐蝕按最小剩余壁厚進(jìn)行強(qiáng)度校核，如強(qiáng)度滿足，可不作處理，但應(yīng)圓滑過(guò)渡，對(duì)分散的點(diǎn)腐蝕，如同時(shí)符合下列條件的可不作處理：①腐蝕深度不超地壁厚（扣除腐蝕裕量）的1/5；②在直徑為200mm的范圍內(nèi)，點(diǎn)腐蝕面積不超過(guò)40cm2或沿任一直徑點(diǎn)腐蝕長(zhǎng)度之和不超過(guò)40mm，反之，則視具體情況作補(bǔ)焊恢復(fù)或作降壓、更換處理。

（3）變形（凹陷、鼓包）的處理。對(duì)此缺陷處理應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行分析。如是由于使用過(guò)程中產(chǎn)生的變形，該容器一般都判廢。反之，則可繼續(xù)或限定條件使用。

（4）機(jī)械損傷、工卡具焊跡、電弧擦傷的處理。對(duì)此缺陷一般用砂輪打磨消除后的最小乘余壁厚滿足強(qiáng)度要求，可不補(bǔ)焊，但對(duì)打磨部位進(jìn)行圓滑過(guò)渡，側(cè)面斜度應(yīng)不大于1：4。反之，應(yīng)補(bǔ)焊恢復(fù)。對(duì)不銹耐酸鋼容器的表面如有影響耐腐蝕性能的缺陷，必須進(jìn)行修磨或補(bǔ)焊。

（5）弧坑、焊縫氣孔、焊縫夾渣、焊瘤、內(nèi)凹和焊縫成型不符合有關(guān)規(guī)定的處理。對(duì)此缺陷一般均用砂輪機(jī)打磨消除。如焊縫余高低于母材1mm?？蛇M(jìn)行補(bǔ)焊恢復(fù)。

（6）咬邊的處理。對(duì)低溫容器、交變載荷或頻繁間歇操作的焊縫咬邊，都應(yīng)打磨消除。其它容器一般可按下列原則處理：①內(nèi)表面焊縫咬邊深度不超過(guò)0.5mm，連續(xù)長(zhǎng)度不超過(guò)100mm，且焊縫兩側(cè)咬邊總長(zhǎng)不超過(guò)該焊縫長(zhǎng)度的10%者，可不作處理。超過(guò)者，一般應(yīng)打磨消除或打磨后補(bǔ)焊。②外表面焊縫咬邊深度不超過(guò)1.0mm，連續(xù)長(zhǎng)度不超過(guò)100mm，且焊縫兩側(cè)咬邊總長(zhǎng)不超過(guò)該焊縫長(zhǎng)度的15%者，可不作處理，超過(guò)者，一般應(yīng)打磨消除或打磨后補(bǔ)焊。

（7）錯(cuò)邊、棱角的處理。屬于一般性超標(biāo)，可作打磨處理或不作處理。對(duì)于超標(biāo)嚴(yán)重的應(yīng)通守應(yīng)力分析，作出能否繼續(xù)使用的結(jié)論。

2 焊縫內(nèi)部缺陷的處理意見(jiàn)

一是使用當(dāng)中產(chǎn)生的缺陷。二是根據(jù)《檢規(guī)》中的第36條規(guī)定執(zhí)行，如安全等級(jí)達(dá)不到要求，則按CVDA-84《壓力容器缺陷評(píng)定》進(jìn)行安全評(píng)定，或視具體情況作出返修判廢。進(jìn)行安全評(píng)定時(shí)，求出等效裂紋尺寸ā和許用裂紋尺寸ac,如ā〈am= ac/n（安全系數(shù)n≥2），則可不必返修。對(duì)那些工作條件苛刻、制造質(zhì)量差的容器，還可提高安全系數(shù)n來(lái)解決。因此，安全評(píng)定可大量節(jié)省人力、物力和財(cái)力。例如，上海第三鋼鐵廠一臺(tái)1969年制造的135m3的氧氣球罐，在1990年的檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有50張超標(biāo)片，其中有12張片子超過(guò)了《檢規(guī)》中的有關(guān)規(guī)定。這12張超標(biāo)片的性質(zhì)是未熔合4張，未焊透3張，裂紋1張，條渣和密孔共4張，通過(guò)安全評(píng)定均合格。在1993年、1996年的再次開罐檢查中發(fā)現(xiàn)這12張片子的缺陷幾乎沒(méi)有發(fā)展。因此，該罐可繼續(xù)使用，不必返修。

通過(guò)安全評(píng)定和成功的經(jīng)驗(yàn)，判斷缺陷是否返修可根據(jù)以下原則決定：①超過(guò)許用裂紋尺寸am的所有缺陷都應(yīng)該挖磨后補(bǔ)焊修復(fù)；②對(duì)小于許用裂紋尺寸a m的焊縫內(nèi)部缺陷一般可不作處理，但須計(jì)算出疲勞壽命，在其壽命期內(nèi)進(jìn)行定期檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)缺陷擴(kuò)展，可再作補(bǔ)焊修復(fù)處理；③連續(xù)長(zhǎng)度大于100mm缺陷應(yīng)補(bǔ)焊修復(fù)；④檢測(cè)出的特征尺寸超過(guò)10mm的裂紋必須進(jìn)行補(bǔ)焊；⑤如錯(cuò)邊或棱角超標(biāo)嚴(yán)重的部位內(nèi)部有超標(biāo)缺陷，則應(yīng)按CVDA-84《壓力容器缺陷評(píng)定》中介紹的方法求得該處的集中應(yīng)力，并疊加其他應(yīng)力，求得該處的允許裂紋并與現(xiàn)有缺陷相比較，如不安全，則返修。