压力容器制造技术标准.docx
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压力容器制造技术标准
检验与验收
1．压力容器主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类，如图1和图2（a、b）所示。
2.制造受压元件的材料应有确认的厂内标记。
在制造过程中，如需裁掉原有标记或材料分成几块，应于材料切割前完成标记移植，并保证移植标记的正确、无误、清晰、耐久。
3.冷卷筒节投料的钢材厚度δs不得小于其名义厚度减去钢板厚度负偏差。
若换热器用钢管作圆筒时，其投料壁厚偏差应符合GB/T8163和GB/T4976等钢管的标准规定。
4.制造中应避免钢板表面的机械损伤。
对于尖锐的伤痕以及不锈钢压力容器防腐表面的局部伤痕、刻槽等缺陷应予以修磨，修磨范围的斜度至少为1：
3。
修磨的深度应不大于该部位钢材厚度δs的5%，且不大于2mm，否则应予以补焊。
5.坡口表面不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷
6.标准抗拉强度下限规定值σb≥540MPa的钢材及Cr-Mo低合金钢材经火焰切割的坡口表面，应采用打磨或机械加工的方法清除热影响区和淬硬区，并进行磁粉或渗透检测。
当无法进行磁粉或渗透检测时，应由切割工艺保证坡口质量。
7.A、B类焊接接头对口错边量b（见图3）应符合表1的规定。
复合钢板的对口错边量b（见图4）应不大于钢板复层厚度的50%，且不大于2mm。
换热器拼接换热管的对口错边量，应不超过换热管壁厚的15%，且不大于0.5mm。
表1mm
对口处钢板厚度δs
按焊接接头类别划分对口错边量b
A
B
≤12
≤1/4δs
≤1/4δs
＞12～20
≤3
≤1/4δs
＞20～40
≤3
≤5
注：
球形封头与圆筒连接的环向接头以及嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的A类接头，按B类焊接接头的对口错变量要求。
8.在环向焊接接头形成的棱角E，用弦长不小于1/6内径Di，且不小于300mm的内样板或外样板检查（见图5），其值不得大于（δs/10+2）mm，且不大于5mm。
在焊接接头轴向形成的棱角E（见图6）用长度不小于300mm的直尺检查，其值不得大于（δs/10+2）mm，且不大于5mm。
9.B类焊接接头以及圆筒与球形封头连接的A类焊接接头，当两侧的钢板厚度不等时，若薄板厚度不大于10mm，两板厚度差超过3mm；若薄板厚度超过10mm，两板厚度差超过薄板的30%，或超过5mm时，均应按图7的要求单面或双面消薄厚板边缘，或按图样要求采用堆焊成斜面。
10.当两板厚度差小于上列数值时，对口错边量b按4.2.5.1的规定执行。
测量错边量b时，以薄板厚度为基准确定，且计入两板厚度的差值。
10.除图样另有规定外，壳体直线度允差不大于壳体长度L的1‰，并应符合如下规定：
a）换热器圆筒长度L≤6000mm时，直线度允差不大于4.5mm；L＞6000mm时，直线度允差不大于8mm；
b）直立容器的壳体长度L超过30m时，其壳体的直线度允差按JB4710的规定。
c）换热器的拼接换热管直线度偏差以不影响顺利穿管为限。
注：
直线度的检查是通过在中心线的水平或垂直面，即沿圆周0°、90°、180°、270°四个部位拉φ0.5mm的细钢丝测量。
测量位置距离A类接头焊缝中心线（不含球形封头与圆筒连接以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头）的距离不小于100mm。
当壳体厚度不同时，计算直线度时应减去厚度差。
11.换热器管箱、壳体、头盖内直径允许偏差
a）用钢板卷制时，内直径允许偏差可通过外圆周长加以控制，其外圆周长允许上偏差为10mm；下偏差为零。
b）用钢管做圆筒时，其尺寸允许偏差应符合GB/T8163和GB/4976的规定。
12.筒节长度应不小于300mm。
组装时，相邻筒节A类接头焊缝中心线间外圆弧长，以及封头A类接头焊缝中心线与相邻筒节A类接头焊缝中心线间，外圆弧长应大于钢材厚度δs的三倍，且不小于100mm，并不允许强力组装。
13.法兰面应垂直于接管或筒管的主轴中心线。
接管法兰应保证法兰面的水平或垂直（有特殊要求的应按图样规定），其偏差均不得超过法兰外径的1%法兰外径小于100mm时，按100mm计算），且不大于3mm。
法兰的螺栓通孔与壳体主轴线或铅垂线跨中布置（见图8）。
有特殊要求时，应在图样上注明。
14.压力容器内件与壳体焊接的焊缝和壳体上的开孔，应尽量避开筒节间相焊及圆筒与封头相焊的焊缝。
当确需在以上焊缝区域开孔时，应对以开孔中心为圆心，1.5倍开孔直径为半径的圆中所包容的焊缝进行100%射线或超声检测，并符合要求。
对因开孔而予以去除的焊缝不受探伤质量的影响。
15.压力容器上凡被补强圈、支座、垫板等覆盖的焊缝，均应打磨至与母材齐平。
16.承受内压的压力容器组装完成后，按如下要求检查壳体的圆度：
a）容器壳体同一端面上最大直径与最小内径之差，应不大于该断面内径D1的1%，且不大于25mm；
b）当容器被检断面位于开孔中心一倍开孔内径范围内时，则该断面最大内径与最小内径之差，应不大于该断面内径D1的1%与开孔内径的2%之和，且不大于25mm。
17.压力容器法兰、垫片、紧固件按JB4700～JB4707的要求加工、检验与验收。
钢制管法兰、垫片、紧固件按HG20592～20635的要求加工、检验和验收。
机械加工表面和非机械加工表面的线性尺寸极限偏差，分别按GB/T1804中的m级和c级的规定。
18.焊条、焊剂及其他焊接材料的贮存库应保持干燥，相对湿度不得大于60%。
焊条焊剂使用前，应根据说明书的规定进行烘干，焊丝必须除油和去锈。
施焊前，应将坡口及两侧各不小于20mm范围内（以离坡口边缘的距离计算）母材表面的氧化物、油污、熔渣及其他有害杂物清除干净，并修磨至见金属光泽。
当施焊环境出现下列任一情况，必须采取有效防护措施，否则禁止施焊。
a）风速：
气体保护焊时大于2m/s，其它焊接方法大于10m/s；
b）相对湿度大于90%
c）雨、雪环境
d）焊件温度低于-20℃
当焊接温度低于0～-20℃时，应在施焊处100mm范围内预热到15℃以上。
19.A、B类接头焊缝的余高e1、e2按表2和图9的规定。
表2
标准抗拉强度下限值σb＞540MPa的钢材以及Cr-Mo低合金钢钢材
其他钢材
单面坡口
双面坡口
单面坡口
双面坡口
e1
e2
e1
e2
e1
e2
e1
e2
0～10%δs且≤3
≤1.5
0～15%δ1且≤3
0～10%δ2且≤3
0～15%δs且≤4
≤1.5
0～15%δ1且≤4
0～10%δ2且≤4
20.焊缝表面不得有裂纹、气孔、未焊透、未熔合、弧坑、未填满和肉眼可见的夹渣等缺陷。
焊缝上的熔渣及两侧的飞溅物必须清除干净。
21.使用标准抗拉强度下限规定值σb≥540MPa的钢材、Cr-Mo低合金钢和不锈钢制造的压力容器以及焊接接头系数为1的压力容器，焊缝表面不得有咬边。
其他压力容器的焊缝表面咬边深度不得大于0.5mm，咬边连续长度不得大于100mm；焊缝两侧咬边的总长度不得超过该焊缝长度的10%。
22.有热处理要求的压力容器，产品焊接试板应随产品一起进行热处理。
23.试板焊缝应进行外观检查和射线或超声检测（按JB4730），如不合格允许返修。
24.试板的长度和宽度以满足试验所需要试样的类别和数量的要求截取。
但对接接头试板的尺寸应满足L≥300mm，B≥250mm的要求。
试样的截取如图10所示。
试板两端舍弃部分长度随焊接方法和板厚而异，一般手工焊不少于30mm；自动焊不小于40mm。
如有引弧板和引出板时，也可以少舍弃或不舍弃。
试板毛坯的截取一般采用机械切割法，也可用等离子或其他火焰切割法，但应去除热影响区。
必要时，也可直接从焊件上截取试样。
根据不同试验项目的相应要求，对试样进行加工，经检验合格后，打上钢印标记或其他永久性的标记。
试样的类别和数量应符合表3的要求。
表3
试样类别
拉伸
弯曲
冲击
δ≤20
δ＞20
焊接金属
热影响区
面弯
背弯
侧弯
试样数量
1
1
1
2
3（或6*）
3
注：
1.当试板厚度δ≤30mm时，应采用全板厚单个试样；当δ＞30mm时，根据试验条件可采取全板厚的单个试样，也可用多片试样。
采取多片试样时，应将焊接接头全厚度的所有试样组成一组作为一个试样。
2.试板厚度δ为10～20mm时，可用一个面弯、一个背弯也可用2个侧弯代替面弯和背弯。
3.*标准抗拉强度下限规定值σb≥540MPa的钢材和Cr-Mo钢，且试板厚度δs＞60mm以及设计温度低于-30℃，且δs＞40mm的低温钢，焊缝金属冲击试样数量为6个。
4.一般只进行焊缝金属的冲击试验，但对设计温度等于或低于-20℃的低温设备，还应增加热影响区的冲击试验。
25.压力容器的焊接接头，经形状尺寸及外观检查合格后，才能进行无损检测。
有延迟裂纹倾向的材料应在焊接完成24h后进行无损检测；有再热裂纹倾向的材料应在热处理后再增加一次无损检测。
26.压力容器的无损检测方法包括透照、超声、磁粉、渗透和涡流检测等。
压力容器制造过程中，应根据设计图样和有关标准的规定选择无损检测方法和检测长度。
27.压力容器的对接焊接接头的无损检测比例一般分为全部（100%）和局部（≥20%）两种。
28.符合GB150第10.8.2.1、GB151第6.4.1和《容规》第85条的压力容器对接接头，必须进行全部透照或超声检测。
除图样另有规定外，应满足如下要求：
a）当采用透照检测时，其透照质量不应低于AB级，合格级别不低于Ⅱ级。
b）当采用超声检测时，合格级别不低于Ⅰ级。
其他压力容器对接接头，必须进行局部透照或超声检测。
检测长度不得小于该焊缝长度的20%，且不小于250mm的长度，并应满足《容规》第84条的规定。
除图样另有规定外，还应满足如下要求：
a）当采用透照检测时，其透照质量不低于AB级，合格级别不低于Ⅲ级，且不允许有未焊透。
b）当采用超声检测时，其合格级别为Ⅱ级。
c）焊缝交叉部位、拼接补强圈的对接接头及GB150第10.8.2.2规定的部位应全部检测，其长度可计入局部检测长度之内。
公称直径大于等于250mm（或公称直径小于250mm，其壁厚大于28mm）的压力容器接管对接接头的无损检测比例、透照质量及合格级别应与压力容器壳体主焊缝要求相同。
换热器的换热管对接接头应进行射线检测。
抽检数量不小于接头总数10%，且不少于1条，其合格级别不低于Ⅲ级。
29.耐压试验必须用两个量程相同的并经校验的压力表，且应安装在所试验的压力容器顶部便于观察的部位。
压力表的量程在试验压力的两倍左右为宜，但不应低于1.5倍和高于4倍的试验压力。
低压压力容器试验时，使用的压力表精度等级不低于2.5级；中压压力容器试验时，使用的压力表的等级精度等级不低于1.5级，且表盘直径不应小于100mm。
30.压力容器的开孔补强圈应在试验前通以0.4～0.5MPa的压缩空气检查焊接接头质量。
31.耐压试验前压力容器各连接部位的紧固螺栓必须装配齐全，紧固妥当。
32.试验用液体（一般用水，其他液体另行规定）、试验温度及要求应符合GB150第10.9.4.1、10.9.4.3和《容规》第98条的有关规定。
试验方法
a）试验时压力容器顶部应设排气孔。
充液时，必须将压力容器内的空气排尽并充满液体。
试验过程中，应保持压力容器表面的干燥。
b）当压力容器壁温与液体温度接近时，才能缓慢升压至设计压力；确认无渗漏后继续升压至固定的试验压力，保压30min；然后降至规定试验压力的80%，保压足够长的时间，对所有焊接接头和连接部位进行检查。
如有渗漏，修补后
重新试验（修补时，应将液位降至渗漏部位以下）。
检查期间压力应保持不变，并不得采用连接加压来维持试验压力不变。
压力容器液压试验过程中，不得带压紧固螺栓或向受压元件施加压力。
c）对于夹套容器，先进行内筒压力试验，合格后再焊夹套，然后进行夹套内的液压试验。
d）液压试验完毕后，应将液体排尽并用压缩空气将内部吹干。
液压试验后的压力容器，符合下列条件的为合格：
a）无渗漏
b）无可见的变形
c）试验过程中无异常的响声
d）对标准抗拉强度下限规定值σb≥540MPa的材料，表面经无损检测抽查未发现裂纹。
33.试验所用气体应为干燥洁净的空气，氮气或其他惰性气体。
碳素钢和低合金钢制压力容器的试验用气体温度不得低于15℃。
其他材料制压力容器，其试验用气体温度应符合设计图样的规定。
试验时，压力应缓慢上升至规定试验压力的10%，且不超过0.05MPa时，保压5～10分钟，并对所有焊缝和连接部位进行初次泄露检查，如有泄露，修补后重新试验（修补时必须将气体全部放尽），如无泄露，可继续升压至规定试验压力的50%。
如无异常现象，其后按规定试验压力的10%逐级升压，直至安压力，保持10～30分钟。
然后，降至规定试验压力的80%，保压足够长的时间再次进行泄露检查。
如有泄露，按上述规定修补后重新试验。
检查期间压力保持不变，并不得采用连续加压来维持试验压力不变。
气压试验过程中严禁带压紧固螺栓或向受压元件施加压力。
气压试验过程中，压力容器无异常响声，经肥皂液或其他检漏液检查无漏气，无可见的变形即为合格
符合设计图纸或《容规》第102条第1款和第2款的规定的压力容器液压试验合格后，应进行气密性试验。
试验压力为压力容器的设计压力，试验所用气体与气压试验要求相同。
碳素钢和低合金钢制压力容器，其试验用气体的温度应不低于5℃，其他材料制压力容器按设计图样规定。
试验时，压力应缓慢上升，达到规定试验压力后，对所有焊接接头和连接部位进行泄露检查。
如有泄露，修补后重新进行气密性试验（修补时必须将气体放尽）。
经肥皂液或其他检漏液检查无泄露，保压30分钟即为合格。
34.压力容器进行气密性试验时，一般应将安全附件装配齐全。
如需提前在现场装配安全附件，应在压力容器质量证明书的气密性试验报告中注明装配安全附件后需要再次进行现场气密性试验。
35.板材、管材（棒材）的标记位置见图1，在材料标记的下方还应打上检验人员认可钢印，打印后再用红油漆划框，并涂以油漆保护。
容器筒体、锥体封头的标记位置
1）在筒体一端（锥体距大直径端）100mm处的圆周上，展开尺寸的中间部位为打印位置，见图2；
当筒体、封头或锥体是由二块或以二块以上拼接而成时，则标记钢印位置见图3；
36.常用钢号选用的焊条见表3。
表3
序号
钢号
焊条电弧焊
焊条
型号（标准号）
牌号示例
1
Q235-B10（管）、20（管）
E4303（GB/T5117）
J422
2
Q235-B、Q235-C、20g、20R、20（锻）
E4316（GB/T5117）
J426
E4315（GB/T5117）
J427
3
16Mn、16MnR
E5016（GB/T5117）
J506
E5015（GB/T5117）
J507
4
0Cr18Ni9
E308-16（GB/T983）
A102
E308-15（GB/T983）
A107
5
0Cr18Ni10Ti、1Cr18Ni9Ti
E347-16（GB/T983）
A132
E347-15（GB/T983）
A137
6
00Cr17Ni14Mo2
E316L-16（GB/T983）
A022
37．常用不同钢号相焊选用的焊条见表4
表4
被焊钢材类别
被焊钢材的序号（见表3）
焊条电弧焊
焊条
型号（标准号）
牌号示例
碳素钢之间的焊接
1+（1～2）
E4303（GB/T5117）
J422
E4315（GB/T5117）
J427
碳素钢与低合金钢焊接
（1～2）+3
E4303（GB/T5117）
J422
E4315（GB/T5117）
J427
碳素钢与奥氏体
不锈钢焊接
（1～2）+（4～5）
E309-16（GB/T983）
A302
E309-15（GB/T983）
A307
E309Mo-16（GB/T983）
A312
低合金钢与低合金钢焊接
3+3
E5015（GB/T5117）
J507
E5515-G（GB/T5118）
J557
低合金钢与奥氏体
不锈钢焊接
3+（4～5）
E309-16（GB/T983）
A302
E309Mo-16（GB/T983）
A312
38．焊条直径的选择主要取决于焊件的厚度，焊条直径可参照表5选取。
表5
焊件厚度（mm）
≤4
4～12
≥12
焊条直径（mm）
≤3.2
3.2～4.0
≥4
39．焊前准备
焊条应按焊条说明书规定的参数进行烘干，常用焊条烘干温度及保持时间见表6。
表6
类别
牌号
烘干温度（℃）
保持时间（h）
碳钢和低合金钢焊条
J422
150
1
J426
300
1
J427
350
1
J502
150
1
J506/J507
350
1
铬镍不锈钢焊条
A102
150
1
A107
250
1
A132
150
1
A137
250
1
A202
150
1
A207
250
1
A002A022A212A242
150
1
焊条在常温下，超过四小时用重新烘焙，但重新烘焙次数不宜超过二次（以焊条不见明显过烘焙现象为准）。
40．一般碱性焊条（如：
E4315、E4316等）采用直流反接；酸性焊条（如E4303等）采用直流正、反接法均可。
41.根据母材的化学成分、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束程度、焊接方法和焊接环境等综合考虑是否预热，必要时通过试验确定。
常用钢号推荐预热温度见表8（一般低碳钢和奥氏体不锈钢焊前不需预热）。
不同钢号相焊时，预热温度按预热温度较高的钢号选取。
采用局部预热时，应防止局部应力过大，预热的范围为焊缝两侧各不小于焊件厚度的3倍，且不小于100mm。
需要预热的焊件，在整个焊接过程中应不低于预热温度，当采用热加工方法下料、开坡口、清焊根、开槽或定位焊缝及施焊临时焊缝时，亦需考虑预热要求。
表8
钢号
厚度（mm）
预热读（℃）
20、20R、20g
30～50
≥50
＞50～100
≥100
＞100
≥150
16Mn、16MnR
30～50
≥100
＞50
≥150
42．焊接时，引弧应在引弧板或坡口内进行，禁止在非焊接部位引弧。
纵焊缝应在引出板上收弧。
在坡口内引、收弧时，引弧的局部面积在焊接时应重新熔焊一次，熄弧时收弧要慢，并注意填满弧坑。
43.多层焊焊道的焊接为了保证焊层质量，每层焊缝的厚度通常不超过施焊焊条直径（打底焊层焊条直径，必须小于或等于3.2mm）。
各焊层焊道焊完后，应将熔渣、飞溅物等全部清除，仔细检查焊接质量，若存有气孔、夹渣、未熔合的功能缺陷，应予以去除，方可施焊下一焊层焊道。
各焊侧根内、焊道的接头应尽量错开。
44.受压元件角焊缝的根部应保证焊透。
双面焊应清理焊根，显露出正面打底的焊缝金属。
有预热要求的焊件，施焊过程中应控制层间的温度与低于预热温度。
每条焊缝应尽可能一次焊完。
当中断焊接时，对冷裂纹敏感的焊件应及时采取后热、缓冷等措施。
重新施焊时，仍需按规定进行预热。
采用锤击方法消除残余应力时，第一层焊缝和盖面层焊缝不宜锤击。
焊件与焊机输出电源应用电缆牢固连接，严禁用钢管、角钢等物搭成临时电源。
在施焊过程中，要防止地线、电缆线和焊钳与焊件打弧，对电弧擦伤处的弧坑需经修磨，使其均匀过渡至母材表面，修磨深度应不大于该部件钢材厚度的5%且不大于2mm，否则应予以补焊。
引弧板、引出板、产品焊接试板不应锤击拆除。
45．奥氏体不锈钢（以下简称不锈钢）焊接。
焊接时，除应符合以上有关条款要求之外，还应遵循如下规则。
下料及加工坡口应采用机械加工和等离子切割等方法进行，严禁用焊条电弧焊焊条切割。
为避免焊接时杂质混入焊缝，在焊前应将坡口及两侧各20mm范围内母材表面水渍、油污、锈蚀、积渣及其它有害杂质清理干净后，一般还要用丙酮再清洗一遍。
为防止母材表面沾附焊接飞溅，可在坡口两侧各100mm范围内刷涂料。
定位焊缝的长度及间距比碳钢小，定位焊缝长度一般为20～25mm。
焊接采用直流焊机时，应反极性连接，焊接电流（一般比碳钢焊接电流低20%左右）应严格按焊接工艺选定。
在保证焊透和熔合良好的条件下，易用小规范，且适当加快焊接速度。
焊接时必须采用短弧操作，弧长应控制在2.5mm以下。
除盖面一层焊条可轻微横向摆动外，一般不宜做横向摆动。
由于不锈钢导热系数小，膨胀系数大，而延长了焊缝金属高温停留时间，从而提高了焊缝在高温时经受的拉伸应变，因此在多焊层焊接时，应严格控制低的层面温度（一般应小于60℃）以避免焊缝因过热而引起严重的变形和抗晶间腐蚀性能降低，必要时还可采用背面通冷却水的措施。
多焊层焊接时，与腐蚀介面接触一面的焊层应最后施焊。
对比较集中的焊缝焊接时，可以采用跳焊或分段、对称、倒退焊等。
一减小焊接变形。
除接触强腐蚀介质的超低碳不锈钢不允许碳弧气刨清焊根而采用专用砂轮（装有纯氧化物砂轮片）磨削外，一般不锈钢可以采用碳弧气刨清焊根。
但应严格控制工艺规范及操作方法。
为了防止碳弧气刨对不锈钢抗晶间腐蚀的影响，碳弧气刨后，必须用专用砂轮将刨槽内及边缘磨削出金属光泽。
外观检验及无损检验合格后，对有防腐要求的设备应按有关标准进行酸洗、钝化、以提高抗腐蚀能力。
46.常用钢号选用的焊丝、焊剂见表1。
表1
序号
钢号
埋弧焊
焊丝钢号（标准号）
焊剂
型号（标准号）
牌号示例
1
10（管）、20（管）
H08A、H08MnA
（GB/T14957）
HJ401-H08A
（GB/T5293）
HJ431
2
Q235-B、Q235-C、
20g、20R、20（锻）
H08A、H08E、
H08MnA（GB/T14957）
HJ401-H08A
（GB/T5293）
HJ431
3
16Mn、16MnR
H10MmSi、H10Mn2
（GB/T14957）
HJ401-H08A
HJ402-H10Mm2
HJ404-H08MnA
（GN/T5293）
HJ431
HJ305
SJ101
4
0Cr18Ni9
H0Cr21Ni10
（YB/T5092）
——
HJ260
5
0Cr18Ni10Ti
1Cr18Ni9Ti
H0Cr21Ni10Ti
（YB/T5092）
——
HJ260
47.常用不同钢号相焊选用的焊丝、焊剂见表2。
表2
被焊钢材类别
被焊钢材序号
（见表1）
埋弧焊
焊丝钢号
（标准号）
焊剂
型号（标准号）
牌号示例
碳素钢之间的焊接
1+（1～2）
H08A（GB/T4957）
HJ401-H08A
（GB/T5293）
HJ431
碳素钢和低合金钢的焊接
（1～2）+3
H08AH08MnA（GB/T14957）
HJ401-H08A
（GB/T5293）
HJ431
碳素钢和奥氏体不锈钢焊接
（1～2）+（4～5）
H1Cr24Ni13（（YB/T5092）
——
HJ260
低合金钢与低合金钢的焊接
3+3
H08MnAH10MnSi（GB/T14957）
HJ401-H08A
（GB/T5293）
HJ431
HJ402-H10Mn2
（GB/T5293）
HJ350
低合金钢与奥氏体不锈钢的焊接
3+
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