16MnDR焊接Y型過濾器焊縫裂紋產(chǎn)生原因調(diào)查

國內(nèi)某天然氣長輸管道項目壓氣站的一臺Y型過濾器于2013年12月投入運行，2017年6月在地方技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門進行的定期監(jiān)檢時發(fā)現(xiàn)，筒體一條縱縫存在多處表面裂紋。我公司受業(yè)主委托對對裂紋原因進行調(diào)查。調(diào)查人員經(jīng)過對裂紋焊縫的UT和MT無損探傷檢測，發(fā)現(xiàn)裂紋均發(fā)生在Y型過濾器殼體一側(cè)縱縫的焊趾處，呈表面開放狀縱向裂紋，深度0mm~26mm不等，累計長度1m左右。

我公司技術(shù)人員審核該設(shè)備出廠文件，Y型過濾器筒體鋼板材質(zhì)為16MnDR，厚度56mm，縱縫焊接方法為埋弧自動焊，X型坡口對接，焊絲牌號H10Mn2，規(guī)格φ4.0，焊劑SJ101。施焊時環(huán)境溫度20℃~26℃，相對濕度39%~48%，焊接電流450A~520A，電壓34V~38V，層間溫度100℃~150℃，上述參數(shù)均在焊接工藝評定范圍內(nèi)，但施焊記錄中缺少焊接速度和預(yù)熱溫度兩個重要參數(shù)。此工藝為16MnDR鋼的成熟焊接工藝，已經(jīng)過多年實踐檢驗。

審核該Y型過濾器縱縫原始射線探傷底片和評片記錄，一次探傷有3處焊道未熔合缺陷，二次探傷底片未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷，表明該裂紋的是在制造廠無損檢測之后產(chǎn)生的缺陷。

審核出廠文件中的Y型過濾器焊后熱處理記錄，設(shè)備進爐溫度、升溫速度、熱處理溫度、保溫時間、爐內(nèi)冷卻溫度、出爐空冷溫度等參數(shù)均符合GB150-1998標(biāo)準(zhǔn)“10.4.5焊后熱處理方法”的相關(guān)要求，但爐內(nèi)升溫和降溫速度分別只有45.8℃/h 和19.09℃/h，均低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的爐內(nèi)升溫、降溫最低速度參數(shù)(最小可為50℃/h)，特別是爐內(nèi)冷卻速度明顯偏低。

母材和焊縫金屬化學(xué)成分分別符合《GB3531-1996低溫壓力容器用低合金鋼鋼板》16MnDR和《GB/T5293-1999埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》H10Mn2標(biāo)準(zhǔn)要求，說明Y型過濾器焊縫裂紋的產(chǎn)生與母材及焊材化學(xué)成分無相關(guān)性，缺陷焊縫可以通過補焊進行返修修復(fù)。