低温压力容器接管口的焊接修复

低温压力容器接管口的焊接修复

摘要对低温压力容器接管口修复中焊接存在的问题进行分析，分析了焊接缺陷产生的原因，通过对焊接工艺和热处理方法两个

方面进行严格控制以避免焊接缺陷的产生.确保修复一次成功。

关挂词低温压力容器，接管口，焊接，修复

，概述

梅州珠江啤酒分装有限公司二万吨/年啤酒包装生产

线工程项目由我公司承建。该工程CO:车间低温压力容器

液态二氧化碳贮罐(参数见下图)由河北石家庄的某化工

机械厂制作并运输到现场。在运输过程中由于超高与收费

站横梁猛烈相撞，以至该罐1个接管口(中76x16)弯曲变

形，根部和罐壁连接处出现裂纹(见图1)，经设计方代表、

制造厂家代表、当地市技术监督局锅检处、业主等组成人

员检验鉴定:接管处已损坏需修复。割去已损坏接管，重新

制作接管和罐体焊接。

液态二氧化碳贮罐为低温压力容器，具体有关数据如

项目

咬边

夹渣

气孔

下:

未焊透

罐体尺寸:2800x6400x18

接管:中76x16

材质:罐体16MnD

接管16MnDR

设计压力 :2.2Mpa 设计温度:-280C

2 对问题的分析、对策

2.1 分析问题

经认真分析了贮罐接管口的修复工序，确定旧管口切

割后焊接和焊接后焊缝的热处理为重点工序。这两道工序

是修复质量的主要问题，而且第一道工序焊接工艺参数是

否合理是第二道工序热处理效果好坏的关键。由于是压力

容器的修复，环允许多次返修，为确保一次修复成功。通过

模拟试验，制定焊接工艺卡，确保焊接质量符合设计要求。

2.2 模拟实验实施

参照公司以前同类型板厚、材质的焊接工艺参数(见

2.4对策实施

(1) 修正模拟试验焊接参数，采用较小电流和较小焊

接速度，目的在于消除咬边缺陷;采用较小电弧电压，以便

消除气孔缺陷。

(2)严把质量关，责任落实到人。严格焊材人库前检验

手续，按仓贮制度发放焊材，健全焊材进库、出仓登记手续，追踪质量。

(3)严格按照集团公司焊材二级库管理制度执行，专人

负责，更换不符合要求的焊条保温筒。

通过对策实施，以修正后的焊接参数，重新焊接二个

试样，按JB4730-94和JB4708-92规范要求分别进行超

声波检验和金相试验，结果完全符合规范要求。

2.5试件热处理及硬度值检查

对于贮液罐接管口修复过程中，旧管口切割重新焊接，

焊接后焊缝的热处理效果能否达到规范要求是修复工作能

否最终成功的关键。在模拟试验焊接参数时，已考虑到热处理问题，采用小线能量，小电流快速多道焊，有利于晶粒细化提高韧性。为确保修复焊接后热处理一次成功，利用第一阶段模拟焊接合格试样，模拟进行热处理，抽查八点，结果有三点硬度值大于210，超过规范要求，为确定影响硬度值

的因素，再次进行因果分析。

其中工艺参数合理与否，是影响硬度值的关键因素，当

升温速率大于3300C/h时母材金属的变态点AC1和AC3

的温度就会变高，而且AC1和AC3的距离变大。而AC1和

AC3的值是确定热处理温度值的重要相关因素，它们的值

升高了，实际上就意味着现时热处理温度不够高，没有达到预期的效果。而恒温时间过短和降温速度过快，也不能保证有充分的时间使形成碳化物的合金元素向奥氏体内部熔

解，实现母材与焊缝金属的均质化。升温速度过快和恒温时间过短是硬度值超过标准的主要原因，因此必须修正热处

下表)，选择300x300xl8,16MnD钢板和中76x16,16MnDR

钢管(如图2所示)，进行模拟焊接三个试样，按JB4730-

94规范要求进行超声波检验，列出缺陷频数、频率统计表: 表 1 模拟焊接工艺参数

下表)，选择300x300xl8,16MnD钢板和中76x16,16MnDR

钢管(如图2所示)，进行模拟焊接三个试样，按JB4730-

94规范要求进行超声波检验，列出缺陷频数、频率统计表: 表 1 模拟焊接工艺参数

理工艺参数。__

2.6 确定最佳工艺

根据影响硬度值超过标准原因，将升温速度和恒温时

间分别调整为2500C/b

和1小时。

2.7实施检查

经过前几个步骤，我们对试样重新进行热处理，经检查，硬度值都小于180，符合规范要求。

通过两个循环模拟试验取得成功，取得所需参数，对贮罐接管口修复已经做到心中有数，并按以下方法对接管口进行修复。

(1)重新制作带法兰短管。

(2) 用气割割去损坏接管，开孔直径及坡口型式按模拟工艺卡要求，并打磨飞溅及氧化铁，打磨光滑。

(3)按模拟试验的方法和焊接技术参数进行焊接，焊接后按JB4730--94规范进行超声波检查，结果符合规范要求。

(4) 焊接后角焊缝进行局部热处理，热处理温度为62590，保温1小时后空气冷却。最后经打硬度检查，硬度值小于180，符合规范要求。

(5) 焊接后24小时进行整体水压试验，试验压力为

2.8Mpa，试验合格，一次修复成功，达到预期效果。

参考文献

1中国机械工程学会焊接学会焊接手册(第2卷)机械工业出版