进口复合板水合反应器焊缝检测与缺陷处理
陈国喜 宋崇民 申 力
河南省平顶山尼龙66盐厂1996年6月从日本进口成套设备中的两台水合反应器(位号：A- R301/302)，按照美国ASME规范第Ⅷ卷第1分册设计、制造、检验、其主要设计参数为：
设计压力：1.0MPa，
设计温度：160℃
介 质：HC、氢、浆料
材 质：SGV480＋SUS304
焊缝系数：1.0
射线探伤比例：100%
由于介质对碳钢有较强的腐蚀性，设计时采用了复合钢板，即基层为碳钢板，复合层为不锈 钢板。
1 检验方案的确定
在审查设计制造资料后，发现壳体对接焊缝在基层焊接完成后是进行100%射线探伤的，而复 合层焊接完成后没有再进行射线检测和其它方法的检测。
按ASME规范第Ⅷ卷1分册UCL篇第UCL-35(c)条规定：耐腐蚀整体复合板、堆焊复合层板或衬 里层材料制造压力容器的要求为：基层焊缝处采用合金堆焊来保护，射线探伤的检验应在接 头(包括耐腐蚀层)全部完成后进行。如满足下列要求则可在合金复合层堆焊前进行基层焊缝 射线照相检验：
(1)在焊接接头处基层的厚度不小于设计计算值；
(2)耐腐蚀合金堆焊层是非空气淬硬的；
(3)完成的合金堆焊要用任何能发现裂纹的方法进行抽样检验。
该两台容器基层厚度大于设计计算值，同时复合层SUS304材料的焊接采用钨极氩弧焊，焊丝 采用D309L(过渡层)和D308L(盖面层)铬镍不锈钢焊丝，焊缝不具有空气淬硬性，符合第(1) 、(2)条要求，但该两台容器在复合层焊接完成后未进行抽样检验，不满足第(3)条要求。从 检验的角度来讲，发现焊缝内部裂纹的检验方法常用的为射线和超声波探伤方法，表面裂纹 的检验就此两台容器应用渗透探伤方法。
这两台容器壁厚为20mm，即基层厚度17mm，复合层厚度3mm，焊接接头型式如图1所示 ，依照ASME规范要求采用射线探伤抽查较为妥当。
鉴于以上因素，重点对壳体的对接焊缝作射线检测抽查。
图1
2 检验情况及分析
根据结构形式及焊接施工工序选择的射线探伤如图2示，每台容器拍片7张(规格300mm×8 0mm)，我们发现环焊缝底片上都存在有较长的线性缺陷显示，纵焊缝底片缺陷显示较少 ，其中一张底片上一条状缺陷长约90mm，其分布在焊缝影象的两边，距边沿4～5mm，且 在一条直线上，如图3所示，由于缺陷影象较长，已不符合ASME规范的要求。
为了确定缺陷的深度，我们对发现缺陷的部位进行超声波复验，缺陷的埋深距内表面约在4 ～6mm，即在基层与复合层的过渡区。
缺陷产生在过渡层，从影象看单个影象似条渣，但从位置上来看更象坡口未熔合或过渡层与 基层之间的未熔合，后经打磨剖析，其缺陷如图3所示， 是由于复合层焊接工艺不当、焊接电流过小或焊接速度过快引起的复合层焊缝 中的过渡层填充金属与基层金属未完全熔合所致。
图2
图3
图4 焊缝返修示意图
3 问题的处理
根据射线探伤抽查的结果，我们认为复合层焊接完成后未进行射
线探伤抽查而造成复合层焊缝的漏检，且缺陷是位于基层上的未熔合，是不允许缺陷，两台容器必须返修，返修要求如下：
(1)对所有对接焊缝进行100%射线探伤检测，定出缺陷的位置、方向。
(2)对焊缝中存在缺陷的部位进行标示，用专用砂轮打磨直至消除缺陷为止。
(3)对打磨部位进行渗透检测无缺陷显示。
(4)D309L焊丝的过渡层焊接后进行层间渗透检测，D308L焊丝的盖面层焊接完成后，焊缝表 面进行渗透检测。
(5)对返修部位进行射线检测，并按ASME规范UW-51篇进行评定合格。
通过返修消除了全部的超标缺陷，焊缝质量达到了ASME规范第Ⅷ卷1分册UW-51篇要求。
作者单位：河南省锅炉压力容器检测中心 河南 450004