壓力容器中母材夾層的缺陷其危害性以及檢驗方法

顧晨陽(山東省安泰化工壓力容器檢驗中心 山東 濟南 250014)

張棟慶(山東省特檢院濱州分院 山東 濱州 256600)

如果在檢測過程中，有夾層問題出現，就需要及時查明母材表面的傾斜度以及夾層分布情況等，一般是將超聲波探傷的方法應用過來，對坡口附近50毫米之內的范圍進行檢查，對長形夾層進行嚴格的控制。本文以某壓力容器為例，進行了闡述和分析。

一、壓力容器中母材夾層的缺點及其危害性

有很多原因都會導致夾層缺陷的產生，其中，首先需要考慮的內容就是壓力容器所使用的材料，如果沒有除氧化皮使用的鋼材，并且有一些氣泡或者非金屬夾雜物存在于鋼坯內部，那么在軋制生產鋼板的過程中，將生產中出現的破碎物質壓入到鋼板的表面，這樣就會有局部夾層缺陷出現，還會出現金屬的不連續(xù)性。如果壓力容器的制作是采用這種鋼板，那么就存在著嚴重的安全隱患，并且還會帶來很大的危害。

主要從這些方面來分析夾層缺陷的危害，一是導致裂紋的出現，因為有氫原子存在于壓力容器內，可能會產生氫氣，在鋼板內部積聚的這些氫原子會逐漸向鋼板的夾層處侵入。氫原子存在于鋼板表面,氫原子直徑非常的小，遇到一些間隙就會出現擴展現象，這樣就促使氫氣分子合成于鋼板夾層位置，在升高夾層內部壓力的過程中，氫原子的滲入運動沒有停止，當壓力達到了一定限值，就會導致鼓起問題發(fā)生于那些夾層較薄的部位，最終出現裂紋問題。二是如果是在坡口位置存在著母材夾層，那么就會有裂紋問題出現于焊接過程中，甚至還會產生翹尾巴現象，這種現象有著更加嚴重的后果。三是夾層還會在很大程度上影響到它的安全性，并且大大降低它的強度指標。

二、判斷夾層產生缺陷的方法

一是使用超聲波探傷儀：通過超聲波探傷儀直探頭可以直接測定那些可疑部位，若果母材的自由表面與夾層的夾角大于直探頭半擴散角，那么就說明沒有底波以及夾層缺陷波存在。如果沒有底波存在于缺陷波時，夾層的邊緣處就會同時出現夾層缺陷波以及底波，那么就說明有夾層存在。具體從這些方面思考，首先是如果超聲波探傷儀的熒光屏上顯示夾層缺陷波有著不相同的水平刻度值，那么就說明有一個夾角存在于母材的自由表面和夾層之間，那么要想確定夾角大小，可以使用一條直線來有效連接母線自由表面相同距離的點，然后將垂直線做于本直線上，沿著垂直線的方向去尋找夾層的兩個端點，那么利用母材自由表面上兩個端點的深度差以及兩個短點的距離比就可以得到母材自由表面與夾層缺陷的夾角。其次，如果夾層缺陷波有相等的水平刻度值顯示于超聲波探傷儀的熒光屏上，那么就說明夾層平行于母材，那么壓力容器的定級并不會受到夾層的影響。

二是合理使用測厚儀：在對壓力容器的壁厚進行測量時，如果壁厚值出現了突然減小的問題，那么就需要將測得的數值正確及時的記錄下來，然后對這些減薄區(qū)域進行逐點測定。如果只有很小的范圍出現了這種情況，那么可能是存在著其他缺陷，比如小氣孔、夾雜等，這種缺陷往往只有很小的波及范圍，那么產生的危害程度也不是很大。但是，如果有著較大的范圍，就需要產生足夠的重視，判定夾層的傾斜度，然后處理這些出現的夾層缺陷。

在本容器的夾層缺陷判斷中，經過綜合分析，采用了超聲波探聲儀。

三、夾層缺陷的預防和處理

主要可以從兩個方面來預防夾層缺陷的出現：一是要將定期檢驗以及年度檢查制度認真的貫徹和落實下來，在定期檢驗以及年度檢查時，需要分清重難點，集中嚴格檢查那些容器應力集中部位以及容器液位頻繁波動部位，比如鼓包現象是否存在，可以通過測厚儀來檢查，然后科學判定夾層缺陷的具體情況。二是要想保證容器制造的質量，就需要對制作材料進行嚴格把關，保證選擇的材料符合相關規(guī)定和要求，并且具備較高的質量，這樣壓力容器的質量才可以得到保證。因此，在對鋼板進行購買時，需要充分結合相關要求來進行，并且保證購入材料符合相關標準。

如果有夾層缺陷隱患存在于壓力容器上，需要對夾層缺陷進行及時有效的處理。對于夾層缺陷的處理，可以從兩個方面來進行，一是挖補措施，首先需要準確的定位和檢查夾層缺陷的范圍，然后挖除掉缺陷部位。二是對于夾層缺陷的修復，可以利用堆焊的方法來進行，同樣采用超聲波探傷法來檢測夾層缺陷的范圍和深度，結合夾層距離母材最近一側距離來確定采用外修方式或者內修方式。在修補的過程中，將碳弧氣刨應用到夾層較淺一側母材的刨除中，直到露出夾層即可。

結語

通過上文的敘述分析我們可以得知，如果有母材夾層缺陷存在于壓力容器中，會直接影響到壓力容器的質量和安全，帶來嚴重的危害，那么就需要分析母材夾層缺陷產生的原因，對其進行判定和檢測，然后采取一系列有效的措施來進行預防和處理。本文簡要分析了壓力容器中母材夾層的缺陷其危害性以及檢驗方法，希望可以提供一些有價值的參考意見。

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