压力容器检验员培训讲义

PAGEPAGE24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（容容规9条条）法律地位：：压力容器规规范标准准体系：：第一层次：：条例；；如《特特种设备备安全监监察条例例》第二层次：：部门规规章；如如《锅炉炉压力容容器制造造监督管管理办法法》222号令第三层次：：技术法法规；如如《压力力容器安安全技术术监察规规程》第四层次：：技术标标准：如如GB1150《钢钢制压力力容器》JB447322《钢制制压力容容器－分分析设计计标准》GB1151《管管壳式换换热器》GBB123337《钢钢制球形形储罐》JB447300《钢制制压力容容器焊接接工艺评评定》JBB47444《钢钢制压力力容器焊焊接试板板的力学学性能检检验》JJB47730《压压力容器器无损检检测》GGB66654《压压力容器器用钢板板》GBB81663《输输送流体体用无缝缝钢管》JB447266～47728压压力容器器用锻件件等（2）法规规规范用用语：必须、不得得――必须须执行；；不应、应―――在正正常情况况下按规规程执行行，特殊殊情况报报批；宜、不宜―――由设设计和制制造者灵灵活掌握握。压力容器监监管范围围：（1）条例例对压力力容器的的定义：：压力容器，是是指盛装装气体或或者液体体，承载载一定压压力的密密闭容器器，其范范围规定定为最高高工作压压力大于于或者等等于0..1MPPa（表表压），且且压力与与容器的的乘积大大于或者者等于22.5MMPa··L的气气体、液液化气体体和最高高工作温温度高于于或者等等于标准准沸点的的液体的的固定式式容器和和移动式式容器；；（2）容规规适用范范围：1）完全适适应范围围：(三三要素))最高工作压压力≥0.11Mpaa；压力――表表压（相相对压力力）；最高工作压压力―――承受内内压的压压力容器器，在正正常使用用过程中中，顶部部可能出出现的最最高压力力，外压压指最高高压力差差值工作压力―――GBB1500定义同同上；设计压力－－－设定定的工作作压力GB1500压力上上限≤3500MPaa容积≥0..25mm3；(225L))多腔容器―――管理理按最高高，其他他按各腔腔，包括括类别、压压力、容容器等盛装介质为为气体、液液化气体体或最高高工作温温度高于于等于标标准沸点点的液体体。2）部分适适应范围围：（88类产品品）设计、制造造、安装装和使用用管理与与修理改改造按《容容规》定期检验协协商（3）容规规不适应应范围：：（7类类产品）超高压容器器各类气瓶各类非金属属材料制制造的压压力容器器核、船舶、机机车国防防、军事事装备、真真空下工工作的压压力容器器瞬时承受高高压的压压力容器器机器上非独独立的承承压部件件无壳体的套套管换热热器、波波纹板换换热器、空空冷式换换热器、冷冷却排管管（4）监察察范围：：（7个个环节）设计、制造造（组焊焊）、安安装、使使用、检检验、修修理、改改造条例表述：：生产（设设计、制制造、安安装、修修理、改改造）使使用、检检验检测测及监督督检查压力容器类类别划分分：压力容器压压力等级级低压：0..1MPPa≤P＜11.6MPaa中压：1..6MPPa≤P＜110MMPa高压：100MPaa≤P＜1000MMPa超高压：PP≥1000MPaa第三类压力力容器（111种情情况）第二类压力力容器（55种情况况）第一类压力力容器（低低压容器器）其他：新产品（不不符合本本规定）――鉴定、型式试验、备案直接采用国国外标准准――转化化成企业业标准进口产品―――进口口许可证证二、设计设计资格：：《压力容器器压力管管道设计计单位资资格许可可与管理理规则》（220022）单独取证，级级别与制制造相同同（讲制制造时详详述）设计资格印印章（原原有三种种样式菱菱形、椭椭圆形、正正方形）现现统一为为椭圆形形，内容容如下：：单位技术总总负责人人姓名设计许可证证编号批准日期设计单位全全称设计图样：：设计总图上上应至少少注明的的内容（第第30条条）设计图样的的审批程程序：a、一般图图样应有有设计（初初级以上上技术职职称）、校校核（初初级以上上技术职职称）、审审核或审审定（持持证）人人员签字字b、三类中中压反应应和储存存容器、高高压容器器、移动动容器，应应有设计计技术负负责人（持持证）批批准签字字设计资格印印章：a、复印件件、加盖盖竣工图图章、过过有效期期均无效效b、不准在在外单位位设计的的图样上上加盖资资格章图样的监检检：《锅锅炉压力力容器产产品安全全性能监监督检验验规则》检查压力容容器设计计单位的的设计资资格印章章，确认认资格有有效；审查压力容容器制造造和检验验标准的的有效性性；审查设计变变更（含含材料代代用）手手续。压力：（GGB1550）工作压力―――在正正常工作作情况下下，容器器顶部可可能达到到的最高高压力设计压力―――设定定的容器器顶部的的最高压压力计算压力―――在相相应设计计温度下下，用以以确定元元件厚度度的压力力设计温度―――在正正常工作作情况下下，设定定的元件件的金属属温度（沿沿元件金金属截面面的温度度平均值值）厚度：（GGB1550）计算厚度―――按公公式计算算得到的的厚度设计厚度―――计算算厚度与与腐蚀裕裕量之和和名义厚度―――设计计厚度加加上钢材材厚度的的负偏差差后向上上圆整至至钢材标标准规格格的厚度度（标注注在图样样上的厚厚度）有效厚度―――名义义厚度减减去腐蚀蚀裕量和和钢材厚厚度负偏偏差关系图示：：圆整量圆整量钢板负偏差名义厚度钢板负偏差名义厚度腐蚀裕量圆圆整量腐蚀裕量设计厚度有效厚度计算厚度设计厚度有效厚度计算厚度有效厚度许用应力［［σ］：（常常温）碳素钢、低低合金钢钢：σb/33.0σσs/11.6高合金钢：：σσb/33.0σσs/11.5焊接接头系系数(φφ)：双面焊（单单面焊双双面成形形）：1100％％探伤φ＝1..00局部探伤φ＝0..85单面焊（加加垫板）：：1100％％探伤φ＝0..90局部探伤φ＝0..80单面焊（不不加垫板板）：不不允许（已已取消）内压圆筒厚厚度计算算公式：：计算厚度δ＝计算厚度：：计算算压力PPc××圆筒筒内直径径Di计算厚度δ＝2×设计温温度下许许用应力力[σ]t×焊接接接头系数数φ－计算算压力PPc计算应力σt＝计算压力PPc×（圆筒筒内直径径Di＋圆圆筒有效效厚度计算应力σt＝2×圆圆筒有效效厚度δδe最大允许工作压力［Pw］=2×圆筒有有效厚度度δe×设计温温度下许许用应力力[σ]t×焊接接接头系数数φ最大允许工作压力［Pw］=圆筒内直径径Di＋圆圆筒有效效厚度δδe三、材料材料的基本本性能和和压力容容器对材材料基本本要求力学性能：：（以以炉号提提供保证证）抗拉强度σb屈服强度σs（σ0.22）伸长率δ5（试样样长度：：长、短短）冲击韧性Akvv（缺缺口形式式：U、VV；取样样方向：：横向、纵纵向）硬度HHB（布布氏）、HHR（洛洛氏）、HHL（里里氏）冷弯性能：：（b==2a~~3a；；1800○）化学性能：：（以炉炉号提供供保证）碳：C≤00.255％作用：：－强化化元素危害：含碳碳量上升升硬度上上升韧性性下降硫：S≤00.0220％残残留物危害害热裂磷：P≤00.0330％残残留物危害害冷裂验收材质证明书书审查：：（第110条）真实性：制造许可证证数据是否被被涂改材料标准是是否适用用与压力力容器是否有供材材单位和和经办人人的鲜章章证书日期与与产品投投料日期期是否吻吻合实物与证书书的一致致性：证书的标准准号、炉炉批号等等与实物物标记是是否相符符证书的规格格、数量量是否与与实物相相符复验：（第第25条条）主要受压元元件（筒筒体、封封头、人人孔盖、人人孔法兰兰、人孔孔接管、膨膨胀节、开开孔补强强圈、设设备法兰兰；球罐罐的球壳壳板；换换热器的的管板和和换热管管；M336以上上的设备备主螺栓栓及公称称直径大大于等于于2500mm的的接管和和管法兰兰）（114项）那些要复验验：三类容器一、二类有有怀疑质证书注明明“复印件件无效”者设计、用户户要求怎样复验钢板：（取取样部位位和试样样数量与与材料标标准相同同，符合合GB229755）逐张宏观（表表面质量量、材料料标记）、厚厚度测试试（规格格、怎么么测）按炉号化学学成分、按批号力学学性能和和冷弯性性能、逐张UT（产产品有要要求，制制造未提提供UTT保证）锻件：硬度和化学学成分（证证书项目目齐全）、力学性能（硬硬度和化化学成分分有怀疑疑）免做（自用用）焊条：免做做（有证证书和清清晰牢固固的标志志）常用材料介介绍钢板：牌号标准S（％）P（％）σb（MPPa）σs（MPPa）Akv（JJ）Q235AAGB7000≤0.0550≤0.0445375（下下限）235―――――――Q235BB≤0.0445≤0.044527（200℃）纵向向Q235CC≤0.0440≤0.044027（0℃℃）纵向向Q235DD≤0.0335≤0.033527（-220℃）纵向向20gGB7133≤0.0335≤0.0335400（下下限）24527（200℃）横向向20RGB66554≤0.0220≤0.0330400（下下限）24527（0℃℃）横向向16MnRR≤0.0220≤0.0330510（下下限）34531（0℃℃）横向向16MnDDRGB35331≤0.0225≤0.0330490（下下限）31524（-440℃）横向向钢管：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杂显微组织低倍组织脱碳层20GB816621222－－－－―――－－－－－－20GB8166312―2－－－－逐根逐根逐根－－－－－－20GB3088712－2222－逐根协议协议－－－－－20GGB5311012－2－2－6逐根逐根逐根逐根22222G――高压压管锻件：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JB47226－220000《压力力容器用用碳素钢钢和低合合金钢锻锻件》JB47227－220000《低温温压力容容器用低低合金锻锻件》JB47228－220000《压力力容器用用不锈钢钢锻件》材料代用（第第27条条）优代劣：前提：有相相应设计计资格，原原设计单单位备案案，竣工工图上记记载限16MnnR、220R、QQ2355板；116Mnn、100、200锻件和和管材2）20RR与200g：20g不能能代200R（220g冲冲击性能能低于220R）20g可代代Q2335材料的监检检审查材料质质量证明明书、材材料复验验报告（每每批签字字）检查材料标标记移植植（核对对一致性性，材料料追溯，材材料标记记分布图图）审查主要受受压元件件材料的的选用和和材料代代用手续续（材料料选用的的合法性性及合理理性）四、焊接五、热处理理（1）压力力容器常常用热处处理类型型消除应力退退火———又称焊焊后热处处理（PPWHTT），将将工件加加热到AAC1以下下1000～2000℃（对碳碳素钢和和低合金金钢大致致在5000～6600℃℃），保保温然后后缓慢冷冷却。目的：消除除内应力力（加工工），使使焊缝中中氢完全全扩散，提提高焊缝缝的抗裂裂性和韧韧性；2、正火———将工工件加热热到ACC1或AACW以上上30～～50℃℃，保持持一定时时间后在在空气中中冷却。目的：细化化晶粒，均均匀组织织，降低低内应力力，与退退火相比比，正火火后的钢钢强度、韧韧性、硬硬度都较较退火高高；钢的固溶处处理和稳稳定化处处理固溶处理———加热热到10050～～11000℃，保温温一段时时间（≮≮25mmm/hh）,然然后快速速冷却至至4277℃以下，目的：获得得均匀的的奥氏体体组织，其其强度和和硬度较较低而韧韧性较好好，具有有很高的的耐磨性性和良好好的高温温性能。稳定化处理理——加热热到8550～9900℃℃，保温温6小时时，在空空气中冷冷却或缓缓冷。目的：把钢钢中的碳碳全部固固定在碳碳化钛和和碳化泥泥中，防防止晶间间腐蚀。（2）压力力容器常常用热处处理方法法：1、整体热热处理：：炉内整体热热处理整体热处理理部热处理：：分段热处理理（炉外外部分保保温，重重叠≥15000mmm）局部热处理理（整条条焊缝）（3）压力力容器和和受压元元件焊后后热处理理要求高压容器中压反应和和储存容容器移动式压力力容器有应力腐蚀蚀的容器器（液化化石油气气、液氨氨）盛装毒性为为极度和和高度危危害介质质的容器器钢材厚度：：碳素钢钢δδ>322mm((预热>>1000℃,δ>388mm))16MnRRδδ>300mm((预热>>1000℃,δ>344mm))高合金钢（CCr－MMo）任任意厚度度电渣焊焊缝缝应进行行正火处处理旋压封头（4）不要要求热处处理奥氏体不锈锈钢有色金属制制压力容容器（5）热处处理监检检要求检查确认热热处理记记录曲线线与热处处理工艺艺的一致致性六、外部检检查（1）、《锅锅炉压力力容器产产品安全全性能监监督检验验规则》要要求焊接接头表表面质量量（容规规第766条）形状和尺寸寸：焊高（GBB1500表100－3P1123）棱角度：EE＝100％板厚厚＋2且且≤5mmm样板：轴向向——环缝缝3300mmm直尺尺环向——纵纵缝1/66Di且≥3000mm内外样样板不得有裂纹纹、未焊焊透、未未熔合、气气孔、弧弧坑、未未填满、夹夹渣等焊缝与母材材应圆滑滑过渡焊缝的咬边边：不得咬边：：σb5400MPaa、Crr－Moo、奥氏氏体不锈锈钢、低低温容器器、球形形容器、φ＝1.0允许咬边：：深度≤≤0.55mm、连连续长度度≤1000mm、总总长≤10％％焊缝角焊缝的焊焊脚高度度（怎么么测）母材表面质质量除与焊缝相相同的外外+分层层机械损伤、腐腐蚀坑：：修磨：深度度≤5%板板厚且且≤2mmm修磨范范围：33：1斜斜度补焊：反之之最大内径和和最小内内径差承受内压容容器：ee＝1％％Di且≤25mmm(锻锻焊容器器1‰)直线度（LL>300m）JB47110－992《钢钢制塔式式容器》：：任意33m长，偏偏差≤3mmm；L15m，偏差≤≤0.55L/110000+8焊缝布置十字焊缝相邻环缝长长度≥3000mm；；相邻纵缝外外弧长度度≥3板厚厚且且≥1000mm焊缝上开孔孔（1..5开孔孔直径范范围内1100％％探伤）被补强圈、支支座、垫垫板覆盖盖的焊缝缝应磨平平，且1100％％探伤避免内件焊焊缝与主主体焊缝缝交叉（跨跨越）封头形状偏偏差样板：弦长长＝3//4Dii内内样板间隙≤1..25DDi七、产品试试板与试试样要求求（一般般制作纵纵缝试板板，）（1）要求求每台带带试样的的容器移动式压力力容器（批批量除外外）P≥10MMPa容容器现场组焊的的球形储储罐σb≥5440MPPa的容容器和CCr－MMo制容容器盛装毒性为为极度或或高度危危害介质质的容器器异种钢（不不同组别别）焊接接的压力力容器凡需经过热热处理达达到力学学性能要要求的容容器15MnVVRδδ>200mmt<-100℃:220Rδ>122mm；；16MMnRδ>200mm0℃〈tt≤-100℃：200Rδδ>255mm；；16MMnRδ>388mm以批代台（以以批代台台：一批批产品中中，抽一一台制作作焊接试试板）条件：（焊焊接质量量稳定）连续30台台同牌号材料料同焊接工艺艺（焊接接重要因因素和不不加重要要因素不不超过评评定合格格范围）同热处理规规范的产产品焊接接试板测测试数据据单位技术负负责人批批准组批原则同钢号同焊接工艺艺同热处理工工艺连续生产的的10台台（生产产间断不不超过半半年）P≤1.66MPaa，Q2235、220R、116MnnR每半半年抽一一台3、评定准准则不合格：加加倍制作作试板，并并加金相相检验仍不合格：：不合格格的返修修，恢复复逐台焊焊接试板板试板制作原原则当容器上不不同的壳壳体纵向向焊接接接头的焊焊接工艺艺评定范范围不同同时，应应分别制制作试板板；制板应在纵纵缝的沿沿长线上上与纵缝缝同时焊焊接现场组焊球球罐，应应制作横横、立、仰仰三块试试板有热处理要要求的容容器，试试板应随随容器一一起进行行热处理理试板探伤不不合格，可可返修，也也可避开开缺陷取取样试验项目、数数量及合合格标准准试验标准：：JB47444-220000《钢制制压力容容器产品品焊接试试板的力力学性能能检验》GB1500-19998附附录E已已不执行行拉伸试验：：δ≤30mmm时，试试样数量量＝1δ>300mm时时,试试样数量量＝N（碳素素钢≮95％％σb下限；合合金钢997％σσb下限）弯曲试验数量：δ≤20mmm时，面面弯、背背弯各一一或二个个侧弯（110～220mmm）δ>200mm时时，二个个侧弯试验参数（钢钢）弯心直径＝＝4a（原原为3aa）支座距离＝＝6a＋＋3（原为为5.22a）弯曲角度＝＝1800○GB1500-19998附附录E：：表E33钢种弯曲角度双面焊碳素钢、奥奥氏体不不锈钢180○其他低合金金钢、合合金钢100○单面焊碳素钢、奥奥氏体不不锈钢90○其他低合金金钢、合合金钢50○合格指标拉伸面上沿沿任何方方向不得得有单条条长度大大于3mmm裂纹纹或夹渣渣冲击试验1）试样数数量：一般：3焊缝金金属σb≥5440MPPa、CCr－MMo、δδ>60mmm：66焊缝缝金属低温容器：：＋3热影响响区2）合格指指标(截截面100×10))常温：平均均值≥27JJ低温：σbb≤4500MPaa188J；>>4500～5115MPPa220J；；>5115～6650MMPa27JJ允许一个试试样的冲冲击功低低于规定定值的770％复验拉、弯不合合格：取取双倍试试样复验验冲不合格：：再取一一组（33个）试试样进行行试验（66个样中中允许22个样小小于规定定值，只只允许一一个样低低于规定定值的770％）监检方法确认产品焊焊接试板板的制备备（A或或B项）：：A项：确认认试板的的焊接符符合要求求，并要要求在试试板上打打上监检检钢印B项：确认认试板与与筒体纵纵向接头头连接部部位的射射线探伤伤底片审查产品焊焊接试板板性能报报告并签签字确认认八、无损检检测方法和时机机的选择择δ≤38mmmRTδ>38mmm（或或σb≥5400MPaa：200<δ≤≤38mmm）100％UUT＋220％RRT或或1000％RRT＋220％UUT铁磁性材料料表面探探伤优选选磁粉检检测探伤应在外外观检验验合格后后进行有延迟裂纹纹倾向的的材料，应应在焊后后24小小时后探探伤有热裂倾向向的材料料，应热热处理后后再增加加一次探探伤探伤比例的的选择（钢钢）要求1000％RTT或UTT探伤容容器第三类容器器第二类容器器中易燃燃介质的的反映和和储存容容器φ＝1.00的容器器设计压力>>5.00MPaa的容器器σb≥5440MPPa的容容器和CCr－MMo制容容器盛装毒性为为极度或或高度危危害介质质的容器器δ>30mmm碳碳素钢、116MnnRδ>25mmm115MnnVR、115MnnV、220MnnMo和和奥氏体体不锈钢钢δ>16mmmCrr－Mo钢进行气压试试验的容容器使用后无法法进行内内外部检检验或耐耐压试验验的容器器疲劳分析设设计容器器电渣焊容器器设计压力≥≥0.66MPaa管壳式式余热锅锅炉要求1000％RTT或1000％UUT探伤伤部件和和部分（对对接接头头）拼焊封头（不不含先成成形后组组焊的拼拼接封头头）拼接管板拼接补强圈圈局部探伤中中的交叉叉焊缝和和被其他他元件覆覆盖的焊焊缝开孔中心为为圆心，11.5倍倍开孔直直径为半半径的圈圈中所包包容的焊焊缝局部探伤比比例≥20％≥50％铁素体体钢制低低温压力力容器公称直径≥≥2500mm接接管探伤伤所有对接接接头（纵纵缝和环环缝）探探伤比例例、合格格级别与与主体相相同（含含公称直直径<2250mmm其δδ>28mmm接管）公称直径<<2500mm其其δ≤288mm时，所所有对接接接头仅仅做表面面探伤合格级别要求1000％RTT或UTT探伤容容器：JB447300－944AAB级III级合格格局部探伤：：JJB47730－－94ABB级IIII级合格格要求1000％RTT或1000％UUT探伤伤的部件件焊缝：：随主体体扩探增加大于该该条焊缝缝长度110％（“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）仍不合格，全全探监检方法审查探伤报报告：探伤方法是是否合适适核实探伤比比例和位位置核实扩探比比例结论是否与与内容相相符射线底片抽抽查抽查数量≥≥30％％，且≥≥10张张（不足足10张张全查）T字头、返返修片必必查九、耐压试试验1、试验压压力：рT=ηррT=ηр