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压力容器安全技术监察规程
压力容器安全技术监察规程(2)
文章来源:
类别:
部门规章、规范性文件 发布时间:
04-08-15
(1999年6月25日国家质量技术监督局质技监局锅发(1999)154号发布)
第70条 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。
对无法打钢印的,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。
第71条 焊接接头返修的要求如下:
1.应分析缺陷产生的原因,提出相应的返修方案。
2.返修应编制详细的返修工艺,经焊接责任工程师批准后才能实施。
返修工艺至少应包括缺陷产生的原因;避免再次产生缺陷的技术措施;焊接工艺参数的确定;返修焊工的指定;焊材的牌号及规格;返修工艺编制人、批准人的签字。
3.同一部位(指焊补的填充金属重叠的部位)的返修次数不宜超过2次。
超过2次以上的返修,应经制造单位技术总负责人批准,并应将返修的次数、部位、返修后的无损检测结果和技术总负责人批准字样记人压力容器质量证明书的产品制造变更报告中。
4.返修的现场记录应详尽,其内容至少包括坡口型式、尺寸、返修长度、焊接工艺参数(焊接电流、电弧电压、焊接速度、预热温度、层间温度、后热温度和保温时间、焊材牌
号及规格、焊接位置等)和施焊者及其钢印等。
5.要求焊后热处理的压力容器,应在热处理前焊接返修;如在热处理后进行焊接返修,返修后应再做热处理。
6.有抗晶间腐蚀要求的奥氏体不锈钢制压力容器,返修部位仍需保证原有的抗晶间腐蚀性能。
7.压力试验后需返修的,返修部位必须按原要求经无损检测合格。
由于焊接接头或接管泄漏而进行返修的,或返修深度大于1/2壁厚的压力容器,还应重新进行压力试验。
三、热处理
第72条 钢制压力容器及其受压元件应按GB150的有关规定进行焊后热处理。
采用其他消除应力的方法取代焊后热处理,应按本规程第7条规定办理批准手续。
采用电渣焊接的铁素体类材料或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。
常温下盛装混合液化石油气的压力容器(储存容器或移动式压力容器罐体)应进行焊后热处理。
旋压封头应在旋压后进行消除应力处理(采用奥氏体不锈钢材料的旋压封头除外)。
第73条 钢制压力容器的焊后热处理应符合下列要求:
1.高压容器、中压反应容器和储存容器、盛装混合液化石油气的卧式储罐、移动式压力容器应采用炉内整体热处理。
其他压力容器应采用整体热处理。
大型压力容器,可采用分段热处理,其重叠热处理部分的长度应不小于1500nun,炉外部分应采取保温措施。
2.修补后的环向焊接接头、接管与筒体或封头连接的焊接接头,可采用局部热处理。
局部热处理的焊缝,要包括整条焊缝。
焊缝每侧加热宽度不小于母体厚度的2倍,接管与壳体相焊时加热宽度不小于两者厚度(取较大值)的6倍。
靠近加热部位的壳体应采取保温措施,避免产生较大的温度梯度。
3.焊后热处理应在焊接工作全部结束并检测合格后,于耐压试验前进行。
4.热处理装置(炉)应配有自动记录曲线的测温仪表,并保证加热区内最高与最低温度之差不大于65℃(球形储罐除外)。
第74条 奥氏体不锈钢或有色金属制压力容器焊接后一般不要求做热处理,如有特殊要求需进行热处理时,应在图样上注明。
四、外部检查
第75条 筒体(含球壳、多层压力容器内筒)和封头制造的主要控制项目如下:
1.坡口几何形状和表面质量。
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。
第76条 压力容器焊接接头的表面质量要求如下:
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:
(1) 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;
(2) 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。
五、产品试板与试样要求
第77条 压力容器产品焊接试板与试样的要求如下:
1.为检验产品焊接接头和其他受压元件的力学性能和弯曲性能,应制作纵焊缝产品焊接试板,制取试样,进行拉力、冷弯和必要的冲击试验。
采用新材料、新焊接工艺制造锻焊压力容器产品时,应制作模拟环焊缝的焊接试板。
2.属于下列情况之一的,每台压力容器应制作产品焊接试板:
(1) 移动式压力容器(批量生产的除外);
(2) 设计压力大于等于10MPa的压力容器;
(3) 现场组焊的球形储罐;
(4) 使用有色金属制造中、高压容器或使用压力大于壳体材料标准抗拉强度(按下限值)大于等于540MPa的高强钢制造的压力容器;
(5) 异种钢(不同组别)焊接的压力容器;
(6) 设计图样上或用户要求按台制作产品焊接试板的压力容器;
(7) GB150中规定应每台制作产品焊接试板的压力容器。
3.除本条第2款之外的压力容器,若制造单位能提供连续30台(同一台产品使用不同牌号材料的,或使用不同焊接工艺评定的,或使用不同的热处理规范的,可按两台产品对待)同牌号材料、同焊接工艺(焊接重要因素和补加重要因素不超过评定合格范围,下同)、同热处理规范的产品焊接试板测试数据(焊接试板试件和检验报告应存档备查),证明焊接质量稳定,由制造单位技术负责人批准,可以批代台制作产品焊接试板,具体规定如下:
(1) 以同钢号、同焊接工艺、同热处理规范的产品组批,连续生产(生产间断不超过半年)每批不超过10台,由制造单位从中抽一台产品制作产品焊接试板;
(2) 对设计压力不大于1.6MPa,材料为Q235系列、20R、16MnR的压力容器,以同钢号的产品组批,连续生产每半年应抽一台产品制作产品焊接试板;
(3) 搪玻璃设备可免做低碳钢的产品焊接试板(用户有特殊要求时除外)。
若中断生产超过半年时,应抽一台产品制作产品焊接试板;
(4) 按同一设计图样批量生产的移动式压力容器,连续生产(生产间断不超过半年)每批不超过10台,由制造单位从中抽一台产品制作产品焊接试板。
采用以批代台制作产品焊接试板,如有一块试板不合格,应加倍制作试板,进行复验并做金相检验,如仍不合格,此钢号应恢复逐台制作产品焊接试板,直至连续制造30台同钢号、同焊接工艺、同热处理规范的产品焊接试板测试数据合格为止。
4.产品焊接试板的制作除符合本条第2款规定外,还应符合下列原则:
(1) 产品焊接试板的材料、焊接和热处理工艺,应在其所代表的受压元件焊接接头的工艺评定合格范围内;
(2) 当一台压力容器不同的壳体纵向焊接接头(含封头、管箱、筒体上焊接接头)的焊接工艺评定覆盖范围不同时,应对应不同的纵向焊接接头,按相应的焊接工艺分别焊制试板;
(3) 有不同焊后热处理要求的压力容器,应分别制作产品焊接试板;
(4) 热套压力容器的内筒、外筒材料不同肘,应各制作一块产品焊接试板,若材料相同又属同一厚度范围,只需制作一块;
(5) 现场组焊球形储罐应制作立、横、平加仰三块产品焊接试板,且应在现场焊接产品的同时,由施焊该球形储罐的焊工采用相同的条件和焊接工艺进行焊接;
(6) 圆筒形压力容器的纵向焊接接头的产品焊接试板,应作为筒节纵向焊接接头的延长部分(电渣焊除外),采用与施焊压力容器相同的条件和焊接工艺连续焊接;
(7) 钢制多层包扎压力容器、热套压力容器的产品焊接试板,按GB150的规定焊制;
(8) 产品焊接试板应由焊接产品的焊工焊接,并于焊接后打上焊工和检验员代号钢印;
(9) 产品焊接试板经外观检查和射线(或超声)检测,如不合格允许返修。
返修时,应符合第70条焊接接头返修的要求。
如不返修,可避开缺陷部位截取试样。
5.铸(锻)造受压元件、管件、螺柱(栓)的产品试样要求,应在设计图样上予以规定。
6.凡需经热处理以达到或恢复材料力学性能和弯曲性能或耐腐蚀性能要求的压力容器,每台均应做母材热处理试板,并符合GB150规定。
第78条 钢制压力容器产品焊接试板尺寸、试样截取和数量、试验项目、合格标准和复验要求,按GB150附录E《产品焊接试板焊接接头的力学性能检验》的规定执行。
对接焊接的管子接头试样截取、试验项目和合格标准,按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的有关规定执行。
下列压力容器,应按GB150的要求进行夏比(V形缺口)低温冲击试验:
1.当设计温度低于0℃时,采用厚度大于25mm的20R钢板、厚度大于38mm的16MnR、15MnVR、15MnVNR钢板和任意厚度18MnMoNbR、13MnNiMoNbR钢板制造的压力容器。
2.当设计温度低于零下10℃时,采用厚度大于12mm的20R钢板、厚度大于20mm的16MnR、15MnVR、15MnVNR钢板制造的压力容器。
3.采用任意厚度的低合金钢板制造的移动式压力容器。
第79条 有色金属制压力容器的产品焊接试板的试样尺寸、试样截取和数量,可参照钢制压力容器的要求或按图样规定执行,试验项目、合格标准要求如下:
1.拉伸试验
拉伸试样的抗拉强度应符合下列规定之一:
(1) 不低于母材材料标准规定值下限;
(2) 对于不同强度等级母材组成的焊接接头,不低于两个抗拉强度中较低的规定值下限。
2.弯曲试验
弯曲试验的弯曲直径、支座间距离、弯曲角度应符合表4—1的规定。
表4—1有色金属及合金的焊接接头弯曲试验
试样厚度 弯轴直径D 支座间距离
(mm) (mm) (mm)
纯铝、铝锰合金及
含镁量小于等于4%的铝镁合金 46 622
含镁量大于等于4%的铝镁合金 6 82
铝镁硅合金 16 18.26
纯铜、黄铜、白铜、铜硅合金 4 6.2
铝、青铜 166 18.2
钛A0、A1、A9 86 10.26
钛A2、A3、A10 102 12.22
镍及镍合金 46 6.2
注:
1.当弯曲直径大于10t时,可使试样厚度薄一些,但最薄为3.2mm>;
2.试样冷弯至180o后,其拉伸面出现任何一条长度大于3mm的裂纹或者缺陷即为不合格,试样弯曲时四棱先期开裂可不计,但因焊接缺陷引起的应计入。
3.冲击试验
当设计图样有要求或材料标准规定要做冲击试验时,其合格标准应符合相应标准规定,且三个试样的平均值不低于母材规定值的下限。
第80条 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GB34334《不锈钢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。
六、无损检测
第81条 无损检测人员应按照《锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则》进行考核,取得资格证书,方能承担与资格证书的种类和技术等级相应的无损检测工作。
第82条 压力容器的焊接接头,应先进行形状尺寸和外观质量的检查,合格后,才能进行无损检测。
有延迟裂纹倾向的材料应在焊接完成24小时后进行无损检测;有再热裂纹倾向的材料应在热处理后再增加一次无损检测。
第83条 压力容器的无损检测方法包括射线、超声、磁粉、渗透和涡流检测等。
压力容器制造单位应根据设计图样和有关标准的规定选择检测方法和检测长度。
第84条 压力容器的对接焊接接头的无损检测比例,一般分为全部(100%)和局部(大于等于20%)两种。
对铁素体钢制低温容器,局部无损检测的比例应大于等于50%。
第85条 符合下列情况之一时,压力容器的对接接头,必须进行全部射线或超声检测:
1.GB150及GB151等标准中规定进行全部射线或超声检测的压力容器。
2.第三类压力容器。
3.第二类压力容器中易燃介质的反应压力容器和储存压力容器。
4.设计压力大于5.0MPa的压力容器。
5.设计压力大于0.6MPa的管壳式余热锅炉。
6.设计选用焊缝系数为1.0的压力容器(无缝管制简体除外)。
7.疲劳分析设计的压力容器。
8.采用电渣焊的压力容器。
9.使用后无法进行内外部检验或耐压试验的压力容器。
10.符合下列之一的铝、铜、镍、钛及其合金制压力容器:
(1) 介质为易燃或毒性程度为极度、高度、中度危害的;
(2) 采用气压试验的;
(3) 设计压力大于等于1.6MPa的。
第86条 压力容器焊接接头检测方法的选择要求如下:
1.压力容器壁厚小于等于
38mm时,其对接接头应采用射线检测;由于结构等原因,不能采用射线检测时,允许采用可记录的超声检测。
2.压力容器壁厚大于38mm(或小于等于38mm,但大于20mm且使用材料抗拉强度规定值下限大于等于540MPa)时,其对接接头如采用射线检测,则每条焊缝还应附加局部超声检测;如采用超声检测,则每条焊缝还应附加局部射线检测。
无法进行射线检测或超声检测时,应采用其他检测方法进行附加局部无损检测。
附加局部检测应包括所有的焊缝交叉部位,附加局部检测的比例为本规程第84条规定的原无损检测比例的20%。
3.对有无损检测要求的角接接头、T形接头,不能进行射线或超声检测时,应做100%表面检测。
4.铁磁性材料压力容器的表面检测应优先选用磁粉检测。
5.有色金属制压力容器对接接头应尽量采用射线检测。
第87条 除本规程第85条规定之外的其他压力容器,其对接接头应做局部无损检测,并应满足第84条、第86条的规定。
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。
但对所有的焊缝交叉部位以及开孔区将被其他元件覆盖的焊缝部分必须进行射线检测,拼接封头(不含先成形后组焊的拼接封头)、拼接管板的对接接头必须进行100%无损检测(检测方法的选择按第86条规定),拼接补强圈的对接接头必须进行100%超声或射线检测,其合格级别与压力容器壳体相应的对接接头一致。
拼接封头应在成形后进行无损检测,若成形前进行无损检测,则成形后应在圆弧过渡区再做无损检测。
搪玻璃设备上、下接环与夹套组装焊接接头、公称直径小于250mm的搪玻璃设备接管焊接接头可免做无损检测,但应按JB4708做焊接工艺评定,编制切实可行的焊接工艺规程,经制造单位技术负责人或总工程师批准后严格执行。
上、下接环与筒体连接的焊接接头,应做渗漏试验。
经过局部射线检测或超声检测的焊接接头,若在检测部位发现超标缺陷时,则应进行不少于该条焊接接头长度10%的补充局部检测;如仍不合格,则应对该条焊接接头全部检测。
第88条 压力容器的无损检测按JB4730《压力容器无损检测》执行。
对压力容器对接接头进行全部(100%)或局部(20%)无损检测:
当采用射线检测时,其透明质量不应低于AB级,其合格级别为Ⅲ级,且不允许有未焊透;当采用超声检测时,其合格级别为Ⅱ级。
对GB150、GB151等标准中规定进行全部(100%)无损检测的压力容器、第三类压力容器、焊缝系数取1.0的压力容器以及无法进行内外部检验或耐压试验的压力容器,其对接接头进行全部(100%)无损检测;当采用射线检测时,其透明质量不应低于AB级,其合格级别为Ⅱ级;当采用超声检测时,其合格级别为Ⅱ级。
公称直径大于等于
250mm(或公称直径小于250mm,其壁厚大于28mm)的压力容器接管对接接头的无损检测比例及合格级别应与压力容器壳体主体焊缝要求相同;公称直径小于250mm,其壁厚小于等于28mm时仅做表面无损检测,其合格级别为JB4730规定的Ⅱ级。
有色金属制压力容器焊接接头的无损检测合格级别、射线透照质量按相应标准或由设计图样规定。
第89条 压力容器的对接接头进行全部或局部无损检测,采用射线或超声两种方法进行时,均应合格。
其质量要求和合格级别,应按各自合格标准确定。
第90条 进行局部无损检测的压力容器,制造单位也应对未检测部分的质量负责。
第91条 压力容器表面无损检测要求如下:
1.钢制压力容器的坡口表面、对接、角接和T形接头,符合本规程第69条第2款条件且使用材料抗拉强度规定值下限大于等于540MPa时,应按GB150、GB151、GB12337等标准的有关规定进行磁粉或渗透检测。
检查结果不得有任何裂纹、成排气孔、分层,并应符合GB4730标准中磁粉或渗透检测的缺陷显示痕迹等级评定的工级要求。
2.有色金属制压力容器应按相应的标准或设计图样规定进行。
第92条 现场组装焊接的压力容器,在耐压试验前,应按标准规定对现场焊接的焊接接头进行表面无损检测;在耐压试验后,应按有关标准规定进行局部表面无损检测,若发现裂纹等超标缺陷,则应按标准规定进行补充检测,若仍不合格,则应对焊接接头做全部表面无损检测。
第93条 制造单位必须认真做好无损检测的原始记录,检测部位图应清晰、准确地反映实际检测的方位(如:
射线照相位置、编号、方向等),正确填发报告,妥善保管好无损检测档案和底片(包括原缺陷的底片)或超声自动记录资料,保存期限不应少于七年。
七年后若用户需要可转交用户保管。
七、耐压试验和气密性试验
第94条 压力容器的耐压试验分为液压试验和气压试验两种。
压力容器各元件(圆筒、封头、接管、法兰及紧固件等)所用材料不同时,计算耐压试验应取各元件材料
[σ]/[σ]r比值中最小者。
对夹套压力容器的耐压试验要求如下:
1.内筒设计压力小于夹套设计压力的夹套压力容器;容积小于等于
1000L的夹套搪玻璃设备,经制造单位技术负责人批准并征得用户同意,可免做内筒液压试验,但不能免做夹套液压试验。
2.容积大于1000L但小于等于5000L的夹套搪玻璃设备,连续30台同规格设备液压试验合格后,经制造单位技术负责人批准,可以每15台为一批,每批抽1台做液压试验(用户特殊要求除外),如不合格,必须恢复逐台进行液压试验。
3.容积大于5000L的夹套搪玻璃设备应每台做液压试验。
耐压试验的压力应符合设计图样要求,且不小于下式计算值:
PT=ηP[σ]/[σ]r
式中:
P——压力容器的设计压力(对在用压力容器一般为最高工作压力,或压力容器铭牌上规定的最大允许工作压力),MPa
PT——耐压试验压力,MPa
η—压试验压力系数,按表4—2选用
[σ]——试验温度下材料的许用应力,MPa
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