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1、钢制球罐焊接质量研究和裂纹控制 【摘要】：我们通过分析历次球罐发生的事故，进行一定的统计,找出了裂纹是造成球罐失效的最主要的原因,依次从球罐的制造过程和使用过程中找到了裂纹形成诱因，即从球罐原材料钢材的检测、球壳的加工、装配及焊接作业过程、焊后消除残余应力等角度提出了预防焊接裂纹产生的工艺方法。Abstract:Weanalyzetheprevioustankincidentscarriedoutcertainstatisticalidentifythecrackiscausedbyfailureofthetankmainreason,followedbythemanufac
2、turingprocessfromthetankandusetheprocesstofindacrackformationincentives,fromrawsteeltanktesting,shellprocessing,assemblyandweldingworkprocess,toeliminateresidualstressafterweldingtheanglerecommendingpreventiveweldcracksprocessmethod.【关键词】：钢制球罐焊接质量控制Keywords:SteelTankWeldingQualityControl中图分类
3、号：O213.1文献标识码：A文章编号：【正文】：7分析所有压力容器,其中球罐的使用是最广泛的,尤其是这几年来,伴随着石油、冶金、化工、轻纺和国防事业的进展,球罐生产的数目与日俱增。因为化工配置的型号大化,球罐的体积和压力越来越大,应用的钢材也由以前的碳锰钢进步到所有的高强钢、不锈钢、低温钢、铝合金等等,且贮藏的介质也越来越复杂。现状下,球罐的使用安全依然有着不容忽视的问题,失效的事故也是常有发生,并且经常是灾难性制，所以我们一定对球罐施工及使用过程进行严格的质量监控。我们对球罐的质量进行剖析。近年来对我国石油部曾对七个炼油工厂的球罐展开了调查,裂纹发现了1487来条。由此可知
4、,从这意义上来讲,球罐的质量监控主要就是裂纹的监控。关于球罐裂纹的有关分析：1.制造中产生的裂纹：球罐在加工中所产生的裂纹主要是氢致裂纹,产生裂纹的原因有这么几方面:(1)材质的焊接性能现在国内制造的球罐常用材料为16MnR、15MnVR、15MnVNb低合金高强度钢。这些钢淬硬倾向比较的大,对裂痕也比较敏感。(2)装配时的拘束应力7由于球壳板比较的厚,其组合时应力和焊接残余应力会相对较大。主要的原因是:由于钢板本身固有特性和球壳压制中的曲率偏差等方面的影响,其装配应力会随着板厚的加大而变大;焊接残余应力也会随钢板厚度加大而增大。球罐的环缝与纵缝相比,环缝的拘束度要比纵缝的大很
5、多。(3)焊接工艺主要包括:焊条烘干:若烘干不严格,则会给焊缝带入较多的水分、氢气,使焊缝产生氢致裂纹;焊接顺序:选用合理的焊接顺序,可以减少焊接应力,控制焊接变形,是焊接工艺特别重要的环节;焊接线能量选择得过高或者过低,都会使焊接的接头的组织性能变得很差,引起裂纹的产生，预热、层间温度监控不得当,将达不到完善接头组织性能、消氢和消除内应力的作用,容易生成氢致裂痕。2.在使用过程中产生的裂纹：(1)腐蚀问题造成的开裂球罐所接触的介质类型较多,除了大气外,还有各种的酸类、碱类、液态烃类、液化的石油气类、液氨类等等。在材料化学组合中、不好的组织、介质以及应力等原因干扰下,会引起晶间
6、腐蚀开裂或应力腐蚀的开裂现象。(2)有关疲劳裂纹的问题，在交变应力的作用下,球罐会在低于原料抗拉强度或屈服点的条件下产生裂痕。在有腐蚀介质存在的状况下,还会产生腐蚀疲劳的裂痕。(3)原有”未超标缺陷”的增多,原料或球罐制造过程中产生的未超标缺陷,经使用后发展成“超标缺陷”问题。73制造工程中球罐的质量监控：研究球罐破坏事故,会看到大部分事故是因裂纹导致了低应力脆性的破坏情况。引起这种破坏的因素有裂纹、内应力以及原料的断裂韧性,特别是接头区的断裂韧性。制造过程中对球罐的质量控制,是指对干扰球罐质量与引起脆性破坏各元素的综合控制。对钢材检测展开一定的研究，球罐用钢的选择基本准则是在
7、满足强度要求的条件下,确保具有足够的韧性,良好的成形性,优良的焊接性。因此,用于制造球罐的钢板应具有符合压力容器用碳素钢和低合金钢厚钢板的质量标准要求，出厂合格证书符合要求,并在下料展开前做以下复验、检测。(1)原材料外观质量的检查,钢板表面不允许有麻坑、裂纹、折叠和皱皮等质量标准不允许的外观缺陷。(2)原材料化学成分及力学性能按照施工标准要求进行相关复验、检测，满足要求后方可使用。球壳板的成型问题有以下方面，球罐是一种具有双向曲率的构件产品,所以在加工球壳板时应想到:(1)为保证球壳板的压
