一类压力容器筒体母材裂纹的维修（附缺陷照片）

lauhob · 发表于 2009-12-26 14:59:31

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本帖最后由 lauhob 于 2010-1-13 19:13 编辑

　

很抱歉,对于裂纹的位置几次修改帖子，是筒体母材裂纹，不是筒体环向焊缝扩展裂纹。裂纹位置靠近一个管子的补强圈。

　　工况:甲醇水分离塔,工作压力0.25Mpa,设计温度160度,工作温度约100多度.DN1400*31700，筒体壁厚１０ｍｍ。

　　裂纹位置为一根大约５７管补强圈下３０ｍｍ处筒体上裂纹。
　　说明一下当时堵漏的情况,使用了一个盒子,但是在焊接的过程中,因为水一直存在本应使用J427,使用了J422,但是焊接过程中,很明显感觉到裂纹在延伸。由于工人表述的问题，我今天重新确认了当时堵漏时候确定是筒体母材上的裂纹，不是腐蚀泄漏。

　　目前计划２０１０年１月初停车检修，室外气温零下２０度左右。初步检修方案为将裂纹位置打磨，使用角磨机或碳弧气刨打磨掉母材，根据焊缝大小决定是否背部增加垫板。焊条使用Ｊ５０７，预热１００度施焊，焊接完成无法进行热处理，及时处理也只能气焊加热，逐步调整火焰，无电加热设备。

　　对于压力容器的检修我会将最新进展通报大家，便于今后学习参考。方案基本遵照厂家制定的方案。

　　我现在担心的是裂纹的成因，因为好多人建议取样分析，现在既然打磨补焊，无法取得样品分析了。我是觉得母材有问题或者补强圈部位应力存在，担心这次补焊的过程，虽然这种材料好处理。
　　还有什么需要补充的，请大家积极补充。

[ 本帖最后由 liuhob 于 2009-12-29 11:17 编辑 ]

云动风清 · 发表于 2009-12-26 15:36:56

平时有监测么？突然出现的裂纹？自己弄不符合规定，会被罚得很惨的

wwjxgz · 发表于 2009-12-26 15:43:00

压力容器维修都必须有专业的资质，自己修理哪怕全部合格，也不符合安全规定，从保护自己出发，建议最好还是找专业厂家维修。至于裂纹，如果不是出现在焊缝处，一般情况下与原材料有很大关系。

lauhob · 发表于 2009-12-26 15:44:00

偶然发现的,塔内是100度的水,含有微量甲醇.气温比较低,大约零下20度吧,塔下面挂了好度的冰,材发现是筒体漏了!所以我发帖上来做个万全的准备!

[ 本帖最后由 liuhob 于 2009-12-26 15:46 编辑 ]

bj2008 · 发表于 2009-12-26 15:46:18

1.修理应符合TSG R004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》第5章的要求。
2.修理的技术要点：
（1）对出现裂纹的部位，对其内、外表面进行磁粉探伤，确定裂纹的分布范围。
（2）编制修理方案，履行相关审批手续。
（3）建议采用挖补的方法对塔体进行恢复性修理。
（4）补板应采用塔体同牌号、同厚度的材料制作。
（5）补板与塔体采用对接接头，焊接坡口型式、焊接材料按设计图样进行。
（6）补板与塔体连接的焊接质量应遵循图样要求。
3.建议：对产生裂纹部位取样，进行开展失效分析。找出材料开裂的真正原因，以防酿成事故。
4.提醒注意，带压密封可不是万全之策，在堵漏的同时，还要从使用操作上作防范措施。

[ 本帖最后由 bj2008 于 2009-12-26 15:49 编辑 ]

lauhob · 发表于 2009-12-26 15:55:17

bj2008的意思是不要单纯对裂纹部分打磨修补了，直接挖补是吧？
我也考虑过这样，如果挖补的话，还需要注意什么，不知道单纯我们是否有资质去干！

bj2008 · 发表于 2009-12-26 15:58:33

我估计，出现裂纹的部位，可能比你想的还要大一些，挖补修理更稳妥。
压力容器的修理必须是取得相应的制造许可证或者修理许可证的单位。否则，不得进行修理作业。
有关修理方案的编制，请见：
《编制压力容器修理改造技术方案的要点》
http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=239068

[ 本帖最后由 bj2008 于 2009-12-26 16:16 编辑 ]

rongjian · 发表于 2009-12-26 20:32:08

楼主这种情况应该属于压力容器的重大维修，容规对压力容器的维修有严格的要求。
楼主可以对照以下五点：
1.从事压力容器维修的单位应当是已取得相应的制造许可证或者安装改造维修许可证的单位；
2.压力容器在维修前，从事压力容器维修的单位应当向压力容器使用登记机关书面告知；
3.压力容器的重大维修方案应当经过原设计单位或者具备相应资格的设计单位同意；
4.压力容器重大维修的施工过程，必须经过具有相应资格的特种设备检验检测机构进行监督检验，未经监督检验合格的压力容器不得投入使用；
5.压力容器维修人员在进入压力容器内部进行工作前，使用单位应当参照《压力容器定期检验规则》的要求，做好准备和清理工作，达不到要求时，严禁人员进入。
如果楼主已满足以上五点的要求，那么楼主就可以开始对塔进行维修了。

niao_csu · 发表于 2009-12-26 21:04:07

不可以的，压力容器的重大维修必须有相应的资质，同时还要报特检中心备案。我认为也是主材的问题。

lauhob · 发表于 2009-12-27 16:30:12

如果说是主材的问题，现在厂家意思说过了质保期1年多了，我们还欠他们质保金为由。理由可靠吗？

lauhob · 发表于 2009-12-27 16:40:29

还有就是这个算不算是重大维修？
大体描述下带压堵漏的经过
一开始使用一个很小的盒子，但是有几个点根本无法施焊，裂纹在焊接的过程中扩展。第一次带压堵漏失败。后来使用了一个200*100的盒子，再次堵漏，成功消除漏点，应该说在第二次堵漏的区域裂纹没有扩展了。
里面的介质就是含有少量甲醇的水，甲醇的水分离塔。内部压力0.25Mpa，温度100多。
厂家表述我们违反了容规，对于容器的带压堵漏，但我看了，可以实施带压堵漏。

这次维修的时间比较仓促，希望大家多多帮帮我，或者给我提供相关的参考资料，关于容器维修方面的，包括资质要求等。我们的焊工有相应的压力容器证，但是维修的资质没有。

[ 本帖最后由 liuhob 于 2009-12-28 12:36 编辑 ]

rongjian · 发表于 2009-12-27 19:49:44

压力容器的重大维修是指主要受压元件的更换、矫形、挖补，以及对符合《容规》3.14.1规定的对接接头焊缝的补焊。现在塔体出现了裂纹，就应该将有缺陷的钢板进行局部更换（当然，能将这一段筒体都更换掉，那就更安全了。使用一个小盒子进行堵漏，只能是采取的临时措施，不能做为长久的方案），这就应该属于重大维修了。
对于资质方面，容规要求的是进行维修的单位必须取得相应的制造许可证而不是说单位的焊工有相应的资质就可以了。

lauhob · 发表于 2009-12-27 19:54:43

如果我们不进行挖补，单纯进行裂纹的修复，有何要求？还是相比之下，挖补更好？
裂纹仅仅100mm左右，但是具体如何延伸，还是很多条裂纹还不清楚！
还有就是压力容器出厂，多长时间算质保期，短短的几年时间出现缺陷，如何处置？

[ 本帖最后由 liuhob 于 2009-12-27 19:57 编辑 ]

bj2008 · 发表于 2009-12-27 20:45:19

我坚持采用挖补的方法进行。据我的经验，此裂纹有可能是使用过程产生的（即腐蚀产生的）。当然，如果楼主有综合的考虑，也不是说补焊完全不可行的。
要点：
（1）对出现裂纹处的塔体内、外表面作磁粉探伤。磁探表面要求光洁，以确保磁探灵敏度。磁探后，测量内外表面裂纹尺寸，以确定裂纹是从内向外发展还是反之；除对裂纹相邻处塔体材料探测外，还应对塔体其它应力集中部位作试探。
（2）用角向磨光机打磨消除裂纹。
（3）打磨时注意观察裂纹的形态，如发现出现分叉裂纹，建议不要采用补焊的方法进行，有可能材料发生应力腐蚀开裂（对材料发生分叉裂纹时，很难将裂纹全部消除。补焊时，在焊接热应力的作用下，裂纹会迅速扩展，将不可收拾）
（4）打磨要平滑过渡。对贯穿裂纹部位，要打磨呈V形沟槽状，且要求向裂纹两端各延伸50mm，以利补焊焊接。
（5）打磨后，对补焊部位进行磁粉探伤（此过程可能要进行反复多次验证，以确认裂纹全部消除为止）。
（6）先对贯穿裂纹处进行焊补，再对其他打磨部位作堆焊至母材厚度。
（7）对补焊部位打磨，且要求与母材齐平（焊接遵循设计图样的规定）。
（8）打磨后，对补焊部位进行射线探伤和磁粉探伤。
（9）塔体水压试验（注意，要查一下塔基础设计资料）。
楼主，此案例修理后，请在此贴，向大家报告处理结果。

[ 本帖最后由 bj2008 于 2009-12-27 21:24 编辑 ]

bj2008 · 发表于 2009-12-27 21:35:04

又仔细地阅读了本贴，你在12楼的贴子，说在带压堵漏中一捅塔体就贯穿了，这有可能是材料发生了减薄，而非裂纹。请问，泄漏处可否会有磨损腐蚀的可能（对应部位是否有介质或气流的冲刷）。
建议：
在线对塔体进行壁厚测定。以泄漏处的塔体截面为中心，在其上下每100mm的塔体截面进行壁厚测定。以判断塔体是否发生均匀腐蚀（或磨蚀）。

ermaozi · 发表于 2009-12-28 13:15:26

楼主犯了一个低级错误，你先说焊条采用了J422，最后说筒体材质是16MnR。16MnR应该用J507焊条！！

根据焊接时裂纹继续扩展这一条来判断，一定是你们用错焊条了。

因此，你不能排除是否是腐蚀泄漏。你应该再重新调查焊接前的裂纹情况。

lauhob · 发表于 2009-12-28 14:15:33

原帖由 ermaozi 于 2009-12-28 13:15 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif1 \3 A2 O- v' S G- ]
楼主犯了一个低级错误，你先说焊条采用了J422，最后说筒体材质是16MnR。16MnR应该用J507焊条！！7 n: ~1 K) N' }1 g9 B
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因此，你不能排除是否是腐蚀泄漏。你应该再重新 ...

我知道,母材之间的焊接使用507,后来堵漏使用盒子属于Q235,应该使用427,但是现场水泄漏很大,所以使用了酸性焊条J422.

niao_csu · 发表于 2009-12-28 14:17:29

原帖由 ermaozi 于 2009-12-28 13:15 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif8 i' ]4 m7 U! M$ E/ X' `) s4 f
楼主犯了一个低级错误，你先说焊条采用了J422，最后说筒体材质是16MnR。16MnR应该用J507焊条！！! n' b7 [ d7 `2 }$ z; m# y
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根据焊接时裂纹继续扩展这一条来判断，一定是你们用错焊条了。
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( t0 |* X1 n3 w. {* Q+ b因此，你不能排除是否是腐蚀泄漏。你应该再重新 ...

这个老兄说的很有道理啊

niao_csu · 发表于 2009-12-28 14:59:38

第126条采用焊接方法对压力容器进行修理或改造时，一般应采用挖补或更换，不应采用巾补或补焊方法，且应符合以下要求：

ttomn · 发表于 2009-12-28 15:56:11

我觉得首先得找到是什么原因造成的裂纹，再根据《容规》找有资质的单位施工。
造成裂纹的原因，个人觉得有几个方面：
1 求证母材的材质，可以取裂纹处材料进行化学分析，便可以求证；

2 焊材的选用，因为你的使用状况为冷热交变状态，故可以相关单位的软件资料，确定其焊接工艺及评定，
在对焊熔金属取样进行材料分析，因为有些生产厂管理混乱，可能焊接工人没按工艺领取焊材，焊材用错。

3 16MnR的母材如果厚度较大，根据GB150，必须进行焊后热处理；

4 如果筒体直径较小，那么有可能是焊后用卷板机校圆时，造成的内部裂纹，而探伤布片时又漏掉了，故在
冷热交变状态使用，使裂纹显现出来了；

5 有必要查制造单位的水压记录及焊接现场记录。

知道原因后，其实责任也就清楚了，再找符合条件的厂家进行返修
个人觉得自己私自处理欠妥，（如16MnR不应该用J422返修，其实应该改用J507，强度才够）

ttomn · 发表于 2009-12-28 16:01:11

还有一种可能：57的管子材质不对，焊接工艺有可能有问题，如果57的管子错用成的是中碳钢，如果焊接工艺不对，那么其热影响区也可能产生裂纹，因为有的小厂，找不到合适的材料，且数量又不多，就私自代用了材料

lauhob · 发表于 2009-12-28 16:51:59

分离塔规格是DN1400*31700.母材出问题,谁的责任?已经过了质保期

[ 本帖最后由 liuhob 于 2009-12-29 11:22 编辑 ]

bj2008 · 发表于 2009-12-28 20:14:33

（1）有关局部探伤问题，楼主可查容器的质量证明书中的探伤布片图及其探伤报告（可查一下，有点意义）。
（2）制造单位对局部探伤以外的焊接接头仍须保证其质量。但是，如果用户要保证所有焊接接头达到所需的质量等级，则应选择100%探伤检查。
（3）不要在没作任何检查的情况下，来讨论责任问题。我坚持在楼5发表的意见：“建议对产生裂纹部位取样，进行开展失效分析。找出材料开裂的真正原因，以防酿成事故”。这是认识问题的科学方法，也是解决问题的根本。
（4）大家就此说了许多，涉及到材料、制造、使用等方面。但是，现在说一切都还为时尚早，只有取样分析，才能找到容器发生早期失效的原因。
（5）从楼主在楼1修改的语句（兰色的句子）中，充分说明该裂纹的不稳定性，采用挖补方法较为稳妥（补板可为圆形，也可为矩形，当选用矩形时，其四角应呈R50的圆角。补板与塔体的连接接头采用对接接头。注意，补板不得采用贴补）。

[ 本帖最后由 bj2008 于 2009-12-28 20:24 编辑 ]

dljdw · 发表于 2009-12-29 09:29:18

1. 如果是材质16MnR的问题，可以在设备上取样分析．
2. 如果是焊缝的问题,也可以取样分析.
3. 可以索要制造厂的制造档案,确认是否是制造过程的问题.
4. 也可能是内部介质并未达到设计要求(水含量过高),而导致的腐蚀裂纹.
5. 如果是腐蚀裂纹,或疲劳裂纹,那是否可以认为与设计单位有些关系(缺少选材,疲劳破坏上的考虑).是否可以选择20R,或16MnR(HIC)等耐应力腐蚀的材料,并进行焊后热处理,以保证设备的安全运行.

weishijie111 · 发表于 2009-12-29 10:46:46

容器板可能出现了问题,虽然用错了焊条,但裂纹不应该扩展,很可能是材料内部有夹渣\分层缺陷,此处钢板应马上更换,在裂纹处取样先做低倍观察,再做高倍分析.

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