压力容器检验员培训讲义Word文件下载.docx
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1.6MPa≤P<10MPa
●高压:
10MPa≤P<100MPa
●超高压:
P≥100MPa
(2)第三类压力容器(11种情况)
(3)第二类压力容器(5种情况)
(4)第一类压力容器(低压容器)
4、其他:
●新产品(不符合本规定)――鉴定、型式试验、备案
●直接采用国外标准――转化成企业标准
●进口产品――进口许可证
二、设计
(1)设计资格:
●《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》(2002)
●单独取证,级别与制造相同(讲制造时详述)
●设计资格印章(原有三种样式菱形、椭圆形、正方形)现统一为椭圆形,内容如下:
a、单位技术总负责人姓名
b、设计许可证编号
c、批准日期
d、设计单位全称
(2)设计图样:
●设计总图上应至少注明的内容(第30条)
●设计图样的审批程序:
a、一般图样应有设计(初级以上技术职称)、校核(初级以上技术职称)、审核或审定(持证)人员签字
b、三类中压反应和储存容器、高压容器、移动容器,应有设计技术负责人(持证)批准签字
●设计资格印章:
a、复印件、加盖竣工图章、过有效期均无效
b、不准在外单位设计的图样上加盖资格章
(3)图样的监检:
《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》
1)检查压力容器设计单位的设计资格印章,确认资格有效;
2)审查压力容器制造和检验标准的有效性;
3)审查设计变更(含材料代用)手续。
(4)压力:
(GB150)
●工作压力――在正常工作情况下,容器顶部可能达到的最高压力
●设计压力――设定的容器顶部的最高压力
●计算压力――在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力
(5)设计温度――在正常工作情况下,设定的元件的金属温度(沿元件金属截面的温度平均值)
(6)厚度:
●计算厚度――按公式计算得到的厚度
●设计厚度――计算厚度与腐蚀裕量之和
●名义厚度――设计厚度加上钢材厚度的负偏差后向上圆整至钢材标准规格的厚度(标注在图样上的厚度)
●有效厚度――名义厚度减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差
●关系图示:
圆整量
钢板负偏差
名义厚度
腐蚀裕量
圆整量
设计厚度
有效厚度
计算厚度
有效厚度
(7)许用应力[σ]:
(常温)
●碳素钢、低合金钢:
σb/3.0σs/1.6
●高合金钢:
σb/3.0σs/1.5
(8)焊接接头系数(φ):
●双面焊(单面焊双面成形):
100%探伤φ=1.00
局部探伤φ=0.85
●单面焊(加垫板):
100%探伤φ=0.90
局部探伤φ=0.80
●单面焊(不加垫板):
不允许(已取消)
(9)内压圆筒厚度计算公式:
计算厚度δ=
计算厚度:
计算压力Pc×
圆筒内直径Di
2×
设计温度下许用应力[σ]t×
焊接接头系数φ-计算压力Pc
计算应力σt=
计算压力Pc×
(圆筒内直径Di+圆筒有效厚度δe)
2×
圆筒有效厚度δe
最大允许工作压力[Pw]=
圆筒有效厚度δe×
焊接接头系数φ
圆筒内直径Di+圆筒有效厚度δe
三、材料
(1)材料的基本性能和压力容器对材料基本要求
1、力学性能:
(以炉号提供保证)
●抗拉强度σb
●屈服强度σs(σ0.2)
●伸长率δ5(试样长度:
长、短)
●冲击韧性Akv(缺口形式:
U、V;
取样方向:
横向、纵向)
●硬度HB(布氏)、HR(洛氏)、HL(里氏)
2、冷弯性能:
(b=2a~3a;
180○)
3、化学性能:
(以炉号提供保证)
●碳:
C≤0.25%作用:
-强化元素
危害:
含碳量上升硬度上升韧性下降
●硫:
S≤0.020%残留物危害热裂
●磷:
P≤0.030%残留物危害冷裂
(2)验收
1、材质证明书审查:
(第10条)
1)真实性:
●制造许可证
●数据是否被涂改
●材料标准是否适用与压力容器
●是否有供材单位和经办人的鲜章
●证书日期与产品投料日期是否吻合
2)实物与证书的一致性:
●证书的标准号、炉批号等与实物标记是否相符
●证书的规格、数量是否与实物相符
2、复验:
(第25条)
主要受压元件(筒体、封头、人孔盖、人孔法兰、人孔接管、膨胀节、开孔补强圈、设备法兰;
球罐的球壳板;
换热器的管板和换热管;
M36以上的设备主螺栓及公称直径大于等于250mm的接管和管法兰)(14项)
1)那些要复验:
●三类容器
●一、二类有怀疑
●质证书注明“复印件无效”者
●设计、用户要求
2)怎样复验
钢板:
(取样部位和试样数量与材料标准相同,符合GB2975)
●逐张宏观(表面质量、材料标记)、厚度测试(规格、怎么测)
●按炉号化学成分、
●按批号力学性能和冷弯性能、
●逐张UT(产品有要求,制造未提供UT保证)
锻件:
●硬度和化学成分(证书项目齐全)、
●力学性能(硬度和化学成分有怀疑)
●免做(自用)
焊条:
免做(有证书和清晰牢固的标志)
(3)常用材料介绍
牌号
标准
S(%)
P(%)
σb(MPa)
σs(MPa)
Akv(J)
Q235A
GB700
≤0.050
≤0.045
375(下限)
235
――――――
Q235B
27(20℃)纵向
Q235C
≤0.040
27(0℃)纵向
Q235D
≤0.035
27(-20℃)纵向
20g
GB713
400(下限)
245
27(20℃)横向
20R
GB6654
≤0.020
≤0.030
27(0℃)横向
16MnR
510(下限)
345
31(0℃)横向
16MnDR
GB3531
≤0.025
490(下限)
315
24(-40℃)横向
钢管:
成分
拉力
硬度
压扁
卷边
扩口
冷弯
冲击
水压
超声
涡流
漏磁
晶粒度
非金属夹杂
显微组织
低倍组织
脱碳层
20
GB8162
1
2
-
―
GB8163
逐根
GB3087
协议
20G
GB5310
6
G――高压管
锻件级别
拉伸
I
件
――
II
批
III
IV
JB4726-2000《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》
JB4727-2000《低温压力容器用低合金锻件》
JB4728-2000《压力容器用不锈钢锻件》
(4)材料代用(第27条)
1)优代劣:
●前提:
有相应设计资格,原设计单位备案,竣工图上记载
●限16MnR、20R、Q235板;
16Mn、10、20锻件和管材
2)20R与20g:
●20g不能代20R(20g冲击性能低于20R)
●20g可代Q235
(5)材料的监检
●审查材料质量证明书、材料复验报告(每批签字)
●检查材料标记移植(核对一致性,材料追溯,材料标记分布图)
●审查主要受压元件材料的选用和材料代用手续(材料选用的合法性及合理性)
四、焊接
五、热处理
(1)压力容器常用热处理类型
1、消除应力退火——又称焊后热处理(PWHT),将工件加热到AC1以下100~200℃(对碳素钢和低合金钢大致在500~600℃),保温然后缓慢冷却。
目的:
消除内应力(加工),使焊缝中氢完全扩散,提高焊缝的抗裂性和韧性;
2、正火——将工件加热到AC1或ACW以上30~50℃,保持一定时间后在空气中冷却。
细化晶粒,均匀组织,降低内应力,与退火相比,正火后的钢强度、韧性、硬度都较退火高;
3、钢的固溶处理和稳定化处理
固溶处理——加热到1050~1100℃,保温一段时间(≮25mm/h),然后快速冷却至427℃以下,
获得均匀的奥氏体组织,其强度和硬度较低而韧性较好,具有很高的耐磨性和良好的高温性能。
稳定化处理——加热到850~900℃,保温6小时,在空气中冷却或缓冷。
把钢中的碳全部固定在碳化钛和碳化泥中,防止晶间腐蚀。
(2)压力容器常用热处理方法:
1、整体热处理:
●炉内整体热处理
●整体热处理
2、部热处理:
●分段热处理(炉外部分保温,重叠≥1500mm)
●局部热处理(整条焊缝)
(3)压力容器和受压元件焊后热处理要求
●高压容器
●中压反应和储存容器
●移动式压力容器
●有应力腐蚀的容器(液化石油气、液氨)
●盛装毒性为极度和高度危害介质的容器
●钢材厚度:
碳素钢δ>
32mm(预热>
100℃,δ>
38mm)
16MnRδ>
30mm(预热>
34mm)
高合金钢(Cr-Mo)任意厚度
●电渣焊焊缝应进行正火处理
●旋压封头
(4)不要求热处理
●奥氏体不锈钢
●有色金属制压力容器
(5)热处理监检要求
●检查确认热处理记录曲线与热处理工艺的一致性
六、外部检查
(1)、《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》要求
1、焊接接头表面质量(容规第76条)
1)形状和尺寸:
●焊高(GB150表10-3P123)
●棱角度:
E=10%板厚+2且≤5mm
●样板:
轴向——环缝300mm直尺
环向——纵缝1/6Di且≥300mm内外样板
2)不得有裂纹、未焊透、未熔合、气孔、弧坑、未填满、夹渣等
3)焊缝与母材应圆滑过渡
4)焊缝的咬边:
●不得咬边:
σb540MPa、Cr-Mo、奥氏体不锈钢、低温容器、球形容器、φ=1.0
●允许咬边:
深度≤0.5mm、连续长度≤100mm、总长≤10%焊缝
5)角焊缝的焊脚高度(怎么测)
2、母材表面质量
●除与焊缝相同的外+分层
●机械损伤、腐蚀坑:
修磨:
深度≤5%板厚且≤2mm修磨范围:
3:
1斜度
补焊:
反之
3、最大内径和最小内径差
●承受内压容器:
e=1%Di且≤25mm(锻焊容器1‰)
4、直线度(L>
30m)
●JB4710-92《钢制塔式容器》:
任意3m长,偏差≤3mm;
L15m,偏差≤0.5L/1000+8
5、焊缝布置
●十字焊缝
●相邻环缝长度≥300mm;
●相邻纵缝外弧长度≥3板厚且≥100mm
●焊缝上开孔(1.5开孔直径范围内100%探伤)
●被补强圈、支座、垫板覆盖的焊缝应磨平,且100%探伤
●避免内件焊缝与主体焊缝交叉(跨越)
6、封头形状偏差
弦长=3/4Di内样板
●间隙≤1.25Di
七、产品试板与试样要求(一般制作纵缝试板,)
(1)要求每台带试样的容器
●移动式压力容器(批量除外)
●P≥10MPa容器
●现场组焊的球形储罐
●σb≥540MPa的容器和Cr-Mo制容器
●盛装毒性为极度或高度危害介质的容器
●异种钢(不同组别)焊接的压力容器
●凡需经过热处理达到力学性能要求的容器
●15MnVRδ>
20mm
●t<
-10℃:
20Rδ>
12mm;
●0℃〈t≤-10℃:
20Rδ>
25mm;
38mm
(2)以批代台(以批代台:
一批产品中,抽一台制作焊接试板)
1、条件:
(焊接质量稳定)
●连续30台
●同牌号材料
●同焊接工艺(焊接重要因素和不加重要因素不超过评定合格范围)
●同热处理规范的产品焊接试板测试数据
●单位技术负责人批准
2、组批原则
●同钢号
●同焊接工艺
●同热处理工艺
●连续生产的10台(生产间断不超过半年)
●P≤1.6MPa,Q235、20R、16MnR每半年抽一台
3、评定准则
●不合格:
加倍制作试板,并加金相检验
●仍不合格:
不合格的返修,恢复逐台焊接试板
(3)试板制作原则
●当容器上不同的壳体纵向焊接接头的焊接工艺评定范围不同时,应分别制作试板;
●制板应在纵缝的沿长线上与纵缝同时焊接
●现场组焊球罐,应制作横、立、仰三块试板
●有热处理要求的容器,试板应随容器一起进行热处理
●试板探伤不合格,可返修,也可避开缺陷取样
(4)试验项目、数量及合格标准
1、试验标准:
●JB4744-2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》
●GB150-1998附录E已不执行
2、拉伸试验:
●δ≤30mm时,试样数量=1
●δ>
30mm时,试样数量=N(碳素钢≮95%σb下限;
合金钢97%σb下限)
3、弯曲试验
1)数量:
●δ≤20mm时,面弯、背弯各一或二个侧弯(10~20mm)
20mm时,二个侧弯
2)试验参数(钢)
●弯心直径=4a(原为3a)
●支座距离=6a+3(原为5.2a)
●弯曲角度=180○
GB150-1998附录E:
表E3
钢种
弯曲角度
双面焊
碳素钢、奥氏体不锈钢
180○
其他低合金钢、合金钢
100○
单面焊
90○
50○
3)合格指标
●拉伸面上沿任何方向不得有单条长度大于3mm裂纹或夹渣
4、冲击试验
1)试样数量:
●一般:
3焊缝金属
●σb≥540MPa、Cr-Mo、δ>
60mm:
6焊缝金属
●低温容器:
+3热影响区
2)合格指标(截面10×
10)
●常温:
平均值≥27J
●低温:
σb≤450MPa18J;
>
450~515MPa20J;
515~650MPa27J
●允许一个试样的冲击功低于规定值的70%
5、复验
●拉、弯不合格:
取双倍试样复验
●冲不合格:
再取一组(3个)试样进行试验(6个样中允许2个样小于规定值,只允许一个样低于规定值的70%)
(5)监检方法
1、确认产品焊接试板的制备(A或B项):
●A项:
确认试板的焊接符合要求,并要求在试板上打上监检钢印
●B项:
确认试板与筒体纵向接头连接部位的射线探伤底片
2、审查产品焊接试板性能报告并签字确认
八、无损检测
(1)方法和时机的选择
●δ≤38mmRT
38mm(或σb≥540MPa:
20<
δ≤38mm)
100%UT+20%RT或100%RT+20%UT
●铁磁性材料表面探伤优选磁粉检测
●探伤应在外观检验合格后进行
●有延迟裂纹倾向的材料,应在焊后24小时后探伤
●有热裂倾向的材料,应热处理后再增加一次探伤
(2)探伤比例的选择(钢)
1、要求100%RT或UT探伤容器
●第三类容器
●第二类容器中易燃介质的反映和储存容器
●φ=1.0的容器
●设计压力>
5.0MPa的容器
30mm碳素钢、16MnR
25mm15MnVR、15MnV、20MnMo和奥氏体不锈钢
16mmCr-Mo钢
●进行气压试验的容器
●使用后无法进行内外部检验或耐压试验的容器
●疲劳分析设计容器
●电渣焊容器
●设计压力≥0.6MPa管壳式余热锅炉
2、要求100%RT或100%UT探伤部件和部分(对接接头)
●拼焊封头(不含先成形后组焊的拼接封头)
●拼接管板
●拼接补强圈
●局部探伤中的交叉焊缝和被其他元件覆盖的焊缝
●开孔中心为圆心,1.5倍开孔直径为半径的圈中所包容的焊缝
3、局部探伤比例
●≥20%
●≥50%铁素体钢制低温压力容器
4、公称直径≥250mm接管探伤
●所有对接接头(纵缝和环缝)探伤比例、合格级别与主体相同(含公称直径<
250mm其δ>
28mm接管)
●公称直径<
250mm其δ≤28mm时,所有对接接头仅做表面探伤
(3)合格级别
●要求100%RT或UT探伤容器:
JB4730-94AB级II级合格
●局部探伤:
JB4730-94AB级III级合格
●要求100%RT或100%UT探伤的部件焊缝:
随主体
(4)扩探
●增加大于该条焊缝长度10%(“容规”未强调扩探部位;
“GB150”强调扩探部位应在缺陷两端的延伸部位,且不小于250mm)
●仍不合格,全探
1、审查探伤报告:
●探伤方法是否合适
●核实探伤比例和位置
●核实扩探比例
●结论是否与内容相符
2、射线底片抽查
●抽查数量≥30%,且≥10张(不足10张全查)
●T字头、返修片必查
九、耐压试验
1、试验压力:
рT=ηр
[σ]
[σ]t
рT——耐压试验压力
р——设计压力(再用为最高工作压力)
[σ]——试验温度下的材料的许用应力
[σ]t——设计温度下的材料的许用应力
η——耐压试验压力系数
型式
材料
压力等级
压力系数η
液压
气压
固定式
钢和有色金属
低压
1.25
1.15
中压
高压
移动式
中、低压
1.50
2、试验要求
1)介质温度:
●碳素钢、16MnR、15MnVR(正火):
T≥5℃
●其他低合金钢:
T≥15℃
●气压试验的气体:
2)压力表
●两只量程相同并校验(一年有效期)合格的表
●量程:
2倍左右,最低1.5倍,最高3倍(表盘直径≥100mm)
●精度:
低压≥2.5级;
中、高压≥1.5级(现改为1.6级)
3)不锈钢对水质的要求
●氯离子含量≤25mg/L
4)试验程序
●液压试验:
设计压力——试验压力(保30分)——80%试验压力——检查
●气压试验:
10%试验压力(保5~10分)初检——50%试验压力——逐级10%试验压力——试验压力(保30分)——87%试验压力——检查(肥皂液)
3、合格标准:
●无渗漏、无可见变形
●严禁用加压来维持试验压力不变
4、监检方法(A项):
●监检人员必须到现场
●检查试验装置、仪表和准备工作
●监督试验过程
●确认试验结果
十、气密性试验
1、要求进行气密性试验的容器:
●盛装毒性为极度、高度危害介质的容器
●设计上不允许有微量渗漏的容器(易燃易爆的介质)
2、气密性试验压力:
气密性试验压力=设计压力
3、气体温度:
4、试验:
保压≥30分无渗漏
5、监检方法(B项):
确认试验报告
十一、安全附件
●安全附件种类:
安全阀、爆破片装置、紧急切断阀、压力表、液面计、测温仪表等
●监检方法(B项):
i.审核安全附件制造商提供的合格证明
ii.审核容器制造厂提供的安全附件清单(数量、规格、型号)
十二、出厂资料的监检(B项):
●审查产品铭牌,并打监检钢印
●审查出厂资料,并在质量证明书上签字确认
十三、《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》要点