移動式壓力容器罐體牽引支座肋板開裂修復(fù)

黃道濤 魯鵬 鐘林志 羅鈞

摘要：闡述了移動式壓力容器罐車罐體牽引支座肋板開裂的修復(fù)過程。根據(jù)罐車隨車資料，針對牽引支座肋板的結(jié)構(gòu)和特點，分析其開裂原因，確定修復(fù)方案。通過更換相同材質(zhì)、等厚的肋板和增加銷座支點肋板、加工合適的焊接坡口、選擇正確的焊接工藝，按時、按質(zhì)完成了罐體牽引支座的修復(fù)工作。運行兩年后，焊縫未發(fā)生開裂及其他異常情況，取得良好的評價和效果。

關(guān)鍵詞：移動式壓力容器;罐體;肋板開裂;修復(fù);焊接工藝

0 前言

某物流運輸公司的移動式壓力容器罐車在定期檢驗時發(fā)現(xiàn)，其罐體前端的牽引支座兩側(cè)肋板嚴重開裂，并且屬于二次開裂（肋板已經(jīng)修復(fù)過），如圖1所示，嚴重影響罐體的使用和罐體結(jié)構(gòu)的安全性。據(jù)了解，該罐車罐體的前端牽引支座肋板首次發(fā)現(xiàn)開裂時，在裂紋上直接補焊，之后投入使用不到1月，補焊處的焊縫再次出現(xiàn)裂紋，并慢慢擴展?？蛻粢蟊仨毐M快修復(fù)罐體牽引支座，并避免上述情況再次發(fā)生。

1 原因分析

罐體前端牽引支座兩側(cè)肋板嚴重開裂，分析其開裂原因有：（1）肋板中部是牽引支座的牽引銷受力點，制造安裝時因結(jié)構(gòu)復(fù)雜、焊接量大等原因，使其承受較大的內(nèi)應(yīng)力[1]，加之牽引支座承受的牽引力是動載荷，肋板受力發(fā)生突變時，造成肋板過載，從而發(fā)生開裂;（2）客戶上次修補方法不當，擅自在裂紋上直接補焊，引發(fā)新應(yīng)力，造成再次開裂。

2 修復(fù)方案

查閱罐車隨車資料，其主要制造標準為《壓力容器》GB150-1998和《低溫液體汽車罐車》JB/T4783-2007等。根據(jù)罐車隨車資料，針對牽引支座結(jié)構(gòu)特點和肋板開裂原因，采取以下方案進行修復(fù)：切割清除開裂的肋板，更換相同材質(zhì)、相同厚度的鋼板（δ=5 mm，Q345R），并在牽引銷座支點處加焊加強肋板，以加強結(jié)構(gòu)剛度。結(jié)構(gòu)件如圖2所示。

3 焊接工藝

（1）焊前準備。首先按照挖補尺寸要求嚴格切割開裂的肋板，切割偏差必須符合要求。清理干凈切割區(qū)域，表面無鋼渣、鐵銹等污物，坡口表面無裂紋、分層、夾雜等缺陷[2]，同時清理干凈坡口表面及附近的水、銹、油污、積渣和其他有害物質(zhì)。在裝配時不能強行裝配以避免引起較大的應(yīng)力從而導(dǎo)致出現(xiàn)焊接裂紋，同時為保證新肋板焊縫根部的焊透和焊縫厚度，坡口下端加墊扁鋼，坡口裝配尺寸如圖3所示。

（2）焊接。焊前檢查裝配質(zhì)量，清理坡口以及兩側(cè)的氧化物、油污、熔渣、及其他有害物和污物。打底焊接采用分段焊，同時嚴格執(zhí)行焊接工藝，焊接時須注意焊道和層間清理，將焊縫表面熔渣、有害氧化物、油脂、銹跡等清理干凈后方可繼續(xù)施焊，如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量缺陷，必須清除后再施焊，焊道間的接頭應(yīng)平滑過渡和錯開[3-4]。同時焊工做好自檢。

（3）焊接工藝參數(shù)如表1所示。

（4）焊后處理。焊接完成后采取自然緩冷措施。焊后24 h對焊縫進行外觀檢查，焊縫與母材須圓滑過渡，焊縫表面應(yīng)無裂紋、夾渣、焊瘤、氣孔等缺陷[7]。外觀檢查合格后由專業(yè)檢驗人員按相關(guān)標準對新肋板焊縫進行MT磁粉檢測，探傷比例為100%。

（5）防腐。焊縫經(jīng)檢測合格后，按照罐體涂漆要求，清除焊縫表面污物，對其結(jié)構(gòu)件進行涂漆、防腐，如圖4所示。

目前，該罐車罐體的牽引支座已經(jīng)運行2年，狀況良好，結(jié)構(gòu)件的焊縫沒有發(fā)生開裂，也未發(fā)現(xiàn)異常情況，如圖5所示。

參考文獻：

[1] 張洪國，趙雪山，張艷輝，等. 鐵路客車項目底架端部牽引支座組焊工藝控制方法研究[J]. 金屬加工（熱加工）， 2016（12）：55-57.

[2] 中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會. 低溫液體汽車罐車[M]. 北京：新華出版社，2007.

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[6] 俞肖知. 焊接工藝人員手冊[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1991.

[7] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局. 中國國家標準化管理委員會. 壓力容器[S]. 北京：中國標準出版社，2012.