摘要：本文針對液化石油氣汽車罐車防波板聯(lián)接處角焊縫裂紋缺陷的修補(bǔ)，分析論述了裂紋產(chǎn)生的原因及加強(qiáng)汽車罐車日常使用、維護(hù)保養(yǎng)的必要性，探討了對罐車防波板缺陷進(jìn)行補(bǔ)焊的一些處理方法。  

　　液化石油氣罐車是一種承受內(nèi)壓、裝運(yùn)具有易燃易爆危險(xiǎn)介質(zhì)的移動式壓力容器。它是由汽車底盤和充裝介質(zhì)的鋼制壓力容器組成。為減少罐車運(yùn)行和緊急制動時(shí)介質(zhì)（液體）對罐體的沖擊，從而保證罐車行駛的穩(wěn)定性，在罐體的橫斷面上設(shè)置了徑向防波板。我國液化石油氣汽車罐車至今仍將《HG/T3143-1982液化石油氣汽車槽車技術(shù)條件》作為設(shè)計(jì)和制造的依據(jù)。而此標(biāo)準(zhǔn)對防波板的設(shè)計(jì)、制造并沒有作出相關(guān)規(guī)定，以致各制造廠生產(chǎn)的罐車在防波板板厚、形狀固定方法都不相同。有些車輛達(dá)不到《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》中的防波段容積、防波板有效面積的要求值，結(jié)構(gòu)布置也不合理。另外在防波板的選材和焊接質(zhì)量中也存在著一些問題。 

　　2009年我檢驗(yàn)所對某單位一臺汽車罐車進(jìn)行全面檢驗(yàn)時(shí)，通過磁粉探傷發(fā)現(xiàn)罐體防波板聯(lián)接處角焊縫存在裂紋，為防止防波板松動甚至脫落，對罐壁及罐內(nèi)其它部件的撞擊損害。及裂紋延展至母材造成更大危害需對缺陷處返修處理，合格后方能繼續(xù)投入使用。以下是液化石油氣汽車罐車防波板聯(lián)接處角焊縫缺陷的返修工藝及效果。 

　　1.汽車罐車概況 

　　液化石油氣汽車罐車主要技術(shù)參數(shù)：1）設(shè)計(jì)壓力：1.77MPa；2）設(shè)計(jì)溫度：50℃；3）主體材質(zhì)：筒體16MnR,封頭16MnR；4）壁厚：筒體12mm，封頭14mm；5）內(nèi)經(jīng)：1900mm；6）容積：19m3; 

　　2.汽車罐車全面檢驗(yàn) 

　　該液化石油氣汽車罐車內(nèi)共設(shè)4塊防波板，等距離排列。在對防波板底座與罐體連接處角焊縫磁粉檢測時(shí)，發(fā)現(xiàn)一處缺陷磁痕顯示。用10倍放大鏡進(jìn)行觀察確定裂紋長16mm，深度為1.3mm。后對每一塊防波板底座與罐體連接處角焊縫100%進(jìn)行檢測共發(fā)現(xiàn)有4處相同裂紋而且尺寸相近，局部形狀見圖1。經(jīng)過進(jìn)一步的磁粉檢測，認(rèn)定防波板底座與罐體焊接裂紋未進(jìn)入母材。 

　　3.防波板焊縫連接處開裂的原因與危害 

　　造成防波板開裂的重要原因：與它在罐內(nèi)的部位和作用有很大的關(guān)系。使用中的防波板主要受到三種載荷的作用：一是罐內(nèi)的液體氣體在外界溫度的作用下，產(chǎn)生壓力變化，使罐壁承受的載荷也不斷變化并產(chǎn)生罐體徑向應(yīng)變，對防波板產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力；二是罐車在行駛中的慣性作用，罐內(nèi)的液體波動從不同方向?qū)Ψ啦ò逍纬蓻_擊載荷；三是罐車在行駛過程中，由于道路顛簸產(chǎn)生的震動也會作用于防波板。防波板在拉伸應(yīng)力、沖擊載荷和震動疊加的作用下產(chǎn)生開裂。 

　　另外在防波板的造材和焊接質(zhì)量中也存在著一些問題，由于汽車罐車防波板不屬于受壓部件，防波板的焊接、固定方式?jīng)]有具體規(guī)范，防波板局部焊接固定的焊接質(zhì)量較差，不能保護(hù)防波板的質(zhì)量和有效的減少液體的波動，也是防波板連接處焊縫開裂的原因。 

　　危害：防波板連接處焊縫裂紋如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)及處理，輕者使防波板連接處的缺陷繼續(xù)擴(kuò)大，重者則使防波板脫落。脫落的防波板將會隨著液體的波動，在罐體內(nèi)沖擊罐內(nèi)其它部件，可能造成如氣相管、液相管的斷裂、液位計(jì)失靈等損壞。罐內(nèi)表面也會受到不用程度的劃痕和沖撞凹坑，損壞罐體。螺栓固定的防波板由于震動使螺栓松動脫落。脫落的螺母、墊片進(jìn)入緊急切斷閥導(dǎo)致其不能自如地開啟或關(guān)閉，造成罐車裝卸操作失靈。罐車在行駛中由于防波板的脫落液體波動增大，使其重心不穩(wěn)，極易發(fā)生交通事故。 

　　4.缺陷的修復(fù)與焊補(bǔ) 

　　考慮到罐車的整體狀況及局部焊補(bǔ)修復(fù)的技術(shù)可能性，由具有三類容器制造資格的單位進(jìn)行修復(fù)焊補(bǔ)，提高罐體安全等級。 

　　4.1裂紋的磨削方法 

　　對防波板底座與罐體焊接裂紋處理只允許采用角向砂輪機(jī)磨削焊接坡口，不得使用碳弧氣刨、氣割等方法。由于裂紋未進(jìn)入母材，焊接坡口磨削位置只能靠近防波板底座一側(cè)，。磨削形成單V型坡口，不得磨削罐體母材部分。焊接前，坡口及周圍50mm范圍內(nèi)要清理至露出金屬光澤。 

　　4.2裂紋磨削處理后的補(bǔ)焊方法 

　　對施焊工藝進(jìn)行評定，采用焊條電弧焊；使用（J507）、直徑3.2mm焊條，并經(jīng)350～400℃溫度2小時(shí)烘干處理，焊接電流控制在90～110A，焊接電壓控制在21～30V，盡量采用較小的焊接線能量，焊接接頭形式為全焊透角焊縫。由具備相關(guān)資格的焊工擔(dān)任。 

　　5.焊后處理及檢驗(yàn) 

　　焊后采用磨光機(jī)將焊補(bǔ)的焊縫表面進(jìn)行打磨，焊縫表面略高于防波板厚度1.0mm左右，并應(yīng)圓滑過度減少應(yīng)力集中。返修結(jié)束后24小時(shí)對補(bǔ)焊處進(jìn)行對焊縫進(jìn)行磁粉探傷，II級合格。磁粉探傷按JB/T4730.4《承壓設(shè)備無損檢測》-第4部分：磁粉檢測的要求。 

　　由于該罐車貯運(yùn)介質(zhì)為液化石油氣，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，焊縫返修后應(yīng)進(jìn)行消除焊接殘余應(yīng)力熱處理。根據(jù)現(xiàn)場情況，采用局部電加熱方法進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為600～650℃，并由自動測溫控溫系統(tǒng)進(jìn)行溫度的測量、記錄與控制。 

　　圖2罐車缺陷返修熱處理工藝曲線 

　　檢驗(yàn)合格后該汽車罐車安全狀況等級確定為3級，運(yùn)行一年后開罐檢驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)新生缺陷，確定下次年度檢查日期。 

　　6.結(jié)論：使用單位應(yīng)嚴(yán)格安裝罐車使用參數(shù)操作。罐車使用者要遵守國家的有關(guān)法規(guī)，汽車罐車充裝量不得超過允許的最大充裝量。行駛時(shí)按汽車罐車的設(shè)計(jì)限速行駛，在運(yùn)行中盡量減少急轉(zhuǎn)彎和緊急制動。按照汽車罐車使用的要求，對汽車罐車進(jìn)行日常檢查和維護(hù)保養(yǎng)。如發(fā)現(xiàn)罐內(nèi)有異常向東，要及時(shí)與汽車罐車檢驗(yàn)部門聯(lián)系開罐檢查。