Hur förhindrar man sprickor i tryckkärl?

I. Materialval och hantering – Kontrollera sprickrisk vid källan

1. Välja material med utmärkt sprickbeständighet

Prioritera låg-kolekvivalent stål (som SA516GR70), som har god svetsbarhet och låg kallsprickningstendens.

Undvik att använda material som är känsliga för spänningskorrosion, som austenitiskt rostfritt stål i miljöer som innehåller frätande medier som svavel och klor.

Under låga-temperaturförhållanden, välj material med god låg-temperaturseghet för att säkerställa att slagenergin uppfyller designtemperaturen (t.ex. större än eller lika med 27J vid -46 grader).

2. Strikt kontroll av innehållet i skadliga ämnen

Begränsa svavel- och fosforhalten i basmetallen och svetsmaterialen (vanligtvis Mindre än eller lika med 0,03%~0,04%) för att förhindra hetsprickbildning och spröd brott.

Kontrollera kolhalten (i allmänhet<0.12% in welding wire) to reduce the tendency for crystallization cracking.

3. Torkning och rengöring av svetsmaterial

Använd svetselektroder med låg-vätehalt och torka dem noga enligt bestämmelserna för att förhindra fuktsönderdelning och införande av väte, vilket minskar risken för väte-inducerad sprickbildning. Rengör avfasningen och båda sidorna för att ta bort olja, rost, fukt och andra föroreningar, vilket minskar vätekällor och risken för slagginslutningar.

II. Optimera svetsprocess – kontrollera termisk stress och vätediffusion

1. Förvärmning och interpass temperaturkontroll

För behållare med tjocka-väggar eller hög-hållfast stål, förvärm (vanligtvis 150–300 grader) för att minska nedkylningshastigheten, långsam diffusion av väte och förhindra kallsprickning.

Håll mellangångstemperaturen över förvärmningstemperaturen för att undvika återuppvärmningssprickor orsakade av upprepad uppvärmning av svetsen.

2. Rationellt val av svetsparametrar och svetssekvens

Kontrollera svetsström, spänning och hastighet för att undvika överdriven värmetillförsel som leder till kornförgrovning eller otillräcklig smältning.

Använd symmetrisk svetsning och segmenterad baksida-svetsteknik för att skingra spänningar och minska svetsdeformation och kvarvarande spänning.

Undvik "svampformade"-svetsar, förbättra koefficienten för bildning av svetssträngar och minska tendensen till kristallisationssprickor.

3. Efter-svetsvärmebehandling och efter-borttagning av väte

Utför värmebehandling efter-svetsning (t.ex. håll i 200–300 grader i flera timmar) för att påskynda vätgasutsläpp och förhindra fördröjd sprickbildning.

För kärl som är utsatta för spänningskorrosion eller tillverkade av hög-hållfast stål, utför efter-svetsspänning-avlastande värmebehandling (PWHT) för att minska kvarvarande spänning.

III. Strukturell design och stresshantering - Minska stresskoncentrationen

1. Optimera strukturell design

Undvik skarpa hörn och abrupta tvärsnitt-. anta mjuka övergångsdesigner för att minska lokaliserad stresskoncentration.

Förbättra fogtyper, som att byta utskjutande munstycken till spolmunstycken, för att minska stela begränsningar och förhindra sprickbildning vid eftervärmning.

2. Kontroll av restspänningar i tillverkningen

Eliminera restspänningar som genereras under bearbetning och svetsning genom värmebehandling, kulblästring, etc.

Undvik överdriven kallbearbetning för att förhindra arbetshärdning och initiering av mikrosprickor.

3. Använd Steel Resistant to Lamellar Rear

För stora, tjocka-väggiga kärl, välj stål med ultra-lågt svavelvärde (S Mindre än eller lika med 0,005 %) eller stål med tillsatta modifierare för att förfina kornstorleken och förbättra motståndskraften mot lamellrivning.

IV. Förebyggande och kontroll under drift och underhåll – Förhindrar sprickutbredning under service

1. Kontrollera fluktuationer i driftsförhållanden

Undvik frekventa-starter och avstängningar och drastiska förändringar i tryck och temperatur för att minska risken för utmattningssprickor.

För fartyg under växlande belastning, utför utmattningsdesign och välj material med god plasticitet.

2. Förhindra spänningskorrosion (SCC)

Välj lämpliga material och undvik materialinkompatibilitet med känsliga medier (undvik t.ex. austenitiskt rostfritt stål i havsvattenmiljöer).

Förbättra den korrosiva miljön genom katodiskt skydd, beläggningsisolering eller tillägg av korrosionsinhibitorer.

Kontrollera koncentrationen och temperaturen av alkalilösningar; efter-svetsvärmebehandling är obligatorisk när kritiska värden överskrids.

3. Periodisk inspektion och tidig upptäckt

Genomför externa inspektioner, oförstörande testning och väggtjockleksmätningar enligt "Regler för periodisk inspektion av tryckkärl". Fokusera på att inspektera områden med hög-risk som svetsar, munstycken och övergångszoner av ändlock för att snabbt upptäcka och åtgärda mikrosprickor.