伍明康(漢中市特種設(shè)備檢驗(yàn)所,陜西 漢中 723000)

目前氧氣的儲(chǔ)存主要是通過氧氣球罐來實(shí)現(xiàn)的，且運(yùn)用到生活的方方面面，氧氣球罐是氧氣生產(chǎn)使用的重要環(huán)節(jié)。因此，要不斷提高氧氣球罐儲(chǔ)存氧氣的能力與水平，從而實(shí)現(xiàn)氧氣球罐價(jià)值最大化。

1 裂紋發(fā)現(xiàn)及可能存在區(qū)域

一般而言，氧氣球罐采用的鋼是低碳低合金調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼，具有低裂紋與高強(qiáng)度兩大特性，同時(shí)在焊接的過程中不容易產(chǎn)生裂紋，焊接性能良好是其最大的優(yōu)勢(shì)。裂紋通常位于赤道帶與下極帶環(huán)縫的內(nèi)表面熱影響區(qū)，為了加強(qiáng)對(duì)其的檢查，主要采取超聲波技術(shù)檢查，發(fā)現(xiàn)有裂紋，必須消除裂紋，對(duì)消除后形成的凹坑深度進(jìn)行判斷，若超過有關(guān)規(guī)定，必須對(duì)凹坑進(jìn)行補(bǔ)焊。

2 淺析裂紋產(chǎn)生的原因

一是鋼材的含碳量低。鋼材的含碳量低時(shí)會(huì)使鋼材的強(qiáng)度和焊接性能達(dá)不到氧氣球罐需要的水平，使得在焊接加熱后氧氣球罐產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致運(yùn)用該種材料的氧氣球罐失效。鋼產(chǎn)生再熱裂紋的工作原理是：鋼中的各種元素以合金碳化物的形式存在，在焊接的過程中，由于溫度過高，合金碳化合物很容易被溶解，且在焊接過程中來不及將溶解物析出來，將大部分的塑性變形讓金屬來承擔(dān)，同時(shí)，碳化合物主要偏析于晶界，在焊接高溫過程后，很容易使鋼材沿著晶界開裂，從而導(dǎo)致鋼材再熱的過程中容易出現(xiàn)裂紋[1]。

二是焊接場溫度控制力度不夠，容易產(chǎn)生裂紋。焊接是一個(gè)系統(tǒng)的施工過程，在各個(gè)環(huán)節(jié)都需要接受各種熱加工，使得焊接接頭的塑性、強(qiáng)度以及韌性隨著熱加工的變化而變化，一般情況下要保證焊接溫度場的溫度由高溫到低溫的變化趨勢(shì)，才能保證氧氣球罐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。用于氧氣球罐的鋼在制造的過程中要經(jīng)過淬火過程，這種回火熱處理的方式保證了鋼材的強(qiáng)度與硬度，但在氧氣球罐的安裝過程中，因需要焊接加熱，使得焊接部位發(fā)生變化，進(jìn)一步改變了材料的供貨狀態(tài)，使得鋼材料的質(zhì)量與性能進(jìn)一步下降。一般情況下，在高于相變溫度以上的區(qū)域，在進(jìn)行焊接的過程中，由于冷卻的速度跟不上鋼材的制造速度，導(dǎo)致制成的晶體顆粒較大，達(dá)不到材料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，使得整個(gè)鋼材的塑性和韌性下降，在低于相變溫度的地方，由于回火馬氏體的數(shù)量明顯減少，使得局部的強(qiáng)度明顯降低，當(dāng)前氧氣球罐的實(shí)際安裝過程中，一般采用焊接后熱處理和不焊接熱處理兩種方式方法，根據(jù)相關(guān)的資料分析表明，無論是采用哪種方式，都會(huì)使得球罐的殘余應(yīng)力水平較高，在焊接的過程中，如果組合化合物的質(zhì)量不過關(guān)都需要在這一施工過程中進(jìn)行處理[2]。

3 關(guān)于檢驗(yàn)建議的幾點(diǎn)淺見

3.1 加強(qiáng)重點(diǎn)部位的檢驗(yàn)

一般情況下，用于氧氣球罐的鋼材都具有一定的再熱裂紋傾向，在焊接的過程中，由于受溫度的影響，使得焊接過后的原材料狀態(tài)發(fā)生改變，使得原材料出現(xiàn)變形等現(xiàn)象，因此，焊后熱影響是整個(gè)焊接過程中較為薄弱的環(huán)節(jié)，在進(jìn)行檢驗(yàn)的過程中，要對(duì)該部位進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)，改進(jìn)檢測(cè)方式方法，應(yīng)對(duì)裂紋敏感地帶采用磁粉檢測(cè)和超聲波檢測(cè)，重點(diǎn)觀測(cè)超聲波的回波反射，使得檢測(cè)過程取得良好的效果。

3.2 加強(qiáng)重點(diǎn)部位的檢查

在整個(gè)氧氣球罐的組裝過程中，要根據(jù)相關(guān)檢測(cè)規(guī)定，要積極使用超聲波檢測(cè)來對(duì)球殼板四周進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，但在實(shí)際的操作過程中，允許存在的鋼板缺陷指標(biāo)較大，不能充分保證熱影響區(qū)的質(zhì)量，因此，要加強(qiáng)對(duì)球殼板四周的質(zhì)量檢查，要嚴(yán)格按照檢測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采用三級(jí)檢查的方式，首先記錄缺陷信號(hào)，再進(jìn)行表面與埋藏缺陷的檢測(cè)。

3.3 無損檢測(cè)時(shí)機(jī)

在檢測(cè)的實(shí)際操作過程中，球罐的材料具有很大的裂紋傾向，因此，在實(shí)際的檢測(cè)過程中，要嚴(yán)格檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，不放過任何可能出現(xiàn)裂紋的部位進(jìn)行超聲波的檢查。一般情況下，形成裂紋的原因多種多樣，且裂紋對(duì)在原材料的表面形成，因此建議在檢測(cè)的過程中，先進(jìn)行熱處理或者是水壓試驗(yàn)，然后再進(jìn)行超聲波的檢測(cè)。

3.4 定期檢驗(yàn)

按照《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》制定檢驗(yàn)方案,實(shí)施檢驗(yàn)，符合縮短檢驗(yàn)周期條件的,適當(dāng)縮短檢驗(yàn)周期.檢驗(yàn)項(xiàng)目以宏觀檢驗(yàn)、壁厚測(cè)定、表面缺陷檢測(cè)、安全附件為主,還要增加埋藏缺陷檢測(cè)、材料分析、密封緊固件檢驗(yàn)、強(qiáng)度校核、耐壓試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn).同時(shí)，對(duì)于有可能產(chǎn)生裂紋的部位要進(jìn)行嚴(yán)格的超聲波檢測(cè)，且在檢驗(yàn)的過程中，要用謹(jǐn)慎的態(tài)度要求檢驗(yàn)工作人員，重點(diǎn)檢驗(yàn)球罐的焊接部位，以保證整個(gè)球罐的使用壽命與效率[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，導(dǎo)致氧氣球罐產(chǎn)生裂紋的原因多種多樣，因此要綜合考慮這些因素，并提出相關(guān)的檢驗(yàn)參考，且要加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵部位的檢驗(yàn)，從而在整體上提高球罐的使用效率，為安全生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]袁衛(wèi)東,羅俊勇.1000m3氧氣球罐裂紋的分析及檢驗(yàn)建議[J].四川化工,2011,04:48-51.

[2]袁衛(wèi)東,羅俊勇.氧氣球罐裂紋的分析及檢驗(yàn)建議[J].中國設(shè)備工程,2012,01:47-48.

[3]彭國平,李洪剛.15MnNbR球罐裂紋的分析及修復(fù)[J].化工機(jī)械,2009,04:377-378+391.