液化石油气储罐的磁粉检验及缺陷分析.pdf

实践经验 液化石油气储罐的磁粉检验及缺陷分析 温建明 常熟市锅炉压力容器检验研究所,常熟 215500 MAGNETIC PARTICLE INSPECTION OF LIQUEFIED PETROLEUM GAS TANKS AND FLAW ANALYSIS WEN Jian2ming Changshu Inspection Institute of Boiler and Pressure Vessel , Changshu 215500 , China 中图分类号TG115.28 文献标识码B 文章编号10002665620030620320201 在从事压力容器检验工作 10a 年里,笔者不 下20次到液化石油气储罐现场进行检验,用磁粉法 检验液化石油气储罐100多台,发现裂纹300多条, 其中,严重的危险性裂纹100多条。以下介绍液化 石油气储罐的磁粉探伤MT方法及缺陷特点。 1 磁粉探伤方法及其操作 1.1 磁粉探伤方法 长期实践中总结出液化石油气储罐的最佳MT 法为用喷壶喷洒磁膏水悬液并用交流磁轭法磁化。 磁膏水悬液使用时应注意的是 ①磁悬液浓度 要适宜采用灵敏度试片验证。②在容器外表面 采用黑色磁膏,这是因为日光下容器外表面较亮,除 漆后常被空气中的水汽轻度腐蚀而产生黄色锈迹, 在日光下与黑色磁悬液反差大,易于观察;容器内表 面宜采用红色磁膏,因为灯光下内表面白光照度不 够,除垢后表面锈迹少,呈黑色金属色,使用红色磁 膏反差大,易于观察。 采用喷壶喷洒可以确保磁悬液进入各个探伤部 位并不留死角。交流磁轭法磁化操作简单方便。 1.2 操作 用喷壶喷洒磁悬液时要注意喷洒均匀,边喷洒 边磁化,喷洒速度不能太快,否则会冲掉缺陷磁痕。 观察时要认真细致,不能仅从一个方向观察,要 多角度观察。在内表面探伤时如有磁悬液附着在灯 泡表面应及时擦掉以免降低照度。如果设备的指示 收稿日期2003202214 灯照度不足,须用手电筒等补充照度。对可疑部位 要反复探伤,缺陷显示部位至少要检查两遍以上,排 除伪缺陷,必要时需用砂轮打磨后进一步探伤。 2 液化石油气储罐表面裂纹产生原因及特点 2.1 裂纹产生原因 液化石油气储罐表面裂纹的产生原因主要为制 造缺陷和介质腐蚀。 制造时因原材料缺陷和机加工缺陷如夹渣、 飞 溅、 咬边、 凹坑、 未焊透和未熔合等的发展可能产生 表面裂纹。若在制造时未进行热处理或热处理不 当,焊材使用不当也会产生大量表面裂纹。在常熟 市华润液化气公司球罐磁粉探伤时发现了33条裂 纹,长达50mm ,深达9mm ,其产生原因就是球罐现场 组焊时没有有效控制焊接预热温度,从而产生了延 迟裂纹。在常熟市港城液化气公司储罐磁粉探伤中 发现的100多条裂纹的产生原因为球罐制造厂质保 体系失控,焊材使用不当。在常熟市机关液化气站 检验中发现的部分裂纹是球罐制造时热处理不当引 起的。 介质和储罐接触时在一定条件下产生应力腐蚀 裂纹,通常位于容器内表面。在常熟市机关液化气 站探伤时发现的50多条裂纹中有六条十分严重,长 达300mm ,深达7mm ,为典型的应力腐蚀裂纹。 2.2 裂纹特点 液化石油气表面裂纹通常位于应力集中部位 下转第322页 023 第25卷第6期 2 0 0 3年6月 无损检测 NDT Vol. 25 No . 6 Jun . 2 0 0 3 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 在 △A′EB中 sinβmin H A′B 所以最小窗口提高量Hmin为 Hmin A′Bsinβmin dsinβmin 最小窗口平移量Lmin为 Lmin CO CB - OB 在 △BO′C中 CB O′Bcosβmin d 2 cosβmin 因为OB d 2 所以Lmin d 2 cosβmin- d 2 探伤时,先将窗口中心点偏离环缝边缘Lmin,靠在钢 管壁上,然后将窗口A侧抬高Hmin进行透照,这样, 纵向裂纹检出率最高。 2 最大窗口平移量和窗口抬高量的计算 倾斜透照时,为使下环缝与热影响区纵向裂纹 不漏检,通常要求倾斜透照角β≤13.86,并使中心 图2 射线束到达下环缝热影响区边缘附近M点图2。 最大窗口抬高量Hmax为 Hmax ABsin13.86 dsin13.86 最大窗口平移量Lmax为 Lmax GO GC CO MN -a - b CB - OB 在 △MNC中 MN CNtg13.86 Dotg13.86 在 △CO′B中 CB O′B cos13.86 d 2 cos13.86 OB d 2 所以 Lmax Dotg13.86-a -b d 2 cos13.86 - d 2 3 结论 取β minβ 13.86,按公式βmin tg - 1 a b / Do计算最小倾斜角。 按公式Hdsinβ计算窗口抬高量。 按下式计算窗口平移量 L Dotgβ-a -b d 2 cosβ - d 2 将射线机窗口中心偏离环缝边缘L ,靠在钢管 壁上,然后将A侧窗口抬高H进行透照。操作简单 易行,可确保焊缝与热影响区纵向裂纹不漏检。 上接第320页 拉撑用的小方块、 支座和结构突变部位、 焊缝中 心、 热影响区、 熔合线、 球罐的上下赤道带和现场组 装难焊部位等。应力腐蚀裂纹通常位于内表面腐蚀 严重和用气杂的罐场如液化气供应商经常变动而 产生的介质成分多变。 表面裂纹形状有圆形飞溅产生、 放射形凹坑 引起、 网状材质缺陷引起和直/曲线等。磁痕显 示粗密表示裂纹较深夹渣除外 ; 磁痕显示细小则 深度较浅。 3 液化石油气储罐表面裂纹的处理 液化石油气储罐的所有表面裂纹必须打磨清 除,打磨较深的部位测定剩余壁厚需进行强度校 核,不合格的必须请专业修理单位补焊,补焊后24h 再进行磁粉探伤。如果在器壁上多次产生裂纹或由 非制造缺陷引起的裂纹则需要增加检验项目,如用 金相检验确定是否应力腐蚀,若是,应消除内表面裂 纹和引起应力腐蚀介质因素,必要时对内表面进行 表面处理如喷丸使内表面产生压应力,降低或消 除应力腐蚀的敏感性。 4 结论 液化石油气储罐使用时易产生表面裂纹,因此 必须重视磁粉探伤,结合设备实际,严格遵循在役压 力容器检验规程要求的探伤比例,最大限度地发现 存在的缺陷,消除事故隐患。 223 高景志管环缝双壁单影倾斜透照法中的两要点 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m