压力容器检验规范维护检验定级修理和改造文档格式.docx

1、API RP574管线、管路、阀门和管件的检验（第1版）SYT64992000泄压装置的检测ASME锅炉及压力容器规范第V卷，第卷，第卷，第卷，第卷和第卷3 定义本标准采用下列定义。3.1 改造 任何部件的本体改变或设计上使压力容器的承压能力超出了目前许用参数报告上的压力范围的再定级。下列情况不是改造：同类或相同组件的替换、增加某种加强筋（规格小于或等于现有加强筋的尺寸）、增加不需要加强的接管。3.2 ASME规范 ASME锅炉及压力容器规范的简称和缩写。该简称包括了ASME锅炉及压力容器规范的增补及规范的正文。ASME规范是为制造而编写的。然而，对于设计、焊接、检查及材料的大多数技术要求也可

2、以用于在用压力容器的维护检验、定级、修理和改造。当ASME规范由于制定了新的制造方针（新的或修订的材料标准、检验要求、热处理和压力试验、钢印和检验要求）而无从遵守时，工程师或检验员应遵守本检验规范而不是ASME规范。对于已经投入使用的容器来讲，如果在ASME规范和本规范的要求中都涉及了某一项问题或者两规范间发生了抵触，则应优先采用本检验规范。例如，本检验规范中已经用“ASME规范的适用要求”这句话替代了“应符合ASME规范”这句话。3.3 授权压力容器检验员授权检验机构的雇员有资格和证明书，能按本检验规范行使检验职能。3.4 授权检验机构 授权检验机构是指下列机构之一：a）在用压力容器所在辖区

3、的检验机构。b）有执照的或注册有压力容器保险业务并实际运作该业务的保险公司的检验组织。c）压力容器产权所有人或用户的检验机构。该机构仅为检验其自有的设备而设，而不对出卖或转卖的设备进行检验。d）与（容器产权）所有人或用户签约并在其指导下的独立的检验组织或个人，该组织或个人被公认或未被压力容器使用地有关政府管理规定禁止。当雇用签约检验员时，对产权所有人或用户的检验程序应提供必要的控制措施。3.5 制造规范制造规范是指容器最初制造时遵守的规范或标准，如APIASME，API或州的特殊规定或非ASME规范。3.6 检验规范检验规范是本出版物中对API RP510的简写。3.7 政府管理规定政府管理规

4、定是指具有法律效力的政府管理规定，其中可能采纳了与压力容器相关的准则。3.8 最大许用工作压力在设计温度条件下，压力容器顶部允许的最大操作压力即最大许用压力（表压）。该压力是以利用容器所有关键部件的最小壁厚（其中不包括腐蚀裕度和非压力载荷给定的厚度）计算的结果为依据的。3.9 最小允许壳体厚度容器的每一个部件所需要的壁厚即最小允许壳体厚度。最小允许壳体厚度是以考虑到温度、压力及所有载荷情况下计算的结果为依据的。3.10 在线检验在线检验是指用来确定压力容器是否适合连续运行的检验。用无损检测法来确定容器的适用性。检验过程中，容器可以处于运行状态，也可以是停运状态。因为在线检验过程中容器可以是运行

5、状态，所以在线检验实质上是指不进入容器而进行的内部检验。3.11 压力容器压力容器是设计用来承受内压或外压的容器。该压力可以来源于外部压力源，来源于直接或间接热源的加热或以上几种的综合。该定义还包括非火烧蒸汽发生器和其他使用工艺系统操作热量或其他非直接热源的蒸汽发生器（本检验规范中涉及的设备的特殊限制和免检在第1章中和附录A（标准的附录）中加以说明）。3.12 压力容器工程师压力容器工程师是指在评估影响压力容器安全性和耐用性的机械和材料特性的工程规范方面有渊博的知识和经验的、经容器产权所有人或用户认可的一个或多个人或组织。通过与适当的专家磋商，压力容器工程师应被定义为用来正确评估容器技术要求的

6、所有组织机构的统称。3.13 质量保证体系质量保证体系是用于确定材料、设备、用途是否满足使用要求的全部有计划、系统和预防性的措施，以使设备发挥良好的使用性能。质量保证体系检验手册的内容概述见4.3。3.14 修理修理是指将容器恢复到适合在设计条件下安全运行的必要工作。如果某些修理改变了设汁温度或压力，则应满足再定级的要求。修理工作也可以是增加或替换不改变容器级别的承压或非承压部件。3.15 修理组织修理组织是指下列组织之一：a）持有有效ASME授权证书（被授权使用相应ASM规范符号钢印的）的组织；b）按本规范要求修理自有设备的压力容器产权所有人或用户；c）资质被压力容器产权所有人或用户认可并按

7、本规范的要求迸行修理的承包商；d）被具有法律效力的政府管理部门授权的个人或组织。3.1 再定级再定级是指改变容器温度级别，或改变容器最大许用工作压力级别，或两者都改变。由于再定级容器最大许用工作温度和压力可以增加或减少，有时再定级要求两者综合变化。考虑到腐蚀，低于原设计条件的再定级是允许的。如果进行再定级时增高了最大许用工作压力或温度或者降低了最低温度限，以至要求增加机械性能试验的情况，应考虑进行改造。3.17 质检员质检员是指协助授权API压力容器检验员进行无损检测的人员，但不参与（按本标准检测的）结果的评估（经过专门培训并被产权所有人或用户授权的情况除外）。质检员不需遵照本检验规范有资格证

8、明或是容器产权所有者或用户的雇员，但必须在他所参与的相应工艺方法上受过专门培训并有法定资格。在某些情况下，可能要求质检员持有一些其他的合格证明以满足容器产权所有人或用户的要求。可能要求的其他合格证明诸如：美国无损检测协会SNTTC1A证书，或CP189证书或美国焊接协会焊接检验员证书，质检员的雇主应保管好所雇质检人员的合格证明记录，包括其合格证明的颁发日期和成绩，并在授权API压力容器检验员时，如需要及时提供这些证明。4 产权所有人或用户检验机构4.1 概述按本规范的条款说明，控制压力容器检验频次或维护工作的压力容器产权所有人或用户对授权检验机构的职能负有责任。该产权所有人或用户检验机构也可以

9、控制与压力容器维护检验、定级、修理及改造有关的活动。4.2 授权API压力容器检验员资格证书一名与产权所有人或用户检验机构签约、受其雇用并在其指导下授权的压力容器检验员应具有受教育和工作资历。二者的综合至少不应低于下列条款中的一条：a）有工程学位和一年的设计、制造、维修、操作、检验锅炉或压力容器的工作经验；b）有两年在技术学院工程或技术专业学习的资格证书和两年的设计、制造、维修、操作、检验锅炉或压力容器的工作经验；c）相当于高中学历和三年的制造、维修、操作、检验锅炉或压璃容器的工作经验。此外，授权压力容器检验员应由本检验规范见附录B（提示的附录）指定机构考试并合格。4.3 产权所有人或用户机构

10、的责任产权所有人或用户对压力容器检验系统和检验程序负有完善、贯彻、实施及评估的责任，以满足本检验规范的要求。该检验系统和检验程序应写进质量保证检验手册并应包括下列内容：a）检验人员组织结构及报告模式；b）检验资料及其管理以及质量保证程序；c）检验及试验结果的文件和报告；d）检验和试验结果的修正措施；e）内部审核以及符合检验质量保证手册的要求；f）修理、改造及再定级的图纸，设计计算及规范的复审和批准；g）满足有关部门关于压力容器检验、修理、改造及再定级的全部要求的保证措施；h）给授权压力容器检验员的、影响压力容器安全性的任何工艺变化的报告；i）对检验人员在有关检验工具、技术和技术基础知识的培训要

11、求；j）对所有修理及改造只能使用合格的焊工，对工艺都有必要的控制；k）对只能采用合格的无损检测人员和工艺有必要的控制；l）对修理和改造只能使用符合ASME规范适用部分的材料采取必要的控制；m）对正确维护和校核所有检验测量和试验设备有必要的控制；n）对签约检验工作或修理组织的工作满足产权所有人或用户机构的同一检验要求有必要的控制；o）压力泄放装置质量控制体系的内部审核要求。4.4 授权API压力容器检验员的职责当对压力容器实施检验、修理或改造时，授权API压力容器检验员对容器产权所有人或用户负责，确定上述工作满足本规范关于检验、检测及试验方面的要求，并应直接参加检验工作。在进行直观检验时，授权A

12、PI压力容器检验员可以由经过正规培训并有资质的人员协助，这些人员可以是持证的容器检验员，也可以不是。实施无损检测的人员应满足3.17中阐明的资格要求，但不必是授权API压力容器检验员。尽管如此，所有的检测结果都必须由授权API压力容器检验员评估和认可。5 检验作法5.1准备工作由于压力容器空间紧凑且出入时受到限制，使压力容器检验时的安全防护十分重要。有关人员应学习和遵守适合受限空间的“职业安全与健康管理条例”及其他安全准则的适当部分。内部检验时，容器必须用盲板或其他可靠办法与所有液体、气体或水蒸气源隔绝。容器应被排空、吹扫、清洗、通风和经可燃气体检测分析合格后才能进入。为了防止容器中可能存在的

13、特殊危险，必要时进人人员应穿戴保护用品或用具，以保护眼睛、肺和身体的其他器官。用以检验的无损探伤测试设备应遵从在油、气环境下通常遵守的安全要求。检验开始前应该通知在容器周围工作的所有人员，有人即将进入容器工作。当容器外面将要进行什么工作时，应通知在容器内部的工作人员。在检验前，应该认真检查容器检验所需工具和人员安全装备。检验可能需要的其他设备，如跳板、脚手架、高空作业椅及移动挟梯，如果需要都应准备好。5.2 劣化和失效的方式压力容器处理的液体中所含的污物可能同金属反应并引起腐蚀。设备部件内部的应力交变普遍存在，尤其是在较高的二次应力点。如果应力高而且反向交变频繁，就会出现由疲劳造成的部件破坏。

14、压力容器中的疲劳失效还可以由温度和压力的循环变化产生。那些由具有不同温度膨胀系数的金属焊在一起的部位容易产生温度疲劳。如果设备的使用温度超过了其设计的温度值，就可能引起劣化和蠕变。因为金属在较高温度状态下性能会降低，这种劣化会引起失效，特别是在应力集中部位。如果遇到极端温度，则会引起金属结构特性的变化和化学变化，从而引起设备性能永久性减弱。蠕变主要取决于时间、温度和应力，所以在任何评估中都会应用到这些因素的实际或估计水平。温度低于零摄氏度以下时，压力容器中处理的水或某些化学产品可能冻结，从而造成容器失效。在环境温度下，碳钢、低合金钢及其他铁素体钢，容易产生脆性失效。很多容器失效归结于钢材脆性破

15、坏，即钢材温度低于转变温度及所受压力大于液压试验压力的20%。尽管如此，多数脆性断裂都是在第一次承受特殊应力水平的情况出现的（第一次水压试验或超负荷）。虽然应估计到极端的操作条件（即低于转变温度）下会造成脆性断裂，设备的重复水压试验或气压试验或其他附加负荷的增加造成脆断的可能也应估计到。对低合金钢（特别是2 1/4Cr-lMo钢）应特别注意，因为它们易于淬火脆化（淬火脆化是指由于焊后热处理或高于370的高温服役引起的塑性降低和缺口冲击韧性降低）。其他形式的劣化，如应力腐蚀裂纹、氢腐蚀、渗碳、石墨化及腐蚀，在特殊环境下也能发生。5.3 腐蚀速率的确定对新容器或服役条件变化了的容器，在确定容器的可

16、能腐蚀速率时可以采用下述方法之一，下次检验时的剩余壁厚可以从此速率估计出来。a）容器的腐蚀速率可以用容器产权所有人或用户从相同或相似工艺的容器上提供的数据计算出来；b）如果从具有相同或相似工艺的容器上得不到腐蚀速率的数据，可以从产权所有人或用户的经验或从由可类比工艺容器提供的、并由出版物公布的数据估计出来；c）如果可能的腐蚀速率既不能从上述a）项也不能从上述b）项得出，则应利用适当的容器或系统腐蚀监测装置或实用的无损测厚仪器在约1000h工艺运行后进行在线确定；以后的测量则在适当的间隔之后进行，直到腐蚀速率确定下来。如果确定的腐蚀速率不太准确，则应对在下阶段应用的速率加以修正，以符合实际的腐蚀

17、速率。5.4 最大许用工作压力的确定压力容器连续使用的最大许用工作压力，应以最新版的ASME规范或容器制造时采用的规范计算为依据。除非依据7.3所述的办法重新定级，否则依据这些计算得出的最大工作压力值不应大于最初确定的最大许用工作压力值。只有当下列基本要素符合所用规范的适用要求时，才可进行计算：封头、壳体及接管加强设计、材料特性、允许应力、焊接系数、检验验收标准、循环使用要求。使用中存在腐蚀时，计算采用的壁厚应是由检验确定的实际的壁厚（见5.7），但此数据不应大于材料测试报告或制造厂给出的数据报告上的数值。如果上述报告中提供了该数值，则到下次检验日期之前应从该数值上减去两倍的估计腐蚀损耗量作为

18、计算采用的壁厚值，但6.3中修定的情况除外。其他载荷也应按照ASME规范的适用条款留有允许余量。5.5 缺陷检验应对容器外观显示的变形情况予以检查。如果怀疑或观察出容器有轻微变形，应检查容器的整体尺寸，以确定容器是否变形。如果有变形，则应确认变形量及严重性。应依照容器的类型及其运行条件特别仔细地检查容器各部分。授权压力容器检验员应该熟悉容器的操作条件，熟悉潜在缺陷及劣化的起因及特征（见API RP572）。细致的外观检查是最重要和最广泛采用的检验方法。用来补充外观检验的其他方法包括：（a）磁粉检测用于磁性材料中的裂纹和其他不连续的细长缺陷；（b）荧光、着色、渗透检测用于表面裂纹、气孔或向材料表

19、面延展的微孔以及外表的其他缺陷，特别是适用于非磁性材料；（c）射线检测；（d）超声波测厚及探伤；（e）涡流检查；（f）金相检验；（g）声发射检测，无压时的锤击检查；（h）压力试验（ASME规范第V卷可以用来作为许多无损检测技术的指导）。充分做好容器外表面的准备工作，对准确的外观检查及应用好上述的任意一种辅助检查方法都是十分重要的。所需要的外表面准备类型取决于各自的环境，但诸如用钢丝刷刷、铲、凿、喷砂、砂轮磨或几种方法并用都可能需要。如果容器内部或外部覆层，如隔热层、耐火保护衬里及防腐保护衬里处于良好状态，则没有理由怀疑覆层内有不安全情况，也没有必要拆掉它们进行检验。尽管如此，仍可建议去掉一小块

20、覆层以便查看覆层情况和效果及层下金属的情况。通常运行中产生的沉淀物，如焦化物，是允许保留在容器表面上的，这对确定该类沉淀物能否充分防止容器表面特性劣化尤其重要。要确定这一点，可能需要从选择的重点区域彻底清除沉积物并对该处进行检查。当容器内安装有可拆装内件时，只要有可靠的保护措施，对由于内件的原因无法接近的区域，其产生的劣化程度不超过在容器可接近部件发现的劣化程度，就不必将内件全部拆掉。5.6 部件的检验并不是对每台容器都要进行下列检验，但这些检验却包含了大多数容器普遍存在的特征，而这也是最重要的。授权压力容器检验员必须提供这种包括特殊容器或容器组群检验所需的附加项目的清单。a）认真检验壳体和封

21、头的表面，查找可能存在的裂纹、气孔、疤结及其他劣化迹象。对容器裙座、支撑附件和封头的圆弧区域要特别注意。如果发现变形的实据，就必须对容器的实际外形或主要尺寸详细核查并与原设计的外形和尺寸相对照。b）检查焊道及邻近热影响区，查找由于运行产生的裂纹或其他缺陷。对铆接容器，要检查铆钉头、对接搭板、筒板、填缝边缘等的情况。如果怀疑铆钉钉体有腐蚀，可以进行锤击检查或对铆钉体部位进行与其轴线成一定角度的射线探伤。c）检查全部人孔、接管和其他开口表面有元变形、裂纹和其他缺陷。要特别注意施加于附加部件及其补强板上的焊道，通常补强板上的报警孔应保持通畅，以便观察到补强板层内的泄漏;同时也防止在补强板层内空间内形

22、成压力。检查能够接近的法兰盘表面，查找有无变形，并确定垫片座面好坏。APIR P574能提供更多与压力容器有关的管路阀门及配件检验的资料，API RF572能提供更多压力容器检验的资料。5.7 腐蚀和最小壁厚的评估腐蚀能够形成均匀的板厚减薄（即相对均匀的表面材料的耗损）或者造成表面点状腐蚀坑（明显的不规则表面耗损）。均匀腐蚀直观观察很难发现，因此有必要采用厚度测量以确定腐蚀程度。点状坑的深度可能比直观显示要浅，当在原表面部位无法直观观测定时，也有必要进行厚度的测量。对容器的每个部件来说，其最小实际壁厚和最大腐蚀速率可以在任何一次检验中加以修正。当进行此修正时，应该考虑采用以下方法之一：a）只要

23、能测定最小壁厚；任何不影响容器安全性的适当的无损探伤检测方式都可采用，如超声波或射线检测。当某种测量方法得出的结果相当不准确时，可以采用钻试验孔的方法或采用其他无损检测法，如超声波Ascan，Bscan或Cscan的方法；也可采用剖面射线照相法。b）如果有合适的开口，可以通过这些开口测量。c）当在容器腐蚀区域附近有非腐蚀表面存在时，腐蚀深度可以通过测量该无腐蚀表面予以确定。d）对主要受环向应力影响的有相当面积的腐蚀区域，该区域内最关键部件的最小厚度，应在不超过下列给出的长度上测量后平均得出：1）对内径小于或等于150cm（60in）的容器，容器直径的12或50cm（20in），取两者小值；2）

24、对内径大于150cm（60in）的容器，容器直径的1/3或100cm（40in），取两者小值。当腐蚀区域内有开口时，开口两侧平均厚度测量的距离不应超过ASME规范确定的对加强板的限定。如果因为风载荷或其他因素使得轴向应力成为主导应力，则应按照上述相同的办法，将在（与容器轴线垂直的关键截面的弧线上）确定的长度上测得的最小壁厚值予以平均，然后用于轴向应力的计算。各个位置上用来确定腐蚀速率的厚度值应该是按照前面的方法确定的平均值。为了5.4的目的，通过检验确定的实际厚度值应当理解为所确定的最关键的平均厚度值。e）只要以下情况属实，较大范围散布的腐蚀坑可以忽略不计：1）坑的深度不超过壁厚（不包括腐蚀裕

25、度）的1/2；2）在20cm直径圆面积内，腐蚀坑的总面积不超过45cm2；3）在上述尺寸的圆圈内，沿任一直线坑的直径总和不大于5cmf）作为上述的替代方法，如果部件由于腐蚀或其他原因造成壁厚减薄到小于要求的壁厚，则可以通过评估确定其是否可以继续使用；该减薄部件可以利用ASME规范第卷第2册附录4中提供的分析方法进行评估，这些方法也可以用来评估消除缺陷后的混合区域。重要的是要确保混合区域内没有尖角缺陷，以减少应力集中的影响；当利用这条准则时，如果设计应力小于或等于该温度下的最小屈服强度Sm的2/3，则应用在原压力容器设计中采用的应力值替代ASME规范第卷第2册给出的S米值。如果原设计应力大于该温

26、度下最小屈服强度的2/3，则Sm值应用最小屈服强度值的2/3来代替；当采用这种办法处理时，应咨询在压力容器设计方面有经验的压力容器工程师。g）当焊缝系数不是1.0的焊道表面及附近区域表面被腐蚀时，必须利用适当的焊缝系数进行单独计算，以确定焊道或附近区域壁厚是否能影响许用工作压力；进行该计算时，应选取焊道包括焊道两侧表面各2.5cm宽度，或者焊道及两侧表面各两倍的最小壁厚宽度，两者之中的较大值。h）当测量半椭圆球面封头和准球形封头的腐蚀厚度时，应以下列厚度为准：1）采用适当的封头公式，用封头的公称值计算出来的过渡带的厚度；2）碟形区域中央的厚度；该种情况下，碟形区域可被看成球形的一部分，其许用工

27、作压力采用球形壳体公式计算。无论是半椭圆球面或准球形封头的球形部分都应被看成其整个部分完全在一个中心与封头相同且直径等于壳体直径的80的圆环内，准球形封头碟形部分的半径通常被用做球形部分的半径（等于标准封头壳体的直径，尽管也允许使用其他数据做球形的半径）。半椭圆球面封头球形部分的半径应被看成与球体半径K1D相当，其中D为壳体直径（等于长轴），Kl在表1中给出。表1中h是短轴长的1/2（等于从封头切面测量出来的封头内深度），对许多半椭圆球面封头讲，D2h等于2.0。注：等效球形半径等于KlD；长短轴之比等于D2h；取中间值允许采用内插法。6 压力容器及压力泄放装置的检验和试验6.1 概述压力容器

28、应在安装时予以检验。只要制造厂的数据报告能满足预期的使用要求时，则新容器不需进行内部检验。为保证容器的安全性，所有压力容器都应按本章内容提出的频次予以检验。在选择压力容器检验方法时，容器的情况及其运行的环境都应给予考虑。如果授权压力容器检验员认为必要，检验还应包括其他无损检测方法，其中也包括宏观检验。优先采用内部检验，是因为整个容器接触介质侧的劣化（腐蚀，锈蚀，裂纹）是不均匀的，很难通过外部的无损检测技术确定位置。对于6.3中确定的特殊条件下的容器内部检验可以用在线检验替代。在以下情况下，容器停用和减压时或者正常运行和承压时可以进行在线检验。除非明确需要，诸如怀疑有裂纹时，不要求超出使用在容器设计和制造中应用的检查要求的检验技术。适当的检验必须提供必要的资料，以确定容器的全部关键部件或构件能安全运行至下一个检验期。筹划内部检验时，应估计与操作停工和开工有关的危险以及由于容器表面暴露在空气中和潮气中增加腐蚀的可能性。6.2 外部检验地上容器至少每5年或与内部检验或在线检验周期要求的相同的时间间隔进行一次宏观外部检验。以两者较低的年限为准，运行状态的容器更是如此。检验应至少确定容器的外部隔热情况、支撑情况、膨胀间隙以及容器与其支撑的水平度和垂直度。任何泄漏迹象都应予以调查以便找出根源，对