จะป้องกันการแตกร้าวในภาชนะรับแรงดันได้อย่างไร?

I. การเลือกและการจัดการวัสดุ – ​​การควบคุมความเสี่ยงจากการแคร็กที่แหล่งที่มา

1. การเลือกวัสดุที่ทนต่อการแตกร้าวได้ดีเยี่ยม

จัดลำดับความสำคัญของเหล็กกล้าเทียบเท่าคาร์บอนต่ำ- (เช่น SA516GR70) ซึ่งมีความสามารถในการเชื่อมที่ดีและมีแนวโน้มการแตกร้าวขณะเย็นต่ำ

สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีสารกัดกร่อน เช่น ซัลเฟอร์และคลอรีน ให้หลีกเลี่ยงการใช้วัสดุที่ไวต่อการกัดกร่อนจากความเค้น เช่น สเตนเลสออสเทนนิติก

ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิต่ำ- ให้เลือกวัสดุที่มีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ-ที่ดี เพื่อให้แน่ใจว่าพลังงานกระแทกนั้นตรงตามอุณหภูมิที่ออกแบบไว้ (เช่น มากกว่าหรือเท่ากับ 27J ที่ -46 องศา )

2. การควบคุมเนื้อหาขององค์ประกอบที่เป็นอันตรายอย่างเคร่งครัด

จำกัดปริมาณกำมะถันและฟอสฟอรัสในโลหะฐานและวัสดุเชื่อม (โดยทั่วไปน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.03%~0.04%) เพื่อป้องกันการแตกร้าวจากความร้อนและการแตกหักแบบเปราะ

ควบคุมปริมาณคาร์บอน (โดยทั่วไป<0.12% in welding wire) to reduce the tendency for crystallization cracking.

3. การอบแห้งและการทำความสะอาดวัสดุเชื่อม

ใช้อิเล็กโทรดการเชื่อมไฮโดรเจน-ต่ำและเช็ดให้แห้งอย่างเคร่งครัดตามกฎข้อบังคับเพื่อป้องกันความชื้นสลายตัวและการแนะนำของไฮโดรเจน ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงที่ไฮโดรเจน-จะเกิดการแตกร้าว ทำความสะอาดมุมเอียงและทั้งสองด้านเพื่อขจัดน้ำมัน สนิม ความชื้น และสิ่งสกปรกอื่นๆ ช่วยลดแหล่งไฮโดรเจนและความเสี่ยงที่จะเกิดตะกรันรวมอยู่ด้วย

ครั้งที่สอง ปรับกระบวนการเชื่อมให้เหมาะสม - ควบคุมความเครียดจากความร้อนและการแพร่กระจายของไฮโดรเจน

1. การอุ่นเครื่องและการควบคุมอุณหภูมิระหว่างทาง

สำหรับภาชนะเหล็ก-ที่มีผนังหนาหรือ-ความแข็งแรงสูง ให้อุ่น (โดยทั่วไปคือ 150–300 องศา ) เพื่อลดอัตราการทำความเย็น ลดการแพร่กระจายของไฮโดรเจน และป้องกันการแตกร้าวด้วยความเย็น

รักษาอุณหภูมิระหว่างทางให้สูงกว่าอุณหภูมิอุ่นก่อนเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ความร้อนกับรอยแตกร้าวที่เกิดจากการให้ความร้อนซ้ำๆ ของรอยเชื่อม

2. การเลือกเหตุผลของพารามิเตอร์และลำดับการเชื่อม

ควบคุมกระแสการเชื่อม แรงดันไฟฟ้า และความเร็ว เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ความร้อนเข้ามากเกินไปจนทำให้เกรนหยาบหรือหลอมละลายไม่เพียงพอ

ใช้เทคนิคการเชื่อมแบบสมมาตรและการแบ่งส่วนหลัง-เทคนิคในการกระจายแรงตึงจากการเชื่อม และลดการเสียรูปในการเชื่อมและความเค้นตกค้าง

หลีกเลี่ยงรอยเชื่อมที่ "เป็นรูปเห็ด-" ปรับปรุงค่าสัมประสิทธิ์การก่อตัวของรอยเชื่อม และลดแนวโน้มที่จะเกิดการแตกร้าวจากการตกผลึก

3. หลัง-การรักษาความร้อนในการเชื่อม และหลัง-การกำจัดไฮโดรเจนในการเชื่อม

ดำเนินการอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม (เช่น ที่อุณหภูมิ 200–300 องศาเป็นเวลาหลายชั่วโมง) เพื่อเร่งการหลบหนีของไฮโดรเจนและป้องกันการแตกร้าวล่าช้า

สำหรับภาชนะที่มีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนจากความเค้นหรือทำจากเหล็กกล้าที่มีความแข็งแรงสูง- ให้ดำเนินการ-ความเค้นในการเชื่อม-โดยบรรเทาความร้อน (PWHT) เพื่อลดความเค้นตกค้าง

ที่สาม การออกแบบโครงสร้างและการจัดการความเครียด - ​​การลดความเข้มข้นของความเครียด

1. การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบโครงสร้าง

หลีกเลี่ยงมุมที่แหลมคมและทางตัดขวาง-ที่กะทันหัน ใช้การออกแบบการเปลี่ยนผ่านที่ราบรื่นเพื่อลดความเข้มข้นของความเครียดเฉพาะที่

ปรับปรุงประเภทของข้อต่อ เช่น การเปลี่ยนหัวฉีดที่ยื่นออกมาเป็นหัวฉีดฟลัช เพื่อลดข้อจำกัดที่เข้มงวดและป้องกันการแตกร้าวจากความร้อนซ้ำ

2. การควบคุมความเครียดตกค้างในการผลิต

ขจัดความเค้นตกค้างที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดเฉือนและการเชื่อมด้วยการบำบัดความร้อน การขัดผิวด้วยช็อต ฯลฯ

หลีกเลี่ยงการทำงานที่เย็นเกินไปเพื่อป้องกันการแข็งตัวของงานและการเกิดรอยแตกขนาดเล็ก

3. ใช้เหล็กที่ทนต่อการฉีกขาดแบบ Lamellar

สำหรับภาชนะที่มีผนังหนาขนาดใหญ่- ให้เลือกเหล็กกล้ากำมะถันต่ำ-พิเศษ (S น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.005%) หรือเหล็กกล้าที่มีตัวปรับแต่งเพิ่มเติมเพื่อปรับแต่งขนาดเกรน ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการฉีกขาดแบบลาเมลลาร์

IV. การป้องกันและควบคุมระหว่างการดำเนินงานและการบำรุงรักษา – ป้องกันการแพร่กระจายของรอยแตกระหว่างการบริการ

1. การควบคุมความผันผวนในสภาพการทำงาน

หลีกเลี่ยงการสตาร์ท-และปิดเครื่องบ่อยครั้ง และการเปลี่ยนแปลงความดันและอุณหภูมิอย่างรุนแรงเพื่อลดความเสี่ยงที่จะเกิดการแตกร้าวจากความเมื่อยล้า

สำหรับภาชนะที่รับน้ำหนักสลับกัน ให้ออกแบบความล้าและเลือกวัสดุที่มีความเป็นพลาสติกที่ดี

2. การป้องกันการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเครียด (SCC)

เลือกวัสดุที่เหมาะสม หลีกเลี่ยงความไม่เข้ากันของวัสดุกับตัวกลางที่มีความละเอียดอ่อน (เช่น หลีกเลี่ยงการใช้สเตนเลสออสเทนนิติกในสภาพแวดล้อมน้ำทะเล)

ปรับปรุงสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนด้วยการป้องกันแคโทดิก การแยกสารเคลือบ หรือการเติมสารยับยั้งการกัดกร่อน

ควบคุมความเข้มข้นและอุณหภูมิของสารละลายอัลคาไล หลัง-การรักษาความร้อนในการเชื่อมเป็นสิ่งจำเป็นเมื่อเกินค่าวิกฤต

3. การตรวจสอบเป็นระยะและการตรวจจับตั้งแต่เนิ่นๆ

ดำเนินการตรวจสอบภายนอก การทดสอบแบบไม่ทำลาย- และการวัดความหนาของผนังตาม "กฎสำหรับการตรวจสอบภาชนะรับแรงดันเป็นระยะ" มุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบ-พื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูง เช่น รอยเชื่อม หัวฉีด และบริเวณเปลี่ยนผ่านของฝาปิดท้าย เพื่อตรวจจับและแก้ไขรอยแตกขนาดเล็กในทันที