材料分析 摘要:上海宝山钢铁股份有限公司能源部一台650m3氮气球罐,在原施工单位安装过程中焊缝和热影响区出现裂纹,并且已经扩展,被上海市锅炉压力容器检验所判定为报废球罐。新球罐的材料分析施工由上海市安装工程有限公司负责。 关键词:裂缝 球罐裂纹 施工实践
笔者参加了新球罐施工方案编制及施工全过程,本文就球罐裂纹产生原因及对应措施作简单分析,供同类工程参考。 一、球罐基本参数 容积:650m3;结构型式:混合三带球;材质:07MnCrMoVR;内径:10700mm;壁厚:44mm;介质:氮气;设计压力:3.09Mpa;设计温度:-10-60oC;选用焊条:J607RH。 二、裂纹产生的材料分析原因分析 1.裂纹种类。焊接裂纹主要有以下五种:热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、应力腐蚀裂纹和层状撕裂。层状撕裂主要关系到出厂的钢板问题,与球罐制作安装无多大关系。因此,施工时主要针对焊接的热裂纹、再热裂纹、冷裂纹和应力腐蚀裂纹进行分析和研究。 2.裂纹形成原因分析。裂纹的产生主要有以下几个因素: (1)材质因素:氢含量的增加,使材料脆性升高,硬度增加导致韧性下降,扩散氢量对冷裂纹的产生和扩展起了决定性的作用,含氢量较高,而预热温度不足的情况下,肯定产生裂纹。合金元素对热裂纹中的结晶裂纹产生有很大影响,硫、磷的微量存在也都会增高结晶裂纹的倾向,从许多研究也能证明C、S、P对结晶裂纹影响最大。 (2)组装因素:球罐在组装过程中,如果各种尺寸达不到规范要求而进行强力组装,就会产生约束应力,焊后应力无法释放,是产生裂纹的重要因素。在结构复杂和十字缝等部位常会出现这种情况。
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