球罐检验中的缺陷问题解析

万佳

【摘  要】本次研究中具体分析球罐检验当中缺陷情况，主要是指对裂纹表现及成因进行分析，并进一步探究解决对策，以明确如何更好的修复球罐裂纹缺陷。造成裂纹缺陷的因素具有多样性，如氢腐蚀、应力腐蚀等。此外，温度变化也将会造成裂纹缺陷发生。因此，需要加强检验，对检验中难点及重点进行阐述，以期可以在未来裂纹控制及补焊等提供借鉴。

【关键词】球罐;检验;缺陷;开罐

球罐属于钢制容器，多为石油炼制或者石油化工生产当中使用的一种重要设备。操作温度多控制在50℃条件下，压力条件为3Mpa。球罐容量相对较大，且主要存在圆球形以及椭球型两种类型。球罐制造中对材料的要求相对较高，要求材料本身的冲韧性较强。在具体检测过程中球罐检验存在一些缺陷问题，因此，加强对其进行研究十分必要。

一、裂纹缺陷主要特征及防控方式

裂纹缺陷产生因素大致可以分为内外因两种，外因包括球罐内物质燃烧不充分，造成酸性物质发生氧化反应;另外，也包括燃烧后碳灰聚集，吸附硫化物导致缺陷。而应力因素也是造成裂纹出现的主要成因，此外，也包括组织应力，这些都会造成裂纹缺陷的发生。

（一）裂纹及分布特征

造成冷裂纹产生的位置多出现在熔合线母材金属位置附近，且裂纹特点为纵向，较少存在横向裂纹产生，冷裂纹多无分叉，且断口位置发亮，并无出现氧化颜色。

热裂纹则发生在焊缝金属当中，比较少会产生于母材金属位置，横纵向方向均有。

热裂纹会产生较多分叉，且表现出放射形，弧坑位置上裂纹会表现出星状特点，且断面也会产生氧化色彩，并呈现出蓝黑色。

（二）防控方式

在避免裂纹缺陷的技术操作中，可以选择对冷裂纹不敏感类型材料，如母材的选择应当尽可能使用含碳量较低类型材料。母材当中夹渣也将会对焊缝产生裂纹造成影响。为此，刚才选择还需要进行超声波技术检验，针对出现夹层较为严重的材料则应当避免使用。

施焊环节需要尽可能避免与氢之间接触，焊接可以使用低氢焊条;焊接之前还应当对焊条进行烘干，对焊口位置上出现的油污及水分等进行清除，避免在不良天气条件下作业，严格控制相对湿度，并做防风处理。

焊接操作之前还应当进行预热处理，适当预热之后，确定后热温度以及时间，焊接过程中需确保层间温度的稳定，并选择符合实际需要的线能量。

球罐的组队环节也需要使用符合实际需要的工艺，避免强力组队方式，降低错边以及角变形问题出现。焊接完成之后，也会存在一定程度的残余应力，因此需要选择合理焊接顺序，规避掉焊接技术操作中可能产生的缺陷。

二、裂纹缺陷修复及二次检验

球罐当中出现裂纹缺陷属于比较危险的问题，需要进行及时补焊。对裂纹缺陷的修补应当结合球罐裂纹本身情况而定，编制具体修补方案，且需要通过审核才能够进行补焊作业。补焊操作应当由具有一定经验的专业焊工完成。

（一）裂纹的控制技术

采用100%射线进行缺陷检验之后，发现裂纹情况则可以采取常规补焊技术进行处理。完成补焊修复之后，经过射线检测并未出现裂纹则可以确定为合格。

但是射线检验本身具有局限性，因此，为了避免出现漏检情况，则对焊缝还需要进行超声波的技术检验。复验阶段，对仍然存在裂纹等缺陷问题的，应当进行返修，返修之后还需进行100%的超声波技术检验。

对检测中出现上月牙缝、上环焊缝等大量微裂纹的情况则为了有效控制裂纹增长，则还应当实施消除应力热处理技術。

（二）裂纹缺陷处理技术

检验中发现裂纹情况之后采取热处理。第一，球罐环焊缝内部表层进行打磨，确保凭证，对焊缝表层裂纹进行清除。第二，外焊缝以及磨平内环焊缝表层采取磁粉技术检测，对表面以及附近表面裂纹等进行清除。

利用超声波技术进行检测，并通过K1以及K2探头实施检验，确定裂缝位置，并对裂纹长度以及深度情况做出针对性技术处理。

裂纹缺陷清楚，结合裂纹缺陷所在位置可以使用碳弧气刨进行处理，注意应当进行缓慢操作，确保刨槽的规整。技术处理应当保持一定坡口角度，坡度应当控制在50°范围，气刨之前应当对刨槽深度进行检测，当达到缺陷深度情况下应当停止气刨作业，并使用砂轮机进行打磨。清楚缺陷之后需要使用磁粉检测技术手段再次进行技术检测，对缺陷未能够充分清除的位置应当再次进行打磨，直至清楚并进行磁粉检测。

对裂纹较长缺陷，在选择气刨阶段应当谨慎，必要情况下应当首先避免裂纹继续扩张，在进行其他技术处理。

（三）补焊技术操作及二次检验

补焊操作过程中主要技术流程如下：焊条的使用以及焊前准备工作应当充分。焊钳尤其应当进行烘烤干燥处理。

焊前需要进行预热，使用火焰加热完成预热操作。焊接技术工序需选择具有丰富经验的焊工完成，焊接参数需根据技术标准自行。

线能量控制以及相关层间温度控制对于补焊工艺的效果而言也同样十分重要，补焊位置需要连续施焊一次完成。

焊接完成之后需要进行缓冷处理，补焊之后，则还需要采取后热销氢处理。

汗布环节对焊道还需要进行磁粉检验。修补完成之后，焊缝检验需要能够在36h之后再进行处理。焊缝表层不应当出现咬边以及表层缺陷出现。

修补完成之后的检验以及结果修补需要使用到射线、超声以及磁粉三种类型检测。操作流程如下：

内部发生裂纹缺陷则可以使用超声波技术检验，比例100%。采用单面双侧检验方式，结果经过检验，无波幅III区去缺陷以及II超标缺陷。经过超声波检验合格的情况下，使用涉嫌检验，修补位置上检验比例100%，球罐设备的规格设定为12300x48mm，此时采用的是Ir192射线进行全景曝光处理，同时为了确保底片灵敏度，需按照标准规定设置参数。胶片则使用阿克发D4，在球罐中心完成技术检验。

球罐采取热处理以及耐压试验技术处理，焊缝在经过修补之后为了更好的消除焊接应力，可以使用喷燃油方式进行热处理，热处理过程中需确保温度能够被控制在625℃范围内，此温度条件应当保持135min。升温速率应当开工至在300℃，并采取自然升温方式。300℃以上，则应当保持50℃的控制幅度。降温速率则应当保持30℃～50℃范围。气密性实验标准：将空气作为介质，试验压力设置为2.16Mpa。

结束语：综上所述，实施全面检测过程中，球罐开罐检验发生缺陷需要进行仔细分析，发现造成缺陷的成因，对出现裂纹缺陷位置则需要按照相关标准进行修复，并进行二次检验，确保球罐体内焊缝的质量。

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（作者单位：甘肃省酒泉市特种设备检验所）