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1 GB150 1998 钢制压力容器 制造 检验 验收 第八章压力容器制造 潘家祯华东理工大学机械与动力工程学院 2 一 总则 3 根据GB T19000 ISO9000族标准的理论 原则 方法 结合压力容器安全法规 标准的要求建立一个文件化的质量体系并有效实施 确认标记移植 不锈钢和复合钢板不得在防腐蚀面采用硬印作确认标记 4 低温压力容器 5 容器主要受压部分焊接接头分类 6 二 冷热加工成形 7 1 新概念 钢材厚度 s 1 根据制造工艺确定加工裕量 以确保凸形封头和热卷筒节成形后的厚度 s不小于该部件的名义厚度 n减去钢板负偏差C1 即凸形封头和热卷筒节成形后实测的最小厚度 s 2 冷卷筒节投料的钢材厚度 s不得小于其名义厚度 n减去钢板负偏差C1 即冷卷筒节钢材投料时实测的最小厚度 s 3 设计压力p 设定容器顶部的最高压力 与相应的设计温度一起作为设计载荷条件 其值不低于工作压力 4 计算压力pc 在相应设计温度下 用以确定元件厚度的压力 其中包括液柱静压力 当元件所承受的液柱静压力小于5 设计压力时 可忽略不计 5 机械损伤及修磨和补焊规定 8 a 制造中应避免钢板表面的机械损伤 对尖锐伤痕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 b 复合板成形件 9 2 坡口表面要求 MT 磁粉检查RT 射线检查 10 3 封头 1 对拼接封头的规定 11 2 封头成形后形状检查规定 12 2 封头成形后形状检查规定 13 4 圆筒和壳体 1 A B类焊接接头对口错边量b的规定 a 单层板对口错边量b 14 15 b 复合钢板对口错边量b 16 2 焊接接头棱角规定 a 焊接在环向形成的棱角规定 17 b 焊接在轴向形成的棱角规定 18 3 对不等板厚焊接对口削薄和堆焊的规定 a 下列不等板厚对接必须削薄或堆焊 当 s2 10mm且 s1 s2 3mm及 s2 10mm且 s1 s2 0 3 s2或 5mm时必须削薄 其削薄形式如下图所示 单面削薄 L1 3 s1 s2 ds1 ds2 19 双面削薄 L1 L2 3 s1 s2 堆焊方法 按削薄相同要求采用堆焊L1 L2 3 s1 s2 20 b 下列不等板厚对接无须削薄及对口错边量规定 当 s2 10mm且 s1 s2 3mm及 s2 10mm且 s1 s2 0 3 s2或 5mm时无须削薄 对口错边量b以较薄板厚度为基准确定 两板厚度的差值不计入对口错边量 注 此表中B类焊接接头包括球形封头及与圆筒连接的环向焊接接头 表中 s取 s2 21 4 壳体直线度允差 l规定 除图样另有规定外 l应符和下表 检查方法 壳体直线度检查按A向图示 即沿壳体0o 90o 180o 270o四个方位进行 用 0 5mm的细钢丝测量 当壳体厚度不同时 计算直线度时应减去厚度差 22 4 壳体直线度允差 l规定 23 5 筒节最小长度和组装要求 相邻圆筒A类接头焊缝边缘的距离以及封头A类接头焊缝的端点与相邻圆筒A类接头焊缝边缘的距离按下图规定 24 6 法兰 接管的装配要求 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 其偏差要求按下图所示 特殊要求按图样规定 25 6 法兰 接管的装配要求 26 27 7 直立容器底座圈 底板上的地脚螺栓通孔分布 尺寸及中心圆直径允差规定 28 8 容器内件和壳体焊接的焊缝边缘应尽量避开圆筒间相焊及圆筒与封头相焊的焊缝 详见下图 29 9 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 详见下图 30 10 承受内压的容器组装完成后 按下图检查壳体的圆度 31 11 承受外压及真空容器组装后 按下图所示检查壳体的圆度 32 样板弦长等于下图查得弦长的两倍 33 壳体圆度e按下图查取 当D0 e及L D0交点落在e 1 0 e曲线上方时 按图上标注 当D0 e及L D0交点落在e 0 2 e曲线下方时 按图上标注 34 圆筒 球壳或锥壳的L与D0值分别按下图规定选取 35 圆筒 球壳或锥壳的L与D0值分别按下图规定选取 36 37 圆筒 球壳或锥壳的L与D0值分别按下图规定选取 38 圆筒 球壳或锥壳的L与D0值分别按下图规定选取 39 5 法兰和平盖 1 容器法兰按JB4700 JB4707进行加工 管法兰按相应标准要求进行加工 2 平盖和筒体端部的加工按以下规定 a 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 40 任意两孔弦长允差按下表规定 b 螺孔中心线与端面的垂直度允差不得大于0 25 41 c 螺纹基本尺寸按GB196 普通螺纹基本尺寸 规定 42 螺纹公差按GB197 普通螺纹公差与配合 规定 43 d 螺孔的螺纹精度一般为中等精度 按相应国家标准选取 44 6 螺栓 螺柱和螺母 1 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 45 6 螺栓 螺柱和螺母 46 6 螺栓 螺柱和螺母 47 2 容器法兰螺柱按JB4707等长双头螺柱制造 其螺纹基本尺寸和公差按5 2 c 6 螺栓 螺柱和螺母 48 螺柱尺寸mm L0为螺纹长度的允差 2t t为粗牙螺纹的螺距 L的极限偏差mm 6 螺栓 螺柱和螺母 49 3 公称直径大于M48的螺柱和螺母制造 其螺纹按5 2 c外 还应按以下规定 a 有热处理要求的螺柱规定如下 供做力学性能试验的同一钢号 同一炉号 同一断面尺寸和同一热处理制度 同时投产的螺柱毛坯为一批 每批取一件进行试验 试样取样方向为纵向 直径不大于40mm的毛坯 试样纵轴应位于毛坯中心 直径大于40mm的毛坯 试样纵轴应位于毛坯半径的1 2处 试样距毛坯端部的距离不得小于毛坯的直径 但拉伸试样头部不受此限制 试样数量为拉力试样一个 冲击试样三个 6 螺栓 螺柱和螺母 50 b 其它要求按下图所示 6 螺栓 螺柱和螺母 51 7 机械加工表面和非机械加工表面的线性尺寸的极限偏差按GB T1804中的m级和c级 52 三 焊接 53 1 焊工要求 1 必须持有锅炉压力容器安全监察部门颁发的相应类别焊工合格证 2 在规定部位打上焊工钢印 对于有防腐要求的不锈钢和复合钢板制压力容器 不得在防腐面采用硬印作为焊工的识别标记 54 2 焊材保管 贮存库应保持干燥 相对湿度不得大于60 3 施焊环境 55 4 焊前预热 5 焊接工艺 56 6 焊缝表面的形状尺寸及外观要求 1 A B类接头焊缝的余高 57 2 C D类焊接接头焊脚高度 6 焊缝表面的形状尺寸及外观要求 58 3 焊接接头咬边 a b 6 焊缝表面的形状尺寸及外观要求 59 4 焊接接头外观 5 C D类接头焊缝 6 焊缝表面的形状尺寸及外观要求 60 7 焊接返修 61 8 焊接接头系数 根据受压元件的焊接接头型式及无损检测的长度比例确定 容器直径不超过800mm的圆筒与封头的最后一道环向封闭焊缝当采用不带垫板的单面焊对接接头 且无法进行射线或超声检测时 允许不进行检测 但需采用气体保护焊打底 62 9 焊接接头分类 63 四 热处理 64 1 容器及其受压元件符合下列条件之一者应进行焊后热处理 PWHT 热处理类别 1 钢材厚度 s符合下列条件者 65 对于钢材厚度不同的焊接接头 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 2 66 2 冷成形或中温成形的受压元件符合以下条件之一者于成形后进行热处理 1 2 冷成形封头应进行热处理 当制造单位确保冷成形后的材料性能符合设计 使用要求时 不受此限 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 67 3 改善材料力学性能的热处理 1 2 68 4 消氢处理 DHT 69 热处理方法 1 整体热处理 70 1 整体热处理 71 4 制造部门应保存所有热处理时间 温度的曲线记录 保存期限不得少于7年 3 72 2 局部热处理 3 不锈钢及复合钢板制容器 73 五 试板与试样 74 1 产品焊接试板 凡符合以下 1 8 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 75 1 2 钢材标准抗拉强度下限值 b 540Mpa 3 下列条件 需按每台容器制备焊接试板 76 4 20 设计温度 10 或 5 10 设计温度 0 或 下列条件 需按每台容器制备焊接试板 77 6 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指标 下列条件 需按每台容器制备焊接试板 78 7 盛装毒性为极度危害或高度危害介质 8 除上述规定外 还应符合图样和 压力容器安全技术监察规程 的要求 下列条件 需按每台容器制备焊接试板 79 2 B类焊接接头鉴证环 1 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 80 2 图样规定B类接头焊缝制作鉴证环试板 81 3 热处理试板 需经热处理以达到材料力学性能要求的容器 每台均做母材热处理试板 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GB228 GB232 GB T229的规定进行 其合格指标 复验要求应分别符合第4章的相应规定 82 4 螺柱热处理试样 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 83 4 螺柱热处理试样 84 5 试板要求 制备产品焊接试板和焊接接头试样要求 85 6 试验要求 当设计温度小于0 和小于 10 时用下列钢号和钢材厚度 s 制造容器焊接试板的试样按附录E进行检验与评定外 尚需进行夏比 V型缺口 低温冲击试验 86 7 产品焊接试板的力学性能检验 1 试样的类别和数量 87 2 拉伸试验 试验方法按GB228 88 3 弯曲试验 GB232 89 的 3 弯曲试验 GB232 90 4 冲击试验 GB T229 91 试板判为不合格后的处理 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 冲击试验 GB T229 92 六 多层包扎压力容器 93 1 内筒成形允差 1 圆度 2 A类焊接接头对口错边量b 94 3 A类焊接接头处形成的棱角 95 2 内筒焊接 96 3 层板包扎 1 2 3 97 4 5 每层层板包扎后需作松动检查 松动面积不大于上述值 3 层板包扎 98 4 每个圆筒上按图样要求钻泄放孔 5 B类焊接接头 圆筒与球形封头相连的A类焊接接头 99 6 焊接试板包括内筒焊接试板和层板焊接试板 100 七 热套压力容器 101 1 单层圆筒 1 筒体圆度 分上中下三个断面测量单层圆筒的内径 102 2 筒体直线度 3 圆筒A类焊接接头 1 单层圆筒 103 1 单层圆筒 104 2 套合操作 1 105 2 3 各层A类焊接接头相互错开 2 套合操作 106 3 套合圆筒 1 2 用塞尺检查套合面间隙 107 3 消除套合应力热处理 108 八 无损检测 109 1 无损检测常用方法 射线 RT 磁粉 MT 超声波 UT 渗透 PT 2 焊缝分类 110 3 无损检测 容器的焊接接头 经形状 尺寸及外观检查合格后 再进行无损检测 4 100 RT和UT的检测范围 凡符合以下条件之一的容器及受压元件需采用图样规定的方法 对其A类和B类焊接接头进行100 RT和UT检测 公称直径小于250mm的接管与长颈法兰 接管与接管对接连接的B类焊接接头除外 111 1 s 30mm碳素钢 s 30mm16MnR 2 s 15mm15MnVR 15MnV 20MnMo和奥氏体不锈钢 3 标准抗拉强度下限值 b 540MPa的材料 4 s 16mm12CrMo 15CrMoR 15CrMo其它任意厚度Cr Mo低合金钢 4 100 RT和UT的检测范围 112 5 进行气压试验的容器 6 7 4 100 RT和UT的检测范围 113 8 多层包扎压力容器内筒的A类焊接接头 9 热套压力容器各单层圆筒的A类焊接接头 4 100 RT和UT的检测范围 114 10 复查 4 100 RT和UT的检测范围 115 5 局部无损检测 1 检测长度不得少于各条焊接接头长度的20 且不小于250mm 2 焊缝交叉部位及以下部位应全部检测 其检测长度可计入局部检测长度之内 116 a 焊缝交叉部位 b 先拼板后成形凸形封头的所有拼接接头 c 被内件覆盖的焊接接头 5 局部无损检测 117 d e f 5 局部无损检测 118 g 在焊接接头上开孔 注 检测后制造部门对未检查的质量仍需负责 但是 若作进一步检测可能会发现气孔等不危及容器安全的超标缺陷 如果这也不允许时 就应选择100 射线或超声检测 5 局部无损检测 119 h 嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的焊接接头 5 局部无损检测 120 i 公称直径 250mm的接管与长颈法兰 接管与接管对接连接的焊接接头 5 局部无损检测 121 6 无损检测 122 7 下列几种情况的焊缝表面进行MT或PT检测 1 A B类焊接接头100 RT或UT 123 2 层板材料标准抗拉强度下限值 b 540Mpa的多层包扎压力容器的层板C类焊接接头 7 下列几种情况的焊缝表面进行MT或PT检测 124 3 堆焊表面 4 复合钢板的复合