Ⅲ类压力容器接管角焊缝裂纹分析
三类压力容器焊缝裂纹修补方案
三类压力容器焊缝裂纹修补方案三类压力容器焊缝裂纹修补方案一、编制依据1．TSG-R0004-2009《压力容器安全技术监察规程》2．GB150-1998《钢制压力容器》3．JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》4．JB/T4730-2005 压力容器无损检测二、主题内容与适用范围2.1 工程项目简介本方案提出了检修过程的详细质量标准、相关技术及安全注意事项。
聚合釜是聚丙烯生产的主要设备，其设计压力 4.0MPa 、转速55r/min、轴直径为150mm。
三、设备修前运行状况与检修原因由于聚合釜R-801/4在生产运行过程釜体与夹套之间有内漏现象，经兰石所做磁粉探伤发现底部喷料口法兰与釜体及夹套焊缝西侧有约165mm裂纹，中部热偶焊缝处约有80mm裂纹。
制定了聚合釜R-801/4缺陷处理方案，消除该设备隐患。
见图：R-801/4设备参数（表一）设备类型介质压力(Mpa)温度 (℃) 规格重量（t）材质容积 (m3)R-801/4聚合釜设备参数三类丙烯、粉料操作：3.6设计：4.0操作：83设计：100Φ2000*8216 14.917主体材质16MNR（δ=30mm）12四、检修内容4.1、检修前准备工作4.1.1、设备内介质彻底排空，置换合格后加盲板隔离。
对R-801/4进行氮气置换，置换合格后加盲板与系统隔离。
4.1.2、备好有限空间作业的安全防护用具；4.1.3、提前接好临时电源；4.1.4、准备好碳弧气刨、打磨工具；4.1.5、上下人孔安装风机低吹高吸；4.1.6、准备好图纸、技术方案，必要的施工方案。
4.1.7、联系电气停R-801/4搅拌电机、循环油泵电机，上锁挂签。
4.2、缺陷处理程序：缺陷、坡口修磨（碳弧气刨、砂轮机）——渗透检测（直至缺陷消除）——缺陷修补——射线检测——局部热处理——水压试验。
4.2.1、缺陷、坡口修磨（碳弧气刨、砂轮机两种方式结合）：4.2.1.1焊缝表面的气孔、夹渣及焊瘤等缺陷，应本着焊缝打磨后不低于母材的原则，用砂轮磨掉缺陷。
压力容器检验过程中的常见裂纹分析
压力容器检验过程中的常见裂纹分析发布时间：2021-08-31T10:19:16.307Z 来源：《城镇建设》2021年第4卷11期作者：辛爱玲[导读] 对于锅炉的压力容器来说，由于需要在高压以及高温的环境中长时间运行辛爱玲烟台市特种设备检验研究院山东烟台 265500摘要：对于锅炉的压力容器来说，由于需要在高压以及高温的环境中长时间运行，因此具备一定危险性，同时压力容器拥有较高的密封性，对密封质量提出了较高的要求，而压力容器一旦出现裂纹，严重时甚至将引发爆炸，严重威胁工作人员的生命健康安全。
因此应提高安全管理工作的重视程度，使用科学合理的检验方式来开展容器的检验工作，从而提升压力容器的安全性，在校验压力容器的过程中，需要准确掌握常见的裂纹，从而才可及时地对裂纹情况进行发现，并使用科学合理的方式消除裂纹，提高运行安全性。
关键词：压力容器；检验过程；常见裂纹；预防措施 1常见裂纹种类1.1应力腐蚀型裂纹众所周知，由于电子的排列和电位差的原因，所以在制作锅炉所使用的钢材受到高浓度的酸碱液体侵蚀的时候，在金属电子和盐晶之间产生了电子晶体之间的电位差这就会产生电流反应，酸碱所造成的腐蚀会沿着金属面纵向的向里发展。
而对金属受力所产生出的裂纹，裂纹会从里到外发展，大部分会分布在受应力最大的部位，一旦发现有主裂纹与次裂纹的存在，这就说明周围会有放射性的小裂纹的出现并沿着表面发展，一旦当无法控制的裂纹发展到肉眼可视时就说明已经变成氧化的裂纹了。
1.2疲劳型裂纹疲劳型裂纹在分类上可分成机械性质的疲劳和腐蚀性质的疲劳两种，上文中提到的应力腐蚀便是腐蚀疲劳的一种。
而在常见的锅炉压力容器定期检验发现的裂纹中疲劳裂纹是一件非常令人头痛的事情，所以一旦有一些金属发生了形变导致的应力疲劳和酸性液体腐蚀导致的金属裂纹将会引发大问题，而这些在锅炉压力容器定期检验中都是属于遇到较多的一种隐患，因为这种裂纹形成开始时不容易被发现所以往往会被忽略，但随时间推移裂纹就会慢慢变大因此具有极高的隐蔽性。
压力容器检验过程中的常见裂纹探讨
压力容器检验过程中的常见裂纹探讨压力容器是工业生产中常用的设备之一，承受着高温高压等极端工况的压力，因此其安全性能的检验十分重要。
在压力容器的使用过程中，由于各种原因，常常会出现裂纹等缺陷。
本文将探讨压力容器检验过程中常见的裂纹问题，并提出相应的解决方法。
一、裂纹的形成原因1.材料制造过程中的裂纹。
在制造过程中，如果材料的温度不均匀，或者金属凝固速度过快，容易在材料中形成裂纹。
2.焊接过程中的裂纹。
焊接是制造压力容器的关键工艺，焊接过程中温度的快速变化会引起材料的热应力，如果焊接工艺不当，就会在焊缝或周围产生裂纹。
3.压力容器的使用过程中的裂纹。
在压力容器的使用过程中，由于内部和外部压力的不均衡，温度的变化等原因，容易产生应力集中，导致裂纹的形成。
二、常见的裂纹类型在压力容器检验中，常见的裂纹类型有：线状裂纹、点状裂纹、表面裂纹等。
线状裂纹是指在金属材料中形成的一根长而细的裂纹；点状裂纹则是指点状的裂纹，通常是由于材料中的气孔等缺陷形成的；表面裂纹是指裂纹位于材料的表面。
三、裂纹的检验方法在压力容器检验过程中，常见的裂纹检验方法有以下几种：1.目测检验。
目测检验是最常用的一种检验方法，可以直接观察材料表面是否存在裂纹。
目测检验的缺点是只能检测出一些较大的裂纹，对于一些细小的裂纹则很难发现。
2.渗透检验。
渗透检验是一种将渗透剂涂在被测材料表面的方法，然后通过渗透剂渗入材料中的裂纹，并使用开发剂使裂纹可见。
渗透检验可以检测出较小的裂纹，但对于深层裂纹的检测效果有限。
3.超声波检验。
超声波检验是一种利用超声波的传播和反射规律来检测裂纹的方法。
超声波检验可以检测出各种类型的裂纹，并对裂纹的位置、大小等进行精确的测量。
但超声波检验设备的价格较高，操作难度也较大。
4.磁粉检验。
磁粉检验是将磁粉涂在被测材料表面，然后施加磁场，通过观察磁粉的排列情况来检测裂纹的方法。
磁粉检验可以对各种材料进行检测，并对裂纹的形态、大小等进行测量。
压力容器焊接缺陷分析与防治措施
压力容器焊接缺陷分析与防治措施1.焊接接头裂纹：焊接接头裂纹是最常见的焊接缺陷之一、裂纹通常会在焊接后出现，局部会有明显的变形。
裂纹的形成原因可能是焊接材料的质量不好，焊接接头的几何形状不合适，焊接过程中的应力集中或温度变化等。
2.焊缝气孔：焊缝气孔是由于焊接过程中产生的气体未能完全排出而形成的。
气孔的存在会导致焊缝的强度降低，容易造成渗漏，进而导致压力容器的失效。
3.焊接结构变形：在压力容器的焊接过程中，由于焊接过程中产生的热量，容易导致焊接结构的变形。
焊接结构的变形会导致内部应力集中，从而引发裂纹和其他缺陷。
针对压力容器焊接缺陷，可以采取以下防治措施：1.选择合适的焊接材料和焊接工艺：选择合适的焊接材料和焊接工艺非常重要。
应根据压力容器的使用环境和材料特性选择合适的焊接材料，确保其具有良好的焊接性能。
同时，采用适当的焊接工艺和参数，控制焊接过程中的温度和应力分布，降低焊接缺陷的产生风险。
2.严格控制焊接质量：在焊接过程中，要严格按照相关的焊接规范和标准进行操作。
采用合适的检测方法和设备，对焊接接头进行检测和评估，及时发现和修复缺陷，确保焊接质量。
3.合理设计焊接结构：在压力容器的设计中，应合理考虑焊接结构的几何形状和焊接方式。
避免焊接接头的集中应力和变形，尽量减少焊接缺陷的发生。
4.加强人员培训和质量管理：培训焊接操作人员的技能和意识，提高其对焊接质量的认识和重视程度。
加强质量管理，建立完善的质量控制体系，确保焊接质量的可靠性。
总之，压力容器焊接缺陷的分析和防治是确保压力容器安全性的重要环节。
通过合适的焊接材料和工艺选择、严格控制焊接质量、合理设计焊接结构以及加强人员培训和质量管理等措施，可以有效减少焊接缺陷的发生风险，提高压力容器的耐压能力和安全性。
压力容器焊缝检测
• 反射法：接从收缺陷反 射回来的能量。一发一 收双探头；或单探头同 时承担发射和接收超声 波的任务.
超声波检测特点
优点
缺点
穿透能力较大，例如在钢 不易检查形状复杂的工件，要
中的有效探测深度可达1米 求被检查表面有一定的光洁度，
以上;对平面型缺陷如裂纹、 并需有耦合剂充填满探头和被检
磁粉检测
适用于检测铁磁性材料表面和近表面缺陷，例如：表面和 1 近表面间隙极窄的裂纹和目视难以看出的其他缺陷。 不适合
检测埋藏较深的内部缺陷。
2
适用于检测铁镍基铁磁性材料，例如：不锈钢材料，不适 用于检测非磁性材料，例如：奥氏体不锈钢材料。
3
适用于检测未加工的原材料（如钢坯）和加工的半成品、 成品件及在役与使用过的工件。
面焊的全焊透对接焊缝和加垫板单面焊的未焊透。 Ⅴ级—缺陷超过Ⅲ级。
射线质量分级要求
Ⅰ级—对疲劳强度要求很高的焊缝。 Ⅱ级—对疲劳强度有一定要求，高压或工作介质为有害气体焊缝
以及承受较大动、静载荷或有限循环次数交变的焊缝。 Ⅲ级—基本不考虑疲劳强度，主要包括低压或工作介质为无害气
体，只承受静载荷的焊缝。 Ⅴ级—不合格焊缝，无法满足正常使用锅炉、压力容器与管道。
检测方法分类及适用工况
射线、超声检测主要用于检测内部缺陷。 磁粉、涡流检测用于检测表面和近表面缺陷。 渗透检测仅用于检测表面开口缺陷。
为提高检测结果的可靠性，应根据设备的材质、 制造方法、工作介质、使用条件和失效模式及预 计可能产生的缺陷种类、形状、部位和取向，选 择合适的无损检测方法。
无损检测方法的选择
涡流检测
1、适用于钢铁、有色金属、石墨等导电体工件。 2、检测设备的投资在表面检测方法中最贵。 3、非接触检测，速度最快，适用于表面缺陷，但无 法判定缺陷种类。
压力容器检验过程中的常见裂纹探讨
压力容器检验过程中的常见裂纹探讨
压力容器是承载高压介质的设备，因其工作环境复杂、工作压力较大，所以容器的质量控制非常重要。
在压力容器的检验过程中，常见的一种缺陷就是裂纹。
裂纹的存在会导致容器的强度下降，从而增加了容器的安全风险。
对于裂纹的探测和评估非常关键。
裂纹的形成有很多原因，包括制造过程中的缺陷、使用过程中的损伤、疲劳和应力腐蚀等。
在压力容器的制造过程中，存在许多焊接接头和焊缝，这些地方往往是裂纹产生的高风险区域。
在制造过程中需要对焊接接头和焊缝进行严格的检验和评估。
一种常见的裂纹探测方法是超声波检测。
超声波具有穿透力强、波长短、解析度高等优点，可以对厚度较大的容器材料进行全面的检测。
通过超声波检测，可以检测出容器内部的裂纹和其他缺陷，用于评估容器的安全性。
另一种常见的裂纹探测方法是磁粉探伤。
磁粉探伤适用于磁性材料，通过施加磁场和散布磁粉来检测材料表面和近表面的裂纹。
磁粉探伤具有操作简单、成本低廉等优点，广泛应用于对焊接接头和焊缝的检测。
对于已经产生裂纹的压力容器，需要进行裂纹评估。
裂纹评估的目的是判断裂纹对容器强度的影响，以评估容器的安全性。
常用的裂纹评估方法有断裂力学方法、应力强度因子法等。
这些评估方法可以计算裂纹的扩展速率、裂纹的扩展方向等参数，提供决策依据。
裂纹的判定和评估还需要考虑容器的设计和使用条件。
比如容器的工作压力、温度、介质等因素都会对裂纹的扩展和容器的安全性产生影响。
在裂纹的检测和评估过程中，需要综合考虑多个因素，以保证容器的安全使用。
压力容器角焊缝裂纹分析及其检测方案的硏究
技术创新 27压力容器是石油天然气工业中非常常见的一种设备，一旦出现泄漏问题，将会造 成非常严重的事故。
本文通过分析压力容器角焊缝裂纹的形式及成因，根据压力容器 实际的工作环境，结合目前常规的压力容器角焊缝裂纹检测方法制定了本文所设计的 检测方法，超声波相控阵技术。
1引言石油天然气工ik 是我国的经济支柱之一，对社会 的舰有着鼓的战略意义。
原油舰相关部门开采 后还需要进行后期姻里才能达到预期的作用，为人类 所使用。
原油的运输通常采用压力运输的方式，因此 在原油运输的图中需要设置增压站，增压站利用压缩 机使管道内产生指定的压力，才能保证原油的顺利运 输™。
由于压缩机产生的压力不稳定，不利于原油的 运输，因此通常将压缩机与压力容器一起进行使用，压力容器见图1。
压力容器是石油天然气工业中非常常见的一种设备，一旦出现泄漏问题，将会造成非常严重的事故。
压力容器出现泄漏问 题一般会在角焊缝等地方出现，因此对压力容器角焊缝的裂纹进行分析及检测就显得尤为 重要，一旦检渕出现异常，就应尽快解决，翻防患于未然r a 。
2压力容器角焊缝裂纹分析本文将针对石油天然，送中用到的压力容器赦一«角;分析及翻旗2.1压力容器角焊缝裂纹的形式特征压力雜角;通常可以分为压力#内部裂纹缺陷、压力容騰表面裂纹、 压力容器内表面嫩，具体成因贼i w 〇式成因压力客《璧内部裂玟主要是由于庄力客器权相•本身内部含有杂廣或由子銲接过程中在角烀缝部住内部产生过战力，使得该部位的姑构性麻变差.#崎压》机的振动 作用于该部往使其户生疲劳裂纹•庄力容g 外表》裂纹主要发生在•压力容8扇焊地攻力最为集中或终接缺格的部#_良面• ft 承 为#小裂缝，在肩期应力的不断作月下微小裂蚊会不•白内部^展，最终发 展成为裂缝导致*说事故的发生.压力客》内表面裂蚊与外表面裂蚊典银，逋常力料角焊财力:M r 集中或 雎的部往表面•在升部肩期应力的作霣下会不断故展，导致液鶸事故的发生.表1压力容器的裂纹形式及成因2.2角焊缝裂纹形成原因的分析压力容器角焊缝产生裂纹的原因主要有容器自身结构以及外部工作环境两方面的因 素，具体成因及分析见表2'扇评域H it結构因素由于;&力容s 的工作需要_的方式与；减接在一j *s ,奴通餅接的i A 将*力#定下来■达榉就会在压力容8表面形成角焊缝眺由于將 it 构角度的问®，使得角ff 缝部位其有根》的应力集中现象即在收到相M 的外力作角 下，角銲松力集中鄉牌产生*4应力秘大于其>6的正常部位.座被*M fe -定的糾下i 作，外部i 作絲对于压力容S 的獅J l i 要的•賞先， 由电动机明动的压續权产生的庄力并不是平德的，压•灼话纛的往复皇我运动以;a * 栊构仵之阆的接)e 摩擦会导致压《机的椽动；其次作为动力进«电动机在工作的过® 中间样会产生振动.其他因素影吻称«#能的因索还&松工作5»皮、工作庄力等，》皮的变^1^响金属材科 的金相，造成其力学性能的改It ;在庄力客》的工作过程中，容器内部的压力垅动会 导致作角于#8壁上的月期疰力的产生，对于A 力容》的蛣构性成一史影响.表2角焊缝裂纹形成原因的分析3裂纹检测方案的研究逝对压力容器角焊麵财成因分析，对压力容器角焊缝有了非常明确的认识，下 面将根据之前的分欄定出额的麵魏3.1检测方案的制定现有压力容器角焊缝裂纹检测主要有渗透检测法、磁粉检测法、X 射线检测法、超声 波检测法等检测方法，但各类检测方法都存在各自的缺点，要么操作受限，要么对人体危 害大。
压力容器及管道常见裂纹问题分析
压力容器及管道常见裂纹问题分析摘要：压力容器和压力管道是工业生产中非常重要的设备，它们承受着高压和高温的工作环境，一旦发生事故，就会造成严重的人员伤亡和财产损失。
因此，预防压力容器和管道的裂纹问题至关重要。
在设备的设计和制造过程中，应该严格按照相关标准和规范进行，确保设备的质量和可靠性。
在设备的使用过程中，应该定期进行检查和维护，及时发现和处理裂纹等问题。
对于高风险的设备，应该采用无损检测技术，对设备进行全面的检测和评估，及时发现和处理裂纹等问题。
对于已经发现的裂纹问题，应该采取及时有效的措施进行修复和加固，确保设备的正常运行。
总之，预防压力容器和压力管道裂纹问题是非常重要，需要从设计、制造、使用、检测等多个方面进行全面的控制和管理。
只有这样，才能确保设备和管道的安全可靠，保障生产和人员的安全。
关键词：压力容器；管道常见；裂纹问题1裂纹类型1.1疲劳裂纹压力容器和压力管道是工业生产中常用的装置，经常承受高压和高温的工作环境。
由于长期的高压、高温交变载荷的作用，容器和管道容易出现疲劳裂纹。
疲劳裂纹是指由于长期的交变载荷作用，导致材料内部出现的裂纹。
当这些裂纹扩展到一定程度时，容器或管道可能会失效，导致严重的事故。
疲劳裂纹的产生是一个逐渐的过程，通常需要经过多次载荷循环才能发现。
当载荷作用达到一定程度时，裂纹会逐渐扩大，最终导致设备或管道失效。
出现疲劳裂纹的主要表现为以下现象。
（1）外观表面出现裂纹。
在容器或管道表面上可以看到明显的裂纹，这些裂纹通常是由于长期的交变载荷作用导致的；（2）异常声响。
当容器或管道中出现裂纹时，可能会伴随着异常的声响，如噪声、响声等；（3）漏气或漏液。
当容器或管道中出现裂纹时，可能会导致气体或液体泄漏，这是一种比较明显的表现；（4）压力下降。
当容器或管道中出现裂纹时，可能会导致压力下降，这是因为裂纹导致容器或管道的强度降低；（5）温度异常。
当容器或管道中出现裂纹时，可能会导致温度异常升高或降低，这是因为裂纹导致容器或管道的热传递性能发生变化。
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Ⅲ类压力容器接管角焊缝裂纹
分析
Analysis of fillet weld crack of type Ⅲpressure vessel nozzle
Ⅲ类压力容器接管角焊缝裂纹分析
使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。
前言
某燃气公司有100m3液化石油气贮罐15台，1996年6月投
入运行，1997年7月首次开罐检验，发现有2台贮罐的温度计接管
角焊缝出现裂纹；2003年5月第二次开罐检验，同样又发现另2台
的温度计接管角焊缝、1台人孔角焊缝出现裂纹。
本文以其中一处温
度计接管角焊缝裂纹为例，分析裂纹产生原因及处理办法。
1贮罐技术特性
内径：Φ3000mm
壁厚：封头22mm，筒体20mm
主体材质：16MnR
设计压力：1.8MPa
设计温度：-19℃～+50℃
介质：液化石油气
容器类别：Ⅲ类
2缺陷情况
温度计接管位于贮罐封头中下部，接管规格为Φ32mm×
3.5mm，材料为20#无缝钢管。
对其罐内表面角焊缝做磁粉探伤检查时发现磁痕显示，用砂轮打磨，发现裂纹，长度沿周向扩展，最长62mm，磨深至6mm时出现空洞，证实为未焊透，而且是整圈未焊透，最深14mm。
在锅炉压力容器检验中，我们经常看到接管角焊缝出现裂纹、泄漏而必须补焊的现象。
3原因分析
《压力容器安全技术监察规程》第54条规定，“……钢制压力容器的接管(凸缘)与壳体之间的接头设计……有下列情况之一的，应采用全焊透型式：1.介质为易燃或毒性为极度危害和高度危害的压力容器；……；3.第三类压力容器；……”。
液化石油气贮罐是贮存易燃介质的类压力容器，因此接管与壳体的连接角焊缝应采用全焊透型式。
审查设计图纸亦标明为全焊透
结构。
但是在实际生产中，制造厂往往只对筒体的对接焊缝严格把关(因为需要做射线探伤或超声波探伤检查)，而对那些接管角焊缝却重视不够，没有按图施工，应该开坡口焊接而没有开坡口，错误地认为只需将角焊缝填满，试压时不漏就万事大吉了，反正角焊缝没有要求做无损探伤检查。
所以，接管角焊缝存在未焊透、夹渣等缺陷是很普遍的现象。
可以肯定，容器焊接完成后已经对角焊缝做过磁粉探伤或渗透探伤检查没有发现裂纹。
但是，在随后的热处理、水压试验以及投入使用后介质的不断充装过程中，由于交变应力的作用，未焊缝、夹渣缺陷作为裂纹源，首先在其尖端产生微裂纹，并随着交变应力循环次数增长，微裂纹会不断地扩展，最后形成可探测到的表面裂纹。
4缺陷处理
4.1角焊缝未焊透也将影响到在用压力容器的安全状况等级评定，因为它是事故的隐患，它的危害性也很大。
《在用压力容器检验规程》第30条“……按规定应采用全焊透结构的角接焊缝或接管
角焊缝而没有采用全焊透结构的主要受压元件，如未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀)，可定为3级，否则定为4级或5级。
”所以，检查发现裂纹的接管角焊缝必须返修合格。
4.2可参照如下方案返修
用碳弧气刨或砂轮打磨方法清除裂纹，清根、开坡口，按下面的工艺焊接：
焊前预热到100℃～150℃；
焊条选用E5015或E4315，Φ3.2mm，焊接电流90～120A，电压22～26V；
焊后立即用石棉包裹缓冷；
焊角尺寸按图纸要求或GB150-98附录J图J3、J4；
外观检查合格后再作磁粉探伤或渗透探伤；
水压试验合格后投用。
5结束语
5.1接管角焊缝出现裂纹主要是存在未焊透、夹渣等缺陷；
5.2类压力容器接管与壳体之间的焊接接头必须采用全焊透型
式；
5.3应加强压力容器接管角焊缝制造、焊接过程的检查及记录，从源头抓起，杜绝隐患。
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