CN112129839B - 一种焦炭塔过渡段的对接焊缝检测工艺 - Google Patents

一种焦炭塔过渡段的对接焊缝检测工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种焦炭塔过渡段的对接焊缝检测工艺，将传统的分段检测方式优化为分层检测方式，通过选择无损检测方法和检测时机来避免较大的焊缝厚度差对焊缝检测的影响，充分利用各种无损检测方法的优点，实现对焦炭塔过渡段的整个焊缝截面内各类型缺陷的有效检测，降低检测盲区的影响，以达到最大缺陷检出能力的检测目的。本发明检测工艺既优先保证了焊缝中间部分的内部质量，又确保了整个过渡段环形锻件的结构尺寸。

Description

一种焦炭塔过渡段的对接焊缝检测工艺
技术领域
本发明涉及一种焊缝检测工艺，具体是一种焦炭塔过渡段的对接焊缝检测工艺。
背景技术
过渡段是焦炭塔的关键组成部分之一，用于连接焦炭塔的筒体与底部锥体。过渡段属大型锻焊结构，通常由多片锻件(一般为四片或六片锻件)拼焊为环形锻件，直径在8～10m。过渡段的横截面总体呈Y型，其结构示意图见图1。从过渡段的横截面看，其结构包括主体1和一体连接设置在主体1底部的两个分叉，其中，分叉2与锥体连接，分叉3与裙座连接，分叉2和分叉3均为等厚部分；主体1及其与两个分叉2、3的衔接部分(即图1中梯形框住的上半部分)均为不等厚部分。
由于内陆地区无法运输大直径工件，焦炭塔的过渡段需要分片运输至现场进行重新组焊焊缝。对于焊缝的检测是现场组焊后的一个关键环节。现有的焊缝检测方法要求在整个焊缝已经全部焊接完成后进行，只能对焊缝厚度均匀或焊缝厚度差较小(厚度差不超过10％)的焊缝进行检测，使底片黑度相对均匀、超声波检测灵敏度一致，从而对焊缝进行检测。而实际过渡段的焊缝厚度差很大，焊缝厚度由40～120mm连续不等，采用现有的过渡段整体焊接后再进行焊缝检测的方法，既不利于达到对整个焊缝内部质量进行检测的目的，也不利于制造过程中发现的超标缺陷的返修。现有的焊缝检测方法，RT检测射线(即射线检测)一般针对厚度小于50mm的焊缝，当厚度大于50mm时，则采用UT检测。针对焦炭塔的过渡段的焊缝特点，现有的检测方法中，一般采用分段检测方式，先将焊缝分成厚度不等的4段(例如，按图1视图分成厚度不等的4段，其中2段分别位于主体1的上半部和下半部，第3段即为分叉2，第4段即为分叉3)，其中厚度较厚的一段采用UT检测，其余三段采用RT检测，所有焊缝表面再采用MT/PT检测，以达到对整个焊缝检测的目的。但过渡段的主体1与两个分叉2、3的衔接部分，此部分截面厚度过大且变化幅度大，射线无法穿透，底片影像不能满足评定要求，无法对整个焊缝进行射线检测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种焦炭塔过渡段的对接焊缝检测工艺，通过选择无损检测方法和检测时机来避免较大的焊缝厚度差对焊缝检测的影响，充分利用各种无损检测方法的优点，实现对焦炭塔过渡段的整个焊缝截面内各类型缺陷的有效检测，降低检测盲区的影响，以达到最大缺陷检出能力的检测目的。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种焦炭塔过渡段的对接焊缝检测工艺，包括以下步骤：
(1)构成过渡段的锻件在机加工后、组对前，先对锻件的坡口表面进行MT检测，然后按要求进行组对、焊接，从锻件的一侧坡口焊接主体和用于连接锥体的分叉，保证焊缝从上到下厚度相同；
(2)一侧坡口焊接结束后，采用碳弧气刨和机械打磨的方法从已焊焊缝的背面对焊缝进行清根，并打磨出金属光泽，然后对清根后的坡口表面进行MT检测；检测合格后，按要求对清根后的坡口进行焊接，从锻件的另一侧坡口焊接主体和用于连接裙座的分叉，保证焊缝从上到下厚度相同，并保证坡口两侧已焊焊缝任意一处的焊缝总厚度基本相同，完成第一次组对焊接；
(3)第一次组对焊接结束36小时后，对坡口两侧已焊焊缝进行一次RT检测，若经RT检测发现缺陷，则进行返修处理；
(4)对坡口两侧位于已焊焊缝以外的剩余部分进行焊接，从而完成对整个焊缝的焊接，得到完整焊缝，完成第二次组对焊接；
(5)第二次组对焊接结束36小时后，对完整焊缝进行TOFD检测、UT检测和MT检测，即：从内外两侧对完整焊缝都进行TOFD检测和UT检测，首先按焊缝最薄处的灵敏度进行检测，若检测出缺陷，则将检测出的缺陷按所处的实际位置进行评定，然后对完整焊缝表面进行一次MT检测；
(6)对完整焊缝进行热处理，热处理结束后，对完整焊缝再次进行与步骤(5)中同样的TOFD检测、UT检测和MT检测。
针对上述焦炭塔过渡段的对接焊缝检测工艺，对于无法进行MT检测的部位，以PT检测代替MT检测，从而确保对整个结构的检测效果。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明焦炭塔过渡段的对接焊缝检测工艺，将传统的分段检测方式优化为分层检测方式，通过选择无损检测方法和检测时机来避免较大的焊缝厚度差对焊缝检测的影响，充分利用各种无损检测方法的优点，实现对焦炭塔过渡段的整个焊缝截面内各类型缺陷的有效检测，降低检测盲区的影响，以达到最大缺陷检出能力的检测目的。本发明检测工艺既优先保证了焊缝中间部分的内部质量，又确保了整个过渡段环形锻件的结构尺寸。
附图说明
图1为焦炭塔过渡段的横截面的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
采用本发明检测工艺对图1所示的焦炭塔过渡段进行对接焊缝检测，具体检测工艺包括以下步骤：
(1)构成过渡段的锻件在机加工后、组对前，先对锻件的坡口表面进行MT检测，然后按要求进行组对、焊接，从锻件的一侧坡口焊接主体和用于连接锥体的分叉，保证焊缝从上到下厚度相同。
步骤(1)中，MT检测的作用是确保待焊部位的表面质量，降低坡口未熔合缺陷的形成几率。未熔合缺陷属于面积形缺陷，缺陷自身厚度较小，若采用RT检测，由于RT检测中方向的限制，坡口未熔合缺陷不容易被发现。在UT检测中，也只有当超声波声束与缺陷方向达到一定的角度后才容易被检测出来。为保证焊缝质量，一定要在工艺上降低未熔合缺陷形成的几率，因此步骤(1)中采用MT检测。
(2)一侧坡口焊接结束后，采用碳弧气刨和机械打磨的方法从已焊焊缝的背面对焊缝进行清根，并打磨出金属光泽，然后对清根后的坡口表面进行MT检测；检测合格后，按要求对清根后的坡口进行焊接，从锻件的另一侧坡口焊接主体和用于连接裙座的分叉，保证焊缝从上到下厚度相同，并保证坡口两侧已焊焊缝任意一处的焊缝总厚度基本相同，完成第一次组对焊接。
步骤(2)中，清根的作用是保证再次施焊过程中焊缝根部能够熔透，目的是把一侧坡口已焊焊缝根部的金属飞溅、夹杂等缺陷除掉，同时修磨出合适的焊接坡口(因原坡口在焊接一侧焊缝时已被破坏)，从而保证后续的焊缝RT、UT检测合格，确保焊缝的质量达到使用要求。步骤(2)中，对清根后的清根表面进行MT检测，以确保清根后表面质量合格，符合再次施焊条件。
(3)第一次组对焊接(焊缝见图1中剖面线部分)结束36小时后，对坡口两侧已焊焊缝进行一次RT检测，若经RT检测发现缺陷，则进行返修处理。
步骤(3)中，RT检测的目的是确保该部分的焊缝金属满足标准要求。RT检测可生成缺陷的直观图像，定性定量准确，对体积型缺陷，如气孔、夹渣等的检出率高。同时，步骤(3)中，若经RT检测发现焊缝存在缺陷时，则进行返修处理。此时的返修深度不大，有利于返修且对邻近焊缝金属的影响也较小。步骤(3)中，对该部分焊缝进行RT检测，并根据检测结果确定是否增加返修处理操作，既优先保证了焊缝中间部分的内部质量，又确保了整个过渡段环形锻件的结构尺寸，在本发明整个检测工艺中显得尤为重要。
(4)对坡口两侧位于已焊焊缝以外的剩余部分(即图1中剖面线表示的坡口两侧的空白处4、5)进行焊接，从而完成对整个焊缝的焊接，得到完整焊缝，完成第二次组对焊接。
(5)第二次组对焊接结束36小时后，对完整焊缝进行TOFD检测、UT检测和MT检测，即：从内外两侧对完整焊缝都进行TOFD检测和UT检测，首先按焊缝最薄处的灵敏度进行检测，若检测出缺陷，则将检测出的缺陷按所处的实际位置(厚度)进行评定，然后对完整焊缝表面进行一次MT检测。
步骤(5)中，按焊缝最薄处的灵敏度进行检测，焊缝最薄处的灵敏度也是相应检测的最大灵敏度。步骤(5)中先对完整焊缝进行TOFD检测、UT检测，可避免缺陷的漏检；考虑TOFD检测的盲区和表面质量，再对所有焊缝表面进行一次MT检测，确保整个焊缝质量满足标准要求。
(6)对完整焊缝进行热处理，热处理结束后，对完整焊缝再次进行与步骤(5)中同样的TOFD检测、UT检测和MT检测。
步骤(6)中，热处理后对完整焊缝再次进行TOFD检测、UT检测和MT检测，主要考虑热处理对焊缝的影响，并再次确认整个焊缝质量满足标准要求。
针对上述焦炭塔过渡段的对接焊缝检测工艺，在实际应用中，若因结构原因，对于无法进行MT检测的部位，以PT检测代替MT检测，从而确保对整个结构的检测效果。

Claims (2)

1.一种焦炭塔过渡段的对接焊缝检测工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)构成过渡段的锻件在机加工后、组对前，先对锻件的坡口表面进行MT检测，然后按要求进行组对、焊接，从锻件的一侧坡口焊接主体和用于连接锥体的分叉，保证焊缝从上到下厚度相同；
(2)一侧坡口焊接结束后，采用碳弧气刨和机械打磨的方法从已焊焊缝的背面对焊缝进行清根，并打磨出金属光泽，然后对清根后的坡口表面进行MT检测；检测合格后，按要求对清根后的坡口进行焊接，从锻件的另一侧坡口焊接主体和用于连接裙座的分叉，保证焊缝从上到下厚度相同，并保证坡口两侧已焊焊缝任意一处的焊缝总厚度基本相同，完成第一次组对焊接；
(3)第一次组对焊接结束36小时后，对坡口两侧已焊焊缝进行一次RT检测，若经RT检测发现缺陷，则进行返修处理；
(4)对坡口两侧位于已焊焊缝以外的剩余部分进行焊接，从而完成对整个焊缝的焊接，得到完整焊缝，完成第二次组对焊接；
(5)第二次组对焊接结束36小时后，对完整焊缝进行TOFD检测、UT检测和MT检测，即：从内外两侧对完整焊缝都进行TOFD检测和UT检测，首先按焊缝最薄处的灵敏度进行检测，若检测出缺陷，则将检测出的缺陷按所处的实际位置进行评定，然后对完整焊缝表面进行一次MT检测；
(6)对完整焊缝进行热处理，热处理结束后，对完整焊缝再次进行与步骤(5)中同样的TOFD检测、UT检测和MT检测。
2.根据权利要求1所述的一种焦炭塔过渡段的对接焊缝检测工艺，其特征在于，对于无法进行MT检测的部位，以PT检测代替MT检测。
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