[发明专利]一种钛钢复合板反应器焊缝的热状态压力检定方法

说明书

技术领域

一种钛钢复合板反应器焊缝的热状态压力检定方法，涉及一种检验钛钢复合板反应设备适应工作温度和工作压力性能的检定方法。

背景技术

钛钢复合板设备综合了钛材优异的耐腐蚀性能，以及钢材价格低廉的特点，用钛钢复合板制成的各种压力容器具有较高的性价比，广泛应用于核电、海水淡化、制盐、石油化工、湿法冶金、制药等工业领域，通常作为关键核心设备在化工系统中发挥着重要作用，因此钛钢复合板设备的可靠性对整个化工系统的安全稳定具有重要意义。

钛材具有较高的化学活性，很容易与氧、氢、氮等气体元素发生反应，同时可于大多数金属元素如铁、铝、铜等发生反应生成脆性金属化合物，焊缝的的氧化和合金化是导致焊缝性能下降的重要因素，是焊缝产生开裂的原因之一。同时由于钛和钢的膨胀系数差异较大，钛的膨胀系数(100-200℃)为8.6×10-6/℃，钢的热膨胀系数(100-200℃)为12.6×10-6/℃，钛的热膨胀系数是钢的2/3，因此钛钢复合板设备在高温下工作时，钢基层的膨胀量比钛复层的膨胀量大，钛复层及焊缝将受到较大的拉应力(热应力)，是焊缝产生开裂的另外一个主要原因。

目前钛钢复合板设备常规的检验方法有外观检验、渗透探伤、超声波探伤、射线探伤、压力试验等，这些方法只能验证钛钢复合板设备在常温下的可靠性，无法对因上述焊缝性能下降及热应力对焊缝及钛复层造成的影响进行评估，因此在常温下检验合格的设备安装到生产线上运行时常会出现钛复层或者钛焊缝发生开裂的事故，给生产带来很大的安全隐患并造成较大的经济损失。

为了检验钛钢复合板设备承受工作温度和工作压力的能力，可以采用热气循环试验。目前常用的方法是采用加热炉将钛钢复合板设备加热到设备的工作温度，同时注入氮气使设备内的压力与设备的工作压力相等，保压1小时后将温度降到室温，同时泄放设备内的压力。将上述过程再重复一遍。此后在室温下重新向设备内注入氮气和氦气的混合气体，加压至0.07MPa，在检漏孔外部用氦质谱仪检查，检查检漏孔是否存在泄露。

上述热气循环试验方法虽然模拟了设备的温度和压力变化过程，由于最终的检漏工作是在常温下进行的，这种试验方法的缺点是不能直接检验设备在工作情况下是否存在泄露等缺陷；在常温下需要重复加压，工作效率也比较低。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能直接检验设备在工作情况下是否存在泄露等缺陷，检测效率高的钛钢复合板反应器焊缝的热状态压力检定方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种钛钢复合板反应器焊缝的热状态压力检定方法，其特征在于其检测步骤包括：

(1)将反应器置入一加热炉内，将反应器上的一个开口管与一根穿过加热炉壁的、尾部设有压力表、尾端设有安全阀的安全管法兰联接；另一个开口管与一根穿过加热炉壁的、尾端与压缩气瓶相联的加压管法兰联接，其它的开口管均用盲板封闭；

(2)在反应器环焊缝处，钻透钢板层形成检漏孔，在反应器钢板检漏孔处固定联接上与检漏孔相通的管状接头管；

(3)在管状接头管上联接穿过加热炉壁的检测通管；

(4)用加热炉进行加热，控制反应器升温速度小于40℃/h，同时通过加压管道向反应器内注入氮气和氦气的混合气体，达到设备的工作温度和工作压力后保压；在加压升温过程中，将检测通管与氦质谱仪相联，检测通管中是否有氦气，从而检定钛钢复合板反应器焊缝是否存在泄漏；

(5)检测完毕，关闭电炉进行降温，下降至室温后打开泄压阀将压力放空至常压。

本发明的一种钛钢复合板反应器焊缝的热状态压力检定方法，其特征在于所述的向反应器内注入氮气和氦气的混合气体的通气速度，控制达到设定的工作压力的时间大于达到工作温度的时间。

本发明的一种钛钢复合板反应器焊缝的热状态压力检定方法，其特征在于所述的达到设备的工作温度和工作压力后的保压保温的时间为1.0h。

本发明的一种钛钢复合板反应器焊缝的热状态压力检定方法，其特征在于所述的安全管上的安全阀的起跳压力为工作压力的1.1倍。

本发明的一种钛钢复合板反应器焊缝的热状态压力检定方法，其特征在于在加压升温过程中，将检测通管通入肥皂水用气泡检漏的。