移动式压力容器罐体牵引支座肋板开裂修复简谈

移动式压力容器罐体牵引支座肋板开裂修复简谈

邓子阳

浙江省特种设备科学研究院   浙江杭州  310020

摘 要：介绍了移动压力容器罐车罐体拖架上出现裂纹的修补工艺。以罐车为研究对象，结合罐车牵引支撑肋板的构造及特征，对其裂缝成因进行了分析，并制定了维修计划。采用相同材料、相同厚度的肋板，增设销轴支点肋板，加工适当的焊接坡口，选择合适的焊接工艺，及时保质地完成了罐车牵引支座的修理。经过两年多的使用，无一次出现裂纹等不正常现象，使用效果良好。

关键词：移动式压力容器；罐体；肋板开裂；修复；焊接工艺

某货运公司的车载压力容器罐车，在例行检查中，发现罐体前部的牵引支架左右肋出现了明显的裂纹，而且是二次裂纹（经过修补），对罐体的正常服役及结构安全产生了较大的影响。据悉，当罐车的前牵引支架第一次出现裂缝时，就在裂缝上进行了修补，但投产不到一个月，修补部位又开始有裂缝，且逐渐扩大。用户需要尽早修理罐车的拖挂支架，以防止以上问题的再度出现。

1.移动压力容器工业概况

伴随着我国经济的迅速发展，现代化的产业呈现出了规模化的特征---集中供应各类燃气已经被应用于机械制造，冶金，医药，化工，环保，生物工程，电力，食品，航天等行业。随着社会经济的迅速发展，人们对清洁能源—天然气的要求越来越高。随着全球十大燃气企业纷纷进军中国，我国已经建立起了一个巨大的产业燃气市场，并且年均增速超过10%，而且燃气的品种也在不断增加，包括氧气、氢气、二氧化碳、天然气（甲烷）、其他石化天然气等。伴随着燃气产业的快速发展以及全球产业结构的重新调整，移动压力容器（LPG罐车、轨道槽罐车、罐式集装箱）生产重心逐渐从中国移至我国，其物流与设备产业也随之兴起。

2.原因分析

罐车前部牵引支架两侧的肋板出现了明显的裂缝，经分析，裂缝产生的主要因素为：（1）由于结构复杂，焊接量大，在生产和装配过程中，由于结构复杂，焊接量大，导致了该部位受到很大的内应力，再加上牵引支撑所承担的拉力为动态荷载，当肋板受力突然变化时，会导致肋板超载，产生裂纹。（2）顾客前一次维修方式不正确，私自对裂缝进行修复，导致了新的压力，导致了二次断裂。

3.修复方案

通过对罐车产品的介绍，了解到该产品的生产工艺是《压力容器》GB150及《低温液体汽车罐车》的生产规范。在分析罐车运输过程中，结合罐车的实际情况，分析了影响罐体牵引支座肋板裂缝的主要因素，提出了相应的修补措施：将裂纹剔除，更换相同材料和厚度的钢板（H=5mm,Q345R），并在拉杆座的支撑点上焊接了加强筋，提高了结构的刚性。

4.焊接工艺

4.1焊前准备

首先要根据开挖和修补的规格，对裂缝进行严密的切断，切断时的误差要满足规定。对切削部位进行彻底的清洗，使其表面不留有钢渣、铁锈等杂质，沟内无裂纹、分层、夹杂等缺陷[2]，并将沟槽面和周围的水、锈、油、渣及其他有害材料进行清除。在组装过程中不得强迫组装，以免产生过大的应力，造成焊接裂缝，并在其底部加装钢板，以确保新肋焊缝处的熔透度及焊厚。

4.2焊接

焊接之前要进行焊接的质量检验，清除沟内及两侧的氧化物，油脂，熔渣及其他有害物质。在进行打底焊接的时候，要按照规定的步骤进行，在进行焊接的时候，一定要注重对焊缝及各层进行清理，清理掉焊缝表面的熔渣、有害氧化物、油脂、锈迹等，然后才能进行下一步的施工，如果出现任何的不良现象，一定要进行清理，焊道之间的连接要光滑、交错。焊接人员应进行自我检查。

4.3焊后处理

对焊后的焊缝进行了自然冷却。焊接24小时后，应对焊接部位进行观察，确保焊接部位与基体之间的光滑、光滑、无裂纹、无夹渣、无气孔等缺陷。经目测确认后，有专门的质检人员按照有关规范对新加筋材的焊缝进行 MT磁粉探伤，探伤率100%。

4.4防腐

焊接完成后，应按涂装规定，将焊接部位的油污清理干净，并对其结构部件进行涂装和防腐处理。

4.5焊接材料

（1）生产可移动压力容器承压部件所使用的焊材，应确保其机械特性大于或等同于母材的限定值，如有必要，其它各项指标均应不小于该母材；（2）焊缝的材质必须符合有关焊接材料的规格及所引用的规范的规定，应有品质证书及清晰牢固的标识；（3）流动压力容器的生产企业，应制定并严格落实焊接材料的验收、复查、保管、烘干、发放及回收等管理规定。

4.6材料代用

移动压力容器的生产企业，如需替代主要承压部件，须经原始设计者书面同意，并在图纸上做详尽的记载。

4.7焊接工艺评定

可移动的压力容器储罐的焊缝质量评估有以下几个方面的规定：（1）在罐体焊之前，对压力元件焊缝、与承压元件连接的焊缝、永久焊缝中的定位焊缝、承压元件的焊缝和焊缝的修复焊缝，均需通过焊接技术评估，或采用经评估的焊接技术（WPS）予以支撑；（2）根据《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708规定，对罐体进行焊缝的焊接技术评价；（3）监理人员应负责对焊缝质量评价工作进行监控；（4）在完成了对焊接过程的评价之后，由生产部门的

焊接总责任工程师进行检查，由技术主管审批，并由监检员签名，并将其保存在技术文件中。

4.8焊接返修

对罐体的返修（含基体缺陷修补）进行了以下规定：（1）对产品质量问题的成因进行剖析，并制定修复计划；（2）返修必须根据该规范的焊接过程评估，或由评估通过的《焊接技术规范》予以支撑，并且在实施过程中应有完整的返工记录；（3）在焊接过程中，对相同部分进行焊接修补，最多不能重复两次。如果有两次以上，则需事先由生产部门的工艺主管审批，并记录更换次数、更换部位和更换情况；（4）对焊缝后需进行热处理的焊缝，通常应先进行焊接后再进行补焊；如果在焊接后进行了热处理，则要按照修复的深度来决定是否要进行去除应力的热处理；（5）对具有特别防腐需求的容器或承压部件，修复后的焊缝仍然要确保其防腐能力不小于原来；（6）修复部分应按原始规定进行检验，并经验收。

结束语：

综上所述，国内生产的可移动压力容器的种类越来越多，其装备、技术和品质也越来越高。同时，移动的压力容器因其装载量大、运输方式灵活以及运输费用较低等优点，可以用于公路、铁路、水路运输或者是将上述运输方式进行联合运输，在促进国民经济快速发展的同时，压力容器罐体牵引支座肋板开裂修复投入使用多年来，状态稳定，接头处无裂纹，无其他不良现象。

参考文献

[1]李明星.浅析移动式压力容器的常见问题及分析处理[J].中文科技期刊数据库（引文版）工程技术,2020(05):225-228.

[2]王晓东.移动式深冷压力容器典型八点支撑结构应力分析及结构优化[D].华东理工大学,2022(06):231-234.

[3]唐锦学.移动式压力容器壳体最低设计金属温度及选材问题的探讨[J].中国化工装备, 2019(01):112-115.