在硫化罐的定檢中發(fā)現(xiàn)的缺陷分析！

   山東省特種設備檢驗研究院威海分院  袁建明

   硫化罐是橡膠行業(yè)中使用的壓力容器設備，主要用于橡膠制品的定型硫化，因此又稱為罐式硫化機。在結構上，分為立式硫化罐和臥式硫化罐。由于此類容器使用時屬于間歇式，生產效率決定了它采用快開端蓋式的結構，其中齒嚙式多。  硫化罐的使用壓力一般在0.4—1.2MPa，使用溫度在150℃左右，屬于低壓容器。端蓋和端部法蘭所用材料為鍛件或鑄鋼。在多年的硫化罐檢驗中，發(fā)現(xiàn)了大量的裂紋缺陷，缺陷主要分布在端蓋和端部法蘭的齒環(huán)根部以及筒體內部的焊縫上；另外，罐體底部封頭的腐蝕也相當嚴重。

一、 缺陷產生的原因：

 1、 由于硫化罐隨著操作過程中升溫升壓和降溫降壓的周期循環(huán)，所以在使用中存在著交變應力以及由于溫度變化引起的周期熱應力。當容器使用一段時間后，容易產生疲勞腐蝕。 

2、 由于容器的縱、環(huán)焊縫內部存在著夾渣、氣孔等缺陷，端蓋和端部法蘭齒環(huán)內部也存在著鑄造氣孔和其它缺陷，往往這些缺陷在使用中隨著疲勞的影響而成為裂紋的起點。定檢中，對焊縫進行表面探傷發(fā)現(xiàn)裂紋后，在對裂紋的打磨消除過程中，很多情況是裂紋下面就是夾渣和氣孔。由于快開端蓋式的結構比較復雜，其中端蓋和端部法蘭的齒環(huán)根部在使用中受力嚴重，在對齒環(huán)進行滲透探傷時，裂紋大部分產生在齒環(huán)的齒根部位。按照產生這類裂紋的硫化罐的使用年限看，絕大部分在10年以上。

3、 為了操作方便，立式硫化罐都安裝在地溝中，地溝中都有水，水多時會將部分底封頭部分淹沒。由于硫化罐溫度比較高，與地溝中的水產生高溫氧化：                 Fe+H2O=FeO+H2                FeO+ H2O=Fe3O4+H2      因此，底部封頭的腐蝕相當嚴重，甚至有腐蝕穿透的情況。

4、 另外，還有鍛造的端蓋和端部法蘭由于體積比較大，不能一次鍛造，需要鍛成2-3件后進行焊接，由于厚度大，雖然焊后進行了焊后熱處理，但是焊接殘余應力消除的不理想，所以在使用中伴隨著疲勞而產生開裂，往往這類裂紋都比較大。

二、 檢驗中應注意的問題：

 1、 對于超過10年的硫化罐設備，要在檢驗方案中增加對齒環(huán)和筒體焊縫的探傷比例，對筒體焊縫要增加探傷的種類，例如增加超聲波探傷，防止焊縫內部產生裂紋并擴展而引起容器爆炸。由于端蓋和端部法蘭與筒體或封頭連接的環(huán)焊縫在結構上存在不連續(xù)性，所以應對它重點檢查。對發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷的容器在缺陷消除后要縮短檢驗周期。 

2、 對地溝中有水或比較潮濕的立式硫化罐，一定要打開底封頭外部保溫層進行宏觀檢查和測厚檢驗，不能只從內部進行測厚。

3、 對于端蓋和端部法蘭為通過焊接成為一體的鍛件的硫化罐，要找出焊縫部位（焊縫余高在制造時大都被磨平了）進行表面探傷，防止殘余應力產生裂紋。 

4、 應嚴格按照《壓力容器定期檢驗規(guī)則》TSG R7001-2004的要求進行水壓試驗。對于使用期比較長的硫化罐，盡管通過表面探傷可能沒有發(fā)現(xiàn)相關顯示（缺陷顯示），但是隨著使用時間的延長，容器發(fā)生疲勞腐蝕，通過水壓試驗觀察有無可見變形和異常響聲、滲漏發(fā)生。

三、 總結： 

盡管硫化罐屬于中、低壓壓力容器，且使用介質無毒不易燃，但是由于在使用中的不連續(xù)性和本身結構等方面的原因，經常在定期檢驗中發(fā)現(xiàn)裂紋、嚴重腐蝕等嚴重危害設備安全運行的問題。檢驗人員在對硫化罐檢驗前應對設備的結構和使用狀況進行了解，按照設備的狀況制定檢驗方案，找出檢驗重點；檢驗中應細心，在探傷時嚴格按照無損檢測標準和檢驗工藝的要求操作，防止由于探傷操作的原因而使缺陷漏檢。