压力容器检验程序方法技能

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一、压力容器检验 1.监督检验

1.1产品制造质量监督检验 1.2安装质量监督检验(改造修理) 1.3进口产品安全性能监督检验 1.4委托检验、商业检验

2.在役检验 1.3定期检验 1.4年度检验

1.5委托检验、商业检验 3.法规检验

《中华人民共和国特种设备安全法》 《特种设备目录》

《高耗能特种设备监督管理办法》 特种设备现场安全监督检查规则(试行)

TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG R0003—2007 《简单压力容器安全技术监察规程》 TSG R0001—2004 《非金属压力容器安全技术监察规程》《锅炉压力容器制造监督管理办法》 《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》 TSG R7001—2013《压力容器定期检验规则》

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TSG ZF001—2006 《安全阀安全技术监察规程》

国家和行业标准,如GB 150-2011《压力容器》 GB151-1999《管壳式换热器》,材料、焊接、检验标准等

4.针对性检验

了解受检压力容器的结构特点、对检验和安全使用的影响、材料特性、介质特性、使用中可能产生的缺陷、影响安全使用的关键因素等。

如蒸压釜等快开门容器、非金属衬里容器、造纸蒸球、有毒或剧毒容器、易燃介质容器等。

5、检验中应考虑到因素

压力容器的失效模式、选材、结构、工作原理、焊接、热处理、防腐、无损检测、失效分析、缺陷安全评定等

失效模式:减薄、尺寸变化、连接部位失效、本体开裂、鼓泡、微孔/微隙、金相组织变化、材料性能变化、阳极形成

选材及材料特性:材料要与容器的结构、介质、强度、制造和运行工艺相适应。

结构特点和强度计算:

工作原理:操作压力和温度、操作工艺、介质特性及对材料的影响、安全运行措施、安全附件

焊接技术:焊接结构、焊接方法、焊接材料,判断缺陷(裂纹)是制造时还是使用时产生的

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热处理及金相组织:热处理状态、热处理目的、使用状态下的金相组织状态,缺陷的返修方法

防腐技术:介质对材料的腐蚀、环境对材料的腐蚀、腐蚀机理、应力腐蚀、电化学腐蚀

无损检测技术:四种常见方法的使用方法、对象、优缺点,检验时机、缺陷评定、组合使用

6、损伤和失效模式

损伤,是指容器在外部机械力、介质环境、热作用等单独或共同作用下,造成的材料性能下降、结构不连续或承载能力下降。损伤是一个过程。

失效,是损伤积累到一定程度,容器强度、刚度或者功能不能满足使用要求的状态。

发生损伤后不一定失效,而失效发生一定存在损伤。失效模式是压力容器的设计基础。对压力容器检验结果的评价,也是建立在失效模式的基础上。对压力容器运行过程中损伤模式的识别,有助于定期检验方案的制定,利于在设备发生失效前及时进行修复或报废处理等。

失效模式的分类 第一大类:短期失效模式

1 脆性断裂 ;2 韧性断裂;3 超量变形引起的接头泄漏;4 超量局部应变引起的裂纹形成或人性撕裂;5 弹性、塑性或者弹塑性失稳。

第二大类:长期失效模式

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7 蠕变断裂;8 蠕变失稳;9 冲蚀、腐蚀;10 环境助长开裂; 第三大类:循环失效模式

11 扩展性塑性变形;12 交替塑性;13 弹性应力疲劳或弹塑性应变疲劳;14 环境助长疲劳;

GB150-2011,压力容器,考虑了如下失效模式:

脆性断裂 ;韧性断裂;接头泄漏;弹性或塑性失稳;蠕变断裂; 以上失效模式由相应的设计准则和强度理论; 腐蚀失效:由设计人员全面考虑解决。 损伤模式的分类: 腐蚀减薄类: 全面腐蚀(均匀腐蚀)

局部腐蚀(非均匀腐蚀、局部减薄)

点腐蚀(坑蚀)、晶间腐蚀、选择性腐蚀、电偶腐蚀、缝隙/垢下腐蚀、微生物腐蚀

环境开裂类:氢致开裂、应力开裂、疲劳、蠕变等 材质劣化类:球化、石墨化、脱碳、脆化等 机械损伤类:变形、磨损、机械疲劳等 其他损伤类:

依据损伤模式制定压力容器检验方案、依据失效模式设计压力容器

7.压力容器范围的界定

本规程适用的压力容器,其范围包括压力容器本体和安全附件。

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7.1 压力容器本体

压力容器的本体界定在下述范围内:

(1)压力容器与外部管道或者装置焊接连接的第一道环向接头的坡口面、螺纹连接的第一个螺纹接头端面、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或者管件连接的第一个密封面;

(2)压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件; (3)非受压元件与压力容器的连接焊缝。

压力容器本体中的主要受压元件,包括壳体、封头(端盖)、膨胀节、设备法兰,球罐的球壳板,换热器的管板和换热管,M36以上(含M36)的设备主螺柱以及公称直径大于或者等于250mm的接管和管法兰。

7.2 安全附件

压力容器的安全附件,包括直接连接在压力容器上的安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、安全联锁装置、压力表、液位计、测温仪表等。

二、压力容器缺陷 1.压力容器的常见缺陷

1.1裂纹:(1)器壁母材上裂纹;(2)热影响区裂纹;(3)焊缝区裂纹。 1.2焊接缺陷:(1)未熔合;(2)未焊透;(3)夹渣;(4)气孔;(5)咬边;(6)焊瘤;(7)烧穿;(8)弧坑;(9)焊缝外形、尺寸不符合要求。

1.3其他:(1)分层缺陷;(2)表面张口型缺陷;(3)冲刷缺陷;(4)腐蚀缺陷;(5)变形缺陷。

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2.容器的常见缺陷分类

2.1宏观缺陷(即表面缺陷)和埋藏缺陷(即内部缺陷)。宏观缺陷主要有:机械损伤、工卡具焊迹、电弧灼伤、咬边、腐蚀、表面气孔、表面裂纹、变形等, 这些缺陷可以通过肉眼或简单的检测仪器发现。

咬边也是一种宏观缺陷,容易诱发裂纹,危害性较大。

腐蚀是容器内盛装的介质与接触的金属材料发生的化学或电化学作用而引起的破坏,分为均匀腐蚀和非均匀腐蚀

2.2埋藏缺陷主要有:未熔合、未焊透、夹渣、钢板分层以及材料本身的杂质缺陷等, 这些缺陷需要有一定专业水平的检验人员结合容器结构特征,利用专业检测仪器(如射线、超声波探伤等)检测后才能发现。 2.3母材缺陷

(1)母材出厂表面本身就有裂纹、结疤、折叠、夹杂、分层等缺陷。 (2)长期仓储引起表面有浮锈层、氧化皮剥落、锈蚀麻点与四坑。 (3)运输与吊装引起表面撞伤,尖锐物挤、划伤等缺陷。

(4)容器制造过程中产生的锤(压)痕、焊接孤坑、碳刨弧坑、机械损伤,表面夹杂物分离引成的凹坑、麻点、工卡具焊迹等缺陷。 (5)厚度负偏差达不到标准要求 2.4焊接缺陷

(1)焊缝外部缺陷有:焊缝形状和尺寸不符合要求、焊瘤、咬边、烧穿、未焊透、夹渣、气孔、焊接裂纹等。

(2)焊缝内部缺陷有:未焊透、夹渣、气孔、焊接裂纹等

2.5其他:分层缺陷、表面张口型缺陷、冲刷缺陷、腐蚀缺陷、变

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形缺陷。

2.6 制造缺陷和使用产生的缺陷的区分

缺陷是否扩展、变形、泄漏、冲蚀减薄、腐蚀、泄漏、材质劣化、失稳、脱落、真空度下降等

三、基于风险的检验(RBI)

风险定义:失效可能性与失效后果的乘积。

失效后果由失效后可能泄漏的介质存量及介质的特性计算得出,主要考虑四个方面:可燃事件、毒性泄漏、环境污染、营业中断。

失效可能性建立多个模块:减薄、应力腐蚀开裂、高温氢腐蚀、机械疲劳、脆性断裂、设备衬里、外部损伤等技术模块。

对应不同的失效类型,不同的检验技术使用效果不同: 宏观检查:减薄、形变、起泡、表面裂纹 超声纵波:减薄、起泡、微孔 超声横波:表面裂纹、埋藏裂纹、微孔 磁粉检测:表面裂纹 渗透检测:表面裂纹

声发射检测:表面裂纹、埋藏裂纹 涡流检测:减薄、表面裂纹、埋藏裂纹 射线检测:减薄、形变 尺寸测量:减薄、形变

金相检验:组织变化、表面裂纹、埋藏裂纹、微孔

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量化的风险程度结合量化的检验有效性,就可以考察检验程序对降低风险的贡献,并优化检验程序。优化原则:

如果检验程序不能足够的降低风险,要提高检验有效性级别或缩短检验周期;如果检验有效性级别高的检验程序降低风险效果不佳,要降低检验有效性级别,或延长检验周期。针对失效模式制定检验方案,减少检验比例和项目。

四、定期检验前的准备 1.使用单位准备工作 1.1检验计划 1.2技术资料准备

制造安装资料、改造维修资料、历次检验资料、运行资料

2.检验单位准备工作 2.1审查技术资料 2.2编制检验方案 2.3资源配置

2.4技术交底和安全教育

3.现场调查 3.1与操作人员座谈 3.2与工艺和管理人员座谈

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3.3了解设备停运的准备情况 3.4查阅运行记录

4.检验方案制定

考虑容器结构形状、工作介质和工作温度、容器安装位置和空间、制造方法、安装使用状况、运行状况、检验安全、方案修改

5.检验条件确认 5.1安全停车 5.2系统隔断 5.3置换清洗 5.4取样分析 5.5设备通风 5.6切断电源 5.7脚手架与容器清理 5.8安全电源与照明 5.9个人防护

个人防护用品、快开门容器、液化石油气容器、有毒介质容器、进入内部检验的监护、耐压试验防护等

六、定期检验的项目方法

检验机构应当根据压力容器的使用情况、损伤模式、失效模式制定检验方案。定期检验的方法以宏观检查、壁厚测定、表面缺陷检测、安全附件检验为主,必要

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时可以采用超声检测、射线检测、硬度测定、金相检验、材质分析、涡流检测、密封紧固件检验、强度校核或者应力测定、耐压试验、声发射检测、泄漏试验等。同时执行设计的特殊规定。

定期检验过程中,使用单位或者检验机构对压力容器的安全状况有怀疑时,应当进行耐压试验。

TSG R7001-2013

第十六条 检验前,检验人员一般需要审查以下资料:

(一)设计资料,包括设计单位资质证明,设计、安装、使用说明书,设计图样,强度计算书等;

(二)制造(含现场组焊)资料,包括制造单位资质证明,产品合格证,质量证明书(对真空绝热压力容器,还包括封口真空度、真空夹层泄漏率检测结果、静态蒸发率指标等),竣工图等,以及制造监督检验证书、进口压力容器安全性能监督检验报告;

(三)压力容器安装竣工资料;

(四)改造或者重大维修资料,包括施工方案,竣工资料,以及改造、重大维修监督检验证书;

(五)使用管理资料,包括《使用登记证》,《特种设备使用登记表》,以及运行记录、开停车记录、运行条件变化情况以及运行中出现异常情况的记录等;

(六)检验、检查资料,包括定期检验周期内的年度检查报告和上次的定期检验报告。

本条(一)至(四)项的资料,在压力容器投用后首次定期检验时必须进行审查,以后的检验视需要(如发生移装、改造及重大维修等)进行审查。

资料审查发现使用单位没有按照要求对压力容器进行年度检查,以及发生使用单位变更、更名使用压力容器的现时状况与《使用登记表》内容不符,而没有按照《压力容器使用管理规则》(TSG R5002)要求办理变更的,检验机构应当向压力容器使用登记机关反映。

资料审查发现压力容器未按照规定实施制造监督检验(进口压力容器未实施安全性能监督检验)或者无《使用登记证》检验机构应当停止检验,并且向压力容器使用登记机关反映。

第十七条 使用单位和相关的辅助单位,应当按照要求做好停机后的技术性处理和检验前的安全检查,确认现场条件符合检验工作要求,做好有关的准备工作。检验前,现场至少具备以下条件:

(一)影响检验的附属部件或者其他物体,按照检验要求进行清理或

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者拆除;

(二)为检验而搭设的脚手架、轻便梯等设施安全牢固(对离地面2m以上的脚手架设置安全护栏);

(三)需要进行检验的表面,特别是腐蚀部位和可能产生裂纹性缺陷的部位,彻底清理干净,露出金属本体;进行无损检测的表面达到JB/T 4730《承压设备无损检测》的有关要求;

(四)需要进入压力容器内部进行检验,将内部介质排放、清理干净,用盲板隔断所有液体、气体或者蒸汽的来源,同时设置明显的隔离标志,禁止用关闭阀门代替盲板隔断;

(五)需要进入盛装易燃、易爆、助燃、毒性或者窒息性介质的压力容器内部进行检验,必须进行置换、中和、消毒、清洗,取样分析,分析结果达到有关规范、标准规定;取样分析的间隔时间在使用单位的有关制度中做出规定;盛装易燃、易爆、助燃介质的,严禁用空气置换;

(六)人孔和检查孔打开后,必须清除可能滞留的易燃、易爆、有毒、有害气体和液体,压力容器内部空间的气体含氧量在18%至23%(体积比)之间;必要时,还需要配备通风、安全救护等设施;

(七)高温或者低温条件下运行的压力容器,按照操作规程的要求缓慢地降温或者升温,使之达到可以进行检验工作的程度,防止造成伤害;

(八)能够转动或者其中有可动部件的压力容器,必须锁住开关,固定牢靠;移动式压力容器检验时,采取有效措施防止移动;

(九)切断与压力容器有关的电源,设置明显的安全警示标志;检验照明用电电压不得超过24V,引入压力容器内的电缆必须绝缘良好、接地可靠;

(十)需要现场进行射线检测时,隔离出透照区,设置警示标志。 检验时,使用单位压力容器安全管理人员、操作和维护等相关人员到场协助检验工作,及时提供有关资料,负责安全监护,并且设置可靠的联络方式。

第十八条 存在以下情况时,应当根据需要部分或者全部拆除压力容器外隔热层:

(一)隔热层有破损、失效的;

(二)隔热层下容器壳体存在腐蚀或者外表面开裂可能性的;

(三)无法进行压力容器内部检验,需要外壁检验或者从外壁进行内部检测的;

(四)检验人员认为有必要的。

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第十九条 检验用的设备、仪器和工具应当在有效的检定或者校准期内。

第二十条 检验人员确认现场条件符合检验工作要求后方可进行检验,并且执行使用单位有关动火、用电、高空作业、罐内作业、安全防护、安全监护等规定。

第三章 检验项目与方法

第二十一条 压力容器定期检验项目,以宏观检验、壁厚测定、表面缺陷检测、安全附件检验为主,必要时增加埋藏缺陷检测、材料分析、密封紧固件检验、强度校核、耐压试验、泄漏试验等项目。

设计文件对压力容器定期检验项目、方法和要求有专门规定的,还应当从其规定。

第二十二条 宏观检验主要是采用目视方法(必要时利用内窥镜、放大镜或者其他辅助仪器设备、测量工具)检验压力容器本体结构、几何尺寸、表面情况(如裂纹、腐蚀、泄漏、变形),以及焊缝、隔热层、衬里等。宏观检验除第二十三条、二十四条的特殊要求外,一般包括以下内容(注3):

(一)结构检验,包括封头型式,封头与筒体的连接,开孔位置及补强,纵(环)焊缝的布置及型式,支承或者支座的型式与布置,排放(疏水、排污)装置的设置等;

(二)几何尺寸检验,包括筒体同一断面上最大内径与最小内径之差,纵(环)焊缝对口错边量、棱角度、咬边、焊缝余高等;

(三)壳体外观检验,包括铭牌和标志,容器内外表面的腐蚀,主要受压元件及其焊缝的裂纹、泄漏、鼓包、变形、碰伤、过热,工卡具焊迹、电弧灼伤,法兰、密封面及其紧固螺栓,支承、支座或者基础的下沉、倾斜、开裂,地脚螺栓,直立容器和球形容器支柱的铅垂度,多支座卧式容器的支座膨胀孔,排放(疏水、排污)装置和泄漏信号指示孔的堵塞、腐蚀、沉积物等情况。

结构和几何尺寸等检验项目应当在首次全面检验时进行,以后定期检验仅对承受疲劳载荷的压力容器进行,并且重点是检验有问题部位的新生缺陷。

注3:本规则对压力容器提出的检验、检查如果未明确说明其方法,一般为宏观检验。

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第二十三条 隔热层、衬里和堆焊层检验,一般包括以下内容: (一)隔热层的破损、脱落、潮湿,有隔热层下容器壳体腐蚀倾向或者产生裂纹可能性的应当拆除隔热层进一步检验;

(二)衬里层的破损、腐蚀、裂纹、脱落,查看检查孔是否有介质流出;发现衬里层穿透性缺陷或者有可能引起容器本体腐蚀的缺陷时,应当局部或者全部拆除衬里,查明本体的腐蚀状况和其他缺陷;

(三)堆焊层的裂纹、剥离和脱落。

第二十四条 真空绝热压力容器除进行外部宏观检验外,还应当进行以下补充检验:

(一)夹层上装有真空测试装置的,检验夹层的真空度;

(二)夹层上未装真空测试装置的,必要时进行压力容器日蒸发率测量。

第二十五条 壁厚测定,一般采用超声测厚方法。测定位置应当有代表性,有足够的测点数。测定后标图记录,对异常测厚点做详细标记。

厚度测定点的位置,一般选择以下部位: (一)液位经常波动的部位;

(二)物料进口、流动转向、截面突变等易受腐蚀、冲蚀的部位; (三)制造成型时壁厚减薄部位和使用中易产生变形及磨损的部位; (四)接管部位;

(五)宏观检验时发现的可疑部位。

壁厚测定时,如果发现母材存在分层缺陷,应当增加测定点或者采用超声检测,查明分层分布情况以及与母材表面的倾斜度,同时作图记录。

第二十六条 表面缺陷检测,应当采用JB/T 4730中的磁粉检测、渗透检测方法。铁磁性材料制压力容器的表面检测应当优先采用磁粉检测。

表面缺陷检测的要求如下:

(一)碳钢低合金钢制低温压力容器、存在环境开裂倾向或者产生机械损伤现象的压力容器、有再热裂纹倾向的压力容器、Cr-Mo钢制压力容器、标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢制压力容器、按照疲劳分析设计的压力容器、首次定期检验的设计压力大于或者等于1.6MPa(表压,以下没有注明的均同)的第Ⅲ类压力容器,检测长度不少于对接焊缝长度的20%;

(二)应力集中部位、变形部位、宏观检验发现裂纹的部位,奥氏体不锈钢堆焊层,异种钢焊接接头、T型接头、接管角接接头、其他有怀

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疑的焊接接头,补焊区、工卡具焊迹、电弧损伤处和易产生裂纹部位应当重点检验;对焊接裂纹敏感的材料,注意检验可能出现的延迟裂纹;

(三)检测中发现裂纹,检验人员应当扩大表面无损检测的比例,以便发现可能存在的其他缺陷;

(四)如果无法在内表面进行检测,可以在外表面采用其他方法对内表面进行检测。

第二十七条 埋藏缺陷检测,应当采用JB/T 4730中的射线检测或者超声检测等方法。超声检测包括衍射时差法超声检测(TOFD)、可记录的脉冲反射法超声检测和不可记录的脉冲反射法超声检测。

有下列情况之一时,应当进行射线检测或者超声检测抽查,必要时相互复验;抽查比例或者是否采用其他检测方法复验,由检验人员根据具体情况确定;必要时,可以用声发射判断缺陷的活动性:

(一)使用过程中补焊过的部位;

(二)检验时发现焊缝表面裂纹,认为需要进行焊缝埋藏缺陷检测的部位;

(三)错边量和棱角度超过相应制造标准要求的焊缝部位; (四)使用中出现焊接接头泄漏的部位及其两端延长部位; (五)承受交变载荷设备的焊接接头和其他应力集中部位; (六)使用单位要求或者检验人员认为有必要的部位。

已进行过此项检测的,再次检验时,如果无异常情况,一般不再复查。

第二十八条 材料分析,根据具体情况,可以采用化学分析或者光谱分析、硬度检测、金相分析等方法。

材料分析按照以下要求进行:

(一)材质不明的,一般需要查明主要受压元件的材料种类和牌号;对于第Ⅲ类压力容器、移动式压力容器以及有特殊要求的压力容器(注4),必须查明材质;

(二)有材质劣化倾向的压力容器,应当进行硬度检测,必要时金相分析;

(三)有焊缝硬度要求的压力容器,应当进行硬度检测。

对于已经进行过本条第(一)项检验,并且已作出明确处理的,不需要再重复检验该项。

注4:有特殊要求的压力容器,主要是指承受疲劳载荷的压力容器,采用应力分析设计的压力容器,盛装极度、高度危害介质的压力容器,盛装易爆介质的压力容器,标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的

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低合金钢制压力容器等。

第二十九条 无法进行内部检验的压力容器,应当采用可靠的检测技术(例如内窥镜、声发射、超声检测等)从外部检测内部缺陷。

第三十条 M36以上(含M36)的设备主螺柱在逐个清洗后, 检验其损伤和裂纹情况,必要时进行无损检测。重点检验螺纹及过渡部位有无环向裂纹。

第三十一条 对腐蚀(及磨蚀)深度超过腐蚀裕量、名义厚度不明、结构不合理(并且已经发现严重缺陷),或者检验人员对强度有怀疑的压力容器,应当进行强度校核。强度校核由检验机构或者委托有资质的压力容器设计单位进行。

强度校核的有关原则如下:

(一)原设计已明确所用强度设计标准的,可以按照该标准进行强度校核;

(二)原设计没有注明所依据的强度设计标准或者无强度计算的,原则上可以根据用途(例如石油、化工、冶金、轻工、制冷等)或者结构型式(例如球罐、废热锅炉、搪玻璃设备、换热器、高压容器等),按照当时的有关标准进行强度校核;

(三)进口或者按照境外规范设计的,原则上仍然按照原设计规范进行强度校核;如果设计规范不明,可以参照境内相应的规范;

(四)材料牌号不明并且无特殊要求的压力容器,按照同类材料的最低强度值进行强度校核;

(五)焊接接头系数根据焊接接头的实际结构型式和检验结果,参照原设计规定选取;

(六)剩余壁厚按照实测最小值减去至下次检验日期的腐蚀量,作为强度校核的壁厚;

(七)校核用压力应当不小于压力容器允许(监控)使用压力;

(八)强度校核时的壁温取设计温度或者操作温度,低温压力容器取常温;

(九)壳体直径按照实测最大值选取;

(十)塔、球罐等设备进行强度校核时,还应当考虑风载荷、地震载荷等附加载荷。

对不能以常规方法进行强度校核的,可以采用应力分析或者实验应力测试等方法校核。

第三十二条 安全附件检验的主要内容如下:

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(一)安全阀,检验是否在校验有效期内; (二)爆破片装置,检验是否按期更换;

(三)压力表,检验是否在检定有效期内(适用于有检定要求的压力表)。

第三十三条 定期检验过程中,使用单位或者检验机构对压力容器的安全状况有怀疑时,应当进行耐压试验。耐压试验的试验参数[试验压力、温度等以本次定期检验确定的允许(监控)使用参数为基础计算]、准备工作、安全防护、试验介质、试验过程、合格要求等按照有关的安全技术规范的规定执行。

耐压试验由使用单位负责实施,检验机构负责检验。

第三十四条 对于介质毒性程度为极度、高度危害,或者设计上不允许有微量泄漏的压力容器,应当进行泄漏试验。泄漏试验包括气密性试验和氨、卤素、氦检漏试验。试验方法的选择,按照压力容器设计图样的要求执行。

泄漏试验由使用单位负责实施,检验机构负责检验。 泄漏试验按照以下要求进行: (一)气密性试验,气密性试验压力为本次定期检验确定的允许(监控)使用压力,其准备工作、安全防护、试验温度、试验介质、试验过程、合格要求等按照有关压力容器安全技术监察规程的要求;如果本次定期检验需要进行气压试验,则气密性试验可以和气压试验合并进行;对大型成套装置中的压力容器,可以用系统密封试验代替气密性试验;

(二)氨、卤素、氦检漏试验,按照设计图样或者相应试验标准的要求执行

第四章 安全状况等级评定

第三十五条 安全状况等级根据压力容器检验结果综合评定,以其中项目等级最低者为评定等级。

需要改造或者维修的压力容器,按照改造或者维修结果进行安全状况等级评定。

安全附件检验不合格的压力容器不允许投入使用。

第三十六条 主要受压元件材料与原设计不符、材质不明或者材质劣化时,按照以下要求进行安全状况等级评定:

(一)用材与原设计不符,如果材质清楚,强度校核合格,经过检验

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未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),检验员认为可以安全使用的,不影响定级;如果使用中产生缺陷,并且确认是用材不当所致,可以定为4级或者5级;

(二)材质不明,对于经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),强度校核合格的(按照同类材料的最低强度进行),在常温下工作的一般压力容器,可以定为3级或者4级;罐车和液化石油气储罐,定为5级;

(三)材质劣化,发现存在表面脱碳、渗碳、石墨化、蠕变、回火脆化、高温氢腐蚀等材质劣化现象并且已经产生不可修复的缺陷或者损伤时,根据材质劣化程度,定为4级或者5级;如果劣化程度轻微,能够确认在规定的操作条件下和检验周期内安全使用的,可以定为3级。

第三十七条 有不合理结构的,按照以下要求评定安全状况等级: (一)封头主要参数不符合相应制造标准,但是经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),可以定为2级或者3级;如果有缺陷,可以根据相应的条款进行安全状况等级评定;

(二)封头与筒体的连接,如果采用单面焊对接结构,而且存在未焊透时,罐车定为5级,其他压力容器,可以根据未焊透情况,按照本规则正文第四十四条的规定定级;如果采用搭接结构,可以定为4级或者5级;不等厚度板(锻件)对接接头,未按照规定进行削薄(或者堆焊)处理,经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀) 的,可以定为3级,否则定为4级或者5级;

(三)焊缝布置不当(包括采用“十”字焊缝),或者焊缝间距不符合相应标准的要求,经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),可以定为3级;如果查出新生缺陷,并且确认是由于焊缝布置不当引起的,则定为4级或者5级;

(四)按照规定应当采用全焊透结构的角接焊缝或者接管角焊缝,而没有采用全焊透结构的,如果未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),可以定为3级,否则定为4级或者5级;

(五)如果开孔位置不当,经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),对于一般压力容器,可以定为2级或者3级;对于有特殊要求的压力容器,可以定为3级或者4级;如果开孔的几何参数不符合相应标准的要求,其计算和补强结构经过特殊考虑的,不影响定级;未作特殊考虑的,可以定为4级或者5级。

第三十八条 内、外表面不允许有裂纹。如果有裂纹,应当打磨消

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除,打磨后形成的凹坑在允许范围内的,不影响定级;否则,应当补焊或者进行应力分析,经过补焊合格或者应力分析结果表明不影响安全使用的,可以定为2级或者3级。

裂纹打磨后形成凹坑的深度如果小于壁厚余量(壁厚余量=实测壁厚-名义厚度+腐蚀裕量),则该凹坑允许存在。否则,将凹坑按照其外接矩形规则化为长轴长度、短轴长度及深度分别为2A(mm)、2B(mm)及C(mm)的半椭球形凹坑,计算无量纲参数G0,如果G0?0.10,则该凹坑在允许范围内。

进行无量纲参数计算的凹坑应当满足如下条件:

(一)凹坑表面光滑、过渡平缓,凹坑半宽B不小于凹坑深度C的3倍,并且其周围无其他表面缺陷或者埋藏缺陷;

(二)凹坑不靠近几何不连续或者存在尖锐棱角的区域; (三)压力容器不承受外压或者疲劳载荷;

(四)TR小于0.18的薄壁圆筒壳或者TR小于0.10的薄壁球壳; (五)材料满足压力容器设计规定,未发现劣化;

(六)凹坑深度C小于壁厚T的1/3并且小于12mm,坑底最小厚度(T-C)不小于3mm;

(七)凹坑半长A≤1.4RT。

凹坑缺陷无量纲参数按照下式计算:

G0?CA ?TRT式中:

T—凹坑所在部位压力容器的壁厚(取实测壁厚减去至下次检验期的腐蚀量),mm;

R—压力容器平均半径,mm。

第三十九条 变形、碰伤、工卡具焊迹、电弧灼伤等,按照以下要求评定安全状况等级:

(一)变形不处理不影响安全的,不影响定级;根据变形原因分析,不能满足强度和安全要求的,可以定为4级或者5级。

(二)碰伤、工卡具焊迹、电弧灼伤等,打磨后按照本规则正文第三十八条的规定定级;

第四十条 内表面焊缝咬边深度不超过0.5mm、咬边连续长度不超过100mm,并且焊缝两侧咬边总长度不超过该焊缝长度的10﹪时;外表面焊缝咬边深度不超过1.0mm、咬边连续长度不超过l00mm、并且焊缝两侧咬边总长度不超过该焊缝长度的15﹪时,按照以下要求评定其安全

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状况等级:

(一)一般压力容器不影响定级,超过时应当予以修复;

(二)罐车或者有特殊要求的压力容器,检验时如果未查出新生缺陷(例如焊趾裂纹),可以定为2级或者3级;查出新生缺陷或者超过本条上述要求的,应当予以修复;

低温压力容器不允许有焊缝咬边。 第四十一条 有腐蚀的压力容器,按照以下要求评定安全状况等级: (一)分散的点腐蚀,如果腐蚀深度不超过壁厚(扣除腐蚀余量)的1/3,不影响定级;如果在任意200mm直径的范围内,点腐蚀的面积之和不超过4500mm2,或者沿任一直径点腐蚀长度之和不超过50mm,不影响定级;

(二)均匀腐蚀,如果按照剩余壁厚(实测壁厚最小值减去至下次检验期的腐蚀量)强度校核合格的,不影响定级;经过补焊合格的,可以定为2级或者3级;

(三)局部腐蚀,腐蚀深度超过壁厚余量的,应当确定腐蚀坑形状和尺寸,并且充分考虑检验周期内腐蚀坑尺寸的变化,可以按照本规则正文第三十八条的规定定级;

(四)对内衬和复合板压力容器,腐蚀深度不超过衬板厚度或者复层厚度1/2的不影响定级,否则应当定为3级或者4级。

第四十二条 存在环境开裂倾向或者产生机械损伤现象的的压力容器,发现裂纹,应当打磨消除,并且按照正文第三十八条的要求进行处理,可以满足在规定的操作条件下和检验周期内安全使用要求的,定为3级,否则定为4级或者5级。

第四十三条 错边量和棱角度超出相应制造标准,根据以下具体情况综合评定安全状况等级:

(一)错边量和棱角度尺寸在表1范围内,压力容器不承受疲劳载荷并且该部位不存在裂纹、未熔合、未焊透等缺陷时,可以定为2级或者3级;

表1 错边量和棱角度尺寸范围 单位:mm 对口处钢材厚度t 错边量 棱角度(注5) ≤1/3t,且≤5 t≤20 20<t≤50 ≤1/4t,且≤8 ≤(1/10t+3),且≤8 ≤1/6t,且≤20 t>50 对所有厚度锻焊压力容器 ≤1/6t,且≤8 注5:测量棱角度所用样板按照相应制造标准的要求选取。

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(二)错边量和棱角度不在表1范围内,或者在表1范围内的压力容器承受疲劳载荷或者该部位伴有未熔合、未焊透等缺陷时,应当通过应力分析,确定能否继续使用;在规定的操作条件下和检验周期内,能安全使用的定为3级或者4级。

第四十四条 相应制造标准允许的焊缝埋藏缺陷,不影响定级;超出相应制造标准的,按照以下要求评定安全状况等级:

(一)单个圆形缺陷的长径大于壁厚的1/2或者大于9mm,定为4级或者5级;圆形缺陷的长径小于壁厚的1/2并且小于9mm,其相应的安全状况等级评定见表2和表3;

表2 规定只要求局部无损检测的压力容器(不包括低温压力容器)

圆形缺陷与相应的安全状况等级(注6) 评定区 (mm) 10×10 10×20 25<t≤10×30 缺陷 实测厚度15<t≤点数 (mm) 安全 t≤10 10<t≤15 状况等级 25 50<t≤100 t>100 50 36~24~33 >33 30~39 45 >39 >45 6~2级或者3级 15 4级或者5级 >15 >21 >27 12~21 18~27

表3 规定要求100%无损检测的压力容器(包括低温压力容器)

圆形缺陷与相应的安全状况等级(注6)

评定区 (mm) 10×10 10×20 25<t≤10×30 缺陷 实测厚度15<t≤点数 (mm) 安全 t≤10 10<t≤15 状况等级 25 50<t≤100 t>100 50 18~12~21 >21 15~24 27 >24 >27 20

3~2级或者3级 12 4级或者5级

6~15 >12 >15 9~18 >18

注6:表2、表3中圆形缺陷尺寸换算成缺陷点数,以及不计点数的缺陷尺寸要求,见JB/T 4730相应规定。

(二)非圆形缺陷与相应的安全状况等级评定,见表4和表5; 表4 一般压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等级(注7) 缺陷尺寸 缺陷位置 未熔合 球壳对接焊缝,圆H≤0.1t, H≤0.15t H≤0.2t, 且H≤2mm; 且H≤3mm; 且H≤4mm; 与封头连接的环焊L≤2t L≤3t L≤6t 安全状况 条状夹渣 等级 未焊透 筒体纵焊缝,以及缝 H≤0.15t, H≤0.2t, H≤0.25t, 3级 圆筒体环焊缝 且H≤3mm; 且H≤4mm; 且H≤5mm; L≤4t L≤6t L≤12t

表5 有特殊要求的压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等级(注7) 缺陷尺寸 缺陷位置 未熔合 球壳对接焊缝,圆H≤0.1t, H≤0.15t, H≤0.2t, 安全状况 条状夹渣 等级 未焊透 筒体纵焊缝,以及且H≤2mm; 且H≤3mm; 且H≤4mm; 与封头连接的环L≤t 焊缝 H≤0.15t, H≤0.2t, H≤0.25t, L≤2t L≤3t 3级或者4级 圆筒体环焊缝 且H≤3mm; 且H≤4mm; 且H≤5mm; L≤2t L≤4t L≤6t 21

注7:表4、表5中H是指缺陷在板厚方向的尺寸,亦称缺陷高度;L指缺陷长度(单位为mm)。对所有超标非圆形缺陷均应当测定其长度和自身高度,并且在下次检验时对缺陷尺寸进行复验。

(三)如果能采用有效方式确认缺陷是非活动的,则表4、表5中的缺陷长度容限值可以增加50%。

第四十五条 母材有分层的,按照以下要求评定安全状况等级: (一)与自由表面平行的分层,不影响定级;

(二)与自由表面夹角小于10°的分层,可以定为2级或者3级; (三)与自由表面夹角大于或者等于10°的分层,检验人员可以采用其他检测或者分析方法进行综合判定,确认分层不影响压力容器安全使用的,可以定为3级,否则定为4级或者5级。

第四十六条 使用过程中产生的鼓包,应当查明原因,判断其稳定状况,如果能查清鼓包的起因并且确定其不再扩展,而且不影响压力容器安全使用的,可以定为3级;无法查清起因时,或者虽查明原因但是仍然会继续扩展的,定为4级或者5级。

第四十七条 固定式真空绝热压力容器,真空度及日蒸发率测量结果在表6范围内,不影响定级;大于表6规定指标,但不超出其2倍时,可以定为3级或者4级;否则定为4级或者5级。

表6 真空度及日蒸发率测量 真空度 绝热方式 日蒸发率测量 测量状态 数值(Pa) 未装介质 ≤65 粉末绝热 实测日蒸发率数值小装有介质 ≤10 于2倍额定日蒸发率未装介质 ≤20 指标 多层绝热 装有介质 ≤0.2 第四十八条 属于压力容器本身原因,导致耐压试验不合格的,可

以定为5级。

小型制冷装置压力容器定期检验专项要求

C1 总则

C1.1 适用范围

本专项要求适用于以氨为制冷剂,单台贮氨器容积不大于5m3且总容积不大于10m3的小型制冷装置中压力容器的定期检验。采用其他制冷剂

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的小型制冷装置中压力容器定期检验,应当考虑制冷剂的特性,参照本附件执行。

小型制冷装置压力容器主要包括冷凝器、贮氨器、低压循环贮氨器、氨液分离器、中间冷却器、集油器、油分离器等。

C2 检验前的准备工作

使用单位除按照本规则正文第四章的有关要求准备外,还应当提交氨液充装时间及氨液成分检验记录,进行现场环境氨浓度检测,确保现场环境氨浓度检测不得超过国家相应标准允许值。

C3 检验项目、内容和方法

小型制冷装置中压力容器的定期检验可以在系统不停机的状态下进行。检验项目包括资料审查、宏观检验、氨液成分检验、壁厚测定、高压侧压力容器的外表面无损检测。必要时还应当进行压力容器低压侧的外表面无损检测、声发射检测、埋藏缺陷检测、材料分析、强度校核、安全附件检验、耐压试验等检验项目。 C3.1 资料审查

除按照本规则正文第十六条要求审查的资料外,还应当审查氨液充装时间及氨液成分检验记录。

C3.2 宏观检验

(1)首次全面检验时应当检验容器结构(如筒体与封头连接、开孔部位及补强、焊缝布置等)是否符合相关要求,以后的检验仅对运行中可能发生变化的内容进行复查;

(2)检验铭牌、标志等是否符合有关规定; (3)检验隔热层是否有破损、脱落、跑冷等现象,表面油漆是否完好; (4)检验高压侧压力容器外表面是否有裂纹、腐蚀、变形、碰伤等缺陷;

(5)用酚酞试纸检测工作状态下压力容器的焊缝、接管等各连接处是否存在渗漏;

(6)必要时在停水状态下对冷凝器管板与换热管的角接接头部位进行腐蚀、渗漏检验;

(7)检验紧固螺栓是否齐全、牢固,表面锈蚀程度; (8)检验支承或者支座的下沉、倾斜、基础开裂情况。 C3.2 氨液成分检验

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审查使用单位的氨液成分检验记录是否符合JB/T4750-2003《制冷装置用压力容器》的要求,成分不符合要求的,应当按照本附件C3.4.2、C3.4.3的规定进行检测。

C3.3 壁厚测定

按照本规则的有关要求,选择有代表性的部位进行壁厚测定,并且保证足够的测点数。

C3.4 无损检测

C3.4.1 高压侧表面无损检测

压力容器的高压侧应当进行外表面无损检测抽查,对应力集中部位、变形部位、有怀疑的焊接接头、补焊区、工卡具焊迹、电弧损伤处和易产生裂纹部位应当重点检测。

C3.4.2 低压侧声发射检测或者表面无损检测

压力容器低压侧有以下情况之一的,应当进行声发射检测或者外表面无损检测抽查:

(1)使用达到设计使用年限,或者没有设计使用年限但使用达到20年的;

(2)氨液成分分析不符合JB/T4750-2003《制冷装置用压力容器》要求的;

(3)宏观检验有异常情况,检验人员认为有必要的。 C3.4.3 超声检测

有以下情况之一的,应当采用超声检测方法进行埋藏缺陷检测,必要时进行开罐检测:

(1)宏观检验或者表面无损检测发现有缺陷的压力容器,认为需要进行焊缝埋藏缺陷检测的;

(2)氨液成分分析不符合JB/T4750-2003《制冷装置用压力容器》要求的压力容器高压侧的;

(3)按照GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》,需要对声发射源进行复验的;

(4)检验人员认为有必要的。 C3.5 材料分析

主要受压元件材质不明的,应当查明材质,对于压力容器低压侧,也可以按照Q235A钢进行强度校核。

C3.6 强度校核

有以下情况之一的,应当进行强度校核:

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(1)均匀腐蚀深度超过腐蚀裕量的; (2)检验人员对强度有怀疑的。 C3.7 安全附件检验

安全附件检验按照本规则的有关规定进行。 C3.8 耐压试验

需要进行耐压试验的,按照本规则的有关规定进行。

C4 安全状况等级评定与检验周期 C4.1 安全状况等级评定

根据检验结果,按照本规则正文第四章的有关规定进行安全状况等级评定。需要改造、维修的压力容器,按照改造、维修后的复检结果进行安全状况等级评定。

安全附件不合格的压力容器不允许投入使用。 C4.2 检验周期

(1)安全状况等级为1、2、3级的,为符合要求,可以继续使用,一般每3年进行一次定期检验;

(2)安全状况等级为4级的,为基本符合要求,应当监控使用,其检验周期由检验机构确定,累计监控使用时间不得超过3年,在监控使用期满前,使用单位应当对缺陷进行处理,提高其安全状况等级,否则不得继续使用;

(3)安全状况等级为5级的,为不符合要求,应当对缺陷进行处理,否则不得继续使用。

C5 检验报告

定期检验后应当按照本规则附录a规定的格式出具检验报告。

非金属及非金属衬里压力容器定期检验专项要求

E1 总则

E1.1 适用范围

(1)本附件适用于工作压力大于或者等于0.1MPa、设计温度高于-20℃并且低于250℃的在用搪玻璃压力容器以及《非金属压力容器安全

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技术监察规程》)范围内的在用石墨及石墨衬里压力容器、玻璃钢及玻璃钢衬里压力容器、塑料及塑料衬里压力容器的定期检验;

(2)本附件适用于前项非金属及非金属衬里压力容器非金属部分(包括非金属壳体、零部件及衬里,以下统称非金属部分)的定期检验,金属基体及零部件、安全附件的定期检验要求按照本规则正文的规定进行。

其他非金属衬里压力容器的定期检验可以参照本附录的要求进行。 E1.2 非金属部分的检验周期

根据非金属及非金属衬里压力容器的特点,将其非金属部分的安全状况等级分为5级,按照本附件E1.5的规定进行评定。综合评定安全状况等级为1级、2级的,检验结论为符合要求,可以继续使用;安全状况等级为3级的,检验结论为基本符合要求,监控使用;安全状况等级为4级的,检验结论为不符合要求,不能继续在当前工况(特别是介质)下使用,但是可以用于其他适合的介质,监控使用;5级为不符合要求,不能用于腐蚀性介质。

根据评定的安全状况等级,检验确定周期如下: (1)安全状况等级为1级的,一般每3年检验一次; (2)安全状况等级为2级的,一般每2年检验一次;

(3)安全状况等级为3级的,应当监控使用,累计监控使用时间不得超过1年;

(4)安全状况等级为4级的,如果用于其他适合的腐蚀性介质时,应当监控使用,其检验周期由检验机构确定,但是累计监控使用时间不得超过1年。

E2 检验前的准备工作

非金属及非金属衬里压力容器检验前的准备工作除满足本规则正文的要求外,还需满足以下要求:

(1)进入设备的人员应当穿软底鞋,检验人员的衣服不能带有金属等硬质物件,以防止对非金属层的划伤;

(2)检测人员和检测仪器进入设备前,容器内表面应当利用软质材料进行有效防护,所有检测设备不允许直接放置在容器内表面上;

(3)严禁在容器内动火和用力敲击非金属部分;

(4)容器内表面应当清洗干净、干燥,不得有物料粘附。

E3 检验项目、内容和方法

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非金属及非金属衬里压力容器的检验由金属基体(包括零部件及安全附件)检验和非金属部分检验两部分组成。金属基体(包括零部件及安全附件)检验的项目、内容和方法按照本规则正文的规定执行,非金属部分的检验项目、内容和方法按照本附件的规定执行。

资料审查应当包括非金属部分的相关资料。 E3.1 搪玻璃压力容器检验 E3.1.1 铭牌和标志检验

检验铭牌和标志是否清楚,牢固可靠。 E3.1.2 搪玻璃层检验

(1)搪玻璃层表面是否有腐蚀迹象,是否有磨损、碰伤、脱落,法兰边缘的搪玻璃层是否有脱落;

(2)依据 GB/T 7993《在腐蚀条件下搪玻璃设备高电压试验方法》,对搪玻璃层进行直流高电压检测,检验机构检测电压为10kV,用户检测电压为7kV;如果进行耐压试验,直流高电压检测应当在耐压试验后进行;

(3)依据GB/T 7991《搪玻璃层厚度测量 电磁法》测定搪玻璃层厚度。

E3.1.3 附件与部件检验

(1)卡子、活套法兰、压力表、液面计、温度计是否有腐蚀迹象; (2)法兰密封面有无泄漏,密封垫片的聚四氟乙烯包覆层是否完好,结构层是否完好和具有良好弹性;

(3)搪玻璃放料阀关闭时有无泄漏,孔板防腐层是否完好。 E3.1.4 夹套介质进口管口挡板检验

夹套介质进口管口挡板及附近部位的是否完好、功能是否符合要求。 E3.1.4 搪玻璃层修复部位检验

搪玻璃层修复部位有无腐蚀、开裂和脱落现象。 E3.2 石墨及石墨衬里压力容器检验 E3.2.1 石墨压力容器

E3.2.1.1 铭牌和标志检验

检验铭牌和标志是否清楚,牢固可靠。 E3.2.1.2 表面检验

(1)容器筒体、侧盖板、上下盖板是否有变形与腐蚀情况; (2)石墨件表面是否有腐蚀、磨损、分层、掉块、裂纹等缺陷; (3)石墨件粘接部位的粘接剂是否完好,有无腐蚀、开裂和渗漏;

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E3.2.1.3 法兰密封面检验

法兰密封面有无泄漏,密封垫片是否完好。 E3.2.1.4 附件检验

阀门、压力表、液面计、温度计等附件防腐层是否完好。 E3.2.2 石墨衬里压力容器

石墨衬里压力容器的衬里部分除按照本附件E3.2.1.2 (作为衬里表面要求)要求检验外,还应当检验石墨衬里层是否有腐蚀、磨损、剥落、裂纹、鼓包,与金属基体有无脱离,粘结缝是否开裂。

E3.3 玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)及玻璃钢衬里压力容器检验 E3.3.1 玻璃钢压力容器 E3.3.1.1 铭牌和标志检验

检验铭牌和标志是否清楚,牢固可靠 E3.3.1.2 外表面检验

玻璃钢压力容器外表面是否有腐蚀破坏、开裂、磨损和碰伤、鼓包、变形。

E3.3.1.3 内表面检验

(1)是否光滑平整,无杂质、纤维裸露、裂纹,无明显划痕; (2)是否无变色、龟裂、树脂粉化、纤维失强等化学腐蚀缺陷; (3)是否无破损、裂纹、银纹等力学腐蚀缺陷; (4)是否无溶胀、分层、鼓泡等浸渗腐蚀缺陷;

(5)容器角接、搭接及筒体与封头的内粘接缝树脂是否饱满,无脱层、起皮,粘接缝裸露,粘接基面法兰是否无角裂、起皮、分层、破损等缺陷;

(6)人孔、检查孔、接管法兰及其内补强结构区是否无破损、起皮、分层、翘边等缺陷;

(7)容器本体、内支撑架及内件联接是否牢固,联接受力区是否无裂纹、破损等缺陷;

E3.3.1.4 连接部位检验

玻璃钢容器管口、支撑件等连接部位是否有开裂、拉脱现象。 E3.3.1.5 附件防腐层检验

阀门、压力表、液面计、温度计等附件与介质接触部分防腐层是否完好。

E3.3.2 玻璃钢衬里压力容器

玻璃钢衬里压力容器的衬里部分除按照本附件E3.3.2.3、 (作为衬

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里表面要求)要求检验外,还应当进行以下检验:

(1)衬里是否鼓包、与基体是否有分离等缺陷; (2)用非金属层测厚仪测定玻璃钢衬里层的厚度。 E3.4 塑料及塑料衬里压力容器检验 E3.4.1 塑料压力容器检验 E3.4.1.1 铭牌和标志检验

塑料容器铭牌和标志是否清楚,牢固可靠。 E3.4.1.2 外表面检验

塑料压力容器外表面是否有腐蚀破坏、老化开裂、渗漏、磨损和碰伤、鼓包、变形。

E3.4.1.3 内表面检验

是否有腐蚀破坏、老化开裂、磨损和碰伤、鼓包; E3.4.1.4 焊缝和连接部位检验

焊缝和连接部位是否有开裂、拉脱现象。 E3.4.1.5 附件检验

阀门、压力表、液面计、温度计等附件防腐层是否完好。 E3.4.1.6 支承或者支座检验

支承或者支座的损坏、倾斜、开裂情况,紧固螺栓是否完好。 E3.4.2 塑料衬里压力容器检验

塑料衬里压力容器衬里部分除按照本附件E3.4.1.3(作为衬里表面要求)要求检验外,还应当进行以下检验:

(1)衬里是否鼓包、与基体是否有分离等缺陷;

(2)对塑料衬里进行5kV直流高电压检测和厚度测定,如果进行耐压试验,直流高电压检测应当在耐压试验后进行。

E3.5 耐压试验

有下列情况之一的压力容器,定期检验时应当进行耐压试验: (1)出现本规则正文第三十三条所述情况的; (2)非金属主要受压元件或者衬里更换的; (3)对非金属部分进行局部修复的。

搪玻璃压力容器的耐压试验按照《固定式压力容器安全技术监察规程》和GB 25025《搪玻璃设备技术条件》执行,石墨、玻璃钢、塑料压力容器的耐压试验按照《非金属压力容器安全技术监察规程》执行。

E4 安全状况等级评定

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安全状况等级根据检验结果(对于非金属衬里压力容器指非金属衬里层和金属基体的综合检验结果)综合评定,以其中项目等级最低者,作为该压力容器的安全状况等级。

E4.1 搪玻璃压力容器

搪玻璃层的安全状况等级按照以下要求评定:

(1)搪玻璃层表面光亮如新,没有腐蚀失光、破损、磨损、碰伤时,为1级;

(2)搪玻璃层表面有轻微的腐蚀失光现象,或者有轻微的磨损、碰伤,经10kV直流高电压检测通过时,为2级;不通过时,为5级;

(3)搪玻璃层经过局部修复时,为3级,钽钉加聚四氟乙烯的修复部位不影响安全状况等级评定;

(4)搪玻璃层表面有明显的腐蚀失光现象,或者有明显的磨损、碰伤,但经10kV直流高电压检测通过时,为4级;不通过时,为5级;

(5)搪玻璃层表面有严重腐蚀、裂纹、脱落、磨损、碰伤和碰伤,经10kV直流高电压检测不通过时,为5级;通过时,为4级;

(6)定为4级的容器,如果是明显的腐蚀失光现象,则不能继续在当前介质下使用;如果是有明显的磨损、碰伤,则应当评价损伤对容器安全性能影响的程度;

(7)定为5级的容器,已失去搪玻璃设备的使用性能;

(8)搅拌器、温度计套管、放料阀等可拆卸和可更换的搪玻璃零部件在检验中发现有搪玻璃层腐蚀、磨损、损伤破损时,如果更换新件,则不影响安全状况等级评定。

E4.2 石墨及石墨衬里压力容器

石墨部件和衬里的安全状况等级按照以下要求评定: (1)石墨件表面规整,粘接部位粘接剂完好,没有腐蚀、剥层、掉块、裂纹、磨损、碰伤等缺陷;石墨衬里表面光滑,没有腐蚀、磨损、碰伤、裂纹等缺陷,衬里层与金属基体没有分层时,为1级;

(2)石墨件表面有轻微的腐蚀,石墨件粘接部位粘接剂完好,没有剥层、掉块、裂纹,有轻微磨损、碰伤现象;石墨衬里表面有轻微的腐蚀、磨损、碰伤现象,无裂纹,衬里层与金属基体没有明显分层时,为2级;

(3)石墨压力容器经过局部修复时,为3级;

(4)石墨件表面有明显的腐蚀、磨损、碰伤,但没有出现泄漏;石墨衬里层表面有明显的腐蚀、磨损、裂纹、碰伤时,为4级;

(5)石墨件表面有严重腐蚀、掉块、裂纹、磨损等损伤,石墨件粘接

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部位石墨粘接剂开裂,石墨容器出现泄漏时;或者石墨衬里层表面有严重腐蚀、裂纹、磨损、碰伤等损伤,石墨衬里层破损时,为5级;

(6)定为4级的石墨压力容器,如果是腐蚀现象,则不能继续在当前介质下使用;如果是有明显的磨损、碰伤,则应当消除损伤的原因并且综合判定损伤对设备安全性造成的影响;

(7)定为5级的容器,已失去石墨压力容器的使用性能;

(8)对于可拆卸和可更换的石墨零部件在检验中发现腐蚀、磨损、损伤破损时,如果更换新件,则不影响安全状况等级评定。

E4.3 玻璃钢及玻璃钢衬里压力容器

玻璃钢基体或者衬里的安全状况等级按照以下要求评定:

(1)内表面光亮如新,没有腐蚀失光、龟裂、变色树脂粉化、纤维失强、溶胀,无磨损、碰伤,无裂纹、玻璃纤维裸露和分层,容器无鼓包和变形,衬里层无鼓包和脱落时,为1级;

(2)内表面有轻微的腐蚀失光、破坏、变色现象,或者有轻微磨损、碰伤现象,无裂纹、龟裂、树脂粉化、纤维失强、溶胀、玻璃纤维裸露和分层,衬里层无脱落,容器有轻微鼓包和变形时,为2级;

(3)玻璃钢及玻璃钢衬里压力容器经过局部修复时,为3级;

(4)内表面有明显的腐蚀现象,或者有明显的磨损、裂纹、碰伤,有明显的鼓包和变形,但没有出现泄漏和严重变形时,为4级;

(5)内表面有严重腐蚀破坏,或者有裂纹、龟裂、树脂粉化、纤维失强、溶胀、磨损、碰伤等损伤,并且已经穿透衬里层,出现泄漏和严重变形时,为5级;

(6)定为4级的容器,如果是腐蚀破坏现象,则不能继续在当前介质下使用;如果是有明显的磨损、碰伤,则应当消除损伤的原因并且综合判定损伤对设备安全性造成的影响;

(7)定为5级的容器,已失去玻璃钢设备的使用性能;

(8)对于可拆卸和可更换的玻璃钢零部件在检验中发现腐蚀、磨损、损伤破损时,如果更换新件,则不影响安全状况等级评定。

E4.4 塑料及塑料衬里压力容器

塑料基体或者衬里的安全状况等级按照以下要求评定:

(1)内表面光亮如新,没有腐蚀失光、变色、老化开裂、渗漏,无磨损、碰伤,无裂纹和鼓包,连接部位没有开裂、拉脱现象,附件完好,衬里层与金属基体没有分层时,为1级;

(2)内表面有轻微的腐蚀失光、变色现象,或者磨损、碰伤现象,无

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裂纹、老化开裂、渗漏和鼓包,连接部位没有开裂、拉脱现象,附件完好,衬里层与金属基体没有明显分层时,为2级;

(3)塑料及塑料衬里压力容器经过局部修复时,为3级;

(4)内表面有明显的腐蚀现象,或者有明显的磨损、裂纹、碰伤,塑料压力容器没有出现老化开裂、泄漏和严重变形,塑料衬里压力容器经5kV直流高电压检测通过时,为4级;不通过时,为5级;

(5)内表面有严重腐蚀、磨损、裂纹、老化开裂、碰伤等损伤,塑料压力容器出现泄漏和严重变形,连接部位有开裂、拉脱现象,塑料衬里压力容器经5kV直流高电压检测不通过时,为5级;通过时,为4级;

(6)定为4级的容器,如果是腐蚀破坏现象,则不能继续在当前介质下使用;如果是有明显的磨损、碰伤,则应当消除损伤的原因并且综合判定损伤对设备安全性造成的影响;

(7)定为5级的容器,已失去塑料设备的使用性能;

(8)对于可拆卸和可更换的塑料零部件在检验中发现腐蚀、磨损、损伤破损时,如果更换新件,则不影响安全状况等级评定。

E5 检验报告

非金属与非金属衬里压力容器金属基体以及部件、安全附件检验报告的格式按照本规则附录1的规定,其目录编制应当包括非金属部分。非金属部分的宏观检验的检验报告作为附页(有单项报告的另出单项报告),其格式见本附件附表e1至e4,有关资料审查、耐压试验等检测、试验项目的单项报告格式可以参照附录a的相关单项报告编制。

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2 材 料

2.1 通用要求

(1)压力容器的选材应当考虑材料的力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能;

(2)压力容器用材料的质量、规格与标志,应当符合相应材料的国家标准或者行业标准的规定,其使用方面的要求应当符合本规程引用标准的规定;

(3)压力容器专用钢板(带)的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证;

(4)材料制造单位应当在材料的明显部位作出清晰、牢固的钢印标志或者采用其他方法的标志,实施制造许可的压力容器专用材料,质量证明书和材料上的标志内容还应当包括制造许可标志和许可证编号;

(5)材料制造单位应当向材料使用单位提供质量证明书,材料质量证明书的内容应当齐全、清晰,并且盖有材料制造单位质量检验章;

(6)压力容器制造单位从非材料制造单位取得压力容器用材料时,应当取得材料制造单位提供的质量证明书原件或者加盖材料供应单位检验公章和经办人章的复印件;

(7)压力容器制造单位应当对所取得的压力容器用材料及材料质量证明书的真实性和一致性负责。

2.2 熔炼方法

压力容器受压元件用钢,应当是氧气转炉或者电炉冶炼的镇静钢。对标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢钢板和奥氏体—铁素体不锈钢钢板,以及用于设计温度低于-20℃的低温钢板和低温钢锻件,还应当采用炉外精炼工艺。

2.3 化学成分(熔炼分析)

2.3.1 用于焊接的碳素钢和低合金钢

碳素钢和低合金钢钢材,C≤0.25%、P≤0.035%、S≤0.035%。 2.3.2 压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢 压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢钢材(钢板、钢管和钢锻件),其磷、硫含量应当符合以下要求:

(1)碳素钢和低合金钢钢材基本要求,P≤0.030%、S≤0.020%; (2)标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材,P≤0.025%、S≤0.015%;

(3)用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值小于540MPa

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的钢材,P≤0.025%、S≤0.012%;

(4)用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材,P≤0.020%、S≤0.010%。

2.4 力学性能

2.4.1 冲击功

厚度不小于6mm的钢板、直径和厚度可以制备宽度为5mm小尺寸冲击试样的钢管、任何尺寸的钢锻件,按照设计要求的冲击试验温度下的V型缺口试样冲击功(KV2)指标应当符合表2-1的规定。

表2-1 碳素钢和低合金钢(钢板、钢管和钢锻件)冲击功(注2-1) 钢材标准抗拉强度下限值 3个标准试样冲击功平均值 Rm(MPa) KV2(J) ≤450 ≥20 >450~510 ≥24 >510~570 ≥31 >570~630 ≥34 >630~690 ≥38 注2-1:

(1)试样取样部位和方法应当符合相应钢材标准的规定; (2)冲击试验每组取3个标准试样(宽度为10mm),允许1个试样的冲击功数值低于表列数值,但不得低于表列数值的70%;

(3)当钢材尺寸无法制备标准试样时,则应当依次制备宽度为7.5mm和5mm的小尺寸冲击试样,其冲击功指标分别为标准试样冲击功指标的75%和50%;

(4)钢材标准中冲击功指标高于表2-1规定的钢材,还需要符合相应钢材标准的规定。

2.4.2 断后伸长率

(1)压力容器受压元件用钢板、钢管和钢锻件的断后伸长率应当符合本规程引用标准以及相应钢材标准的规定;

(2)焊接结构用碳素钢、低合金高强度钢和低合金低温钢钢板,其断后伸长率(A)指标应当符合表2-2的规定;

表2-2 钢板断后伸长率指标(注2-2)

钢板标准抗拉强度下限值 Rm(MPa) ≤420

断后伸长率 A(%) ≥23 34

>420~550 >550~680 ≥20 ≥17 注2-2:钢板标准中断后伸长率指标高于本表规定的,还应当符合相应钢板标准的规定。

(3)采用不同尺寸试样的断后伸长率指标,应当按照GB/T 17600.1《钢的伸长率换算 第1部分:碳素钢和低合金钢》和GB/T 17600.2《钢的伸长率换算 第2部分:奥氏体钢》进行换算,换算后的指标应当符合本条规定。

2.5 钢板超声检测

2.5.1 检测要求

厚度大于或者等于12mm的碳素钢和低合金钢钢板(不包括多层压力容器的层板)用于制造压力容器壳体时,凡符合下列条件之一的,应当逐张进行超声检测:

(1)盛装介质毒性程度为极度、高度危害的; (2)在湿H2S腐蚀环境中使用的;

(3)设计压力大于或者等于10MPa的;

(4)本规程引用标准中要求逐张进行超声检测的。 2.5.2 检测合格标准

钢板超声检测应当按照JB/T 4730《承压设备无损检测》的规定进行。符合本规程2.5.1第(1)项至第(3)项的钢板,合格等级不低于Ⅱ级;符合本规程2.5.1第(4)项的钢板,合格等级应当符合本规程引用标准的规定。

2.6 压力容器用铸铁

2.6.1 铸铁材料的应用限制

铸铁不得用于盛装毒性程度为极度、高度或者中度危害介质,以及设计压力大于或者等于0.15MPa的易爆介质压力容器的受压元件,也不得用于管壳式余热锅炉的受压元件。除上述压力容器之外,允许选用以下铸铁材料:

(1)灰铸铁,牌号为HT200、HT250、HT300和HT350; (2)球墨铸铁,牌号为QT400-18R和QT400-18L。 2.6.2 设计压力、温度限制

(1)灰铸铁,设计压力不大于0.8MPa,设计温度范围为10℃~200℃;

(2)球墨铸铁,设计压力不大于1.6MPa,QT400-18R的设计温度范

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围为O℃~300℃,QT400-18L的设计温度范围为-lO℃~300℃。

2.7 压力容器用有色金属

2.7.1 通用要求

(2)压力容器制造单位建立严格的保管制度,并且设专门场所,与碳钢、低合金钢分开存放。

2.7.2 铝和铝合金

铝和铝合金用于压力容器受压元件时,应当符合以下要求: (1)设计压力不大于16MPa;

(2)含镁量大于或者等于3%的铝合金(如5083、5086),其设计温度范围为-269℃~65℃,其他牌号的铝和铝合金,其设计温度范围为-269℃~200℃。

2.7.3 铜和铜合金

纯铜和黄铜用于压力容器受压元件时,其设计温度不高于200℃。 2.7.4 钛和钛合金

钛和钛合金用于压力容器受压元件时,应当符合以下要求:

(1)钛和钛合金的设计温度不高于315℃,钛—钢复合板的设计温度不高于350℃;

(2)用于制造压力容器壳体的钛和钛合金在退火状态下使用。 2.7.5 镍和镍合金

镍和镍合金用于压力容器受压元件时,应当在退火或者固溶状态下使用。

2.7.6 钽、锆、铌及其合金

钽、锆、铌及其合金用于压力容器受压元件时,应当在退火状态下使用。钽和钽合金设计温度不高于250℃,锆和锆合金设计温度不高于375℃,铌和铌合金设计温度不高于220℃。

2.8 复合钢板

压力容器用复合钢板应当按照本规程引用标准的规定选用,并且符合以下要求:

(1)复合钢板复合界面的结合剪切强度,不锈钢—钢复合板不小于210MPa,镍—钢复合板不小于21OMPa,钛—钢复合板不小于140MPa,铜—钢复合板不小于100MPa;

(2)复合钢板基层材料的使用状态符合本规程引用标准的规定; (3)碳素钢和低合金钢基层材料(包括钢板和钢锻件)按照基层材料标准的规定进行冲击试验,冲击功合格指标符合基层材料标准或者订货合同的规定。

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2.11 材料投用和标志移植

(1)压力容器制造单位应当通过对材料供货单位进行考察、评审、追踪等方法,确保所使用的压力容器材料符合本规程的要求,并且在材料进厂时审核材料质量证明书和材料标志;

(2)对于采购的第Ⅲ类压力容器用Ⅳ级锻件,以及不能确定质量证明书的真实性或者对性能和化学成分有怀疑的主要受压元件材料,压力容器制造单位应当进行复验,符合本规程及其相应材料标准的要求后方可投料使用;

(3)用于制造压力容器受压元件的材料在分割前应当进行标志移植。

2.12 焊接材料

(1)用于制造压力容器受压元件的焊接材料,应当保证焊缝金属的力学性能高于或者等于母材规定的限值,当需要时,其他性能也不得低于母材的相应要求;

(2)焊接材料应当满足相应焊材标准和本规程引用标准的要求,并且附有质量证明书和清晰、牢固的标志;

(3)压力容器制造单位应当建立并且严格执行焊接材料验收、复验、保管、烘干、发放和回收制度。

2.13 材料代用

压力容器制造或者现场组焊单位对主要受压元件的材料代用,应当事先取得原设计单位的书面批准,并且在竣工图上做详细记录。

3 设 计

3.1 设计单位许可资格与责任

(1)设计单位应当对设计质量负责,压力容器设计单位的许可资格、设计类别、品种和级别范围应当符合《压力容器压力管道设计许可规则》的规定;

(2)总体采用规则设计标准,局部参照分析设计标准进行压力容器受压元件分析计算的单位,可以不取得应力分析设计许可项目资格;

(3)压力容器的设计应当符合本规程的基本安全要求,对于采用国际标准或者境外标准设计的压力容器,进行设计的单位应当向国家质检总局提供设计文件与本规程基本安全要求的符合性申明;

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(4)压力容器的设计单位应当向设计委托方提供完整的设计文件。 3.2 设计许可印章

(1)压力容器的设计总图上,必须加盖特种设备(压力容器)设计许可印章(复印章无效),设计许可印章失效的设计图样和已加盖竣工图章的图样不得用于制造压力容器;

(2)压力容器设计许可印章中的设计单位名称必须与所加盖的设计图样中的设计单位名称一致。

3.3 设计条件

压力容器的设计委托方应当以正式书面形式向设计单位提出压力容器设计条件。设计条件至少包含以下内容:

(1)操作参数(包括工作压力、工作温度范围、液位高度、接管载荷等);

(2)压力容器使用地及其自然条件(包括环境温度、抗震设防烈度、风和雪载荷等);

(3)介质组分与特性; (4)预期使用年限;

(5)几何参数和管口方位; (6)设计需要的其他必要条件。

3.4 设计文件

3.4.1 通用要求

(1)压力容器的设计文件包括强度计算书或者应力分析报告、设计图样、制造技术条件、风险评估报告(适用于第Ⅲ类压力容器),必要时还应当包括安装与使用维修说明;

(2)装设安全阀、爆破片装置的压力容器,设计文件还应当包括压力容器安全泄放量、安全阀排量和爆破片泄放面积的计算书;无法计算时,设计单位应当会同设计委托单位或者使用单位,协商选用超压泄放装置。

3.4.2 设计总图

3.4.2.1 总图的审批

设计总图应当按照有关安全技术规范的要求履行审批手续。对于第Ⅲ类压力容器,应当有压力容器设计单位技术负责人或者其授权人的批准签字。

3.4.2.2 总图的主要内容

压力容器的设计总图上,至少应当注明以下内容:

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(1)压力容器名称、类别,设计、制造所依据的主要法规、标准; (2)工作条件,包括工作压力、工作温度、介质毒性和爆炸危害程度等;

(3)设计条件,包括设计温度、设计载荷(包含压力在内的所有应当考虑的载荷)、介质(组分)、腐蚀裕量、焊接接头系数、自然条件等,对储存液化气体的储罐应当注明装量系数,对有应力腐蚀倾向的储存容器应当注明腐蚀介质的限定含量;

(4)主要受压元件材料牌号与标准;

(5)主要特性参数(如压力容器容积、换热器换热面积与程数等); (6)压力容器设计使用年限(疲劳容器标明循环次数); (7)特殊制造要求; (8)热处理要求; (9)无损检测要求;

(10)耐压试验和泄漏试验要求; (11)预防腐蚀的要求;

(12)安全附件的规格和订购特殊要求(工艺系统已考虑的除外); (13)压力容器铭牌的位置;

(14)包装、运输、现场组焊和安装要求。 3.4.2.3 特殊要求

下列情况对设计总图的特殊要求:

(1)多腔压力容器分别注明多腔的试验压力,有特殊要求时注明共用元件两侧允许的压力差值,以及试验步骤和试验要求;

(2)装有触媒的压力容器和装有充填物的压力容器,注明使用过程中定期检验的技术要求;

(3)由于结构原因不能进行内部检验的压力容器,注明计算厚度、使用中定期检验的要求;

(4)不能进行耐压试验的压力容器,注明计算厚度和制造与使用的特殊要求;

(5)有隔热衬里的压力容器,注明防止受压元件超温的技术措施; (6)要求保温或者保冷的压力容器,提出保温或者保冷措施。

3.7 节能要求

压力容器的设计应当充分考虑节能降耗原则,并且符合以下要求: (1)充分考虑压力容器的经济性,合理选材,合理确定结构尺寸; (2)对换热容器进行优化设计,提高换热效率,满足能效要求; (3)对有保温或者保冷要求的压力容器,要在设计文件中提出有效

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的保温或者保冷措施。

3.14.2 接管与壳体之间接头设计

钢制压力容器的接管(凸缘)与壳体之间的接头设计以及夹套压力容器的接头设计,可参照本规程引用标准进行。有下列情况之一的,应当采用全焊透结构:

(1)介质为易爆或者介质毒性为极度危害和高度危害的压力容器; (2)要求气压试验或者气液组合压力试验的压力容器; (3)第Ⅲ类压力容器; (4)低温压力容器;

(5)进行疲劳分析的压力容器; (6)直接受火焰加热的压力容器; (7)设计图样规定的压力容器。

3.17 压力容器用管法兰

(1)钢制压力容器管法兰、垫片、紧固件的设计应当参照行业标准HG 20592~HG 20635—2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》系列标准的规定;

(2)盛装液化石油气、毒性程度为极度和高度危害介质以及强渗透性中度危害介质的压力容器,其管法兰应当按照行业标准HG 20592~HG 20635系列标准的规定,至少应用高颈对焊法兰、带加强环的金属缠绕垫片和专用级高强度螺栓组合。

3.18 检查孔

(1)压力容器应当根据需要设置人孔、手孔等检查孔,检查孔的开设位置、数量和尺寸等应当满足进行内部检验的需要;

(2)对需要但是无法开设检查孔的压力容器,设计单位应当提出具体技术措施,例如增加制造时的检测项目或者比例,并且对设备使用中定期检验的重点检验项目、方法提出要求。

3.19 开孔补强圈的指示孔

压力容器上的开孔补强圈以及周边连续焊的起加强作用的垫板应当至少设置一个泄漏信号指示孔。

3.20 快开门式压力容器

快开门式压力容器,是指进出容器通道的端盖或者封头和主体间带有相互嵌套的快速密封锁紧装置的容器。用螺栓(例如活节螺栓)连接的不属于快开门式压力容器。快开门式压力容器的设计应当考虑疲劳载

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荷的影响。

快开门式压力容器应当具有满足以下要求的安全联锁功能: (1)当快开门达到预定关闭部位,方能升压运行;

(2)当压力容器的内部压力完全释放,方能打开快开门。

3.21 不允许拆卸的隔热层

对有隔热层的压力容器,如果设计时规定隔热层不允许拆卸,则应当在设计文件中提出压力容器定期检验的项目、方法;必要时,设计图样上应当提出制造时对所有焊接接头进行全部无损检测等特殊要求。

3.22 特殊耐腐蚀要求

对有特殊耐腐蚀要求的压力容器或者受压元件,例如存在晶间腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀等腐蚀介质环境时,应当在设计图样上提出相应的耐腐蚀试验方法以及其他技术要求。

3.23 水质

以水为介质、直接受火焰加热连续操作的压力容器(包括管壳式余热锅炉),其水质应当符合GB 1576—2008《工业锅炉水质》的规定。

3.24 泄漏试验

当压力容器盛装介质的毒性程度为极度、高度危害或者不允许有微量泄漏时,设计应当提出压力容器泄漏试验的方法和要求。

铸造压力容器盛装气态介质时,应当在设计图样上提出气密性试验的要求。

对于带有安全阀、爆破片等超压泄放装置的压力容器,如果设计时提出气密性试验要求,则设计者应当给出该压力容器的最高允许工作压力。

4 制 造

4.1 通用要求

4.1.4 产品出厂资料 4.1.4.1 通用要求

压力容器出厂时,制造单位应当向使用单位至少提供以下技术文件和资料:

(1)竣工图样,竣工图样上应当有设计单位许可印章(复印章无效),并且加盖竣工图章(竣工图章上标注制造单位名称、制造许可证编号、

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审核人的签字和“竣工图”字样);如果制造中发生了材料代用、无损检测方法改变、加工尺寸变更等,制造单位按照设计单位书面批准文件的要求在竣工图样上作出清晰标注,标注处有修改人的签字及修改日期;

(2)压力容器产品合格证(含产品数据表,式样见附件B)、产品质量证明文件(包括主要受压元件材质证明书、材料清单、质量计划或者检验计划、结构尺寸检查报告、焊接记录、无损检测报告、热处理报告及自动记录曲线、耐压试验报告及泄漏试验报告等)和产品铭牌的拓印件或者复印件;

(3)特种设备制造监督检验证书(适用于实施监督检验的产品); (4)设计单位提供的压力容器设计文件。 4.1.4.2 封头、锻件的产品出厂资料

封头、锻件等压力容器受压元件的制造单位,应当向订购单位提供受压元件的质量证明文件。

4.1.4.3 现场组焊竣工资料 现场组焊的压力容器竣工、验收后,施工单位除提供本规程4.1.4.1和4.1.4.2要求的技术文件和资料外,还应当将组焊和质量检验的技术资料提供给使用单位。

4.1.5 产品铭牌

制造单位必须在压力容器的明显部位装设产品铭牌。铭牌应当采用中文(必要时可以中英文对照)和国际单位(产品铭牌的格式见附件C)。产品铭牌上的项目至少包括以下内容:

(1)产品名称;

(2)制造单位名称;

(3)制造单位许可证书编号和许可级别; (4)产品标准; (5)主体材料; (6)介质名称; (7)设计温度;

(8)设计压力、最高允许工作压力(必要时); (9)耐压试验压力; (10)产品编号;

(11)设备代码(特种设备代码编号方法见附件D); (12)制造日期;

(13)压力容器类别(按照本规程附件A,分为第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类); (14)容积(换热面积)。

4.2 焊接

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4.2.1 焊接工艺评定

压力容器焊接工艺评定的要求如下: (1)压力容器产品施焊前,受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内的定位焊缝、受压元件母材表面堆焊与补焊,以及上述焊缝的返修焊缝都应当进行焊接工艺评定或者具有经过评定合格的焊接工艺规程(WPS)支持;

(2)压力容器的焊接工艺评定应当符合JB 4708《钢制压力容器焊接工艺评定》的要求;

(3)监检人员应当对焊接工艺的评定过程进行监督;

(4)焊接工艺评定完成后,焊接工艺评定报告(PQR)和焊接工艺规程(WPS)应当由制造(组焊)单位焊接责任工程师审核,技术负责人批准,经过监检人员签字确认后存入技术档案;

(5)焊接工艺评定技术档案应当保存至该工艺评定失效为止,焊接工艺评定试样应当至少保存5年。

4.2.2 焊工及其钢印

(1)从事压力容器焊接作业的人员(以下简称焊工),应当按照有关安全技术规范的规定考核合格,取得相应项目的《特种设备作业人员证》后,方能在有效期间内担任合格项目范围内的焊接工作;

(2)焊工应当按照焊接工艺规程(WPS)或者焊接作业指导书施焊并且做好施焊记录,制造单位的检验人员应当对实际的焊接工艺参数进行检查;

(3)应当在压力容器受压元件焊缝附近的指定部位打上焊工代号钢印,或者在焊接记录(含焊缝布置图)中记录焊工代号,焊接记录列入产品质量证明文件;

(4)制造单位应当建立焊工技术档案。 4.2.3 压力容器制造组装

压力容器制造中不允许强力组装,不宜采用十字焊缝。 4.2.4 焊接返修

焊接返修(包括母材缺陷补焊)的要求如下:

(1)应当分析缺陷产生的原因,提出相应的返修方案; (2)返修应当按照本规程4.2.1进行焊接工艺评定或者具有经过评定合格的焊接工艺规程(WPS)支持,施焊时应当有详尽的返修记录;

(3)焊缝同一部位的返修次数不宜超过2次,如超过2次,返修前应当经过制造单位技术负责人批准,并且将返修的次数、部位、返修情况记入压力容器质量证明文件;

(4)要求焊后消除应力热处理的压力容器,一般应当在热处理前焊

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接返修,如在热处理后进行焊接返修,应当根据补焊深度确定是否需要进行消除应力处理;

(5)有特殊耐腐蚀要求的压力容器或者受压元件,返修部位仍需保证不低于原有的耐腐蚀性能;

(6)返修部位应当按照原要求经过检测合格。

4.3 试件(板)与试样

4.3.1 需要制备产品焊接试件的条件 (1)碳钢、低合金钢制低温压力容器;

(2)材料标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢制压力容器;

(3)需经过热处理改善或者恢复材料力学性能的钢制压力容器; (4)设计图样注明盛装毒性为极度或者高度危害介质的压力容器; (5)设计图样和本规程引用标准要求制备产品焊接试件的压力容器。

4.3.2 产品焊接试件的制备要求 (1)产品焊接试件应当在筒节纵向焊缝的延长部位与筒节同时施焊(球形压力容器和锻焊压力容器除外);

(2)试件的原材料必须合格,并且与压力容器用材具有相同标准、相同牌号、相同厚度和相同热处理状态;

(3)试件应当由施焊该压力容器的焊工采用与施焊压力容器相同的条件与焊接工艺施焊,有热处理要求的压力容器,试件一般应当随压力容器一起热处理,否则应当采取措施保证试件按照与压力容器相同的工艺进行热处理;

(4)每台压力容器制备产品焊接试件的数量,由制造单位根据压力容器的材料、厚度、结构与焊接工艺,按照设计图样和本规程引用标准要求确定。

4.4 外观要求

4.4.1 壳体和封头的外观与几何尺寸

壳体和封头的外观与几何尺寸检查的主要项目如下,检查方法及其合格指标按照设计图样和本规程引用标准要求:

(1)主要几何尺寸、管口方位;

(2)单层筒(含多层及整体包扎压力容器内筒)、球壳和封头的纵、环焊缝棱角度与对口错边量;

(3)多层包扎压力容器、整体包扎压力容器的松动面积和热套压力容器热套面的间隙;

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(4)凸形封头的内表面形状公差及碟形、带折边锥形封头的过渡段转角半径;

(5)球壳顶圆板与瓣片形状、尺寸; (6)不等厚对接的过渡尺寸。 4.4.2 焊接接头的表面质量

(1)不得有表面裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、弧坑、未填满和肉眼可见的夹渣等缺陷;

(2)焊缝与母材应当圆滑过渡;

(3)角焊缝的外形应当凹形圆滑过渡;

(4)按照疲劳分析设计的压力容器,应当去除纵、环焊缝的余高,使焊缝表面与母材表面平齐;

(5)咬边及其他表面质量,应当符合设计图样和本规程引用标准的规定。

4.5.3 压力容器焊接接头无损检测 4.5.3.1 无损检测方法的选择

(1)压力容器的对接接头应当采用射线检测或者超声检测,超声检测包括衍射时差法超声检测(TOFD)、可记录的脉冲反射法超声检测和不可记录的脉冲反射法超声检测;当采用不可记录的脉冲反射法超声检测时,应当采用射线检测或者衍射时差法超声检测做为附加局部检测;

(2)有色金属制压力容器对接接头应当优先采用X射线检测; (3)焊接接头的表面裂纹应当优先采用表面无损检测; (4)铁磁性材料制压力容器焊接接头的表面检测应当优先采用磁粉检测。

4.5.3.2 无损检测比例 4.5.3.2.1 基本比例要求

压力容器对接接头的无损检测比例一般分为全部(100%)和局部(大于或者等于20%)两种。碳钢和低合金钢制低温容器,局部无损检测的比例应当大于或者等于50%。

4.5.3.2.2 全部射线检测或者超声检测

符合下列情况之一的压力容器A、B类对接接头(压力容器A、B类对接接头的划分按照GB 150的规定),依据本规程4.5.3.1第(1)项的方法进行全部无损检测:

(1)设计压力大于或者等于1.6MPa的第Ⅲ类压力容器; (2)按照分析设计标准制造的压力容器;

(3)采用气压试验或者气液组合压力试验的压力容器; (4)焊接接头系数取1.0的压力容器或者使用后需要但是无法进行

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内部检验的压力容器;

(5)标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢制压力容器,厚度大于20mm时,其对接接头还应当采用本规程4.5.3.1第(1)项所规定的与原无损检测方法不同的检测方法进行局部检测,该局部检测应当包括所有的焊缝交叉部位;

(6)设计图样和本规程引用标准要求时。 4.5.3.2.3 局部射线检测或者超声检测

不要求进行全部无损检测的压力容器,其每条A、B类对接接头按照以下要求采用本规程4.5.3.1第(1)项的方法进行局部无损检测:

(1)局部无损检测的部位由制造单位根据实际情况指定,但是应当包括A、B类焊缝交叉部位以及将被其他元件覆盖的焊缝部分(注4-1);

注4-1:搪玻璃设备上、下接环与夹套组装焊接接头,以及公称直径小于250mm的接管焊接接头的无损检测要求,按照搪玻璃设备相应的国家标准或者行业标准规定。

(2)经过局部无损检测的焊接接头,如果在检测部位发现超标缺陷时,应当在该缺陷两端的延伸部位各进行不少于250mm的补充检测,如果仍然存在不允许的缺陷,则对该焊接接头进行全部检测。

进行局部无损检测的压力容器,制造单位也应当对未检测部分的质量负责。

4.5.3.2.4 表面无损检测“凡符合下列条件之一的焊接接头,需按图样规定的方法,对其表面进行磁粉或渗透检测:

(1)设计温度低于-40℃的低合金钢制低温压力容器上的焊接接头; (2)标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢、铁素体型不锈钢、奥氏体—铁素体型不锈钢制压力容器上的焊接接头;

(3)焊接接头厚度大于20 mm的奥氏体型不锈钢制压力容器上的焊接接头;

(4)焊接接头厚度大于16 mm的Cr-Mo低合金钢制压力容器上的除A、B类之外的焊接接头;

(5)堆焊表面、复合钢板的覆层焊接接头、异种钢焊接接头、具有再热裂纹倾向或者延迟裂纹倾向的焊接接头;

(6)要求局部射线或者超声检测的容器中先拼板后成形凸形封头上的所有拼接接头;

(7)设计图样和本规程引用标准要求时。 4.5.3.3 无损检测的实施时机

(1)压力容器的焊接接头应当经过形状、尺寸及外观检查,合格后再进行无损检测;

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(2)拼接封头应当在成形后进行无损检测,如果成形前已经进行无损检测,则成形后还应当对圆弧过渡区到直边段再进行无损检测;

(3)有延迟裂纹倾向的材料应当至少在焊接完成24小时后进行无损检测,有再热裂纹倾向的材料应当在热处理后增加一次无损检测;

(4)标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢制压力容器,在耐压试验后,还应当对焊接接头进行表面无损检测。

4.5.3.5 接管焊接接头的无损检测要求 (1)公称直径大于或者等于250mm的压力容器接管对接接头的无损检测方法、检测比例和合格级别与压力容器壳体主体焊接接头要求相同;

(2)公称直径小于250mm时,其无损检测方法、检测比例和合格级别按照设计图样和本规程引用标准的规定。

4.5.4 原材料和零部件的无损检测要求

原材料和零部件的无损检测方法、检测比例和合格级别按照设计图样和本规程引用标准的要求。

4.5.5 无损检测记录、资料和报告

制造单位应当如实填写无损检测记录,正确签发无损检测报告,妥善保管射线底片和超声检测数据等检测资料(含缺陷返修前记录),建立压力容器产品无损检测档案,其保存期限不少于7年。

4.6 焊后热处理

4.6.1 通用要求

压力容器焊接工作全部结束并且经过检验合格后,方可进行焊后热处理。焊后热处理应当符合以下要求:

(1)在耐压试验前进行; (2)根据设计图样和本规程引用标准的要求在热处理前编制热处理工艺,对需要进行现场热处理的,具体提出现场热处理的工艺要求;

(3)热处理装置(炉)配有自动记录曲线的测温仪表,并且绘制热处理的时间与温度关系曲线。

4.6.2 奥氏体不锈钢和有色金属制压力容器焊后热处理

奥氏体不锈钢和有色金属制压力容器焊接后一般不要求做焊后热处理,如有特殊要求需要进行热处理时,应当在设计图样上注明。

4.7 耐压试验

4.7.1 耐压试验种类

压力容器制成后,应当进行耐压试验。耐压试验分为液压试验、气压试验以及气液组合压力试验三种。

4.7.3 耐压试验时容器强度校核

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如果采用高于本规程规定的耐压试验压力时,应当按照本规程引用标准的规定对壳体进行强度校核。

4.7.4 耐压试验前的准备工作 (1)耐压试验前,压力容器各连接部位的紧固螺栓,应当装配齐全,紧固妥当;

(2)试验用压力表应当符合本规程第8章的有关规定,并且至少采用两个量程相同并且经过校验的压力表,试验用压力表应当安装在被试验压力容器顶部便于观察的位置;

(3)耐压试验时,压力容器上焊接的临时受压元件,应当采取适当的措施,保证其强度和安全性;

(4)耐压试验场地应当有可靠的安全防护设施,并且经过单位技术负责人和安全管理部门检查认可。

4.7.5 耐压试验通用要求

(1)保压期间不得采用连续加压来维持试验压力不变,耐压试验过程中不得带压紧固螺栓或者向受压元件施加外力;

(2)耐压试验过程中,不得进行与试验无关的工作,无关人员不得在试验现场停留;

(3)压力容器进行耐压试验时,监检人员应当到现场进行监督检验; (4)耐压试验后,由于焊接接头或者接管泄漏而进行返修的,或者返修深度大于二分之一厚度的压力容器,应当重新进行耐压试验。

4.7.6 液压试验

4.7.6.1 液压试验要求

(1)凡在试验时,不会导致发生危险的液体,在低于其沸点的温度下,都可用作液压试验介质;当采用可燃性液体进行液压试验时,试验温度应当低于可燃性液体的闪点,试验场地附近不得有火源,并且配备适用的消防器材;

(2)以水为介质进行液压试验时,水质应当符合设计图样和本规程引用标准的要求,试验合格后应当立即将水渍去除干净;

(3)压力容器中应当充满液体,滞留在压力容器内的气体应当排净,压力容器外表面应当保持干燥;

(4)当压力容器器壁金属温度与液体温度接近时,才能缓慢升压至设计压力,确认无泄漏后继续升压到规定的试验压力,保压足够时间;然后降至设计压力,保压足够时间进行检查,检查期间压力应当保持不变;

(5)液压试验时,试验温度(容器器壁金属温度)应当比容器器壁金属无延性转变温度高30℃,或者按照本规程引用标准的规定执行,如

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果由于板厚等因素造成材料无延性转变温度升高,则需相应提高试验温度;

(6)换热压力容器液压试验程序按照本规程引用标准的规定; (7)新制造的压力容器液压试验完毕后,应当用压缩空气将其内部吹干。

4.7.6.2 液压试验合格标准

进行液压试验的压力容器,符合以下条件为合格: (1)无渗漏;

(2)无可见的变形;

(3)试验过程中无异常的响声。 4.7.7 气压试验

由于结构或者支承原因,不能向压力容器内充灌液体,以及运行条件不允许残留试验液体的压力容器,可按照设计图样规定采用气压试验。

4.7.7.1 气压试验要求 (1)试验所用气体应当为干燥洁净的空气、氮气或者其他惰性气体; (2)气压试验时,试验温度(容器器壁金属温度)应当比容器器壁金属无延性转变温度高30℃,或者按照本规程引用标准的规定执行,如果由于板厚等因素造成材料无延性转变温度升高,则需相应提高试验温度;

(3)气压试验时,试验单位的安全管理部门应当派人进行现场监督; (4)气压试验时,应当先缓慢升压至规定试验压力的10%,保压足够时间,并且对所有焊缝和连接部位进行初次检查;如无泄漏可继续升压到规定试验压力的50%;如无异常现象,其后按照规定试验压力的10%逐级升压,直到试验压力,保压足够时间;然后降至设计压力,保压足够时间进行检查,检查期间压力应当保持不变。

4.7.7.2 气压试验合格要求

气压试验过程中,压力容器无异常响声,经过肥皂液或者其他检漏液检查无漏气,无可见的变形即为合格。

4.7.8 气液组合压力试验

(1)对因承重等原因无法注满液体的压力容器,可根据承重能力先注入部分液体,然后注入气体,进行气液组合压力试验;

(2)试验用液体、气体应当分别符合本规程4.7.6.1第(1)、(2)项和4.7.7.1第(1)项的有关要求;

(3)气液组合压力试验时试验温度、试验的升降压要求、安全防护要求以及试验的合格标准按照本规程4.7.7的有关规定执行。

4.8 泄漏试验

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4.8.1 需要进行泄漏试验的条件

(1)耐压试验合格后,对于介质毒性程度为极度、高度危害或者设计上不允许有微量泄漏的压力容器,应当进行泄漏试验;

(2)设计图样要求做气压试验的压力容器,是否需要再做泄漏试验,应当在设计图样上规定。

4.8.2 泄漏试验种类

泄漏试验根据试验介质的不同,分为气密性试验以及氨检漏试验、卤素检漏试验和氦检漏试验等。试验方法的选择,按照设计图样和本规程引用标准要求执行。

4.8.3 气密性试验

(1)气密性试验所用气体应当符合本规程4.7.7.1第(1)项的规定,气密性试验压力为压力容器的设计压力;

(2)进行气密性试验时,一般应当将安全附件装配齐全; (3)保压足够时间经过检查无泄漏为合格。 4.8.4 氨检漏试验

根据设计图样的要求,可采用氨一空气法、氨一氮气法、100%氨气法等氨检漏方法。氨的浓度、试验压力、保压时间,由设计图样规定。

4.8.5 卤素检漏试验

卤素检漏试验时,容器内的真空度要求、采用的卤素气体种类、试验压力、保压时间以及试验操作程序,按照设计图样的要求执行。

4.8.6 氦检漏试验

氦检漏试验时,容器内的真空度要求、氦气的浓度、试验压力、保压时间以及试验操作程序,按照设计图样的要求执行。

4.9 锻钢、铸铁、不锈钢与有色金属制压力容器的附加要求 4.9.3 不锈钢和有色金属压力容器

(1)不锈钢和有色金属制压力容器及其受压元件的制造,应当有专用的制造车间或者专用的工装和场地,不得与黑色金属制品或者其他产品混杂制造,工作场所要保持清洁、干燥,严格控制灰尘;

(2)加工成形设备和焊接设备,应当能满足不锈钢、有色金属的需要,并且严格控制表面机械损伤和飞溅物;

(3)有耐腐蚀、防腐蚀要求的压力容器或者受压元件,按照设计图样要求进行表面处理,例如对奥氏体不锈钢表面进行酸洗、钝化处理。

5 安装、改造与维修

6.4 压力容器技术档案

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/jvkr.html

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