压力容器检验员培训讲义.doc

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1、压力容器检验员考核培训容规、GB150、监检规则介绍四川省锅炉压力容器检验研究所 朱洪奇一、总则（容规9条）1、 法律地位：（1） 压力容器规范标准体系：第一层次：条例；如特种设备安全监察条例第二层次：部门规章；如锅炉压力容器制造监督管理办法22号令第三层次：技术法规；如压力容器安全技术监察规程第四层次：技术标准：如GB150钢制压力容器 JB4732钢制压力容器分析设计标准 GB151管壳式换热器 GB12337钢制球形储罐 JB4730钢制压力容器焊接工艺评定 JB4744钢制压力容器焊接试板的力学性能检验 JB4730压力容器无损检测 GB6654压力容器用钢板GB8163输送流体用无缝

2、钢管 JB47264728压力容器用锻件等（2）法规规范用语： l 必须、不得必须执行；l 不应、应在正常情况下按规程执行，特殊情况报批；l 宜、不宜由设计和制造者灵活掌握。2、 压力容器监管范围：（1）条例对压力容器的定义：压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭容器，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压），且压力与容器的乘积大于或者等于2.5MPaL的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器； （2）容规适用范围：1）完全适应范围：(三要素)a、 最高工作压力0.1Mpa；l 压力表压（相对压力）；l 最高工作压力承受内压的

3、压力容器，在正常使用过程中，顶部可能出现的最高压力，外压指最高压力差值l 工作压力GB150定义同上；l 设计压力设定的工作压力l GB150压力上限350MPa b、 容积0.25m3；(25L)l 多腔容器管理按最高，其他按各腔，包括类别、压力、容器等c、 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。2）部分适应范围：（8类产品）l 设计、制造、安装和使用管理与修理改造按容规l 定期检验协商（3）容规不适应范围：（7类产品）1） 超高压容器2） 各类气瓶3） 各类非金属材料制造的压力容器4） 核、船舶、机车国防、军事装备、真空下工作的压力容器5） 瞬时承受高压的压力容器6

4、） 机器上非独立的承压部件7） 无壳体的套管换热器、波纹板换热器、空冷式换热器、冷却排管（4）监察范围：（7个环节）l 设计、制造（组焊）、安装、使用、检验、修理、改造l 条例表述：生产（设计、制造、安装、修理、改造）使用、检验检测及监督检查3、 压力容器类别划分：（1） 压力容器压力等级l 低压：0.1MPaP1.6 MPal 中压：1.6MPaP10 MPal 高压：10MPaP100 MPal 超高压： P100MPa（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：l 新产品（不符合本规定）鉴定、型式试验、备案l 直接采

5、用国外标准转化成企业标准l 进口产品进口许可证二、设计（1） 设计资格：l 压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则（2002）l 单独取证，级别与制造相同（讲制造时详述）l 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：l 设计总图上应至少注明的内容（第30条）l 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l 设计资

6、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）l 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l 设计压力设定的容器顶部的最高压力l 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：（GB150）l 计算厚度按公式计算得到的厚度l 设

7、计厚度计算厚度与腐蚀裕量之和l 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）l 有效厚度名义厚度减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差l 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：（常温）l 碳素钢、低合金钢： b /3.0 s /1.6l 高合金钢： b /3.0 s /1.5（8） 焊接接头系数()：l 双面焊（单面焊双面成形）：100探伤 1.00局部探伤 0.85l 单面焊（加垫板）： 100探伤 0.90局部探伤 0.80l 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

8、算厚度计算厚度： 计算压力Pc 圆筒内直径Di 2设计温度下许用应力t焊接接头系数计算压力Pc计算应力t 计算压力Pc（圆筒内直径Di 圆筒有效厚度e）2 圆筒有效厚度e最大允许工作压力Pw=2圆筒有效厚度e设计温度下许用应力t焊接接头系数圆筒内直径Di 圆筒有效厚度e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）l 抗拉强度 b l 屈服强度 s （0.2）l 伸长率 5 （试样长度：长、短）l 冲击韧性 Akv （缺口形式：U、V；取样方向：横向、纵向）l 硬度 HB（布氏）、HR（洛氏）、HL（里氏）2、 冷弯性能：（b=2a3a；180）3、

9、 化学性能：（以炉号提供保证）l 碳：C0.25 作用：强化元素危害：含碳量上升硬度上升韧性下降 l 硫：S0.020 残留物 危害热裂l 磷：P0.030 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：l 制造许可证l 数据是否被涂改l 材料标准是否适用与压力容器l 是否有供材单位和经办人的鲜章l 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：l 证书的标准号、炉批号等与实物标记是否相符l 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

10、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：l 三类容器l 一、二类有怀疑l 质证书注明“复印件无效”者l 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）l 逐张宏观（表面质量、材料标记）、厚度测试（规格、怎么测）l 按炉号化学成分、l 按批号力学性能和冷弯性能、l 逐张UT（产品有要求，制造未提供UT保证）锻件：l 硬度和化学成分（证书项目齐全）、l 力学性能（硬度和化学成分有怀疑）l 免做（自用）焊条：免做（有证书和清晰牢固的标志）（3） 常用材料介绍钢板：牌号标准S（）P（）b（MPa）

11、s（MPa）Akv（J）Q235AGB7000.0500.045375（下限）235Q235B0.0450.04527（20）纵向Q235C0.0400.04027（0）纵向Q235D0.0350.03527（-20）纵向20gGB7130.0350.035400（下限）24527（20）横向20RGB66540.0200.030400（下限）24527（0）横向16MnR0.0200.030510（下限）34531（0）横向16MnDRGB35310.0250.030490（下限）31524（-40）横向钢管：牌号标准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

12、倍组织脱碳层20GB8162122220GB8163122逐根逐根逐根20GB3087122222逐根协议协议20GGB531012226逐根逐根逐根逐根22222G高压管锻件：锻件级别硬度拉伸冲击超声I件件II批批批批批III批批批批批件件件IV件件件件件件件件JB47262000压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB47272000低温压力容器用低合金锻件JB47282000压力容器用不锈钢锻件（4） 材料代用（第27条）1） 优代劣：l 前提：有相应设计资格，原设计单位备案，竣工图上记载l 限16MnR、20R、Q235板；16Mn、10、20锻件和管材2）20R与20g：l 20g不能代2

13、0R（20g冲击性能低于20R）l 20g可代Q235（5） 材料的监检l 审查材料质量证明书、材料复验报告（每批签字）l 检查材料标记移植（核对一致性，材料追溯，材料标记分布图）l 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100200（对碳素钢和低合金钢大致在500600），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3050，保持一定时间后在空气中冷却。目的：细化晶粒，

14、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10501100，保温一段时间（25mm/h）,然后快速冷却至427以下，目的：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850900，保温6小时，在空气中冷却或缓冷。目的：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：l 炉内整体热处理l 整体热处理2、 部热处理：l 分段热处理（炉外部分保温，重叠1500mm）l 局部热处理（整条焊缝）（3）压力容器和受压元件焊后热处

15、理要求l 高压容器l 中压反应和储存容器l 移动式压力容器l 有应力腐蚀的容器（液化石油气、液氨）l 盛装毒性为极度和高度危害介质的容器l 钢材厚度：碳素钢 32mm(预热100,38mm)16MnR 30mm(预热100,34mm)高合金钢（CrMo）任意厚度l 电渣焊焊缝应进行正火处理l 旋压封头（4）不要求热处理l 奥氏体不锈钢l 有色金属制压力容器（5）热处理监检要求l 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：l 焊高（GB150表103 P123）l 棱角度：E10板

16、厚2且5mml 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：l 不得咬边：b540MPa、CrMo、奥氏体不锈钢、低温容器、球形容器、1.0l 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l 除与焊缝相同的外+分层l 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l 承受内压容器：e1Di 且25mm (锻焊容器1)4、 直线度（L30m）

17、l JB471092钢制塔式容器：任意3m长，偏差3mm；L15m， 偏差0.5L/1000+85、 焊缝布置l 十字焊缝l 相邻环缝长度300mm；l 相邻纵缝外弧长度3板厚 且100mml 焊缝上开孔（1.5开孔直径范围内100探伤）l 被补强圈、支座、垫板覆盖的焊缝应磨平，且100探伤l 避免内件焊缝与主体焊缝交叉（跨越）6、 封头形状偏差l 样板：弦长3/4Di 内样板l 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l 移动式压力容器（批量除外）l P10MPa容器l 现场组焊的球形储罐l b540MPa的容器和CrMo制容器l 盛装毒性为极度

18、或高度危害介质的容器l 异种钢（不同组别）焊接的压力容器l 凡需经过热处理达到力学性能要求的容器l 15MnVR 20mm l t12mm；16MnR 20mm l 0 t -10：20R 25mm；16MnR 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）l 连续30台l 同牌号材料l 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）l 同热处理规范的产品焊接试板测试数据l 单位技术负责人批准2、 组批原则l 同钢号l 同焊接工艺l 同热处理工艺l 连续生产的10台（生产间断不超过半年）l P1.6MPa，Q235、20R、16Mn

19、R每半年抽一台3、评定准则l 不合格：加倍制作试板，并加金相检验l 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l 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；l 制板应在纵缝的沿长线上与纵缝同时焊接l 现场组焊球罐，应制作横、立、仰三块试板l 有热处理要求的容器，试板应随容器一起进行热处理l 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：l JB4744-2000钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验l GB150-1998附录E已不执行2、 拉伸试验：l 30mm时，试样数量1l 30mm时, 试样数量N

20、 （碳素钢95b下限；合金钢97b下限）3、 弯曲试验1） 数量：l 20mm时，面弯、背弯各一或二个侧弯（1020mm）l 20mm时，二个侧弯2） 试验参数（钢）l 弯心直径4a （原为3a）l 支座距离6a3 （原为5.2a）l 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单面焊碳素钢、奥氏体不锈钢90其他低合金钢、合金钢503） 合格指标l 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：l 一般：3 焊缝金属l b540MPa、CrMo、60mm：6 焊缝金属l 低温容器：3

21、 热影响区2）合格指标(截面1010)l 常温：平均值27J l 低温：b450MPa 18J；450515MPa 20J；515650MPa 27Jl 允许一个试样的冲击功低于规定值的705、 复验l 拉、弯不合格：取双倍试样复验l 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）：l 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l 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l 38mm R

22、Tl 38mm （或b540MPa：205.0MPa的容器l b540MPa的容器和CrMo制容器l 盛装毒性为极度或高度危害介质的容器l 30mm 碳素钢、16MnRl 25mm 15MnVR、15MnV、20MnMo和奥氏体不锈钢l 16mm CrMo钢l 进行气压试验的容器l 使用后无法进行内外部检验或耐压试验的容器l 疲劳分析设计容器l 电渣焊容器l 设计压力0.6MPa管壳式余热锅炉2、 要求100RT或100UT探伤部件和部分（对接接头）l 拼焊封头（不含先成形后组焊的拼接封头）l 拼接管板l 拼接补强圈l 局部探伤中的交叉焊缝和被其他元件覆盖的焊缝l 开孔中心为圆心，1.5倍开孔

23、直径为半径的圈中所包容的焊缝3、 局部探伤比例l 20l 50 铁素体钢制低温压力容器4、 公称直径250mm接管探伤l 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28mm接管）l 公称直径250mm其28mm时，所有对接接头仅做表面探伤（3） 合格级别l 要求100RT或UT探伤容器： JB473094 AB级 II级合格l 局部探伤： JB473094 AB级 III级合格l 要求100RT或100UT探伤的部件焊缝：随主体（4） 扩探l 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）l 仍不

24、合格，全探（5） 监检方法1、 审查探伤报告：l 探伤方法是否合适l 核实探伤比例和位置l 核实扩探比例l 结论是否与内容相符2、 射线底片抽查l 抽查数量30，且10张（不足10张全查）l T字头、返修片必查九、耐压试验1、试验压力：T= tT耐压试验压力设计压力（再用为最高工作压力）试验温度下的材料的许用应力t设计温度下的材料的许用应力耐压试验压力系数型式材料压力等级压力系数液压气压固定式钢和有色金属低压1.251.15中压1.251.15高压1.25移动式中、低压1.501.152、试验要求1） 介质温度：l 碳素钢、16MnR、15MnVR（正火）：T5 l 其他低合金钢：T15l 气

25、压试验的气体：T152） 压力表l 两只量程相同并校验（一年有效期）合格的表l 量程：2倍左右，最低1.5倍，最高3倍（表盘直径100mm）l 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l 氯离子含量25mg/L4） 试验程序l 液压试验：设计压力试验压力（保30分）80试验压力检查l 气压试验：10试验压力（保510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：l 无渗漏、无可见变形l 严禁用加压来维持试验压力不变4、 监检方法（A项）：l 监检人员必须到现场l 检查试验装置、仪表和准备工作l 监督试验

26、过程l 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：l 盛装毒性为极度、高度危害介质的容器l 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：T154、 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l 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l 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）：l 审查产品铭牌，并打监检钢印l 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21