压力容器和装置

图1:检测方案图示。操作员根据检测规程沿焊接接头和容器母线移动扫描装置,多通道扫描装置(6型)用于同时评估焊缝附近区域的容器壳体金属状态。


Inspection of the vessel using a multi-channel scanning device
图1:使用金属磁记忆应力集中磁检测仪多通道扫描装置检测容器: 1 - 用于检测磁场强度(Hp)的传感器; 2 - 测量长度的传感器; 3 - 金属磁记忆应力集中磁检测仪。


图2展示了PVC聚合反应器环焊缝的检验结果。磁场(Hp)的局部变化与应力集中区和焊接缺陷相对应。

The inspection results of the PVC polymerization reactor girth weld
图2: PVC聚合反应器环焊缝检验结果。


图3a - 显示了焊接接头无缺陷的检测结果片段;图3b - 显示了焊接接头发现裂纹的检测结果的片段。


Inspection results of a welded joint segment in a satisfactory state
图3a 焊接接头无缺陷的检测结果片段。

 

Inspection results of a cracked welded joint segment
图3b: 焊接接头存在裂纹的检测结果片段。


图4显示了在通过金属磁记忆检测法进行检测期间检测到的应力集中线(SC线)的位置。在这种情况下,SC线的形成是由于容器缺乏稳定性造成的。通常,金属的腐蚀疲劳磨损沿着容器内表面的SC线发生。疲劳(或腐蚀疲劳)性质的裂纹可能发生在沿SC线的外表面上。


Arrangement of the stress concentration lines
图4: 应力集中线的位置 (SC线): 1 - 焊缝; 2 - 应力集中线(SC线)。


图5显示了“Nevinnomysky Azot”JSC氨合成塔外壳(给水加热器)对接焊缝检测的案例。转炉壁厚为200毫米,直径为1550毫米。在运行状态下进行检测(P=240大气压,T=330°С)。图5a显示了焊接对接接头W12局部热处理区域的裂纹排列,图5b显示了焊接对接头W12的检测无问题的局部图形,图5c描述了焊接对接接缝W12局部热处理的质量不令人满意,存在横向裂纹形成区域(9-12时方向)和在200毫米深度处出现损伤的单个应力集中区(SCZ)。


Arrangement of cracks on the welded butt joint W12 Local P.W.H.T
图5a 焊接对接接头W12局部热处理区域的裂纹排列:1 - 裂纹; 2 - 焊接对接接头W12; 3 - 焊接对接接头W12局部热处理区域。

 

The results of a good quality welded butt joint W12
图5b 焊接对接接头W12质量良好的区域检测结果图示。

 

The results of an unsatisfactory quality welded butt joint W12 Local P.W.H.T.
图5c 焊接对接接头W12局部热处理质量不合格的检测结果图示。


1996年1月,俄罗斯国家技术监督机构(Gosgortechnadzor)批准了“采用金属磁记忆检测法对压力容器进行快速检测的技术”。

该技术可应用于电力、化工、炼油、石油化工、石油天然气等行业对铁磁、顺磁(奥氏体)材料容器的检验。该技术和相应的仪器允许在对焊缝进行探伤的同时,对容器的应力-应变状态(载荷下和卸荷后)进行检测。该技术还允许对角焊缝进行检测,这是对传统无损检测方法的有效补充。

基于使用金属磁记忆检测法对容器进行的初步的100%检测,未来有可能仅对应力集中区和最易损坏区域进行补充检测。基于声发射方法的精度高达1mm的在役控制传感器可安装在这些区域。

采用金属磁记忆检测法对压力容器进行检测,可以发现损伤的早期形态——还未形成损伤的应力集中区(SC区),对应力集中区(SC区)进行容器壳体加固是非常必要的。