Page 43 - 理化检验-物理分册2022年第三期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202203009

                      某    Q 345R        钢制压力容器超声测厚异常原因







                                             马   江,王   峰,薛永盛,李   勇

                                        ( 河南省锅炉压力容器安全检测研究院,郑州 450016 )
                    摘   要: 在超声测厚过程中, 某 Q345R 钢制压力容器在多处厚度存在异常, 通过化学成分分析、
                 力学性能试验和显微组织观察等方法, 对压力容器厚度异常部位的内部缺陷进行分析。结果表明:
                 压力容器厚度异常部位的锰含量偏高, 导致其厚度中心位置出现大量 MnS 夹杂物和贝氏体、 马氏
                 体等异常过冷组织, 在制造过程中, 由于受到外力或热加工过程中温度应力作用, 在过冷组织内部
                 夹杂物位置处和过冷组织与铁素体界面处会产生应力集中, 从而导致微裂纹形成。

                    关键词: Q345R 钢;压力容器;夹杂物;微裂纹



                    中图分类号: TG142.1+5    文献标志码: B    文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 03-0031-02

            ReasonsforabnormalultrasonicthicknessmesurementofaQ 345Rsteel p ressurevessel

                                                           ,
                                                                         ,
                                         MAJian g WANGFen g XUEYon g shen g LIYon g
                                                ,

                    ( TheBoiler& PressureVesselSafet y Ins p ectionInstituteofHenanProvince , Zhen g zhou450016 , China )


                     Abstract : Intheultrasonicthicknessmesurmentp rocess , thethicknessofaQ345Rsteel p ressurevesselin

                 man yp laceswasabnormal.Theinternaldefectsofabnormalthickness p artof p ressurevesselwereanal y zedthrou g h

                chemicalcom p ositionanal y sis , mechanicalp erformancetestand microstructureobservation.Theresultsshowed

                thattheman g anesecontentinabnormalthicknessofp ressurevesselwastoohi g h , resultin g inalar g enumberof

                 MnSinclusionsandabnormalsu p ercooledstructuressuchasbainiteand martensiteincenterofthickness.Durin g

                the manufacturin g p rocess , due to externalforce ortem p erature stress durin g thermal p rocessin g , stress

                concentrationoccurredatthelocationofinclusionsinsu p ercooledstructureandtheinterfacebetweensu p ercooled

                structureandferrite , resultin g intheformationofmicrocracks.


                     Ke y words : Q345Rsteel ; p ressurevessel ; inclusions ; microcrack

               低合金高强度钢压力容器广泛用于炼油, 化工,                              依据 GB713-2014 《 锅炉和压力容器用钢板》 标
            能源等行业。受服役环境温度、 压力、 介质等因素影                          准, 某公司采用 26 mm 厚 Q345R 钢板来制压力容

            响, 压力容器存在泄漏和爆炸风险。压力容器一旦                            器, 在产品监督检验过程中, 采用 CTS-30A 型超声波
            出现上述风险, 会造成火灾、 中毒、 环境污染等事故,                        测厚仪测得其筒节及球形封头等位置处钢板的厚度
            严重影响人的生命安全           [ 1-3 ] 。国家、 行业标准对该类          仅为13mm 左右, 推测该批钢板存在内部缺陷。采

            钢制压力容器的制造和使用都有严格的要求。                               用友联 PXUT-350 型 全 数 字 智 能 超 声 波 探 伤 仪 和
                 在低合金高强度钢压力容器制造过程中, 通常                        2.5P14-D 型单晶直探头对钢板厚度异常部位进行缺
            采用超声、 射线及磁粉等检测方法对钢板及焊缝进                            陷检测, 未发现明显内部缺陷, 其厚度均与千分尺测

            行无损探伤, 并对钢板表面及内 部缺陷进行修复。                           得的厚度一致为 26mm 。采用 5P14F10 型超声波探
            在实际检测过程中会存在缺陷漏检的问题                     [ 4 ] , 这会  伤仪配合双晶直探头对 Q345R 钢板厚度异常位置进
            对压力容器的安全使用造成不利影响。                                  行复测, 发现在钢板1 / 2厚度处存在明显缺陷回波。
                                                                   为了确保压力容器的安全使用, 笔者通过化学
                收稿日期: 2021-01-20
                                                               成分分析、 力学性能试验和显微组织观察等方法, 对
                基金项目: 河南省科技攻关计划( 202102210189 )

                作者简介: 马 江( 1968- ), 男, 正高级工程师, 主要从事承压类         压力容器超声测厚异常部位进行检测, 以期为提高
            特种设备检验检测技术工作, 5096219@ qq .com                     钢板类似内部缺陷的检出率提供参考依据。
                                                                                                         3 1
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