CF62鋼制壓力容器中的裂紋分析與預(yù)防措施

1、CF62鋼制壓力容器中的裂紋分析與預(yù)防措施    CF-62鋼制壓力容器中的裂紋分析與預(yù)防措施Crack Analysis Suggestions For Cracking Prevention Of Some CF-62 Steel Pressure Cessel李平瑾 李蓉蓉 陳學(xué)東 袁榕Li Pingjin Li Rongrong Chen Xuedong Yuan Rong合肥通用機(jī)械研究所Hefei General Machinery Research Institute摘要:本文通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,球罐組焊,在役容器檢測(cè)及失效分析,對(duì)近些年來投用的

2、國(guó)產(chǎn)CF-62鋼制作的球罐等設(shè)備上出現(xiàn)的裂紋成因進(jìn)行探討,對(duì)其殘余應(yīng)力水平進(jìn)行闡述,對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的設(shè)計(jì),制造,檢驗(yàn)技術(shù)條件的完善化提出一些建議,為這類鋼今后的制造和長(zhǎng)周期安全運(yùn)行提供借鑒.Abstract: In this paper the causes of cracks are investigated that appear on the equipment such as localized CF-62 steel spherical tank put into service in recent years through field investigation, spherica

3、l tank assembly & welding, in-service vessel inspection and failure analysis and the level of residual stress is described. Some suggestions are proposed about perfection of design, fabrication and inspection specifications in relevant standards, which provide references for future fabrication a

4、nd long-term safe operation of this type of steel.關(guān)鍵詞:國(guó)產(chǎn)CF-62鋼制設(shè)備 應(yīng)力腐蝕開裂 再熱裂紋 殘余應(yīng)力.Keywords:Localized CF-62 Steel Equipment, Stress Corrosion Cracking, Reheat Cracks, Residual Stress引言隨著設(shè)備的高參數(shù)和大型化,希望開發(fā)出強(qiáng)度高,韌性好,加工成形和焊接性能優(yōu)良的鋼材.上世紀(jì)70年代日本等國(guó)家針對(duì)大型球罐研制出s490MPa,b610MPa的低碳微合金,低焊接裂紋敏感性的高強(qiáng)鋼(簡(jiǎn)稱CF-62鋼).上世紀(jì)7080年代

5、,我國(guó)高參數(shù)的大型球罐用高強(qiáng)鋼全部依靠進(jìn)口,例如1986年北京建造的4臺(tái)5000m3和2臺(tái)10000m3的天然氣球罐就是引進(jìn)日本的CF-62鋼.上世紀(jì)80年代初期武漢鋼鐵公司組織有關(guān)單位開展s490MPa的低焊接裂紋敏感性鋼種的研制.上世紀(jì)80年代中期由合肥通用所組織有關(guān)單位進(jìn)行國(guó)產(chǎn)CF鋼的工程應(yīng)用研究,為我國(guó)大型球罐國(guó)產(chǎn)化提供大量的有價(jià)值的數(shù)據(jù).近十多年來,國(guó)產(chǎn)CF-62系列鋼已較廣泛地應(yīng)用于502000m3的氧氣,氮?dú)?液化石油氣,丙烯,乙烯等球罐.其總數(shù)超過100臺(tái),最低設(shè)計(jì)溫度達(dá)-40,其中進(jìn)行焊后整體熱處理和不進(jìn)行焊后整體熱處理的大約各占一半.此外,該類鋼還用于大型水電站的高壓岔管和

6、管道以及大型挖掘機(jī)等重型機(jī)械.隨著工程上的擴(kuò)大應(yīng)用及經(jīng)驗(yàn)的積累,人們對(duì)這類鋼的認(rèn)識(shí)在深化.設(shè)備安裝,制造以及使用中的問題也在暴露,目前這類鋼制設(shè)備的裂紋屢有發(fā)生.本文列舉筆者所參與或了解的石油化工和燃?xì)庑袠I(yè)中的某些07MnCrMoVR和07MnNiCrMoVDR鋼制球罐檢驗(yàn)及失效分析的實(shí)例與同行商榷,以求鋼材及制造工藝的完善化,最終達(dá)到設(shè)備能長(zhǎng)周期安全運(yùn)行的目的1,2,6.1. CF-62鋼制設(shè)備的應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕是指金屬材料在某些介質(zhì)中,由于拉應(yīng)力的作用造成的一種延遲破裂.其形成必須有一定的金屬組織,應(yīng)力和介質(zhì)在特定條件下的聯(lián)合作用.它可能發(fā)生在母材上,也可能發(fā)生在焊縫上,但因焊接接頭粗晶粒

7、的存在以及不可避免的殘余應(yīng)力影響,所以應(yīng)力腐蝕開裂出現(xiàn)機(jī)率高的仍是焊接接頭及鄰近母材.調(diào)質(zhì)型CF-62鋼的金相組織主要是板條狀的回火馬氏體,回火索氏體和貝氏體.其所占的比例隨板材厚度方向而異,鋼板表面的回火馬氏體和索氏體占2/3以上,因此,鋼材(特別是表層)的強(qiáng)度和硬度較高.對(duì)低合金鋼來說,濕H2S環(huán)境與含O2及CO2的液態(tài)氨環(huán)境會(huì)引起材料的應(yīng)力腐蝕開裂.CF-62鋼的強(qiáng)度,硬度較高,在含有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中,容易形成應(yīng)力腐蝕開裂.例一:天津石化公司石化二廠1000m3丙烯球罐的應(yīng)力腐蝕開裂3.該球罐于1995年由天津球罐聯(lián)營(yíng)工程公司設(shè)計(jì),金州石化機(jī)械廠壓片,鞍山壓力容器廠現(xiàn)場(chǎng)組裝,組裝后未進(jìn)行

8、整體熱處理.其設(shè)計(jì)壓力2.16MPa,主體材質(zhì)為07MnCrMoVR,規(guī)格12300×36mm.1996年1月投入使用,1998年5月該球罐因混裝H2S嚴(yán)重超標(biāo)的粗丙烯(H2S含量達(dá)上千ppm),在很短時(shí)間內(nèi)上溫帶縱縫出現(xiàn)穿透性裂紋而泄漏,開罐檢查發(fā)現(xiàn)球罐內(nèi)壁有數(shù)百條典型的應(yīng)力腐蝕裂紋.例二:寧夏化工廠甲醇水分離器的應(yīng)力腐蝕開裂12.甲醇水分離器是合成氨裝置中的重要設(shè)備,其設(shè)計(jì)壓力為8.4MPa,操作壓力為7.8MPa,操作溫度為50-40.介質(zhì)主要是H2,CO2,CO,CH3OH等.其結(jié)構(gòu)為兩段筒節(jié)和上,下封頭組成,規(guī)格為1800×44×4300mm,材質(zhì)為07

9、MnNiCrMoVDR.設(shè)備于1994年設(shè)計(jì),1995年制造,1996年初投用.1996年10月2日該設(shè)備在正常操作運(yùn)行時(shí)發(fā)生突發(fā)性爆炸起火.蘭石所對(duì)其進(jìn)行了失效分析:雖然裂紋是在下筒節(jié)鼓肚區(qū)附近具有密集氣孔的長(zhǎng)度×深度為240×30mm的陳舊斷口前沿15mm處啟裂,并沿HAZ粗晶區(qū)擴(kuò)展,最終甲醇水分離器因強(qiáng)度不足而撕裂,泄漏并引起化學(xué)爆炸.但是在設(shè)備鼓肚前鋼材已存在嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕損傷,檢驗(yàn)表明:沿縱縫近縫區(qū)以鼓肚部位為中心的殘片斷面內(nèi)表面存在長(zhǎng)約1m,深36mm的晶間開裂.這是因介質(zhì)中的H2S含量嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)要求(小于50ppm),有時(shí)達(dá)到1000ppm.例三:上海寶鋼6

10、50m3無水液氨球罐的應(yīng)力腐蝕裂紋15.該球罐的設(shè)計(jì)壓力:1.724Mpa,規(guī)格:10700×44mm,材質(zhì):07MnCrMoVR,工作介質(zhì)為無水液氨.1998年4月投入運(yùn)行.1999年3月開罐檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn):內(nèi)表面焊縫有3條裂紋,熱影響區(qū)有1條裂紋,母材有17處裂紋(分布于整個(gè)球皮);外表面焊縫有1條裂紋,熱影響區(qū)有3條裂紋,母材有2處,裂紋主要分布在球罐上半部.經(jīng)金相和材料檢驗(yàn),內(nèi)壁的裂紋具有明顯的應(yīng)力腐蝕裂紋特征.例四:大慶石化公司1500m3丙烯球罐的裂紋該球罐規(guī)格為14300×44mm,材質(zhì):07MnCrMoVR,1999年4月投入使用.2001年11月進(jìn)行開罐檢驗(yàn)時(shí)發(fā)

11、現(xiàn):下極板有三條長(zhǎng)3040mm,深1mm的裂紋,取樣管角焊縫內(nèi)壁有一處75×4mm的表面裂紋(初步判斷為應(yīng)力腐蝕裂紋),打磨至4mm時(shí)消除.總之07MnCrMoVR系列鋼由于強(qiáng)度,硬度和應(yīng)力水平比較高,對(duì)應(yīng)力腐蝕比較敏感.因此對(duì)可能發(fā)生濕硫化氫環(huán)境與含氧及二氧化碳的無水液態(tài)氨環(huán)境,應(yīng)避免采用07MnCrMoVR系列鋼.對(duì)已投用的CF-62鋼制壓力容器,只要其使用環(huán)境是液化石油氣,無水液氨,在用檢驗(yàn)時(shí),除采用正常的檢驗(yàn)方法外,內(nèi)壁應(yīng)采用濕熒光磁粉檢測(cè),必要時(shí)采用適當(dāng)?shù)谋砻嫱繉拥膶?duì)內(nèi)壁進(jìn)行防護(hù).對(duì)已開裂的容器,一定要分析裂紋產(chǎn)生的機(jī)理,進(jìn)行安全與壽命評(píng)估后,再修復(fù)使用.2. CF-62鋼

12、的焊后熱處理及再熱裂紋該類鋼的含碳量低(C0.09%),其高強(qiáng)度是通過鋼中加入Cr,Mo,V等碳化物形成元素的彌散強(qiáng)化以及添加B等淬透性強(qiáng)的元素來達(dá)到的.在滿足高強(qiáng)度的同時(shí)又涉及到兩個(gè)問題:一是焊后整體熱處理;二是再熱裂紋.2.1 焊后熱處理的最大厚度限制按我國(guó)規(guī)范,對(duì)于s490Mpa的鋼材,一般情況下焊后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力處理(SR處理).而按日本JISB8243-1981壓力容器的構(gòu)造中規(guī)定:球殼壁厚在32mm以下的焊接接頭可不進(jìn)行SR處理.壁厚在3238mm,若進(jìn)行95以上的預(yù)熱也可不作SR處理.日本高壓氣體安全協(xié)會(huì)1980年高強(qiáng)度鋼使用規(guī)范也有同樣的規(guī)定.自上世紀(jì)70年代我國(guó)引進(jìn)的數(shù)十臺(tái)C

13、F-62鋼球罐(最大厚度達(dá)3638mm)均未進(jìn)行焊后熱處理.對(duì)國(guó)產(chǎn)這類鋼,尤其是厚度為4446mm的乙烯,丙烯球罐等工程實(shí)施中,仍采取焊后熱處理.GB12337鋼制球形儲(chǔ)罐也規(guī)定:對(duì)厚度大于38mm的07MnCrMoVR系列鋼應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理(565±20),但這又涉及再熱裂紋的問題.2.2 再熱裂紋CF-62鋼含Cr,Mo,V等元素,這些元素以合金碳化物的形式強(qiáng)化基體.但在焊接時(shí),臨近熔合線的母材被加熱到1300左右,鋼中的合金碳化物被溶解,焊后來不及析出,而在隨后的SR處理過程中,這些合金碳化物在晶內(nèi)彌散析出,從而強(qiáng)化了晶內(nèi),使應(yīng)力松弛時(shí)的蠕變變形集中于HAZ粗晶界.與此同時(shí),片

14、條狀的碳化物,硼和雜質(zhì)元素易偏析于晶界,在拘束力較大的場(chǎng)合下,加速鋼材沿晶界開裂,這就是焊后整體熱處理過程中產(chǎn)生的再熱裂紋.上世紀(jì)80年代中期,CF鋼應(yīng)用研究課題協(xié)作組對(duì)鋼材再熱裂紋敏感性進(jìn)行過試驗(yàn)13.北京鋼研總院采用IIW(國(guó)際焊接學(xué)會(huì))推薦的高溫緩慢拉伸法在Gleeble1500熱 照片1 A處缺陷全貌(位于下熔合線附近) 渣 3.7×照片1-1 A-3處缺陷右端(裂紋) 60×I-4 I-3 I-2 I-1照片2 I處缺陷全貌(位于下熔合線附近) 6× 照片2-1 I-1處微觀裂紋全貌 60×照片2-2 I-1處裂紋局部放大 200×照

15、片2-3 I-3處裂紋局部放大 200×出現(xiàn)如此嚴(yán)重的再熱裂紋還與標(biāo)準(zhǔn)的不完善有關(guān)聯(lián).按照GB12337的規(guī)定,球罐在熱處理后和耐壓試驗(yàn)后可以不進(jìn)行表面磁粉檢測(cè)(包括全部或局部),因此造成對(duì)再熱裂紋檢驗(yàn)的失控,給長(zhǎng)周期安全生產(chǎn)帶來隱患.根據(jù)目前相當(dāng)多高強(qiáng)鋼球罐開罐的實(shí)際情況來看,放松對(duì)b540MPa材料制球罐熱處理和水壓試驗(yàn)后進(jìn)行磁粉檢測(cè)的要求,應(yīng)該說是一種誤導(dǎo).現(xiàn)場(chǎng)的SR處理為消除殘余應(yīng)力,希望提高熱處理溫度.但CF-62鋼屬再熱裂紋敏感的鋼種,在成分和拘束狀態(tài)確定后,熱處理溫度不宜提高,這又導(dǎo)致殘余應(yīng)力水平較高的局面.3.在制和在用球罐的殘余應(yīng)力水平按07MnCrMoVR系列鋼的

16、壁厚情況,目前球罐實(shí)際安裝時(shí)采用焊后熱處理和不熱處理兩種方式.現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與失效分析的一些數(shù)據(jù)表明:無論是否熱處理,這類球罐的殘余應(yīng)力水平都比較高.如北京燕山石化公司2000m3液化石油氣球罐14,設(shè)計(jì)壓力:1.77MPa;材質(zhì):07MnCrMoVR;規(guī)格:15700×38mm;焊后進(jìn)行整體熱處理.1998年投產(chǎn)運(yùn)行.1999年開罐檢驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)多處缺陷,對(duì)其進(jìn)行了返修和局部熱處理.與此同時(shí)進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)試:下極板焊縫返修前最大殘余應(yīng)力達(dá)到0.90S;返修后最大殘余應(yīng)力達(dá)到1.14S;熱處理后最大殘余應(yīng)力達(dá)到0.90S.上極板環(huán)焊縫返修前最大殘余應(yīng)力達(dá)到0.58S;返修后最大殘余應(yīng)力達(dá)到0

17、.88S.福建煉化公司2000m3的G2071,G-2073丙烯球罐,當(dāng)熱處理溫度為545左右時(shí),北京工業(yè)大學(xué)對(duì)同一部位熱處理前后的殘余應(yīng)力測(cè)試結(jié)果表明:該熱處理溫度對(duì)殘余應(yīng)力分布狀況及數(shù)值基本無影響,仍保持較高的水平.熱處理后殘余應(yīng)力在0.89S以內(nèi),水壓試驗(yàn)后殘余應(yīng)力在0.83S以內(nèi).天津石化公司石化二廠1000m3丙烯球罐組裝后未作整體熱處理.1998年開罐檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)球罐內(nèi)壁有大量的的應(yīng)力腐蝕裂紋.我所在其缺陷尚未消除的情況下,對(duì)其進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)試:上,下極板Y型接頭和T型接頭的最大殘余應(yīng)力達(dá)到0.87S;上,下小環(huán)丁字型焊縫的最大殘余應(yīng)力達(dá)到0.70S.對(duì)于3000m3以上的這類鋼制天

18、然氣球罐,組裝后一般不進(jìn)行整體熱處理,殘余應(yīng)力也基本保持在較高的水平.如上海天然氣儲(chǔ)配站3500m3天然氣球罐7,壁厚38mm,經(jīng)測(cè)試上極板最大殘余應(yīng)力達(dá)到0.97S,下極板最大殘余應(yīng)力達(dá)到0.88S.北京10000m3天然氣球罐8,9,壁厚34mm,1989年建成后進(jìn)行過殘余應(yīng)力測(cè)試,其最大殘余應(yīng)力的平均值達(dá)到0.77S.北京四臺(tái)5000m3天然氣球罐,其最大殘余應(yīng)力達(dá)到0.690.83S16目前球罐的制造安裝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范如GB12337,GB50094等對(duì)殘余應(yīng)力水平?jīng)]有相應(yīng)的數(shù)值要求.但中厚板殘余應(yīng)力水平較高的部位,在使用中產(chǎn)生表面裂紋的可能性很大.4.高強(qiáng)鋼對(duì)射線檢測(cè)要求更高的靈敏度射線照

19、相靈敏度一般由三個(gè)因素所 裂紋 渣 裂紋照片4 缺陷3全貌(位于下熔合線附近) 7.5×照片4-1 缺陷左端局部放大 200× 照片4-2 裂紋局部放大 180×裂紋照片5 缺陷8全貌(位于焊縫金屬上) 10.5×照片5-1 裂紋局部放大 160×照片6 硬度明顯降低的近縫區(qū)的母材組織 200× 照片7 正常近縫區(qū)的母材組織 200×6. 應(yīng)重視接管角焊縫的質(zhì)量控制接管是壓力容器部件中最基本的結(jié)構(gòu)形式之一,其接管部位因結(jié)構(gòu)變化劇烈而形成高應(yīng)變區(qū),并導(dǎo)致應(yīng)力集中.同時(shí)該部位易產(chǎn)生焊接缺陷,無損檢測(cè)又不易測(cè)出,因此接管角焊縫區(qū)是

20、壓力容器制造中的薄弱環(huán)節(jié).對(duì)較大口徑的接管目前采用鍛焊結(jié)構(gòu),使角焊縫變成對(duì)接焊縫,從而減緩了應(yīng)力集中,也提高了無損檢測(cè)的可靠性.但對(duì)較小口徑的接管仍以插入式為主的角焊縫連接,目前GB12337,GB50094等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)其僅采用磁粉等表面檢測(cè),很難檢測(cè)出是否全焊透,對(duì)于07MnCrMoVR系列鋼制丙烯和乙烯球罐來說,由于強(qiáng)度高,拘束度大,再熱裂紋敏感性高,更容易形成接管區(qū)的危險(xiǎn)源.如大慶石化公司1500m3乙烯球罐5,10是國(guó)內(nèi)首次采用國(guó)產(chǎn)07MnNiCrMoVDR制造的低溫球罐,屬"八五"國(guó)家重大技術(shù)裝備科技攻關(guān)項(xiàng)目.其主要技術(shù)參數(shù)如下:設(shè)計(jì)壓力:2.254MPa;設(shè)計(jì)溫

21、度:-3050;規(guī)格:14400×44mm;該球罐于1995年投產(chǎn).1996年,1998年,2001年10月別進(jìn)行了三次開罐檢驗(yàn).2001年10月乙烯球罐開車時(shí),由于操作不當(dāng),致使球罐局部在低溫(-70-103)環(huán)境下停留達(dá)18個(gè)小時(shí).后經(jīng)100%的內(nèi)壁熒光磁粉檢測(cè)和100%UT,發(fā)現(xiàn)48處表面裂紋,分布在DE環(huán)焊縫,E1-2拼縫,E2-3拼縫,CD環(huán)焊縫,經(jīng)打磨消除,深度<1.0mm;取樣管角焊縫部位磁粉復(fù)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)一圈斷續(xù)表面裂紋,經(jīng)打磨消除,最大深度為3mm.其中最深一處表面裂紋打磨消除后形成50×3mm的凹坑.取樣管角焊縫部位經(jīng)超聲復(fù)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)整圈斷續(xù)未焊透和夾渣

22、,最大長(zhǎng)度為30mm,自身高度為8mm,主要分布在2028mm的深度范圍內(nèi).給乙烯球罐的安全運(yùn)行造成威脅.在如上海金山石化公司1500m3的07MnNiCrMoVDR制乙烯球罐,其主要技術(shù)參數(shù)如下:設(shè)計(jì)壓力:2.16MPa;設(shè)計(jì)溫度:-35;規(guī)格:14200×44mm;配套鍛件采用08MnNiCrMoVD,該球罐于2002年4月投產(chǎn).2003年3月經(jīng)上海金山石化首次開罐檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在球罐下極板進(jìn)料管焊縫及其附近的母材上16×8cm的區(qū)域有肉眼可見的龜裂,目前正在處理之中.此外蘭州石化公司1500m3乙烯球罐11,由蘭州石化公司設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),金重壓片,沈陽球罐公司安裝.其主要技術(shù)

23、參數(shù)如下:設(shè)計(jì)壓力:2.254MPa;設(shè)計(jì)溫度:-3050;規(guī)格:14400×44mm;材質(zhì):07MnNiCrMoVDR;該球罐在做耐壓試驗(yàn)時(shí),接管角焊縫部位泄漏,后經(jīng)徹底返修重焊才投運(yùn).因此,接管角焊縫部位的質(zhì)量保證也是關(guān)系到07MnCrMoVR球罐安全的不可忽視的環(huán)節(jié).7.幾點(diǎn)建議合肥通用機(jī)械研究所近幾年在07MnCrMoVR和07MnNiCrMoVDR系列鋼制球罐開裂的檢驗(yàn)和調(diào)研基礎(chǔ)上,分析了球罐開裂的主要原因.為今后球罐的設(shè)計(jì),制造,安裝,檢驗(yàn)和使用中能更科學(xué)地使用國(guó)產(chǎn)CF-62鋼,保證設(shè)備和裝置安全長(zhǎng)周期運(yùn)行,特提出以下建議: 建議有關(guān)機(jī)構(gòu)組織07MnCrMoVR系列鋼的研

24、制和生產(chǎn)單位,結(jié)合工程出現(xiàn)的問題以及新的工程建設(shè)項(xiàng)目開展07MnCrMoVR鋼的深入研究.以往的攻關(guān)多圍繞如何保證焊接接頭的低溫沖擊性能,今后應(yīng)更深入的探討再熱裂紋的產(chǎn)生與防治及多次返修,熱處理對(duì)焊接接頭使用性能的影響等,使之更加完善. 建議GB12337-98鋼制球形儲(chǔ)罐,對(duì)于b540MPa且對(duì)再熱裂紋敏感的鋼種,在SR后應(yīng)進(jìn)行一定數(shù)量的射線或超聲復(fù)驗(yàn).同時(shí)增加熱處理和水壓試驗(yàn)后進(jìn)行比例不少于20%的磁粉檢測(cè)的規(guī)定. 建議JB4730壓力容器無損檢測(cè)提高對(duì)高強(qiáng)鋼球罐焊接接頭射線檢測(cè)靈敏度的要求.目前該標(biāo)準(zhǔn)的修訂稿JB4730鍋爐,壓力容器及壓力管道無損檢測(cè)已采納此建議,明確規(guī)定:"

25、對(duì)于鍋爐,壓力容器及壓力管道焊縫應(yīng)盡量采用X射線進(jìn)行透照檢測(cè),確因厚度,幾何尺寸所限或工作場(chǎng)地所限無法采用X射線源時(shí),也可采用源進(jìn)行射線透照.此時(shí)應(yīng)盡可能采用高分辨率的膠片,但對(duì)于b540MPa的高強(qiáng)鋼焊縫,則必須采用高分辨率的膠片. 由于目前球罐的制造安裝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范如GB12337,GB50094等對(duì)殘余應(yīng)力水平?jīng)]有相應(yīng)的數(shù)值規(guī)定,國(guó)內(nèi)也沒有殘余應(yīng)力對(duì)球罐延遲開裂和應(yīng)力腐蝕開裂影響的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),因此應(yīng)引起相關(guān)部門的關(guān)注,組織開展此項(xiàng)專題研究. 微量Ni,B等對(duì)07MnCrMoVR系列鋼的應(yīng)力腐蝕和再熱裂紋有明顯影響.如北京兩臺(tái)10000m3天然氣球罐,使用工況基本相同.1#天然氣球罐所用鋼板Ni含量為0.03%.焊條Ni含量為1.55%.開罐檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有85處應(yīng)力腐蝕裂紋.2#天然氣球罐開罐檢驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)裂紋,其所用鋼板和焊條不含Ni.因此作為一個(gè)成熟的鋼種,應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對(duì)Ni,B等的數(shù)量和相應(yīng)的處理措施予以體現(xiàn).隨意在供貨或冶煉中改變微量元素的組成和數(shù)量,對(duì)于這類鋼的推廣應(yīng)用和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)是不利的. 在擴(kuò)大國(guó)產(chǎn)07MnCrMoVR系列鋼板的生產(chǎn)能力(包括數(shù)量和板寬幅度大小)的同時(shí),保證批量生產(chǎn)材料性能的穩(wěn)定性以及定點(diǎn)生產(chǎn)該系列鋼板的配套鍛件08MnNiCrMoVDR和焊材(新J607CF鋼焊條),對(duì)于保證這類鋼的規(guī)范化和安全使用也是至關(guān)重要的. 由于目前國(guó)產(chǎn)07MnCrM