氧气瓶定期检验与缺陷分析
来源:用户上传
作者:
摘 要：文章主要针对氧气瓶定期检验与缺陷为中心，分别从氧气瓶具体方法与裂纹类型介绍等方面，积极对氧气瓶进行定期检验，确定表面缺陷问题，及时予以处理。目的在于保证氧气瓶应用安全。
关键词：氧气瓶;定期检验;焊缝裂纹;惰性气体保护焊
氧气瓶定期检验与缺陷分析，是对工业化操作安全负责，同时也是对工作人员安全负责。科学技术发展的同时，工业化水平明显提高，在此发展背景下，压力容器的使用频繁度越来越高。压力容器作为工业生产关键组成，在炼油、化工等发展领域应用广泛。压力容器应用多为有毒有害、易燃易爆等操作类型，危险性非常高。定期检验压力容器非常必要，氧气瓶作为压力容器组成部分，定期检验，及时排除氧气瓶的安全缺陷非常关键。
1 氧气瓶具体方法
根据县级检验机构压力容器检验工作，及时对氧气瓶进行检验，40升的氧气瓶标准气体重量是：40L×1.429g/L=57.16克，占地面积：约为25*25cm高度：1.5米总重量：55公斤。40升的氧气瓶是医用的标准氧气瓶，氧气是在标准状况下密度为1.429克/升，1L水中约溶30mL氧气。氧气瓶需要工作的介质为氧气，投入使用的日期为2002年12月，具体腐蚀裕度为3.0mm。因为此次对氧气瓶的检修，并没有打开设备，因此设备没有设置隔热层。[1]氧气瓶检测严格按照TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》要求执行，结合实际情况制定氧气瓶检验方案，从宏观检查角度着手，准确测量氧气瓶的壁厚，并且对安全附件进行详细检验，准确发现其表面缺陷与埋藏缺陷情况。在原有检测基础上增加材料检测，针对密封紧固件与强度情况进行检验。组织耐压实验与泄漏性实验，详细分析氧气瓶缺陷情况。
2 氧气瓶裂纹类型
氧气瓶极易出现裂纹，不同裂纹类型对氧气瓶的危害明显不同，同时处理方式也存在区别。
2.1 焊缝裂纹
焊缝裂纹主要是氧气瓶在焊接期间，焊接区域在施工中出现局部破裂的情况。焊接裂纹是对氧气瓶危害最大的问题，同时也是氧气瓶急需解决的缺陷。焊接裂纹焊接期间，接头强度因为裂缝原因降低，引起氧气瓶焊接区域的应力集中反映，导致氧气瓶无法承受运行压力，出现断裂情况，这样一来氧气瓶被报废，如果处理不当，还会引发各种安全事故。氧气瓶焊缝裂纹的类型主要包括星形裂纹、横向裂纹、纵向裂纹。如果从裂纹出现的本质上分析，包括热裂纹与冷裂纹、层状撕裂裂纹、再热裂纹等。
2.2 热裂纹
热裂纹情况的出现，威胁氧气瓶正常运行安全。热裂纹分布主要从焊缝轴向位置朝着纵向分布，当然其中也包括横向裂纹，熱裂纹的裂口存在明显氧化情况，热裂纹表面没有任何光泽。热裂纹的晶粒边界主要沿着纵向方向分布。[2]
3 氧气瓶定期检验与缺陷处理
氧气瓶定期检验，及时发现其中存在的缺陷。具体检验如下：
表面缺陷检测中，利用NB/T47013磁粉进行检测，方法为渗透检测。铁磁性材料对氧气瓶表面缺陷检测非常重要，运用磁粉在表面平铺，一般情况下选择黑磁粉，利用磁悬液施加的方式进行喷洒，注意磁粉使用量。交流电磁轭磁能够在表面缺陷检测中，实现提升力≥45N，使用的磁粉悬液浓度标准要求10-25g/L。在进行磁粉检测期间，一般情况下会选择30/100型标准试片。检测氧气瓶表面磁粉中，发现此次检测的氧气瓶表面存在一条裂缝，裂缝走向为纵缝，其周围能够看到多出线性缺陷，横纹、纵纹均有。这些裂纹已经扩大70%。对环缝、纵缝检测期间，并没有发现其他明显裂纹情况，虽然存在一些表面裂纹，但是相较于之前的裂纹情况减轻很多。[3]纵缝中包括多条延伸的表面裂缝，利用反射法超声波对裂缝进行检测，确定氧气瓶表面明显缺陷，此缺陷属于非惯性缺陷类型。
按照相关规定，对于氧气瓶表面裂缝问题必须及时处理。正常应用的压力容器不允许出现裂缝问题，因此管理部门与维修部门针对氧气瓶裂缝情况及时制定处理方案。进行裂缝表面打磨，打磨长度为1-2mm。打磨至裂缝表面出现焊渣，焊渣形状为条形，并且再次发现其他裂纹。打磨结束对裂缝中比较严重的位置进行金相组织处理。金相组织处理期间，首先需要进行金相分析，发现氧气瓶所有裂缝检查，金相组织并没有出现严重破坏。虽然部分裂纹位置在焊缝金属附近，但是裂纹的断口为穿晶开裂类型，属于焊接延迟裂纹类型。由此分析裂纹出现的原因，主要以焊渣引起为主。
仔细观察氧气瓶表面裂缝情况，结合金相结果与裂纹分析发现，因为氧气瓶焊接期间焊渣清理不到位，导致焊渣与氧气瓶内部应力出现排斥，造成氧气瓶出现延迟裂纹。焊接期间，接头会出现淬硬组织，其本身就会扩散氢，这样一来焊接的拉应力、拘束应力都会增加，一旦超出规定强度，就会造成焊接处出现裂缝。为了有效预防延迟裂纹情况，需要以碱性低焊条进行焊接，焊接之前及时进行焊条预热，防止焊缝期间氧含量在焊缝金属中扩散，影响最终的焊接质量。焊接结构对裂缝预防至关重要，选择适当的焊接结构，减小应力拘束，以焊后缓冷的方式有效预防淬硬组织的出现。惰性气体保护焊方式，对氧量控制具有很大作用，同时能够有效预防氧气瓶出现冷裂纹情况。
4 结语
综上所述，氧气瓶检验与缺陷问题处理，直接关系到氧气瓶的应用安全。氧气瓶如果存在点状夹渣的现象，会出现应力集中的情况，进而引发氧气瓶裂纹。利用磁粉检测的方式，确定氧气瓶表面存在的缺陷与热影响区，结合薄壳理论，确定裂纹类型。以适当焊接方式，及时处理裂缝情况，制定更加详细的检验方案，保证氧气瓶应用安全。
参考文献：
[1]钟海见，何琦，缪存坚.全多层钢制高压储氢容器定期检验方法研究[J].中国特种设备安全，2018（6）.
[2]陶小龙，彭昌文.沙沱发电厂1号主变压器绝缘油氢气超标原因分析及处理[J].红水河，2018（3）.
[3]乔雪冬，毕金生，胡健.基于Gasflow程序的非能动安全压水堆氢气行为计算和分析[J].核安全，2018，17（04）：69-74.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14912997.htm
