新容规宣贯-第五讲：无损检验部分

1、.1方德明方德明 教授教授无损检测无损检测第第 五五 讲讲固定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程.2 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。 本讲对本讲对新容规新容规无损检测部分的内容、无损检测部分的内容、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。 .3随着大直径厚壁压力容器日益增多随着大直径厚壁压力容器日益增多,对现场组焊厚度超对现场组焊厚度超过过100 mm的压力容器焊缝的射线照相已成为约束压的压力容器焊缝的射线照相已成为约束压力容器制造的瓶颈力容器制造的瓶颈,尤其是厚度达到尤其是厚度达到200 mm

2、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、无损检测部分引入新技术一、无损检测部分引入新技术(4.5.2) .4新容规新容规第八十三条引入衍射时差法超声检测技术第八十三条引入衍射时差法超声检测技术（TOFD）(三三)可以采用衍射时差法超声检测可以采用衍射时差法超声检测（TOFD）代替射线检测。）代替射线检测。这对国内大型压力容器的这对国内大型压力容器的制造、安装具有重要作用。制造、安装具有重要作用。TOFD衍射时差法超声检衍射时差法超声检测技术是利用缺陷端点的衍射波信号进行检测和测定测技术是利用缺陷端点的衍射波信号进行检测和测定

3、缺陷尺寸的一种超声检测方法缺陷尺寸的一种超声检测方法,通常采用一发一收模式通常采用一发一收模式的双探头结构。的双探头结构。TOFD衍射时差法超声检测技术与其衍射时差法超声检测技术与其他无损检测技术相比他无损检测技术相比,有可靠和精确的优点。美国在有可靠和精确的优点。美国在ASME规范第规范第卷动力锅炉部分、第卷动力锅炉部分、第卷压力容器部卷压力容器部分以案例形式分以案例形式,对对TOFD衍射时差法超声检测技术代替衍射时差法超声检测技术代替射线检测方法提出了建议。射线检测方法提出了建议。.52007年国家质量监督检验检疫总局以国质检特函年国家质量监督检验检疫总局以国质检特函(2007) 402号

4、文号文关于进一步完善锅炉压力容器压力管道安全关于进一步完善锅炉压力容器压力管道安全监察工作的通知监察工作的通知规定，对现场制造安装壁厚规定，对现场制造安装壁厚60 mm 以上的压力容器以上的压力容器, 可以采用可以采用TOFD检测方法替代射线检检测方法替代射线检测。测。我国的我国的TOFD衍射时差法超声检测技术及其推广应用衍射时差法超声检测技术及其推广应用已经日趋成熟已经日趋成熟,并处于国际先进水平并处于国际先进水平,某些方面甚至处某些方面甚至处于国际领先水平。于国际领先水平。新容规新容规将其作为一种法定的检将其作为一种法定的检测方法是完全合理和十分必要的。测方法是完全合理和十分必要的。 .6

5、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)对接接头内部缺陷无损检测方法的选择通常由设对接接头内部缺陷无损检测方法的选择通常由设计单位依据相关标准的要求计单位依据相关标准的要求,在设计图样中提出。在设计图样中提出。制造、安装单位则根据自身的资质和潜在能力制造、安装单位则根据自身的资质和潜在能力,按按照压力容器的材质、结构、制造方法、工作介质、照压力容器的材质、结构、制造方法、工作介质、使用条件以及按风险评估要求确定的失效模式和使用条件以及按风险评估要求确定的失效模式和检验策略检验策略,预计可能产生的缺陷种类、形状、部位预计可能产生

6、的缺陷种类、形状、部位和方向和方向,制定合适的无损检测工艺。制定合适的无损检测工艺。.7局部无损检测的压力容器局部无损检测的压力容器,其最终安全主要由制造、安其最终安全主要由制造、安装单位的质量保证体系进行控制装单位的质量保证体系进行控制,由制造安装单位由制造安装单位负责负责, 局部无损检测的部位由制造安装单位检验部门根据实局部无损检测的部位由制造安装单位检验部门根据实际情况指定际情况指定是权责统一。是权责统一。由于焊缝交叉部位焊接条件比较苛刻由于焊缝交叉部位焊接条件比较苛刻,质量很难控制质量很难控制;被其他元件覆盖的焊缝被其他元件覆盖的焊缝,使用过程中很难再进行检测。使用过程中很难再进行检测

7、。因此对所有的焊缝交叉部位以及将被其他元件覆盖的因此对所有的焊缝交叉部位以及将被其他元件覆盖的焊缝部分必须进行检测焊缝部分必须进行检测,检测结果应该有可记录性检测结果应该有可记录性,这这对保证焊接接头质量和定期检验来说是有利的。对保证焊接接头质量和定期检验来说是有利的。.8局部无损检测的压力容器局部无损检测的压力容器,若在检测部位发现超标缺陷若在检测部位发现超标缺陷,则表示目前的焊接工艺或焊工技术水平可能存在问题则表示目前的焊接工艺或焊工技术水平可能存在问题,因此应扩大检测比例来进行验证因此应扩大检测比例来进行验证,若扩大测仍有问题若扩大测仍有问题,则表明整条焊接接头的质量已无法信赖则表明整条

8、焊接接头的质量已无法信赖,因此只有全部因此只有全部进行无损检测。进行无损检测。新容规新容规4.5.3.2条中的这些规定对条中的这些规定对于提高产品质量应该说是合理的。于提高产品质量应该说是合理的。.9由上知，由上知，新容规新容规让压力容器制造单位根据设计图让压力容器制造单位根据设计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。老容规老容规则规定压力容器制造单位应根据本规程和则规定压力容器制造单位应根据本规程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、老新、老容规容规对检测方法的选择都提出了要求。但对检测方法的选择都提出了要求。但新容规新容规未未明确规定铁磁

9、性材料压力容器的表面检明确规定铁磁性材料压力容器的表面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).101、新容规新容规对对低碳钢和低合金钢低碳钢和低合金钢（铁素体钢）制（铁素体钢）制低温容器局部无损检测的比例应大于等于低温容器局部无损检测的比例应大于等于50 %。2、对接接头对接接头100 %射线或超声检测射线或超声检测 (一一)图样和相关标准规定应当进行全部射线或超声图样和相关标准规定应当进行全部射线或超声检测的压力容器。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

10、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).113、对于、对于Rm 540MPa的高强度材料焊缝的高强度材料焊缝,由于缺口敏由于缺口敏感性比较高感性比较高,产生细长型冷、热、再热和应力腐蚀裂纹产生细长型冷、热、再热和应力腐蚀裂纹的趋势比较明显的趋势比较明显,因此因此,每条焊缝还应当附加局部超声每条焊缝还应当附加局部超声检测；如采用超声检测，附加局部检测应当包括所有检测；如采用超声检测，附加局部检测应当包括所有的丁字口焊缝，附加局部检测的方法和比例按本规程，的丁字口焊缝，附加局部检测的方法和比例按本规

11、程，增加原无损检测比例的增加原无损检测比例的20%（理解一下（理解一下,是什么的是什么的20% ）。.124、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部无损检测的部位，局部无损检测的部位，老容规老容规对有下列几条必对有下列几条必须须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。 新容规新容规第第4.5.3.2.3条提到，条提到，“局部无损检测的局部无损检测的部位由制造单位检验部门根据实际情况指定。但对所部位由制造单位检

12、验部门根据实际情况指定。但对所有的丁字口焊接接头以及将要被其他元件所覆盖的焊有的丁字口焊接接头以及将要被其他元件所覆盖的焊接接头应当进行射线检测接接头应当进行射线检测 。 ”未提及上述几条，且未提及上述几条，且检测比例未明确。检测比例未明确。.13 新容规新容规规定对有无损检测要求的角接接头、规定对有无损检测要求的角接接头、T形接头形接头,确实不能进行射线或者超声检测时确实不能进行射线或者超声检测时,应当进行应当进行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.14 新容规新容规规定，规定， A、B 类焊接接头

13、的射线或者超类焊接接头的射线或者超声检测应当按声检测应当按JB /T 4730的规定执行的规定执行,其质量要求和合其质量要求和合格级别应当满足如下要求：格级别应当满足如下要求： (1)对接焊接接头应当进行对接焊接接头应当进行100%无损检测的钢制压无损检测的钢制压力容器等力容器等,当采用射线检测时当采用射线检测时,其射线检测技术等级不其射线检测技术等级不应低于应低于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低于其超声检测技术等级不应低于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

14、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）.15 (2)对接焊接接头应当进行局部无损检测的钢制压力对接焊接接头应当进行局部无损检测的钢制压力容器容器,当采用射线检测时当采用射线检测时,其射线检测技术等级不应低其射线检测技术等级不应低于于AB 级级,其合格级别不应低于其合格级别不应低于级级,且不允许有未焊透且不允许有未焊透;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低于其超声检测技术等级不应低于B 级级,合格级别不应低于合格级别不应低于级。级。.16 (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

15、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。 .17 (6)对于采用衍射时差法超声检测的焊接接头对于采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,应当应当按各自执行的规程确定按各自执

16、行的规程确定,并且均应当合格。并且均应当合格。.18现场组装焊接的压力容器，在耐压试验前，应当对现现场组装焊接的压力容器，在耐压试验前，应当对现场焊接的焊接接头进行表面无损检测；在耐压试验后，场焊接的焊接接头进行表面无损检测；在耐压试验后，应当进行应当进行20%（局部）表面无损检测。若发现裂纹等（局部）表面无损检测。若发现裂纹等超标缺陷，则应当进行补充检测，若仍不合格，则应超标缺陷，则应当进行补充检测，若仍不合格，则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.19现场组装焊接的压力容器由于现场条件的限制

17、现场组装焊接的压力容器由于现场条件的限制,其预热、其预热、焊接工艺和热处理工艺很难控制焊接工艺和热处理工艺很难控制,因此在制造安装后以因此在制造安装后以及耐压试验前、后及耐压试验前、后,焊接接头仍有可能产生延迟裂纹和焊接接头仍有可能产生延迟裂纹和再热裂纹等缺陷。因此在耐压试验前、后进行表面无再热裂纹等缺陷。因此在耐压试验前、后进行表面无损检测是很有必要的。损检测是很有必要的。.20为了保证现场组焊重要压力容器的质量为了保证现场组焊重要压力容器的质量,前面得到前面得到,现现场组焊的球形压力容器场组焊的球形压力容器,在耐压试验前在耐压试验前,应当对现场焊应当对现场焊接的焊接接头进行表面无损检测接的

18、焊接接头进行表面无损检测;在耐压试验后在耐压试验后,应当应当进行不少于进行不少于20%的表面无损检测。若发现裂纹等超标的表面无损检测。若发现裂纹等超标缺陷缺陷,则应当进行补检测则应当进行补检测(在该缺陷两端的延伸部位增在该缺陷两端的延伸部位增加检测长度加检测长度,增加的长度为该焊接接头长度的增加的长度为该焊接接头长度的10%且不且不少于少于250 mm);若仍存在不允许的缺陷若仍存在不允许的缺陷,则应当对该焊则应当对该焊接接头进行全部表面检测。这种处理方式从中国的现接接头进行全部表面检测。这种处理方式从中国的现状和保证安全来说应当是必要和及时的。状和保证安全来说应当是必要和及时的。.21 用于

19、制造压力容器壳体并且厚度大于或等于用于制造压力容器壳体并且厚度大于或等于12mm 的碳素钢的碳素钢和低合金钢钢板（不包括多层压力容器的层板），凡符合下列条和低合金钢钢板（不包括多层压力容器的层板），凡符合下列条件之一的，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)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

20、定逐张进行超声检测的钢板。 钢板超声检测应当按钢板超声检测应当按JB/T4730.32005承压设备无损检承压设备无损检测测 第第3 部分：超声检测部分：超声检测的规定。用于第的规定。用于第(1)至第至第(3)项的钢板，项的钢板，合格等级应当不低于合格等级应当不低于级。用于第级。用于第(4)项的钢板，合格等级应当项的钢板，合格等级应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。七、原材料无损检测七、原材料无损检测2.5钢板超声检测钢板超声检测.22原材料和零部件的无损检测主要采用超声检测、磁粉原材料和零部件的无损检测主要采用超声检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测。其检测方法和质量分级检测、渗透检测和涡流检测。其检测方法和质量分级可执行可执行JB /T 47302005承压设备无损检测承压设备无损检测标准标准,其检测比例和合格级别可以按引用标准或者设计图样其检测比例和合格级别可以按引用标准或者设计图样的要求确定。的要求确定。.23超声