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1、无损检测无损检测 新容规第四章第新容规第四章第4.54.5节为无损检测部分内容。节为无损检测部分内容。本本讲讲对对新新容容规规无无损损检检测测部部分分的的内内容容、主要特点和注意事项进行简要分析。主要特点和注意事项进行简要分析。随随着着大大直直径径厚厚壁壁压压力力容容器器日日益益增增多多,对对现现场场组组焊焊厚厚度度超超过过100 mm的的压压力力容容器器焊焊缝缝的的射射线线照照相相已已成成为为约约束束压压力力容容器器制制造造的的瓶瓶颈颈,尤尤其其是是厚厚度度达达到到200 mm及及200 mm以上的压力容器焊缝以上的压力容器焊缝,实施射线照相是很困难的。实施射线照相是很困难的。一、无损检测部
2、分引入新技术一、无损检测部分引入新技术(4.5.2)新新容容规规第第八八十十三三条条引引入入衍衍射射时时差差法法超超声声检检测测技技术术（TOFD）(三三)可可 以以 采采 用用 衍衍 射射 时时 差差 法法 超超 声声 检检 测测（TOFD）代代替替射射线线检检测测。这这对对国国内内大大型型压压力力容容器器的的制制造造、安安装装具具有有重重要要作作用用。TOFD衍衍射射时时差差法法超超声声检检测测技技术术是是利利用用缺缺陷陷端端点点的的衍衍射射波波信信号号进进行行检检测测和和测测定定缺缺陷陷尺尺寸寸的的一一种种超超声声检检测测方方法法,通通常常采采用用一一发发一一收收模模式式的的双双探探头头
3、结结构构。TOFD衍衍射射时时差差法法超超声声检检测测技技术术与与其其他他无无损损检检测测技技术术相相比比,有有可可靠靠和和精精确确的的优优点点。美美国国在在ASME规规范范第第卷卷动动力力锅锅炉炉部部分分、第第卷卷压压力力容容器器部部分分以以案案例例形形式式,对对TOFD衍衍射射时时差差法法超超声声检检测测技技术术代代替替射线检测方法提出了建议。射线检测方法提出了建议。2007年年国国家家质质量量监监督督检检验验检检疫疫总总局局以以国国质质检检特特函函(2007)402号号文文关关于于进进一一步步完完善善锅锅炉炉压压力力容容器器压压力力管管道道安安全全监监察察工工作作的的通通知知规规定定，对
4、对现现场场制制造造安安装装壁壁厚厚60 mm 以以上上的的压压力力容容器器,可可以以采采用用TOFD检检测测方方法法替替代代射线检测。射线检测。我我国国的的TOFD衍衍射射时时差差法法超超声声检检测测技技术术及及其其推推广广应应用用已已经经日日趋趋成成熟熟,并并处处于于国国际际先先进进水水平平,某某些些方方面面甚甚至至处处于于国国际际领领先先水水平平。新新容容规规将将其其作作为为一一种种法法定定的的检检测测方法是完全合理和十分必要的。方法是完全合理和十分必要的。二、压力容器对接接头内部缺陷无损检测方法二、压力容器对接接头内部缺陷无损检测方法 的选择的选择(4.5.2)对对接接接接头头内内部部缺
5、缺陷陷无无损损检检测测方方法法的的选选择择通通常常由由设设计计单单位位依依据据相相关关标标准准的的要要求求,在在设设计计图图样样中中提提出出。制制造造、安安装装单单位位则则根根据据自自身身的的资资质质和和潜潜在在能能力力,按按照照压压力力容容器器的的材材质质、结结构构、制制造造方方法法、工工作作介介质质、使使用用条条件件以以及及按按风风险险评评估估要要求求确确定定的的失失效效模模式式和和检检验验策策略略,预预计计可可能能产产生生的的缺缺陷陷种种类类、形形状状、部部位位和方向和方向,制定合适的无损检测工艺。制定合适的无损检测工艺。局局部部无无损损检检测测的的压压力力容容器器,其其最最终终安安全全
6、主主要要由由制制造造、安安装装单单位位的的质质量量保保证证体体系系进进行行控控制制,由由制制造造安安装装单单位位负负责责,局局部部无无损损检检测测的的部部位位由由制制造造安安装装单单位位检检验验部部门门根根据据实实际情况指定际情况指定是权责统一。是权责统一。由由于于焊焊缝缝交交叉叉部部位位焊焊接接条条件件比比较较苛苛刻刻,质质量量很很难难控控制制;被被其其他他元元件件覆覆盖盖的的焊焊缝缝,使使用用过过程程中中很很难难再再进进行行检检测测。因因此此对对所所有有的的焊焊缝缝交交叉叉部部位位以以及及将将被被其其他他元元件件覆覆盖盖的的焊焊缝缝部部分分必必须须进进行行检检测测,检检测测结结果果应应该该
7、有有可可记记录录性性,这这对对保保证焊接接头质量和定期检验来说是有利的。证焊接接头质量和定期检验来说是有利的。局局部部无无损损检检测测的的压压力力容容器器,若若在在检检测测部部位位发发现现超超标标缺缺陷陷,则则表表示示目目前前的的焊焊接接工工艺艺或或焊焊工工技技术术水水平平可可能能存存在在问问题题,因因此此应应扩扩大大检检测测比比例例来来进进行行验验证证,若若扩扩大大测测仍仍有有问问题题,则则表表明明整整条条焊焊接接接接头头的的质质量量已已无无法法信信赖赖,因因此此只只有有全全部部进进行行无无损损检检测测。新新容容规规4.5.3.2条条中中的的这这些些规规定定对对于于提高产品质量应该说是合理的
8、。提高产品质量应该说是合理的。由由上上知知，新新容容规规让让压压力力容容器器制制造造单单位位根根据据设设计计图图样和有关标准的规定选择检测方法。样和有关标准的规定选择检测方法。老老容容规规则则规规定定压压力力容容器器制制造造单单位位应应根根据据本本规规程程和和有关标准的规定选择探伤方法。有关标准的规定选择探伤方法。新新、老老容容规规对对检检测测方方法法的的选选择择都都提提出出了了要要求求。但但新新容容规规未未明明确确规规定定铁铁磁磁性性材材料料压压力力容容器器的的表表面面检检测应优先应用磁粉检测。测应优先应用磁粉检测。(第八十三条第八十三条)1、新新容容规规对对低低碳碳钢钢和和低低合合金金钢钢
9、（铁铁素素体体钢钢）制制低低温温容容器器局局部部无无损损检检测测的的比比例例应应大大于于等等于于50%。2、对对接接头接接头100%射线或超声检测射线或超声检测 (一一)图图样样和和相相关关标标准准规规定定应应当当进进行行全全部部射射线线或或超超声声检测的压力容器。检测的压力容器。(二二)第第类压力容器。类压力容器。(三三)按分析设计标准制造的压力容器。按分析设计标准制造的压力容器。(四四)采用气压试验的压力容器。采用气压试验的压力容器。(老的为第老的为第85条条)三、对接接头的无损检测比例三、对接接头的无损检测比例(4.5.3.2)3、对对于于Rm 540MPa的的高高强强度度材材料料焊焊缝
10、缝,由由于于缺缺口口敏敏感感性性比比较较高高,产产生生细细长长型型冷冷、热热、再再热热和和应应力力腐腐蚀蚀裂裂纹纹的的趋趋势势比比较较明明显显,因因此此,每每条条焊焊缝缝还还应应当当附附加加局局部部超超声声检检测测；如如采采用用超超声声检检测测，附附加加局局部部检检测测应应当当包包括括所所有有的的丁丁字字口口焊焊缝缝，附附加加局局部部检检测测的的方方法法和和比比例例按按本本规规程程，增增加加原原无无损损检检测测比比例例的的20%（理理解解一一下下,是是什什么么的的20%）。4、局部无损检测压力容器的某些部位、局部无损检测压力容器的某些部位局局部部无无损损检检测测的的部部位位，老老容容规规对对有
11、有下下列列几几条条必必须须100%无损检测无损检测(射线或超声射线或超声):a)先拼板后成形的凸形封头先拼板后成形的凸形封头;b)拼接管板对接接头；拼接管板对接接头；c)拼接补强圈的对接接头。拼接补强圈的对接接头。新新容容规规第第4.5.3.2.3条条提提到到，“局局部部无无损损检检测测的的部部位位由由制制造造单单位位检检验验部部门门根根据据实实际际情情况况指指定定。但但对对所所有有的的丁丁字字口口焊焊接接接接头头以以及及将将要要被被其其他他元元件件所所覆覆盖盖的的焊焊接接接接头头应应当当进进行行射射线线检检测测。”未未提提及及上上述述几几条条，且且检检测测比例未明确。比例未明确。新新容容规规
12、规规定定对对有有无无损损检检测测要要求求的的角角接接接接头头、T形形接接头头,确确实实不不能能进进行行射射线线或或者者超超声声检检测测时时,应应当当进进行行100%表面检测。表面检测。(4.5.3.1第（第（3）点）点)四、角接接头、四、角接接头、T形接头的无损检测形接头的无损检测 新新容容规规规规定定，A、B 类类焊焊接接接接头头的的射射线线或或者者超超声声检检测测应应当当按按JB/T 4730的的规规定定执执行行,其其质质量量要要求求和和合合格级别应当满足如下要求：格级别应当满足如下要求：(1)对对接接焊焊接接接接头头应应当当进进行行100%无无损损检检测测的的钢钢制制压压力力容容器器等等
13、,当当采采用用射射线线检检测测时时,其其射射线线检检测测技技术术等等级级不不应应低于低于AB 级级,其合格级别不应低于其合格级别不应低于级级;当当采采用用超超声声检检测测时时,其其超超声声检检测测技技术术等等级级不不应应低低于于B 级级,合格级别不应低于合格级别不应低于级。级。五、焊接接头内部质量的无损检测要求五、焊接接头内部质量的无损检测要求 和合格级别（和合格级别（4.5.34）(2)对对接接焊焊接接接接头头应应当当进进行行局局部部无无损损检检测测的的钢钢制制压压力力容容器器,当当采采用用射射线线检检测测时时,其其射射线线检检测测技技术术等等级级不不应应低低于于AB 级级,其其合合格格级级
14、别别不不应应低低于于级级,且且不不允允许许有有未未焊焊透透;当当采采用用超超声声检检测测时时,其其超超声声检检测测技技术术等等级级不不应应低低于于B 级级,合合格级别不应低于格级别不应低于级。级。(3)有无损检测要求的钢制角接接头、有无损检测要求的钢制角接接头、T形接头形接头,当采用射当采用射线检测时线检测时,其射线检测技术等级不应当低于其射线检测技术等级不应当低于AB 级级,其合格其合格级别为级别为级级;当采用超声检测时当采用超声检测时,其超声检测技术等级不应其超声检测技术等级不应当低于当低于B级级,合格级别不应当低于合格级别不应当低于级。级。(6)对于采用衍射时差法超声检测的焊接接头对于采
15、用衍射时差法超声检测的焊接接头,其合格其合格级别不应当低于级别不应当低于级。级。(7)当分别采用射线检测、衍射时差法超声检测或者当分别采用射线检测、衍射时差法超声检测或者脉冲反射法超声检测时脉冲反射法超声检测时,其质量要求和合格级别其质量要求和合格级别,应当按应当按各自执行的规程确定各自执行的规程确定,并且均应当合格。并且均应当合格。现现场场组组装装焊焊接接的的压压力力容容器器，在在耐耐压压试试验验前前，应应当当对对现现场场焊焊接接的的焊焊接接接接头头进进行行表表面面无无损损检检测测；在在耐耐压压试试验验后后，应应当当进进行行20%（局局部部）表表面面无无损损检检测测。若若发发现现裂裂纹纹等等
16、超超标标缺缺陷陷，则则应应当当进进行行补补充充检检测测，若若仍仍不不合合格格，则则应应当对该焊接接头做全部表面无损检测。当对该焊接接头做全部表面无损检测。六、现场组焊压力容器表面无损检测六、现场组焊压力容器表面无损检测现现场场组组装装焊焊接接的的压压力力容容器器由由于于现现场场条条件件的的限限制制,其其预预热热、焊焊接接工工艺艺和和热热处处理理工工艺艺很很难难控控制制,因因此此在在制制造造安安装装后后以以及及耐耐压压试试验验前前、后后,焊焊接接接接头头仍仍有有可可能能产产生生延延迟迟裂裂纹纹和和再再热热裂裂纹纹等等缺缺陷陷。因因此此在在耐耐压压试试验验前前、后后进进行行表表面面无无损检测是很有
17、必要的。损检测是很有必要的。为为了了保保证证现现场场组组焊焊重重要要压压力力容容器器的的质质量量,前前面面得得到到,现现场场组组焊焊的的球球形形压压力力容容器器,在在耐耐压压试试验验前前,应应当当对对现现场场焊焊接接的的焊焊接接接接头头进进行行表表面面无无损损检检测测;在在耐耐压压试试验验后后,应应当当进进行行不不少少于于20%的的表表面面无无损损检检测测。若若发发现现裂裂纹纹等等超超标标缺缺陷陷,则则应应当当进进行行补补检检测测(在在该该缺缺陷陷两两端端的的延延伸伸部部位位增增加加检检测测长长度度,增增加加的的长长度度为为该该焊焊接接接接头头长长度度的的10%且且不不少少于于250 mm);
18、若若仍仍存存在在不不允允许许的的缺缺陷陷,则则应应当当对对该该焊焊接接接接头头进进行行全全部部表表面面检检测测。这这种种处处理理方方式式从从中中国国的的现现状状和和保保证证安全来说应当是必要和及时的。安全来说应当是必要和及时的。用用于于制制造造压压力力容容器器壳壳体体并并且且厚厚度度大大于于或或等等于于12mm 的的碳碳素素钢钢和和低低合合金金钢钢钢钢板板（不不包包括括多多层层压压力力容容器器的的层层板板），凡凡符符合合下下列列条条件之一的，应当逐张进行超声检测：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、高度危害的压力容器。盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器。(2)
19、在湿硫化氢腐蚀环境中使用的压力容器。在湿硫化氢腐蚀环境中使用的压力容器。(3)设计压力大于等于设计压力大于等于10MPa 的压力容器。的压力容器。(4)压力容器产品标准中规定逐张进行超声检测的钢板。压力容器产品标准中规定逐张进行超声检测的钢板。钢钢板板超超声声检检测测应应当当按按JB/T4730.32005承承压压设设备备无无损损检检测测 第第3 部部分分：超超声声检检测测的的规规定定。用用于于第第(1)至至第第(3)项项的的钢钢板板，合合格格等等级级应应当当不不低低于于级级。用用于于第第(4)项项的的钢钢板板，合合格格等等级级应应当当按相应压力容器引用标准的规定。按相应压力容器引用标准的规定
20、。七、七、原材料无损检测原材料无损检测2.5钢板超声检测钢板超声检测原原材材料料和和零零部部件件的的无无损损检检测测主主要要采采用用超超声声检检测测、磁磁粉粉检检测测、渗渗透透检检测测和和涡涡流流检检测测。其其检检测测方方法法和和质质量量分分级级可可执执行行JB/T 47302005承承压压设设备备无无损损检检测测标标准准,其其检检测测比比例例和和合合格格级级别别可可以以按按引引用用标标准准或或者者设设计计图图样样的要求确定。的要求确定。超超声声检检测测主主要要适适用用于于检检测测承承压压设设备备原原材材料料和和零零部部件件的的内内部部缺缺陷陷;包包括括6250 mm的的碳碳素素钢钢、低低合合
21、金金钢钢、铁铁素素体体型型不不锈锈钢钢、马马氏氏体体型型不不锈锈钢钢、奥奥氏氏体体型型不不锈锈钢钢、双双相相钢钢和和镍镍及及镍镍基基合合金金板板材材;厚厚度度大大于于或或等等于于6 mm的的铝铝及及铝铝合合金金和和钛钛及及钛钛合合金金板板材材;厚厚度度小小于于等等于于1000 mm碳碳钢、低合金钢钢锻件。钢、低合金钢钢锻件。超超声声检检测测也也适适用用于于基基板板厚厚度度大大于于或或等等于于6 mm的的不不锈锈钢钢、钛钛及及钛钛合合金金、铝铝及及铝铝合合金金、镍镍及及镍镍基基合合金金复复合合板板;径径为为12660 mm、壁壁厚厚2 mm 的的碳碳钢钢、低低合合金金钢钢无无缝缝钢钢管管;外外径径为为12 400 mm、壁壁厚厚为为235 mm奥奥氏氏体体不不锈锈无无缝缝钢钢管管;直直径径M36 mm 碳碳钢钢、低低合合金金钢钢螺螺栓栓;厚厚度度小小于于等等于于500 mm的的奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢锻锻件件和和不不锈锈钢钢堆焊层等。堆焊层等。磁磁粉粉检检测测适适用用于于检检测测铁铁磁磁性性原原材材料料和和零零部部件件的的表表面面和和近近表表面面缺缺陷陷;通通常常包包括括碳碳素素钢钢、低低合合金金钢钢、铁铁素素体体型型不不锈锈钢钢、马马氏氏体体型型不不锈锈钢钢钢钢板板和和钢钢管管;碳碳钢钢、低低合合金金钢钢钢钢锻件和螺栓等。锻件和螺栓等。