《關于在用压力容器硬度的测量》.docVIP

发表在《》）表4 焊接接头表层不同区域硬度分布图 表5 焊接接头内层不同区域硬度分布图 根据段向胜等人[6]的试验结论，同时结合本试验的试验结果，对碳钢、低合金钢焊接接头各区域表层里氏硬度提出如下的推论，供制定压力容器硬度测量合格指标参考。 ①对于母材、过热区的表层里氏硬度值与抗拉强度之间的换算，可以按段向胜等人[6]的试验结论进行，即σb=2.083HLD-297.2。 ②过热区表层里氏硬度值一般不超过母材表层里氏硬度值的105%。 ③焊缝内层与盖面焊层之间，虽然内层焊受到后层焊的后热作用，其晶粒要比盖面焊层细些，但只要焊接材料相同，内层与盖面层的熔敷金属抗拉强度值无差异。因此，对盖面焊层的里氏硬度值与抗拉强度之间的换算不能完全照搬σb=2.083HLD-297.2[6]，而应对该回归方程进行修订，参考本试验的试验数据，可以将上记回归方程修订为：σb=2.083HLD-312.7（仅适用于焊缝）。 5）HG20581-1998《钢制化工容器材料选用规定》[4]中对碳钢、低合金钢焊制容器在NaOH、湿H2S应力腐蚀环境、高温高压氢腐蚀环境、液氨等四种介质环境中使用时，有关硬度值的限制规定。这些规定有通过维氏硬度表述，有通过布氏硬度表述，需通过GB/T17394-1998换算成里氏硬度。 4.2基于上述五点理由，笔者将在用压力容器硬度检测合格指标的制订要点表述如下。 1）对碳钢、低合金钢焊制容器在NaOH、湿H2S应力腐蚀环境、高温高压氢腐蚀环境、液氨等四种介质环境中使用时，首先要满足HG20581-1998中有关硬度值的限制规定。 2）宏观检验发现对材料性能有影响的可疑缺陷时，可疑部位硬度值与正常部位均应进行硬度测量，若可疑部位硬度值与正常部位硬度值相差在10%以上（需按同区域进行比较），则说明材质已经劣化。 3、对宏观检验未发现对材料性能有影响的可疑缺陷，且该容器需首次进行硬度测量时，焊缝的硬度平均值不能低于盖面焊接材料质量证明中记载的抗拉强度换算值的85%，换算按公式σb=2.083HLD-312.7进行；过热区的硬度平均值不能低于母材质量证明中记载的抗拉强度换算值的90%，换算按公式σb=2.083HLD-297.2进行；母材的硬度平均值不能低于母材质量证明中记载的抗拉强度换算值的85%，换算按公式σb=2.083HLD-297.2进行。超过此限，应通过金相检验等加以确认。 4、对宏观检验未发现对材料性能有影响的可疑缺陷，且该容器需不是首次进行硬度测量时，则应将过热区、母材、焊缝检测数据与历次硬度检测数据进行比较（需按同区域进行比较），若相差在10%以上，则说明材质已经劣化。 检验案例具体说明： 在对某厂CO中温变换炉进行全面检验时，发现有一段筒体产生了鼓包，技术特性见表6，质量证明书中记载的抗拉强度值数据见表7，焊接接头各区域硬度测量结果见表8，金相复查结果见表9。 表6 CO中温变换炉技术特性 母材 盖面焊材 操作压力Mpa 操作温度℃ 工作介质 15MnVR,δ36 H08MnMoA+HJ431 2.1 550 半水煤气、变换气、蒸汽 表7 质量证明书中记载的抗拉强度值 质量证明书记载的抗拉强度Mpa 质量证明书记载的抗拉强度换算成里氏硬度HLD 母材 560 411.5 焊材 510 395 表8 焊接接头各区域硬度测量结果 正常部位HLD 鼓包部位HLD 鼓包部位相对正常部位的降幅（%） 鼓包部位相对质量证明书记载的换算值的降幅（%） 焊缝 母材 过热区 焊缝 母材 过热区 焊缝 母材 过热区 焊缝 母材 过热区 MIN 392 403 409 308 307 312 MAX 410 415 433 331 330 334 SVE 400.9 408.4 420.5 319.6 318.2 321.7 20 22 23 19 23 22 STD 5.95 3.84 7.18 7.04 7.04 7.26 表9 焊接接头各区域金相复查结果 正常部位 鼓包部位 金相组织 铁素体+珠光体+贝氏体 大量的铁素体+极少量的珠光体 对比鼓包部位与正常部位，焊接接头各区域的硬度降低了20%以上；对比鼓包部位与质量证明书中记载母材、焊材出厂值，焊接接头各区域的硬度降低了20%左右。随后金相检验证明鼓包部位已发生了材质劣化，直接证明了前述观点。 结束语 本文根据在用压力容器现场硬度测量的实际情况，对每个部位的测量数量、重点测量部位、过热区的测量方法、合格指标的制订这四个方面的问题提出了解决办法，可以广泛应用在现场硬度检测中，从而可大量减少金相检验，提高工作效率。 参考文献： [1] GB/1