GB150钢制压力容器《压力容器安全技术监察规程》.pptVIP

压力容器培训GB150钢制压力容器 压力容器安全技术监察规程 压力容器类别及制造许可证级别划分 一 公司制造资格简介我公司的制造资格为A2级 其制造范围可参见下表所列 二 压力容器制造许可级别划分 压力容器类别及制造许可证级别划分 三 压力容器分类1 容规 中压力容器分类原则 1 符合第2条适用范围的压力容器 2 根据压力容器的压力等级 品种 介质的毒性程度和爆炸危险程度进行划分 2压力容器的压力等级 根据压力容器的设计压力 p 划分为四个压力等级低压 代号L 0 1Mpa p 1 6Mpa中压 代号M 1 6Mpa p 10Mpa高压 代号H 10Mpa p 100Mpa超高压 代号U p 100Mpa 压力容器类别及制造许可证级别划分 三 压力容器分类3压力容器的品种 1 按生产工艺过程中的作用原理 分为 反应压力容器 代号R 主要用于完成介质的物理 化学反应的压力容器 换热压力容器 代号E 主要用于完成介质的热量交换的压力容器 分离压力容器 代号S 主要用于完成介质的流体压力平衡和气体净化分离的压力容器 储存压力容器 代号C 主要用于储存 盛装气体 液体 液化气体等介质的压力容器 2 按压力容器的结构特点 材料等 分为固定式压力容器 移动式压力容器 管壳式余热锅炉 球形储罐 低温存储容器 高强度级别材料制造的容器 搪玻璃压力容器等 压力容器类别及制造许可证级别划分 三 压力容器分类4压力容器中化学介质的毒性程度的分级和爆炸危险程度的划分 1 按照HG20660 压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类 中表1 4 附表1 2中所列介质的分类确定 2 HG20660中未列入的 可查找 化学危险品手册 中的参数 按以下原则确定其毒性程度极度毒性 最高允许浓度 0 1mg m3 高度毒性 最高允许浓度0 1 1 0mg m3 中度毒性 最高允许浓度1 0 10mg m3 轻度毒性 最高允许浓度 10mg m3 3 爆炸危险介质的确定 气体或液体的蒸气 薄雾与空气混合形成爆炸混合物 其爆炸下限小于10 或其爆炸下限与上限的差值大于 等于20 的介质 压力容器类别及制造许可证级别划分 三 压力容器分类5 容规 中压力容器类别的划分 根据压力容器的压力等级 品种 介质的毒性程度和爆炸危险程度划分为三类 1 下列情况之一的 为第三类压力容器 1 高压容器 2 中压容器 仅限毒性程度为极度和高度危害介质 3 中压储存容器 仅限易娥或毒性程度为中度危害介质 且PV乘积大于等于10Mpa m3 4 中压反应容器 仅限毒性程度为极度和高度危害介质 且PV乘积大于等于0 5Mpa m3 5 低压容器 仅限毒性程度为极度和高度危害介质 且PV乘积大于等于0 2Mpa m3 6 高压 中压管壳式余热锅炉 7 中压搪玻璃压力容器 8 使用强度级别较高 指相应标准中抗立强度规定值下限大于等于540MPh 的材料制造的压力容器 9 移动式压力容器 包括铁路罐车 介质为液化气体 低温液体 罐式汽车 液化气体运输 半挂 车 低温液体运输 半挂 车 永久气体运输 半挂 车 和罐式集装箱 介质为液化气体 低温液体 等 10 球形储罐 容积大于等于50m3 11 低温液体储存容器 容积大于5m3 压力容器类别及制造许可证级别划分 三 压力容器分类5 容规 中压力容器类别的划分 2 下列情况之一的 为第二类压力容器 本条第1款规定的除外 1 中压容器 2 低压容器 仅限毒性程度为极度和高变危害介质 3 低压反应容器和低压储存容器 仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质 4 低压管壳式余热锅炉 5 低压搪玻璃压力容器 3 低压容器为第一类压力容器 本条第1款 第2款规定的除外 注 1 按 容规 划分类别的压力容器必须是符合第2条适用范围的压力容器 2 第2条第2款中所列的压力容器其设计 制造和安装 使用管理与修理改造应符合 容规 的要求 3 多腔压力容器的类别划分 1 分别按各腔的设计压力 容积等进行类别划分 2 按照类别高的压力腔作为该容器的类别 并按该类别进行使用管理 3 按照每个压力腔各自的类别分别提出设计 制造技术要求 4 图样中技术特性表中的容器类别应按 第三类 第二类 第一类 的型式标注 压力容器类别及制造许可证级别划分 压力容器类别的简明判断 主要内容 1 总论2 材料3 主要受压元件4 制造 检验 验收 主要内容 1 总论2 材料3 主要受压元件4 制造 检验 验收 1 1GB150适用范围 GB150Pg1 压力 适用于设计压力不大于35MPa 不低于0 1MPa及真空度高于0 02MPa温度 钢材允许使用温度 1 总论 适用范围 适用范围 1 总论 1 2GB150管辖范围 GB150Pg3 容器壳体及与其连为整体的受压零部件1 容器与外部管道连接焊缝连接第一道环向焊缝端面法兰连接第一个法兰密封面螺纹连接第一个螺纹接头端面专用连接件第一个密封面2 接管 人孔 手孔等的封头 平盖及紧固件3 非受压元件与受压元件焊接接头 如支座 垫板 吊耳等 4 连接在容器上的超压泄放装置 1 总论 1 3 容规 的适用范围 第一章总则第2条Pg5 同时具备的三个条件 最高工作压力 pw 大于等于0 1Mpa 不含液体静压力 内直径 非圆形截面指其最大尺寸 大于等于0 15m 且容积 V 大于等于0 025m3 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 1 总论 1 4 容规 管辖范围与GB150的适用范围的主要区别 1 总论 1 4 容规 管辖范围与GB150的适用范围的主要区别 续表 1 总论 1 5 容规 与标准的关系1 5 1 容规 和强制性标准都具有强制性 推荐性标准的采用是志愿的 只有被法规引用后才具有强制性 1 5 2 容规 只提出安全技术的基本要求 不过多涉及具体的技术方法 标准指导技术方法的实现 是规范的技术支撑 1 5 3标准具有相对的统一性 固定的特征 在理论上是可协调的 法规因国家和文化特征的差异 技术贸易壁垒等 各国不统一 1 5 4标准一般只针对某种产品 某种工艺 法规不仅可针对某种产品 还可覆盖某一行业 领域 1 5 5法规标准应当相互融合 协调发展 互不排斥 一起构成和谐统一的体系 1 总论 1 6设计参数1 6 1压力 6个压力 Pw正常工况下 容器顶部可能达到的最高压力Pd与相应设计温度相对应作为设计条件的容器顶部的最高压力Pd PWPc在相应设计温度下 确定元件厚度压力 包括静液柱 Pt压力试验时容器顶部压力Pwmax设计温度下 容器顶部所能承受最高压力 由受压元件有效厚度计算得到 Pz安全泄放装置动作压力Pw Pz 1 05 1 1 PwPd Pz 1 总论 1 6设计参数1 6 2温度Tw在正常工况下元件的金属温度 实际工程中 往往以介质的温度表示工作温度 Tt压力试验时元件的金属温度 工程中也往往以试验介质温度来表示试验温度 1 总论 1 6设计参数1 6 3壁厚 6个厚度 c计算厚度 由计算公式得到保证容器强度 刚度和稳定的厚度 d设计厚度 d c C2 腐蚀裕量 是由于腐蚀 机械磨损而导致厚度削弱减薄量 n名义厚度 n d C1 钢材负偏差 圆整量 e有效厚度 e n C1 C2 c min设计要求的成形后最小厚度 min n C1 GB1503 5 6壳体加工成形后最小厚度是为了满足安装 运输中刚度而定 而 min是保证正常工况下强度 刚度 寿命要求而定 坯坯料厚度 坯 d C1 C3 其中 C3制造减簿量 主要考虑材料 黑色 有色 工艺 模压 旋压 冷压 热压 所以C3值一般由制造厂定 1 总论 各厚度之间的相互关系 1 总论 1 6设计参数1 6 4许用应力许用应力是材料力学性能与相应安全系数之比值 b nb s ns D nD n nn当设计温度低于20 取20 的许用应力 主要内容 1 总论2 材料3 主要受压元件4 制造 检验 验收 2 材料 2 1总则 针对工艺部门要求对以下几点要求重点掌握 GB150要求的其他几条详见第四章Pg8 2 1 1压力容器受压元件用钢应符合本章规定 非受压元件用钢 当与受压元件焊接时 也应是焊接性良好的钢材2 1 2压力容器受压元件用钢应由平炉 电炉 氧气转炉冶炼 技术要求应符合国家相应标准规定2 1 3容器用钢应有钢材生产单位的质量证明书 用材单位按其验收 复验2 1 4选材应考虑容器的使用条件 材料的焊接性能 容器的制造工艺及经济合理性2 1 5钢材的机械性能试验要求 2 材料 2 2材料中元素的控制 容规 第二章第11 12条Pg10 1 用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢 其含碳量不应大于0 25 碳含量高影响焊接性能 2 压力容器专用钢材的磷含量不应大于0 030 降低钢的塑性和韧性 尤其是低温韧性 3 压力容器专用钢材的硫含量不应大于0 020 产生热脆 导致开裂 并使焊缝产生气孔和裂纹 2 3压力容器受压元件采用国外材料应符合的要求 容规 第二章第22条Pg14 1 应选用国外压力容器规范允许使用且国外已有使用实例的材料 其使用范围应符合材料生产国相应规范和标准的规定 2 技术要求一般不得低于国内相应材料的技术指标 3 制造单位应有该材料的质量证明书 首次使用前 应进行焊接工艺评定和焊工考试 并对化学成分 力学性能进行复验 4 国内材料生产单位按国外牌号生产的材料 应通过产品鉴定并经国家安全监察机构批准 2 材料 2 4材料复验 容规 第二章25条Pg16 压力容器主要受压元件用材需要复验的 按 容规 第25条相关规定进行复验 2 4 1用于制造第三类压力容器的钢板必须复验复验内容 表面质量 材料标志 化学成分 力学性能 冷弯性能 未有超探质保书的 复验内容详见 容规 Pg16 2 4 2用于第一 第二类压力容器的钢板有下列情况之一的应复验 a 设计图样要求复验的b 用户要求复验的c 不能确定材料的真实性或对材料的性能化学成分怀疑的d 材料质量证明书注明复印件无效或不等效的2 4 3用于制造第三类压力容器的锻件的复验 复验要求按 容规 Pg16 2 4 4取得国家安全监察机构产品安全质量认证并有免复验标志的材料 可免做复验 2 材料 2 5材料代用原则 容规 第27条Pg17 2 5 1制造单位对主要受压元件的材料代用 原则上应事先由原设计单位设计更改批准文件 2 5 2制造单位有相应的设计资格 且代用材料优于被代用材料 仅限于16MnR 20R Q235系列钢板 16Mn 10 20 锻件或钢管的相互代用 可由制造单位的设计部门批准并承担相应责任 同时需向原设计单位备案 原设计单位有异议时 应及时向制造单位反馈 2 5 3代用材料应具有与被代用钢材相同或相近的化学成份 交货状态 检验项目 性能指标和检验率 以及尺寸公差 表面质量等 对用较高质量钢材作为代用材料时 尚需考虑经济合理性 2 材料 2 6钢板2 6 1钢板的分类碳素钢 Q235 A F Q235 A Q235 B Q235 C 20R等低合金钢 16MnR 15MnVR 15CrMoR等高合金钢 不锈钢 0Cr18Ni9 0Cr18Ni10Ti0Cr17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2等 2 材料 2 6 2下列碳素钢和低合金钢 应在正火状态下使用 GB150第4 2 5条Pg9 a 用于壳体厚度大于30mm的20R和16MnR b 用于其他受压元件 法兰 管板 平盖等 的厚度大于50mm的20R和16MnR c 厚度大于16mm的15MnVR2 6 3下列碳素钢和低合金钢 应逐张进行拉伸和夏比 V型缺口 和冲击 常温或低温 试验 GB150第4 2 6条Pg9 a 调质状态供货的钢板b 多层包扎压力容器的内筒钢板c 用于壳体厚度大于60mm的钢板 2 材料 2 6 4用于壳体的下列钢板 当使用温度和钢板厚度符合下述情况时 应每批取一张或按GB1504 2 6条逐张夏比低温冲击试验 GB150第4 2 7条Pg9 a 使用温度低于0 时 厚度大于25mm的20R 厚度大于38mm的16MnR 15MnVR 15CrMoR 任意厚度的18MnMoNbR 13MnNiMoNbR和Cr Mo钢板b 使用温度低于 10 时 厚度大于12mm的20R 厚度大于20mm的16MnR 15MnVR 15MnVNR 2 材料 2 6 5用于壳体的下列碳素钢和低合金钢钢板 符合下列条件之一的应逐张进行超声波检测 其检测方法和质量标准按J 的规定GB150规定 GB150第4 2 9条Pg10 a 厚度大于30mm的20R和16MnR 质量等级应不低于 级b 厚度大于25mm的15MnVR 15MnVNR 18MnMoNbR 13MnNiMoNbR和Cr Mo钢板 质量等级应不低于 级c 厚度大于20mm的16MnDR15MnNiDR09Mn2VDR09MnNiDR 质量等级应不低于 级d 多层包扎压力容器的内筒钢板 质量等级应不低于 级d 调质状态供货的钢板 质量等级应不低于 级 2 材料 容规 规定 容规 第2章第14条Pg11 a 盛装介质毒性程度为极度 高度危害的压力容器 UT 级b 盛装介质为液化石油气用硫化氢含量大于100mg L的压力容器 UT 级c 最高工作压力大于等于10MPa的压力容器 UT 级d GB150第2章和附录C GB151 GB12337及其他国家标准 行业标准中规定应逐张超探的钢板 质量等级符合相应标准规定e 移动式压力容器 UT 级 2 材料 2 7钢管2 7 1钢管的分类碳素钢 10 20 20G等低合金钢 16Mn 15MnV 15CrMo等高合金钢 不锈钢 0Cr18Ni9 0Cr18Ni10Ti0Cr17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2等 2 材料 2 7 2碳钢和低合金钢钢管使用温度低于或等于 20 时 其使用状态及最低冲击试验温度按下表 GB150表4 4 因尺寸限制无法制备5X10X55小尺寸冲击试样的钢管 免做冲击 各钢号钢管的最低使用温度按附录C规定 2 材料 2 8锻件2 8 1锻件的分类碳素钢 20 35等低合金钢 16Mn 15MnV 15CrMo等高合金钢 不锈钢 0Cr18Ni9 0Cr18Ni10Ti0Cr17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2等锻件的级别根据使用条件 尺寸 重量由设计单位定 并应在图样上注明 用作圆筒和封头的筒形和碗形锻件及公称厚度大于300mm的低合金钢锻件应选用 级或 级 2 材料 2 8 2碳钢和低合金钢锻件使用温度低于或等于 20 时 其热处理状态及最低冲击试验温度按下表 GB150表4 6 休息时间 主要内容 1 总论2 材料3 主要受压元件4 制造 检验 验收 3 主要受压元件 3 1主要受压元件压力容器上主受压元件包括 筒体 封头 端盖 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 换热管 M36以上的设备主螺栓 公称直径大于等于250mm的接管和管法兰 3 主要受压元件 3 2封头 标准号 JB T4746 2000 3 2 1封头的类型a椭圆封头 类型代号 以内径为基准EHA以外径为基准EHB b碟形封头 类型代号 以内径为基准DHA以外径为基准DHB c折锥封头 类型代号 60 折锥CHA 90 折锥CHB 120 折锥CHC d球冠形封头 类型代号 PSH 封头的坯料制备 加工成型 热处理 无损检测详见标准JB T4746 2000 3 主要受压元件 3 3 1适用范围在筒体 封头上开圆孔 椭圆孔或长圆孔 非园孔的a b 2 筒体Di 1500或凸形封头d 1 2Di 且筒体d 520mm 筒体Di 1500或锥形封头d 1 3Di 且筒体d 1000mm 3 3补强圈 标准号 JB T4736 2000 开孔不仅削弱容器强度 也造成局部应力集中 是造成容器破坏重要因素 所以开孔补强是压力容器设计重要组成部分 3 主要受压元件 3 3 2开孔补强形式与作用1 型式两种开孔补强型式 整体补强和局部补强 补强圈 整体补强增加壳体厚度 经济性差 厚壁管 推荐 整体补强锻件与壳体焊接 嵌入式接管 GB150P222图J5a b 局部补强补强圈 推荐 2 作用内压容器 对开孔截面拉伸强度补偿 外压容器 对开孔截面压缩稳定性补偿 防止失稳 3 主要受压元件 3 3 3补强圈制作技术要求a补强圈的坡口型式 A型 B型 C型 D型 E型 编制材料定额时需看清补强圈的坡口型式 决定内外径的下料尺寸b补强圈材料按图样要求 一般与壳体同材质c补强圈为整板制造 在整体补强圈无法安装的情况下可径向分块拼接 并修磨焊缝平齐 UT 合格d补强圈的螺孔应放置在壳体的最低位置 组焊后由螺孔通入0 4 0 5MPa的压缩空气检查连接焊缝的质量e补强圈焊缝成形应圆滑过渡 不得有裂纹 气孔 夹渣等缺陷 必要时右进MT或PT 3 主要受压元件 3 4法兰 标准号 HG20553 HG20592 HG20615 JB T4700 3 4 1法兰分类1 按垫片分类窄面法兰垫片在螺栓孔内侧 一般采用窄面法兰 宽面法兰垫片在螺栓孔两侧2 按整体性程度分类松式法兰法兰与筒体未连成整体 如活套法兰 螺纹法兰整体法兰法兰环 锥颈与筒体连成整体 如长颈法兰任意式法兰如平焊法兰 JB4700中 甲 乙型平焊法兰 3 按密封面型式分类突面法兰由一对平面组成凹凸面法兰由一对相配合的凹面和凸面组成榫槽法兰由一对相配合的榫面和槽面组成环面法兰由一对相配合的环面组成 3 主要受压元件 按密封面形式法兰示意图 3 主要受压元件 3 4 2法兰密封要求法兰是通过紧固螺栓 螺柱 压紧垫片来实现密封 所以法兰设计要防止泄漏 既要保证强度 也要有足够刚性 以保持良好密封性 影响法兰密封因素 a 操作条件 P T 介质b 螺栓的预紧力c 垫片的性能 应考虑垫片材料对温度及其介质相容性 d 法兰密封面形式e 法兰刚度 3 主要受压元件 3 4 3法兰的制作1 带颈法兰应采用热轧或锻件加工制成 加工后的法兰轴线须与原坯件的轴线平行 必要时采用钢板制造带颈法兰时 必须符合下列要求 a 钢板应经超声检测 无分层缺陷 b 应沿钢板轧制方向切割出板条 经弯制 对焊成为圆环 并使钢板表面成为环的侧面 c 圆环的对接接头应采用全焊透结构 d 圆环对接接头应经焊后热处理及100 射线或超声检测 合格标准按JB4700的规定 2 法兰在下列任一情况下应经正火或完全退火热处理 a 法兰断面厚度大于76mm的碳素钢或低合金钢制法兰 b 焊制整体法兰c 锻制法兰3 用钢板或型材制造的法兰环的对接接头 应经焊后热处理 3 主要受压元件 3 4 4垫片垫片种类 非金属垫片橡胶板 橡胶石棉板 聚四氟乙烯 膨胀石墨等金属垫片纯铝 紫铜 软钢 不锈钢等 用于压力 温度较高场合金属包垫片柔性石墨 石棉板为芯材 外包铜 铝 不锈钢 镀锌铁皮常用于中 低压和较高温度场合 缠绕垫片由金属薄带 0Cr13 0Cr18Ni9 08F 和填充带 石墨 柔性石墨 聚四氟乙烯 相间缠绕而成 适用较高压力和温度范围 主要内容 1 总论2 材料3 主要受压元件4 制造 检验 验收 4 制造 检验 验收 4 1主要受压部分的焊接接头分类 4 制造 检验 验收 4 1主要受压部分的焊接接头分类 GB150第10 1 6条 a 圆筒部分的纵向接头 球形封头与圆筒连接的环向接头 各类凸形封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头 均属A类焊接接头 b 壳体部分的环向接头 锥形封头小端与接管连接的接头 长径法兰与接管连接的接头 均属B类焊接接头 但已规定为A C D类的焊接接头除外 c 平盖 管板与圆筒非对接连接的接头 法兰与壳体 接管连接的接头 内封头与圆筒的搭接接头 均属C类焊接接头 d 接管 人孔 凸缘 补强圈等与壳体连接的接头 均属D类焊接接头 但已规定为A B类的焊接接头除外 4 制造 检验 验收 4 2材料标记 GB150第10 1 7条 4 2 1凡制造受压元件的材料应有确认的标记 在制造过程中 如原有确认标记被裁掉或材料分成几块 应于材料切割前完成标记的移植 保证移植的标记正确 无误 清晰 耐久4 2 2对于有防腐要求的不锈钢以及复合钢板制容器 不得在防腐蚀面采用硬印作为材料的确认标记 应采用无氯 无硫记号笔书写 不得采用油漆等有污染的材料书写 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形 GB150第10 2条 4 3 1原材料要求a 加工裕量根据制造工艺确定加工裕量 以确保凸形封头成形后的厚度不小于该部件的名义厚度减去钢板负偏差 冷卷筒节投料的钢板厚度t不得小于其名义厚度减钢板负偏差 b 制造中应避免钢板表面的机械损伤 对于尖锐伤痕以及不锈钢容器防腐蚀表面的局部伤痕 刻槽等缺陷应予修磨 修磨范围的斜度至少为1 3 修磨的深度应不大于该部位钢材厚度t的5 且不大于2mm 否则应予焊补 c 对于复合板的成形件 其修磨深度不得大于复层厚度的3 且不大于1mm 否则应予焊补 4 3 2坡口表面要求a 坡口表面不得有裂纹 分层 夹渣等缺陷 b Cr Mo低合金钢材经火焰切割的坡口表面 应进行磁粉或渗透检测 当无法进行磁粉或渗透检测时 应由切割工艺保证坡口质量 c 施焊前 应清除坡口及其母材两侧表面20mm范围内 以离坡口边缘的距离计 的氧化物 油污 熔渣及其它有害杂质 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 3封头1 封头各种不相交的拼接焊缝中心线间距离至少应为封头钢材厚度t的3倍 且不小于100mm 封头由成形的瓣片和顶圆板拼接制成时 焊缝方向只允许是径向和环向的 如图所示 2 先拼接后成形的封头拼接焊缝 其拼接焊缝的内表面及影响成形质量的拼接焊缝外表面 在成形前应打磨与母材齐平 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 3封头3 用弦长等于封头内径3 4Dn的内样板检查椭圆形 碟形 球形封头内表面的形状偏差 如下图所示 其最大间隙不得大于封头内径Dn的1 25 检查时应使样板垂直于待测表面 对于先成形后拼接制成的封头 允许样板避开焊缝进行测量 4 碟形及折边锥形封头 其过渡区转角半径不得小于图样的规定值 5 封头直边部分的纵向皱折深度应不大于1 5mm 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 4圆筒与壳体1 对口错边量 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 4圆筒与壳体2 棱角度在焊接接头环向形成的棱角E 用弦长等于1 6内径Dn 且不小于300mm的内样板或外样板检查其E值不得大于 t 10 2 mm 且不大于5mm 在焊接接头轴向形成的棱角E 用长度不小于300mm的直尺检查 其E值不得大于 t 10 2 mm 且不大于5mm 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 4圆筒与壳体3 不等厚板削薄要求a B类焊接接头以及圆筒与球形封头相连的A类焊接接头 当两侧钢材厚度不等时 若薄板厚度不大于10mm 两板厚度差超过3mm 若薄板厚度大于10mm 两板厚度差大于薄板厚度的30 或超过5mm时 均应按图8的要求单面或双面削薄厚板边缘 或按同样要求采用堆焊方法将薄板边缘焊成斜面 b 当两板厚度差小于上列数值时 则对口错边量b按GB150第10 2 4 1条要求 且对口错边量b以较薄板厚度为基准确定 在测量对口错边量b时 不应计入两板厚度的差值 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 4圆筒与壳体3 不等厚板削薄要求 L1 L2 3 t1 t2 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 4圆筒与壳体4 直线度要求除图样另有规定外 壳体直线度允差应不大于壳体长度的1 当直立容器的壳体长度超过30mm时 其壳体直线度允差应符合JB T4710的规定 测量方法 壳体直线度检查是通过中心线的水平和垂直面 即沿圆周0 90 180 270 四个部位拉 0 5的细钢丝测量 测量位置离A类接头焊缝中心线 不含球形封头与圆筒连接以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头 的距离不小于100mm 当壳体厚度不同时 计算直线度时应减去厚度差 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 4圆筒与壳体5 圆度承受内压的容器组装完成后 按要求检查壳体的圆度 a 壳体同一断面上最大内径与最小内径之差e 应不大于该断面内径Dn的1 且不大于25mm 如图10 b 当被检断面位于开孔中心一倍开孔内径范围内时 则该断面最大内径与最小内径之差e 应不大于该断面内径Dn的1 与开孔内径的2 之和 且不大于25mm 承受外压的容器及真空容器壳体的圆度在此不作讲解 详细内容见GB150第10 2 4 11条 pg122 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 5产品总装1 壳体组焊要求 GB150第10 2 4 8 10 2 4 9条Pg121 a 在筒体布料时 应考虑第一筒节长度应不小于300mm b 组装时 不宜采用十字焊缝 相邻筒节A类接头焊缝中心线间外圆弧长以及封头A类接头焊缝中心线与相邻筒节A类接头焊缝中心线间外圆弧长应大于钢材厚度t的3倍 且不小于100mm c 壳体上开孔应尽量不安排在焊缝及其邻近区域 符合GB150开孔补强要求的及允许不另行补强的开孔 可在环焊缝区域开孔 但必须按GB150第10 8 2 2条进行100 RT或UT 因开孔而可去除的焊缝可不受探伤质量的影响 d 容器内件和壳体焊接的焊缝应尽量避开筒节间相焊及圆筒与封头相焊的焊缝 e 容器上凡被补强圈 支座 垫板等覆盖的焊缝 均应打磨至与母材齐平 4 制造 检验 验收 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 5产品总装1 壳体组焊要求 容规 第4章第69 70条Pg34 f 在压力容器上焊接的临时吊耳和拉筋的垫板等 应采用与压力容器壳体相同或在力学性能和焊接性能方面相似的材料 并用相适应的焊材及焊接工艺进行焊接 临时吊耳和拉筋的垫板割除后留下的焊疤必须打磨平滑 并应按图样规定进行渗透检测或磁粉检测 确保表面无裂纹等缺陷 打磨后的厚度不应小于该部位的设计厚度 g 不允许强力组装 h 受压元件之间或受压元件与非受压元件组装时的定位焊 若保留成为焊缝金属的一部分 则应按受压元件的焊缝要求施焊 i 外部附件与壳体的连接焊缝 如与壳体主焊缝交叉时 应在附件上开一槽口 以使连接焊缝跨越主焊缝 槽口的宽度应足以使连接焊缝与主焊缝边缘的距离在1 5倍壳体壁厚以上 j 压力容器主要受压元件焊缝附近50mm处的指定部位 应打上焊工代号钢印 应用简图记录焊工代号 并将简图列入产品质量证明书中提供给用户 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 5产品总装2 法兰组焊要求 GB150第10章第10 2 4 6条Pg121 a 法兰面应垂直于接管或圆筒的主轴中心线 接管法兰应保证法兰面的水平或垂直 有特殊要求的应按图样规定 其偏差均不得超过法兰外径的1 法兰外径小于100mm时 按100mm计算 且不大于3mm b 法兰的螺栓通孔应与壳体主轴线或铅垂线跨中布置 如图所示 有特殊要求时 应在图样上注明 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 5产品总装3 管座组焊要求接管 补强圈与壳体的组装形式 组装尺寸按图样 工艺规定 HG20584Pg398 402 a 对不允许插入壳体的接管 其内端应修割至与壳体内表面齐平 并在焊后磨平 b 补强圈应与壳体紧密配合 安装补强圈时 应使螺孔放置在壳体最低位置 c 接管 不含人孔 手孔 到基准面的安装尺寸允差为 6mm 换热器的接管为 3mmd 液面计接管装配公差如下 两接管距离允差为 1 5mm 通过两接管中心垂线的间距不大于1 5mm 通过两接管法兰中心的垂直线间距不大于1 5mm 法兰面的垂直度公差不得大于0 5 100 e 人孔 手孔装配公差如下 人孔 手孔的安装位置尺寸允差为 13mm 人孔 手孔的法兰面与筒体外表面之间的尺寸允差为 10mm 人孔法兰面的最大垂直度或水平度公差为6mm 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 5产品总装4 支座与壳体组焊要求容器上凡被支座 垫板等覆盖的焊缝 均应打磨至与母材齐平 并作100 X射线检测 a 立式容器支座的公差如下 支耳下端到基准面的距离允差 12mm 0 基础环下端到基准面的距离允差 0 12mm b 在任一直径上测定的立式支座的底座的水平度公差如下 容器直径 2m时 水平度公差为3mm 容器直径 2m时 水平度公差为5mm c 地脚螺栓中心圆直径允差如下 容器直径 2m时 水平度公差为 3mm 容器直径 2m时 水平度公差为 6mm 在地脚螺栓中心圆上测量的螺栓孔圆周位置的允差偏差为 3mm 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 5产品总装4 支座与壳体组焊要求d 鞍式支座的公差如下 鞍座中心线到基准面和两个鞍座之间的距离允差按下表 鞍座底板上的地脚螺栓孔中心位置允差为 3mm 鞍座底面与容器中心的高度允差为 0 6mm 鞍座底板沿长度方向的水平度公差为3mm 鞍座底板沿宽度方向的水平度公差为1 5mm 两个鞍座底面之间的高度差最大为6mm 倾斜设置者可不受此限制 e 支座部件的焊接材料及焊缝尺寸应符合图样规定 焊缝应确保焊透 熔透 f 垫板与壳体及支座与垫板的焊接按图样或工艺文件的规定施焊 当图样和工艺文件无明确规定时 焊接材料按有关规程选用 所有焊缝应确保焊透 熔透 必要时 焊缝可作表面无损检测 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 5产品总装5 法兰与平盖 GB150第10 2 5条 a 容器法兰按JB T4700进行加工 管法兰按相应标准要求进行加工 b 平盖和筒体端部的加工按以下规定 螺栓孔或通孔的中心圆直径以及相邻两孔弦长允差为 0 6mm 任意两孔弦长允差按下表确定 螺孔中心线与端面的垂直度允差不得大于0 25 螺纹基本尺寸与公差分别按GB T196 GB T197的规定 螺孔的螺纹精度一般为中等精度 按相应国家标准选取 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 5产品总装6 螺栓 螺柱和螺母 GB150第10 2 6条 a 公称直径不大于M48的螺栓 螺柱和螺母 按相应国家标准制造 b 容器法兰螺柱按JB T4707的规定 c 公称直径大于M48的螺柱和螺母除应符合上述4 3 55条中c 和d 的规定外 还应满足如下要求 有热处理要求的螺柱 其试样与试验按GB150第4章的有关规定 螺母毛坯热处理只作硬度试验 螺柱应进行磁粉检测 不得存在螺纹 d 机械加工表面和非机械加工表面的线性尺寸的极限偏差 分别按Q SLB0418中的m级和c级的规定 4 制造 检验 验收 4 3冷热加工成形4 3 6外部检查 容规 第75条Pg36条 通过以上4 3冷热加工这一部分的学习 总结 回顾一下 筒体和封头制造的主要控制项目 有利于巩固和消化 具体如下 1 坡口几何形状 表面质量2 筒体的直线度 棱角度 纵环焊缝对口错边量 同一断面的最大最小直径差3 多层包扎压力容器的松动面积和套合压力容器套合面的间隙4 封头的拼接成形和主要尺寸偏差5 球壳的尺寸偏差和表面质量6 不等厚的筒体与封头的对接连接要求 7 各装配尺寸的偏差控制 4 制造 检验 验收 4 4焊接 GB150第10 3条 4 4 1焊接准备及施焊环境a 焊条 焊剂及其它焊接材料的贮存库应保持干燥 相对湿度不得大于60 b 当施焊环境出现下列任一情况 且无有效防护措施时 禁止施焊 手工焊时风速大于10m s 气体保护焊时风速大于2m s 相对湿度大于90 雨 雪环境c 当焊件温度低于0 时 应在施焊处100mm范围内预热到15 左右 4 制造 检验 验收 4 4焊接4 4 2焊接工艺a 容器施焊前的焊接工艺评定 应按JB4708进行 b 焊接工艺评定技术档案及焊接工艺评定试样应保存至该工艺评定失效为止 焊接工艺规程 施焊记录及焊工的识别标记 其保存期不少于7年 4 4 3焊缝表面的形状尺寸及外观要求a A B类接头焊缝的余高e1 e2 按下表和下图的规定 4 制造 检验 验收 4 4焊接4 4 3焊缝表面的形状尺寸及外观要求b C D类接头的焊脚 在图样无规定时 取焊件中较薄者之厚度 补强圈的焊脚 当补强圈的厚度不小于8mm时 其焊脚等于补强圈厚度的70 且不小于8mm c 焊缝表面不得有裂纹 气孔 弧坑和飞溅物 d 用标准抗拉强度下限值 b 540MPa的钢材及Cr Mo低合金钢材和不锈钢材制造的的容器以及焊接接头系数 取为1的容器 其焊缝表面不得有咬边 其它容器焊缝表面的咬边深度不得大于0 5mm 咬边连续长度不得大于100mm 焊缝两侧咬边的总长不得超过该焊缝长度的10 咬边是常见的焊缝外观缺陷 是由于焊接参数选择不当 或操作工艺不正确和技能不熟练 沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷 e C D类接头焊缝与母材呈圆滑过渡 4 制造 检验 验收 4 4焊接4 4 4焊缝返修a 当焊缝需要返修时 其返修工艺应符合4 4 2的有关规定 b 焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次 如超过两次 返修前均应经技术总负责人批准 返修次数 部位和返修情况应记入压力容器质量证明书的产品制造变更报告中 c 要求焊后热处理的容器 一般应在热处理前进行返修 如在热处理后返修时 焊补后应作必要的热处理 d 有抗晶间腐蚀要求的不锈钢容器 返工部位仍需保证原有要求 4 制造 检验 验收 4 4焊接4 4 5压力容器焊接接头的表面质量要求 容规 第76条 1 形状 尺寸以及外观应符合技术标准和设计图样的规定 2 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 焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物必须清除 3 焊缝与母材应圆滑过渡 4 焊缝的咬边要求如下 a 使用抗拉强度规定值下限大于等于540MPa的钢材及铬 钼低合金钢材制造的压力容器 奥氏体不锈钢 钛材和镍材制造的压力容器 低温压力容器 球形压力容器以及焊缝系数取1 0的压力容器 其焊缝表面不得有咬边 b 上述 1 款以外的压力容器的焊缝表面的咬边深度不得大于0 5mm 咬边的连续长度不得大于100mm 焊缝两侧咬边的总长不得超过该焊缝长度的10 5 角焊缝的焊脚高度 应符合技术标准和设计图样要求 外形应平缓过渡 4 制造 检验 验收 4 5热处理 GB150第10 4条 焊后热处理是焊后消除焊接接头应力的热处理 主要目的是消除焊后产生的过大的焊接应力 细化晶粒 变形协调产生的应力 以及焊接过程中由于空气中水分 在高温下分解成氢和氧 氢会积聚 会造成的延时裂纹 4 5 1容器及其受压件符合下列条件之一者 应进行焊后热处理 a 钢材厚度t符合以下条件者 碳素钢 07MnCrMoVR厚度大于32mm 如焊前预热100 以上时 厚度大于38mm 16MnR及16Mn厚度大于30mm 如焊前预热100 以上时 厚度大于34mm 15MnVR及15MnV厚度大于28mm 如焊前预热100 以上时 厚度大于32mm 任意厚度的15MnVNR 18MnMoNbR 13MnNiMoNbR 15CrMoR 14Cr1MoR 12Cr2Mo1R 20MnMo 20MnMoNb 15CrMo 12Cr1MoV 12Cr2Mo1和1Cr5Mo钢 对于钢材厚度t不同的焊接接头 上述厚度按薄者考虑 对于异种钢材相焊的焊接接头 按热处理严者确定 除图样另有规定 奥氏体不锈钢的焊接接头可不进行热处理 4 制造 检验 验收 4 5热处理b 图样注明有应力腐蚀的容器 如盛装液化石油气 液氨等的容器 c 图样注明盛装毒性程度为极度或高度危害介质的容器 d 焊接线能量较大的立焊焊接的压力容器受压元件 应在焊后进行细化晶粒的正火处理 容规 中除GB150规定外 需进行热处理的 1 采用电渣焊接的铁素体材料或焊接能量较大的立焊焊接的压力容器 应在焊后进行细化晶粒的正火处理 电渣焊接后晶粒粗大 力学性能下降 尤其是冲击功明显下降 所以焊后应进行正火处理 2 常温下盛装混合石油液化气的压力容器应进行焊后热处理 由于国内气源成分不稳定 难以控制H2S含量 加上使用单位管理不善 造成应力腐蚀 3 旋压封头 除奥氏体不锈钢材料外 应在旋压后进行消除应力热处理 以防止裂纹 4 制造 检验 验收 4 5热处理4 5 2冷成形或中温成形的受压元件 凡符合下列条件之一者应于成形后进行热处理 a 圆筒钢材厚度t符合以下条件者 碳素钢 16MnR的厚度不小于圆筒内径Dn的3 其它低合金钢的厚度不小于圆筒内径Dn的2 5 b 冷成形封头应进行热处理 当能确保冷成形后的材料性能符合设计 使用要求时 不受此限 c 除图样另有规定 冷成形的奥氏体不锈钢封头可不进行热处理 4 5 3需要焊后进行消氢处理的容器 如焊后随即进行焊后热处理时 则可免做消氢处理4 5 4改善材料力学性能的热处理 应根据图样要求所制订的热处理工艺进行 母材的热处理试板与容器 或受压元件 同炉热处理 当材料供货与使用的热处理状态一致时 则在整个制造过程中不得破坏供货时的热处理状态 否则应重新进行热处理 4 制造 检验 验收 4 4热处理4 5 5焊后热处理方法a 焊后热处理应优先采用在炉内加热的方法 其操作应符合如下规定 焊件进炉时炉内温度不得高于400 焊件升温至400 后 加热区升温速度不得超过5000 t h t为焊接接头处钢材厚度 mm 且不得超过200 h 最小可为50 h 升温时 加热区内任意5000mm长度内的温差不得大于120 升温时 加热区内最高与最低温度之差不宜超过65 升温及保温时应控制加热区气氛 防止焊件表面过度氧化 炉温高于400 时 加热区降温速度不得超过6500 t h 且不得超过260 h 最小可为50 h 焊件出炉时 炉温不得高于400 出炉后应在静止空气中继续冷却 b 焊后热处理允许在炉内分段进行 分段热处理时 其重复加热长度应不小于1500mm 炉内部分的操作应符合GB150第10 4 5 1的规定 炉外部分应采取保温措施 使温度梯度不致影响材料的组织和性能 c B C D类焊接接头 球形封头与圆筒相连的A类焊接接头以及缺陷焊补部分 允许采用局部热处理方法 局部热处理时 焊缝每侧加热宽度不小于钢材厚度t的2倍 接管与壳体相焊时加热宽度不得小于钢材厚度t的6倍 靠近加热区的部位应采取保温措施 使温度梯度不致影响材料的组织和性能 4 制造 检验 验收 4 5热处理4 5 6有防腐要求的不锈钢及复合钢板制压力容器的表面 应进行酸洗 钝化处理 该类钢制零部件按图样要求进行热处理后 还需作酸洗 钝化处理 4 5 7焊后热处理应在焊接工作全部结束并检测合格后 于水压试验前进行 4 5 8热处理装置 炉 应配有自动记录曲线的测温仪表 4 5 9应保存所有热处理的时间与温度关系曲线记录 保存期限不得少于7年 4 制造 检验 验收 4 6试板与试样4 6 1产品焊接试板a 凡符合以下条件之一者A类的圆筒纵向焊接接头 应按每台容器制备产品焊接试板 钢材厚度t 20mm的15MnVR Cr Mo低合金钢 当设计温度小于 100C时 钢材厚度t 12mm的20R 钢材厚度t 20mm的16MnR 当设计温度小于00C 大于等于 100C时 钢材厚度t 25mm的20R 钢材厚度t 38mm的16MnR 制作容器的钢板凡需经热处理以达到设计要求的材料力学性能者 图样注明盛装毒性程度为极度危害或高度危害介质的容器 异种钢 不同组别 焊接的压力容器 b 制作产品焊接试板的条件除应符合4 6 1条a 的规定外 还应符合图样要求 4 制造 检验 验收 4 6试板与试样4 6 2除图样规定制作鉴证环试样外 B类焊接接头 含球形封头与圆筒相连的A类焊接接头 免做产品焊接试板 4 6 3除4 6 1条a 的规定外 其它容器应按 压力容器安全技术监察规程 的第77条规定制备产品焊接试板 4 6 4凡需经热处理以达到材料力学性能要求的容器 每台均应做母材热处理试板 4 6 5根据图样要求 螺柱经热处理后需做力学性能试验者 应按批做热处理试样 每批系指具有相同钢号 相同炉罐号 相同断面尺寸 相同制造工艺 同时投产的同类螺柱 4 制造 检验 验收 4 6试板与试样4 6 6制备产品焊接试板和焊接接头试样的要求 a 试板的材料必须是合格的 且与容器用材具有相同钢号 相同规格和相同热处理状态 b 试板应由施焊容器的焊工 采用施焊容器时相同的条件和相同的焊接工艺焊接 多焊工焊接的容器 做焊接试板的焊工由检验部门指定 c 试板必须在筒节的A类纵向接头焊缝的延长部位与筒节同时进行施焊 d 有热处理要求的容器 试板应随容器一起进行热处理 e 试板尺寸和试样的截取按GB150 1998附录E的规定 若壳体材料 Q235 B C除外 有冲击要求 试板上也应截取冲击试样 进行冲击试验 4 制造 检验 验收 4 6试板与试样4 6 7试样按GB150 1998附录E进行检验与评定 4 6 8凡符合a b的容器 其产品焊接试板的试样 除按4 6 7进行检验与评定外 尚需按c d的要求进行低温夏比 V型缺口 冲击试验 a 当设计温度小于0 时 钢材厚度t 25mm的20R 钢材厚度t 38mm的16MnR 15MnVR 15MnVNR以及任意厚度的18MnMoNbR 13MnNiMoNbR b 当设计温度小于 10 时 钢材厚度t 12mm的20R 钢材厚度t 20mm的16MnR 15MnVR 15MnVNR c 试验温度为容器的设计温度或按图样规定 d 试样按GB150 1998附录E进行检验与评定 4 制造 检验 验收 4 6试板与试样4 6 9当试样评定结果不能满足GB150 1998附录E的要求时 允许按GB150 1998附录E的规定取样进行复验 如复验结果仍达不到要求时 则该产品焊接试板被判为不合格 4 6 10当产品焊接试板被判为不合格时 应分析原因 采取相应措施 如热处理等 然后按上述要求重新进行试验 4 6 11B类焊接接头鉴证环试样的制备 检验与评定 a 容器B类焊接接头是否需制备鉴证环试样按图样规定 b 鉴证环试样的材料必须是合格的 且与容器用材具有相同钢号 相同热处理状态 如系钢锻件则级别也应相同 c 鉴证环试样的种类 尺寸 数量 截取 试验方法与结果评定按图样要求 e 有热处理要求的容器 鉴证环试样应进行同样的热处理 4 制造 检验 验收 4 6试板与试样4 6 12母材热处理试板的尺寸可参照 GB150第10 5 6 5 的要求确定 母材热处理试板切取拉伸试样一个 冷弯试样一个 冲击试样三个 拉伸 冷弯 冲击试验分别按GB T228 GB T232 GB T229的规定进行 其合格指标 复验要求应分别符合GB150 1998第4章的相应规定 4 6 13 容规 第80条规定 要求做晶间腐蚀倾向试验的奥氏体不锈钢压力容器 可从产品焊接试板上切取检查试样 试样数量应不少于两个 试样的型式 尺寸 加工和试验方法 应按GB4334 不锈耐酸钢晶间腐蚀倾向试验方法 进行 试验结果评定 按产品技术条件或设计图样的要求 4 制造 检验 验收 4 7无损检测总则 1 容器的焊接接头 经形状尺寸及外观检查合格后 再按GB150及 容规 要求进行无损检测 有延迟裂纹倾向的材料 如 b 540Mpa的高强度钢或Cr Mo钢等 应在