氮气,壳程介质为液氨,壳体内径420mm,壁厚8mm,封头内径350mm,壁厚32mm,管板厚45mm,管板和封头材质为20g。Р压力容器制造质量的重要性Р氨冷凝器的封头与管板联接采用平面焊结构。几起事故的爆破断口都发生在管板与封头联接处的环焊缝上。从断口上可清楚地看到:焊缝根部未焊透,长度占80%,深度一般2~4mm,最深达6mm。断口检查:这种氨冷凝器的爆炸断口中部表面平滑平坦,经电镜观察有明显的疲劳断裂特征,断口外部表面租糙,则属强度不足而塑性撕裂。Р压力容器制造质量的重要性Р(2).爆炸事故原因分析:氨冷凝器的爆炸原因,主要是设计不当,制造时焊接工艺不当产生的根部未焊透等缺陷,在实际运行中存在的疲劳循环载荷(压力、温度波动、频繁启停等)的作用下,导致疲劳裂纹萌生和扩展,以致引起设备疲劳断裂,即低周循环应力下的疲劳断裂。Р压力容器制造质量的重要性Р①设计时技术要求不严:氨冷凝器管板与封头焊接连接属角焊缝结构,这种结构上的不连续性使环缝根部表面应力很高,所以在设计此种结构时必须慎重对待。Р压力容器制造质量的重要性Р我国《钢制压力容器》管板与壳体、封头的连接应采用全焊透结构。美国ASME《锅炉及压力容器规范》D—4焊接接头章节中规定了全焊透的角焊缝接头;英国BS5500《非直接火压力容器》附录E“推荐用于压力容器的焊接连接”其中管板与壳体、封头的角焊缝推荐双面焊结构,当壳体、封头壁厚超过16mm时必须采用全焊的焊缝;联邦德国AD《压力容器规范》也规定,当采用平面焊根部有未焊透结构时,能够承受的疲劳循环次数只有全焊透结构的五分之一的次数,考虑变动载荷时焊缝结构则必须是全焊透的。Р压力容器制造质量的重要性Р然而该氨冷凝器中的管板与封头的焊接连接采用的单面焊结构型式,未明确提出必须全焊透的技术要求。这种易于发生根部未焊透的角焊缝,在我国标准和美国ASME等规范中,都明确不允许。
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