Hoe scheuren in drukvaten voorkomen?

I. Materiaalselectie en -beheer – Beheersing van het scheurrisico bij de bron

1. Materialen selecteren met uitstekende scheurweerstand

Geef prioriteit aan staalsoorten met een laag-koolstofgehalte (zoals SA516GR70), die een goede lasbaarheid en een lage neiging tot koudescheuren hebben.

Voor omgevingen die corrosieve media zoals zwavel en chloor bevatten, vermijd het gebruik van materialen die gevoelig zijn voor spanningscorrosie, zoals austenitisch roestvrij staal.

Selecteer bij lage- temperatuuromstandigheden materialen met een goede lage- temperatuurbestendigheid om ervoor te zorgen dat de impactenergie voldoet aan de ontwerptemperatuur (bijvoorbeeld groter dan of gelijk aan 27 J bij -46 graden).

2. Strikte controle op de inhoud van schadelijke elementen

Beperk het zwavel- en fosforgehalte in het basismetaal en de lasmaterialen (doorgaans minder dan of gelijk aan 0,03% ~ 0,04%) om hete scheuren en brosse breuken te voorkomen.

Controleer het koolstofgehalte (in het algemeen<0.12% in welding wire) to reduce the tendency for crystallization cracking.

3. Lasmaterialen drogen en reinigen

Gebruik laselektroden met een laag-waterstofgehalte en droog ze strikt volgens de voorschriften om vochtafbraak en de introductie van waterstof te voorkomen, waardoor het risico op door waterstof-geïnduceerde scheuren wordt verminderd. Reinig de afschuining en beide zijden om olie, roest, vocht en andere onzuiverheden te verwijderen, waardoor waterstofbronnen en het risico op slakinsluitingen worden verminderd.

II. Optimaliseer het lasproces – Beheersing van thermische spanning en waterstofdiffusie

1. Voorverwarmen en interpass-temperatuurregeling

Voor dik-wandige of- sterke stalen containers: voorverwarmen (doorgaans 150-300 graden) om de koelsnelheid te verminderen, de waterstofdiffusie te vertragen en koudescheuren te voorkomen.

Houd de interpass-temperatuur boven de voorverwarmingstemperatuur om herverhittingsscheuren te voorkomen die worden veroorzaakt door herhaalde verwarming van de las.

2. Rationele selectie van lasparameters en volgorde

Controleer de lasstroom, -spanning en -snelheid om overmatige warmte-inbreng te voorkomen, wat kan leiden tot grover worden van de korrels of onvoldoende smelten.

Gebruik symmetrisch lassen en gesegmenteerde achterlastechnieken- om de spanning te verspreiden en lasvervorming en restspanning te verminderen.

Vermijd "paddestoel-vormige" lassen, verbeter de lasrupsvormingscoëfficiënt en verminder de neiging tot kristallisatiescheuren.

3. Warmtebehandeling na-het lassen en waterstofverwijdering na-het lassen

Voer een warmtebehandeling na- het lassen uit (bijvoorbeeld enkele uren op 200-300 graden houden) om de waterstofontsnapping te versnellen en vertraagde scheurvorming te voorkomen.

Voor schepen die gevoelig zijn voor spanningscorrosie of gemaakt zijn van hoog-staal, voert u een post-lasspanning-verlichtende warmtebehandeling (PWHT) uit om restspanning te verminderen.

III. Structureel ontwerp en stressmanagement – ​​Vermindering van stressconcentratie

1. Structureel ontwerp optimaliseren

Vermijd scherpe hoeken en abrupte dwars-secties; gebruik soepele overgangsontwerpen om gelokaliseerde spanningsconcentratie te verminderen.

Verbeter de verbindingstypen, zoals het vervangen van uitstekende spuitmonden door spoelspuitmonden, om starre beperkingen te verminderen en scheuren bij herverhitting te voorkomen.

2. Het beheersen van reststress bij de productie

Elimineer restspanning die ontstaat tijdens het bewerken en lassen door middel van warmtebehandeling, kogelstralen, enz.

Vermijd overmatig koud bewerken om verharding van het werk en het ontstaan ​​van microscheuren te voorkomen.

3. Gebruik staal dat bestand is tegen lamellaire scheuren

Voor grote, dik-wandige vaten selecteert u ultra-staal met een laag zwavelgehalte (S kleiner dan of gelijk aan 0,005%) of staal met toegevoegde modificatoren om de korrelgrootte te verfijnen, waardoor de weerstand tegen lamellaire scheuren wordt verbeterd.

IV. Preventie en controle tijdens gebruik en onderhoud – Voorkomen van scheurgroei tijdens service

1. Beheersing van schommelingen in de bedrijfsomstandigheden

Vermijd veelvuldig opstarten{0}} en uitschakelen, en drastische veranderingen in druk en temperatuur, om het risico op vermoeiingsscheuren te verminderen.

Voer voor schepen met wisselende belasting een vermoeiingsontwerp uit en selecteer materialen met een goede plasticiteit.

2. Voorkomen van spanningscorrosiescheuren (SCC)

Selecteer geschikte materialen en vermijd materiaalincompatibiliteit met gevoelige media (vermijd bijvoorbeeld het gebruik van austenitisch roestvrij staal in zeewateromgevingen).

Verbeter de corrosieve omgeving door kathodische bescherming, coatingisolatie of de toevoeging van corrosieremmers.

Controleer de concentratie en temperatuur van alkalische oplossingen; warmtebehandeling na-het lassen is verplicht wanneer kritische waarden worden overschreden.

3. Periodieke inspectie en vroege detectie

Voer externe inspecties, niet-destructieve tests en wanddiktemetingen uit volgens de 'Regels voor periodieke inspectie van drukvaten'. Concentreer u op het inspecteren van gebieden met een hoog-risico, zoals lasnaden, spuitmonden en overgangszones van eindkappen, om microscheurtjes snel op te sporen en aan te pakken.