常見的封頭(冷成形)的熱處理問題
1、設(shè)計、設(shè)備制造廠未按要求執(zhí)行問題
根據(jù)TSG21-2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)范中4.2.6.1條規(guī)定,在制造過程中,當(dāng)冷加工成形導(dǎo)致材料發(fā)生較大變形或組織發(fā)生較大變化,進而影響材料微觀組織和力學(xué)性能時,應(yīng)當(dāng)對材料進行恢復(fù)材料性能熱處理。但在實際運用過程中設(shè)計制造單位執(zhí)行不到位。但在實際生產(chǎn)中,部分制造單位未嚴(yán)格按設(shè)計要求執(zhí)行固溶處理,或固溶處理質(zhì)量不佳,無法有效恢復(fù)材料性能;甚至部分設(shè)計單位未充分考慮封頭內(nèi)介質(zhì)情況,未設(shè)計進行固溶處理。
2、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范變化問題
GB/T25198-2010《壓力容器封頭》標(biāo)準(zhǔn)中6.4.5.1條規(guī)定,除圖樣另有規(guī)定,冷成形后的奧氏體不銹鋼封頭可不進行熱處理。標(biāo)準(zhǔn)在2024年進行升版,增加了對冷形成封頭的熱處理要求,升版后GB/T25198-2023《壓力容器封頭》標(biāo)準(zhǔn)中第6.8.3.1條明確要求了對于設(shè)計溫度低于-40℃的奧氏體型不銹鋼制壓力容器,其所使用的整板成形及先拼板后成形的半球形、橢圓形、碟形、帶折邊的錐形以及平底形封頭,應(yīng)進行鐵素體檢測,如含量超過15%,則應(yīng)進行固溶處理。設(shè)備制造的封頭均按照舊規(guī)范執(zhí)行,未考慮鐵素體和設(shè)計溫度,部分設(shè)備未進行固溶處理,存在隱患。
3、規(guī)范對封頭固溶處理的要求不明確
GB/T 150.4-2024及GB/T25198-2023判斷冷成形的封頭是否進行固溶處理,主要依據(jù)變形率,未充分考慮組織變化,而且給出的變形率計算公式為理論值,由于封頭成形工藝多樣,且封頭變形受材料、規(guī)格、模具等多種因素影響,導(dǎo)致計算偏差較大,實際變形量往往被低估。根據(jù)GB/T150.4-2024的計算公式計算,封頭冷成形后變形量計算值往往較小,從而不需要進行恢復(fù)材料性能熱處理,而封頭直邊段實際變形量已超過15%。這也是封頭出現(xiàn)問題多數(shù)在直邊段的原因。