硫化罐裂纹缺陷的分析与修复
某轮胎厂的五台硫化罐,在定期检验时,发现大量的裂纹缺陷,严重危害硫化罐的安全运行。
1. 主要技术参数
设计压力:0.6MPa;设计温度:165℃;工作压力:0.4 MPa;操作温度:152℃;介质:水蒸汽;内径:1600mm;容积:25m3;壁厚:12mm;材质:20g。
2. 工作原理:
硫化罐在放入轮胎后,升至工作压力,反应一定时间后,再降压至常压,通入水进行冷却,使罐内温度降到常温,周而复始,不停运转。
3. 裂纹部位(见附图)
裂纹大部分在筒体上面的第一道环缝上。裂纹长度均为15mm以上,有的断续已延长1/3圈。
4. 裂纹成因分析
在外观检查中发现第一道环缝与上面水箱连接处间A距特别小,仅有几十毫米,且焊接质量存在较大的差别,焊缝上有未焊满、咬边、错边等缺陷。
裂纹主要存在此处,该部位应力复杂,有薄膜应力、温差应力、交变应力、焊接应力等,且焊缝上存在的缺陷从而使罐体又产生了交趾应力等其它应力。
从制造情况看,制造厂家对该焊缝重视程度不够,施焊中没有严格执行焊接工艺纪律或焊接工艺卡,质量把关不严。
5. 修复
先办理返修告知书,制定返修方案,返修。步骤如下:
(1)用砂轮机打磨彻底清除裂纹缺陷,经表面探伤确认缺陷清除。
(2)对打磨深度在设计壁厚裕量内,可修磨圆滑过渡;深度超过腐蚀裕量的,必须补焊处理。
(3)清除坡口两侧20~30mm范围内的氧化物、焊渣等污物,直至漏出金属光泽。
(4)制定焊接工艺方案,严格按照焊接工艺评定的参数施焊。施焊时要严格控制线能量,调整融合比,同时采用焊接预热(100~150)℃,焊道间温度控制在150℃以下,焊接完成后清理所有焊渣及飞溅物等。
(5)24小时后进行表面和超声探伤确认,合格后进行水压试验。
6. 结束语
由于硫化罐工作条件比较恶劣。制造厂在制造时应注意每一道焊缝的焊接质量,严格按焊接工艺卡进行施焊。
(作者单位:邢台市特检所)