1、1压力容器定压力容器定期检验规则期检验规则(二二)国家压力容器与管道安全国家压力容器与管道安全工程技术研究中心工程技术研究中心合肥通用所压力容器检验站合肥通用所压力容器检验站*2安全状况等级评定(一)安全状况等级评定(一)第三十七条第三十七条 在用压力容器主要根据材质检验、结构检验、缺陷检验在用压力容器主要根据材质检验、结构检验、缺陷检验三个检验项目的检验结果,划分压力容器的安全状况等级。三个检验项目的检验结果,划分压力容器的安全状况等级。影响压力容器安全状况的三要素为:材料、应力、缺陷。从影响压力容器安全状况的三要素为:材料、应力、缺陷。从失效的角度,可以将压力容器视为串联系统,其失效总是由
2、失效的角度,可以将压力容器视为串联系统,其失效总是由最薄弱的环节引起的,其它环节无法对最薄弱环节进行补偿。最薄弱的环节引起的,其它环节无法对最薄弱环节进行补偿。因此以各检验结果中的最低等级作为压力容器的安全状况等因此以各检验结果中的最低等级作为压力容器的安全状况等级应该是最为合理的。级应该是最为合理的。对于经过维修改造后的容器,由于原先决定其安全等级对于经过维修改造后的容器,由于原先决定其安全等级的因素已经被改变,潜在的危险源已被消除,从这个意义出的因素已经被改变,潜在的危险源已被消除,从这个意义出发按维修改造后的复检结果进行安全状况等级评定比较合理。发按维修改造后的复检结果进行安全状况等级评
3、定比较合理。安全附件并非压力容器的本体。因此安全附件的合格与安全附件并非压力容器的本体。因此安全附件的合格与否不构成评定压力容器安全状况等级的评定依据;但是安全否不构成评定压力容器安全状况等级的评定依据;但是安全附件是否合格将对压力容器的长周期安全使用产生潜在的危附件是否合格将对压力容器的长周期安全使用产生潜在的危害影响,因此本规程规定安全附件不合格不允许投入使用。害影响,因此本规程规定安全附件不合格不允许投入使用。*3安全状况等级评定安全状况等级评定 (二)(二)第三十八条第三十八条 1 1、用材与原设计不符、用材与原设计不符 如果材质清楚、强度校核合格、在检验中未发现新生缺如果材质清楚、强
4、度校核合格、在检验中未发现新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),则表明所用材料符合使用的陷(不包括正常的均匀腐蚀),则表明所用材料符合使用的要求,不影响定级;反之,则表明所用材料不符合使用的要要求,不影响定级;反之,则表明所用材料不符合使用的要求,定为求,定为4 4级或级或5 5级。级。移动式压力容器和液化石油气储罐,因现行标准规定禁移动式压力容器和液化石油气储罐,因现行标准规定禁止用沸腾钢,所以凡采用沸腾钢材料的必须定为止用沸腾钢,所以凡采用沸腾钢材料的必须定为5 5级。级。2 2、材质不明、材质不明 压力容器中,材料误用、混用是经常可以遇到的。彻底压力容器中,材料误用、混用是经常可以遇到的。彻
5、底查清材质,即使可能,也要花费很大的代价。如果压力容器查清材质,即使可能,也要花费很大的代价。如果压力容器材质不清,可以从偏保守的角度,进行强度校核。原检规中材质不清,可以从偏保守的角度,进行强度校核。原检规中采用采用A3A3钢校核强度,新国标中已无此牌号,故采用强度级别钢校核强度,新国标中已无此牌号,故采用强度级别最低的最低的Q235Q235钢代替,校核的前提是可以确认容器是钢制压力钢代替,校核的前提是可以确认容器是钢制压力容器。如果强度校核合格、在检验中未发现新生缺陷(不包容器。如果强度校核合格、在检验中未发现新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),则表明实际所用材料符合使用的强度括正常的均匀腐
6、蚀),则表明实际所用材料符合使用的强度要求。但材质不明毕竟是一种安全隐患,与上一版检规要求。但材质不明毕竟是一种安全隐患,与上一版检规*4安全状况等级评定(二)安全状况等级评定(二)相比,由于社会的进步,管理的加强,这种现象已经逐渐减相比,由于社会的进步,管理的加强,这种现象已经逐渐减少至消失,所以应从严定级。根据经验和安全管理的需要,少至消失,所以应从严定级。根据经验和安全管理的需要,对在常温下使用的一般压力容器,可以定为对在常温下使用的一般压力容器,可以定为3 3级或级或4 4级;反之,级;反之,如果强度校核不合格,则表明所用材料可能不符合使用的要如果强度校核不合格,则表明所用材料可能不符
7、合使用的要求,定为求,定为5 5级。级。对移动式压力容器和液化气储罐,现行标准规定禁止用对移动式压力容器和液化气储罐,现行标准规定禁止用沸腾钢,若材质不明,则可能是沸腾钢,因此必须定为沸腾钢,若材质不明,则可能是沸腾钢,因此必须定为5 5级。级。特别值得注意的是,如果检验后需要进行焊接修复的,特别值得注意的是,如果检验后需要进行焊接修复的,则必须查明材料,不得在材质不明的基础上进行处理。则必须查明材料,不得在材质不明的基础上进行处理。3 3、材质劣化、材质劣化 压力容器的材料在使用中其性能可能会发生退化,称为压力容器的材料在使用中其性能可能会发生退化,称为材质劣化。材质劣化的两个主要原因是在高
8、温下长期使用和材质劣化。材质劣化的两个主要原因是在高温下长期使用和腐蚀。必须指出有材质劣化倾向并不表明材质已经劣化,只腐蚀。必须指出有材质劣化倾向并不表明材质已经劣化,只有当发现了由于材质劣化引起的缺陷或者材质劣化的明显表有当发现了由于材质劣化引起的缺陷或者材质劣化的明显表征时,才能作出此结论。而且,部分材质劣化引起的缺陷是征时,才能作出此结论。而且,部分材质劣化引起的缺陷是可以进行修复的,如应力腐蚀产生的裂纹,如果通过分析判可以进行修复的,如应力腐蚀产生的裂纹,如果通过分析判断能够确保缺陷修复后容器在下一检验周期内的安全使用,断能够确保缺陷修复后容器在下一检验周期内的安全使用,则其安全状况等
9、级可定为则其安全状况等级可定为3 3级。级。*5安全状况等级评定(三)安全状况等级评定(三)第三十九条:结构不合理会使应力增加,或降低压力容器的承载能力。第三十九条:结构不合理会使应力增加,或降低压力容器的承载能力。1 1、如果封头参数不合标准,则需要通过检验判断其是否符合使用的、如果封头参数不合标准,则需要通过检验判断其是否符合使用的要求。如果检验中未发现新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),则表明要求。如果检验中未发现新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),则表明其符合使用要求,可以定为其符合使用要求,可以定为2 2级或级或3 3级;反之则表明不符合使用要求,需级;反之则表明不符合使用要求,需要根据
10、检验出的缺陷进行相应的安全等级划分。要根据检验出的缺陷进行相应的安全等级划分。2 2、如果封头与筒体的连接采用单面焊,则可能存在未焊透。当检验、如果封头与筒体的连接采用单面焊,则可能存在未焊透。当检验确实发现存在未焊透时,罐车必须定为确实发现存在未焊透时,罐车必须定为5 5级;其它压力容器则根据未焊透级;其它压力容器则根据未焊透的实际情况按照第四十五条的规定定级。的实际情况按照第四十五条的规定定级。如果封头与筒体的连接采用不允许的搭接结构,则定为如果封头与筒体的连接采用不允许的搭接结构,则定为4 4级或级或5 5级。级。如果封头与筒体的连接是不等厚的对接焊,并且按规定应削薄(或堆如果封头与筒体
11、的连接是不等厚的对接焊,并且按规定应削薄(或堆焊)而未削薄(或堆焊)的,则会引起应力集中。如果检验中未发现新焊)而未削薄(或堆焊)的,则会引起应力集中。如果检验中未发现新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),则表明虽然存在应力集中,但还不生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),则表明虽然存在应力集中,但还不足以诱发裂纹类缺陷,可以认为符合使用要求,但较大的应力集中是一足以诱发裂纹类缺陷,可以认为符合使用要求,但较大的应力集中是一安全隐患,因此,定为安全隐患,因此,定为3 3级。如果检验中发现新生缺陷,则表明该结构不级。如果检验中发现新生缺陷,则表明该结构不满足使用要求,定为满足使用要求,定为4 4级或级或5
12、 5级。级。3 3、焊缝(包括热影响区)是压力容器中的薄弱部位。如果焊缝布置、焊缝(包括热影响区)是压力容器中的薄弱部位。如果焊缝布置不当或焊缝间距小,则会削弱压力容器的承载能力。如果检验中未发现不当或焊缝间距小,则会削弱压力容器的承载能力。如果检验中未发现新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),则表明虽然压力容器的承载能力新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),则表明虽然压力容器的承载能力被削弱了,但由于压力容器设计时有较大的安全系数,该容器仍然符合被削弱了,但由于压力容器设计时有较大的安全系数,该容器仍然符合*6安全状况等级评定安全状况等级评定(三三)使用要求,定为使用要求,定为3 3级。如检验发现新
13、生缺陷并确认是焊缝布置不当或焊缝级。如检验发现新生缺陷并确认是焊缝布置不当或焊缝间距小所引起的,则表明该结构不满足使用要求,定为间距小所引起的,则表明该结构不满足使用要求,定为4 4级或级或5 5级。级。4 4、如果主要受压元件按规定应采用全焊透结构的角接焊缝或接管角、如果主要受压元件按规定应采用全焊透结构的角接焊缝或接管角焊缝而未采用全焊透结构,则会削弱该元件的承载能力。检验未发现新焊缝而未采用全焊透结构,则会削弱该元件的承载能力。检验未发现新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),则表明虽然承载能力被削弱了,但生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),则表明虽然承载能力被削弱了,但由于压力容器设计时有较大的
14、安全系数,该容器仍然符合使用要求,定由于压力容器设计时有较大的安全系数,该容器仍然符合使用要求,定为为3 3级。如果检验中发现新生缺陷,则表明该结构不满足使用要求,定为级。如果检验中发现新生缺陷,则表明该结构不满足使用要求,定为4 4级或级或5 5级。对于非主要受压元件,可以适当放宽要求。级。对于非主要受压元件,可以适当放宽要求。5 5、开孔是压力容器中的薄弱部位,需要补强。在开孔方面常见的问、开孔是压力容器中的薄弱部位,需要补强。在开孔方面常见的问题有:开孔位置不当、孔径过大和补强不足。题有:开孔位置不当、孔径过大和补强不足。如果开孔位置不当,则会削弱压力容器的承载能力。如果检验中未发如果开
15、孔位置不当,则会削弱压力容器的承载能力。如果检验中未发现新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),则表明虽然压力容器的承载能现新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),则表明虽然压力容器的承载能力被削弱了,但由于压力容器设计时有较大的安全系数,该容器仍然符力被削弱了,但由于压力容器设计时有较大的安全系数,该容器仍然符合使用要求,对一般压力容器,定为合使用要求,对一般压力容器,定为2 2级或级或3 3级,对于有特殊要求的压力级,对于有特殊要求的压力容器,则定为容器,则定为3 3级或级或4 4级。如果检验中发现新生缺陷并确认是开孔位置不级。如果检验中发现新生缺陷并确认是开孔位置不当引起的,则表明该结构不满足使用要
16、求,可定为当引起的,则表明该结构不满足使用要求,可定为4 4级或级或5 5级。级。如果孔径过大,但有充分的补强,则不会削弱压力容器的承载能力,如果孔径过大,但有充分的补强,则不会削弱压力容器的承载能力,不影响定级。如果补强不充分,则表明压力容器的承载能力被削弱了,不影响定级。如果补强不充分,则表明压力容器的承载能力被削弱了,不符合使用要求,定为不符合使用要求,定为4 4级或级或5 5级。级。*7安全状况等级评定安全状况等级评定 (四)(四)第四十条:第四十条:裂纹是一种非常危险的缺陷,虽然从断裂力学的角度看,裂纹是一种非常危险的缺陷,虽然从断裂力学的角度看,允许存在一定尺寸的裂纹,但压力容器内
17、外表面的裂纹与腐允许存在一定尺寸的裂纹,但压力容器内外表面的裂纹与腐蚀介质直接接触,很容易发生腐蚀扩展,而且扩展速率很难蚀介质直接接触,很容易发生腐蚀扩展,而且扩展速率很难掌握,所以从偏保守的角度,不允许存在裂纹。掌握,所以从偏保守的角度,不允许存在裂纹。裂纹打磨消除后形成的凹坑,改变了容器原来的应力分裂纹打磨消除后形成的凹坑,改变了容器原来的应力分布,故不能简单地采用剩余壁厚进行强度校核的方法,应根布,故不能简单地采用剩余壁厚进行强度校核的方法,应根据国家据国家“八五八五”重点科技攻关研究成果进行评价:重点科技攻关研究成果进行评价:1 1、若凹坑深度在壁厚余量内,则该凹坑允许存在。否则,、若
18、凹坑深度在壁厚余量内,则该凹坑允许存在。否则,应将凹坑长轴长度、短轴长度及深度分别为应将凹坑长轴长度、短轴长度及深度分别为2 2A(mm)A(mm)、2B(mm)2B(mm)及及C(mm)C(mm)的半椭球形凹坑,并计算无量纲参数。的半椭球形凹坑,并计算无量纲参数。2 2、进行无量纲参数计算的凹坑应满足如下条件:、进行无量纲参数计算的凹坑应满足如下条件:、凹坑表面光滑,周围无其它表面缺陷或埋藏缺陷;、凹坑表面光滑,周围无其它表面缺陷或埋藏缺陷;、凹坑不靠近几何不连续或存在尖锐棱角度的区域;、凹坑不靠近几何不连续或存在尖锐棱角度的区域;、容器不承受外压或疲劳载荷;、容器不承受外压或疲劳载荷;*8
19、安全状况等级评定安全状况等级评定 (四)(四)、T/RT/R小于小于0.180.18的薄壁筒壳或的薄壁筒壳或T/RT/R小于小于0.100.10的薄壁球壳;的薄壁球壳;、材料满足压力容器设计规定,未发现劣化;、材料满足压力容器设计规定,未发现劣化;、凹坑深度、凹坑深度C C小于壁厚小于壁厚T T的的1/31/3且小于且小于1212mmmm,坑底厚度不坑底厚度不小于小于3 3mmmm;、凹坑半长凹坑半长A1.4(RT)A1.4(RT)1/21/2;、凹坑半宽、凹坑半宽B B不小于凹坑深度不小于凹坑深度C C的的3 3倍。倍。3 3、计算凹坑缺陷无量纲参数、计算凹坑缺陷无量纲参数 G G0 0C
20、CA AT T(RT)(RT)1/21/2 式中式中T T为凹坑所在部位容器的计算壁厚为凹坑所在部位容器的计算壁厚(取实测壁厚减去下取实测壁厚减去下一个使用周期的腐蚀量,一个使用周期的腐蚀量,mm)mm),R R为容器平均半径为容器平均半径(mm)mm)如果凹坑在允许范围内,则表明其满足使用要求,不影响如果凹坑在允许范围内,则表明其满足使用要求,不影响定级;如果凹坑不在允许范围内,则需要补焊或者进行应力定级;如果凹坑不在允许范围内,则需要补焊或者进行应力分析,补焊合格或应力分析表明不影响安全使用,可以定为分析,补焊合格或应力分析表明不影响安全使用,可以定为2 2级或级或3 3级。对于内壁凹坑,
21、应考虑腐蚀对凹坑尺寸的影响。级。对于内壁凹坑,应考虑腐蚀对凹坑尺寸的影响。应当强调的是,在裂纹打磨消除前,应对打磨后形成的凹坑应当强调的是,在裂纹打磨消除前,应对打磨后形成的凹坑进行试算,如果满足凹坑评价的前提条件且凹坑在允许范围进行试算,如果满足凹坑评价的前提条件且凹坑在允许范围内,则按凹坑进行打磨,反之,按补焊方案进行打磨。内,则按凹坑进行打磨,反之,按补焊方案进行打磨。*9安全状况等级评定安全状况等级评定 (五)(五)第四十一条:第四十一条:1 1、机械损伤多是制造时遗留下来的,也有运输或使用过、机械损伤多是制造时遗留下来的,也有运输或使用过程中管理不善造成的。这类缺陷一般不会扩展,如果
22、在其附程中管理不善造成的。这类缺陷一般不会扩展,如果在其附近未发现异常情况,则表明压力容器符合使用要求。一般不近未发现异常情况,则表明压力容器符合使用要求。一般不影响定级。有特殊要求的压力容器,应打磨修复并圆滑过渡,影响定级。有特殊要求的压力容器,应打磨修复并圆滑过渡,打磨后形成的凹坑按第四十条的规定评定级别。打磨后形成的凹坑按第四十条的规定评定级别。2 2、工卡具焊迹和电弧灼伤一般不会扩展。在中、低强度、工卡具焊迹和电弧灼伤一般不会扩展。在中、低强度钢焊制的压力容器中,如果检验时在工卡具焊迹和电弧灼伤钢焊制的压力容器中,如果检验时在工卡具焊迹和电弧灼伤附近未发现裂纹类缺陷,一般不影响定级;否
23、则按发现的缺附近未发现裂纹类缺陷,一般不影响定级;否则按发现的缺陷进行相应的定级。有特殊要求的压力容器或由可焊性较差陷进行相应的定级。有特殊要求的压力容器或由可焊性较差的材料制成的压力容器中如存在工卡具焊迹和电弧灼伤,应的材料制成的压力容器中如存在工卡具焊迹和电弧灼伤,应打磨消除,打磨后形成的凹坑按第四十条的规定评定级别。打磨消除,打磨后形成的凹坑按第四十条的规定评定级别。3 3、变形:压力容器变形会使其应力重新分布,并有可、变形:压力容器变形会使其应力重新分布,并有可能造成应力集中。变形大致可分为非工作载荷引起的变形和能造成应力集中。变形大致可分为非工作载荷引起的变形和工作载荷引起的变形,前
24、者的危害性较小,而后者的危害性工作载荷引起的变形,前者的危害性较小,而后者的危害性较大。如能确保变形不影响使用,则不影响定级;否则必须较大。如能确保变形不影响使用,则不影响定级;否则必须分析变形原因和危害程度,如不能满足安全要求,定为分析变形原因和危害程度,如不能满足安全要求,定为4 4级级 *10安全状况等级评定安全状况等级评定 (六)(六)第四十二条第四十二条 咬边是表面缺陷,容易诱发裂纹,危害性较大,因此各咬边是表面缺陷,容易诱发裂纹,危害性较大,因此各规范都严格控制咬边尺寸。英国规范都严格控制咬边尺寸。英国PD6493-91PD6493-91焊接结构缺陷焊接结构缺陷验收评定方法指南规定
25、:在屈服强度小于验收评定方法指南规定:在屈服强度小于450450MPaMPa,且最低且最低工作温度下工作温度下V V型缺口夏比冲击功不小于型缺口夏比冲击功不小于4040J J的钢制结构中允许的钢制结构中允许存在最大深度小于存在最大深度小于1 1mmmm且小于壁厚的且小于壁厚的10%10%的咬边;在其它任何的咬边;在其它任何情况下,均应将咬边作为平面缺陷进行安全评定。情况下,均应将咬边作为平面缺陷进行安全评定。此次检规修订对咬边的规定与原检规相同。内此次检规修订对咬边的规定与原检规相同。内表面焊缝咬边深度不超过表面焊缝咬边深度不超过0.50.5mmmm、咬边连续长度不超过咬边连续长度不超过100
26、100mmmm、且焊缝两侧咬边总长度不超过该焊缝长度的且焊缝两侧咬边总长度不超过该焊缝长度的10%10%时;外表面时;外表面焊缝咬边深度不超过焊缝咬边深度不超过1.01.0mmmm、咬边连续长度不超过咬边连续长度不超过l00mml00mm、且且焊缝两侧咬边总长度不超过该焊缝长度的焊缝两侧咬边总长度不超过该焊缝长度的15%15%时,、对一时,、对一般压力容器不影响定级,超过时应予修复;、对有特殊要般压力容器不影响定级,超过时应予修复;、对有特殊要求的压力容器或罐车,检验时如未查出新生缺陷求的压力容器或罐车,检验时如未查出新生缺陷(如焊趾裂如焊趾裂纹纹),可定为,可定为2 2级或级或3 3级,查出
27、新生缺陷或超过上述要求的,级,查出新生缺陷或超过上述要求的,应予修复;、低温压力容器不允许有咬边。应予修复;、低温压力容器不允许有咬边。*11安全状况等级评定安全状况等级评定 (七)(七)第四十三条第四十三条 1 1、分散的腐蚀:压力容器中的常见分散的腐蚀包括:点腐蚀、晶间腐蚀、分散的腐蚀:压力容器中的常见分散的腐蚀包括:点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳等,这种腐蚀形式较均匀腐蚀有更大的危险性,会应力腐蚀、腐蚀疲劳等,这种腐蚀形式较均匀腐蚀有更大的危险性,会使材料的机械性能下降、促进裂纹的萌生和扩展、或直接造成压力容器使材料的机械性能下降、促进裂纹的萌生和扩展、或直接造成压力容器穿孔,危害
28、性很大,必须严格控制,检验时应加以特别的关注。对点腐穿孔,危害性很大,必须严格控制,检验时应加以特别的关注。对点腐蚀,美国蚀,美国NBICNBIC和和API 510API 510规范允许:规范允许:腐蚀深度不超过壁厚(扣除腐蚀裕量)的腐蚀深度不超过壁厚(扣除腐蚀裕量)的50%50%;在直径在直径203203mmmm的范围内,面积不超过的范围内,面积不超过45.245.2cmcm2 2,沿任一直径连线上沿任一直径连线上点腐蚀长度之和不超过点腐蚀长度之和不超过50.850.8mmmm。此次检规修订基本采用了美国此次检规修订基本采用了美国API510API510规范中关于点腐蚀的规定,但规范中关于点
29、腐蚀的规定,但允许的点蚀深度要严格一些,为不超过壁厚的允许的点蚀深度要严格一些,为不超过壁厚的1/31/3。对晶间腐蚀、应力腐蚀或腐蚀疲劳,应该重点检验腐蚀部位附近是否对晶间腐蚀、应力腐蚀或腐蚀疲劳,应该重点检验腐蚀部位附近是否存在裂纹或诱发裂纹的倾向,如果存在裂纹或诱发裂纹的倾向,则应根存在裂纹或诱发裂纹的倾向,如果存在裂纹或诱发裂纹的倾向,则应根据实际情况另行处理据实际情况另行处理 。2 2、均匀腐蚀:均匀腐蚀造成压力容器壁厚的整体减薄。由于压力容器在、均匀腐蚀:均匀腐蚀造成压力容器壁厚的整体减薄。由于压力容器在设计时通常会考虑腐蚀裕量,并且压力容器的安全系数通常较大,所以设计时通常会考虑
30、腐蚀裕量,并且压力容器的安全系数通常较大,所以这种腐蚀的危害性相对较小。如果强度校核合格,不影响定级;否则,这种腐蚀的危害性相对较小。如果强度校核合格,不影响定级;否则,需要进行补焊,补焊接合格的,从偏保守的角度,定为需要进行补焊,补焊接合格的,从偏保守的角度,定为2 2级或级或3 3级。级。3 3、对于非材质劣化类的局部腐蚀,可参考第四十条的规定按凹坑评级,、对于非材质劣化类的局部腐蚀,可参考第四十条的规定按凹坑评级,但必须要充分考虑到在检验周期内腐蚀坑尺寸的变化。但必须要充分考虑到在检验周期内腐蚀坑尺寸的变化。*12安全状况等级评定安全状况等级评定 (八)(八)第四十四条第四十四条 错边和
31、棱角度是压力容器中的常见几何缺陷,主要影响压力容器的受错边和棱角度是压力容器中的常见几何缺陷,主要影响压力容器的受力状况,产生应力集中,国内外各制造标准对于错边和棱角度都有允许力状况,产生应力集中,国内外各制造标准对于错边和棱角度都有允许范围的规定。由于这类缺陷是制造过程中产生的,压力容器在设计时具范围的规定。由于这类缺陷是制造过程中产生的,压力容器在设计时具有较大的安全系数,当容器不承受疲劳载荷且错边和棱角度附近不存在有较大的安全系数,当容器不承受疲劳载荷且错边和棱角度附近不存在裂纹、未熔合、未焊透等危险性缺陷时,这种应力集中对容器的安全性裂纹、未熔合、未焊透等危险性缺陷时,这种应力集中对容
32、器的安全性影响不大。影响不大。本次修订参照本次修订参照GB150-98GB150-98的容限值适当放宽给出了一个尺寸范围表,的容限值适当放宽给出了一个尺寸范围表,包含在此范围表内的错边和棱角度的容器,可定为包含在此范围表内的错边和棱角度的容器,可定为2 2级或级或3 3级。级。错边和棱角度虽然在上述范围内,当容器存在疲劳载荷或者错边和错边和棱角度虽然在上述范围内,当容器存在疲劳载荷或者错边和棱角度附近存在严重缺陷时,应力集中将对容器的安全性产生较大影响,棱角度附近存在严重缺陷时,应力集中将对容器的安全性产生较大影响,这种影响的程度,无法通过简单的计算来判定,必须通过应力分析,确这种影响的程度,
33、无法通过简单的计算来判定,必须通过应力分析,确定容器能否安全使用。在规定的操作条件下和检验周期内能安全使用的定容器能否安全使用。在规定的操作条件下和检验周期内能安全使用的定为定为4 4级,否则定为级,否则定为5 5级。级。对口处钢材厚度对口处钢材厚度T错边量错边量棱角度棱角度201/3T,且且5(1/10T3),),且且820501/4T,且且T501/6T,且且20对所有厚度锻焊压力容器对所有厚度锻焊压力容器1/6T,且且20*13安全状况等级评定安全状况等级评定 (九(九)第四十五条第四十五条 1 1、圆形缺陷:圆形缺陷是指长宽比不大于、圆形缺陷:圆形缺陷是指长宽比不大于3 3的缺陷,包括
34、气的缺陷,包括气孔、条孔等。圆形缺陷是一种体型缺陷,对焊缝强度的影响孔、条孔等。圆形缺陷是一种体型缺陷,对焊缝强度的影响较小。本次修订,主要是根据中国的国情和长期使用经验,较小。本次修订,主要是根据中国的国情和长期使用经验,以目前我国压力容器制造过程中普遍采用的无损检测标准以目前我国压力容器制造过程中普遍采用的无损检测标准JB4730-94JB4730-94为基础,对于相应安全状况等级对应的缺陷点数为基础,对于相应安全状况等级对应的缺陷点数进行了划定。其中,适用于只要求局部探伤的压力容器的表进行了划定。其中,适用于只要求局部探伤的压力容器的表3 3和适用于要求全面探伤的压力容器、低温压力容器和
35、罐车和适用于要求全面探伤的压力容器、低温压力容器和罐车的表的表4 4均是按均是按GB150-98GB150-98和和JB4730-94JB4730-94放宽放宽1 1级得到的。由于是级得到的。由于是制造中产生的非严重危害缺陷,此次修订,还给予检验员一制造中产生的非严重危害缺陷,此次修订,还给予检验员一定的灵活性,相应的缺陷尺寸并不对应于唯一的安全等级,定的灵活性,相应的缺陷尺寸并不对应于唯一的安全等级,由检验员根据容器和缺陷的实际情况确定容器的安全等级。由检验员根据容器和缺陷的实际情况确定容器的安全等级。制造标准允许的焊缝埋藏缺陷,不影响定级,超出制造制造标准允许的焊缝埋藏缺陷,不影响定级,超
36、出制造标准的圆形缺陷与相应的安全状况等级,见表标准的圆形缺陷与相应的安全状况等级,见表3 3和表和表4 4。*14安全状况等级评定安全状况等级评定 (九)(九)表表3 3 只要求进行局部无损检测的压力容器(不包括低温容器)只要求进行局部无损检测的压力容器(不包括低温容器)101010101010202010103030t 10t 101010t15t151515t25t252525t50t505050t100t100t t1001002 2或者或者3 36 6151512122121181827272424333330303939363645454 4或者或者5 515152121272733
37、3339394545101010101010202010103030t 10t 101010t15t151515t25t252525t50t505050t100t100t t1001002 2或者或者3 33 312126 615159 918181212212115152424181827274 4或者或者5 5121215151818212124242727表表4 4 要求进行要求进行100%100%无损检测的压力容器(包括低温容器)无损检测的压力容器(包括低温容器)*15安全状况等级评定安全状况等级评定 (九)(九)2 2、非圆形缺陷是指长宽比大于、非圆形缺陷是指长宽比大于3 3的缺陷,
38、包括条形夹渣、的缺陷,包括条形夹渣、未熔合、未焊透等。相对圆形缺陷来讲,非圆形缺陷的危险未熔合、未焊透等。相对圆形缺陷来讲,非圆形缺陷的危险性比较大,尤其是未熔合和未焊透,很可能在使用过程中引性比较大,尤其是未熔合和未焊透,很可能在使用过程中引发新的裂纹。本次对非圆形缺陷的允许范围和相应安全等级发新的裂纹。本次对非圆形缺陷的允许范围和相应安全等级进行了修订,主要依据国家进行了修订,主要依据国家“八五八五”攻关课题的研究成果。攻关课题的研究成果。此外,容检规还增加了如下规定:此外,容检规还增加了如下规定:、“对所有超标非圆形缺陷均应测定其长度和自身高对所有超标非圆形缺陷均应测定其长度和自身高度,
39、并在下次检验时对缺陷尺寸进行复验。度,并在下次检验时对缺陷尺寸进行复验。”这是因为非圆这是因为非圆形缺陷的最大危害是可能引发新的裂纹,并导致容器破坏,形缺陷的最大危害是可能引发新的裂纹,并导致容器破坏,因此要求每次检验中均对这些超标缺陷进行复验,以判断其因此要求每次检验中均对这些超标缺陷进行复验,以判断其是否扩展。要确定缺陷是否扩展,就要测定缺陷高度,随着是否扩展。要确定缺陷是否扩展,就要测定缺陷高度,随着无损检测技术的发展,缺陷测高已经取得较大的进展。无损检测技术的发展,缺陷测高已经取得较大的进展。、对于压力容器,如果能通过有效方式确认缺陷是非、对于压力容器,如果能通过有效方式确认缺陷是非活
40、动的,则其长度容限值可增加活动的,则其长度容限值可增加50%50%。这里所指的有效方式,。这里所指的有效方式,既包括缺陷定期的自身高度测量监控,也包括应用声发射、既包括缺陷定期的自身高度测量监控,也包括应用声发射、缺陷应力分析和安全性评价等新技术、新成果。缺陷应力分析和安全性评价等新技术、新成果。非圆形缺陷与相应的安全状况等级,见表非圆形缺陷与相应的安全状况等级,见表5 5和表和表6 6。*16安全状况等级评定安全状况等级评定 (九(九)表表5 5 一般压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等级一般压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等级 表表6 6 有特殊需要的压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等
41、级有特殊需要的压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等级 缺陷位置缺陷位置缺陷尺寸缺陷尺寸安全状况等级安全状况等级未熔合未熔合未焊透未焊透条状夹渣条状夹渣3 3球壳对接焊缝,圆筒球壳对接焊缝,圆筒体纵焊缝,以及与封体纵焊缝,以及与封头连接的环焊缝头连接的环焊缝H0.1T,H0.1T,且且H2H2。L2TL2TH0.15TH0.15T且且H3H3。L3TL3TH0.2TH0.2T且且H4H4。L6TL6T圆筒体环焊缝圆筒体环焊缝H0.15TH0.15T且且H3H3。L4TL4TH0.2TH0.2T且且H4H4。L6TL6TH0.25TH0.25T且且H5H5。L12TL12T缺陷位置缺陷位置缺陷尺寸
42、缺陷尺寸安全状况等级安全状况等级未熔合未熔合未焊透未焊透条状夹渣条状夹渣3 3或者或者4 4球壳对接焊缝,圆筒球壳对接焊缝,圆筒体纵焊缝,以及与封体纵焊缝,以及与封头连接的环焊缝头连接的环焊缝H0.1T,H0.1T,且且H2H2。L1TL1TH0.15TH0.15T且且H2H2。L2TL2TH0.25TH0.25T且且H2H2。L3TL3T圆筒体环焊缝圆筒体环焊缝H0.15TH0.15T且且H3H3。L2TL2TH0.2TH0.2T且且H4H4。L4TL4TH0.1TH0.1T且且H5H5。L6TL6T*17安全状况等级评定安全状况等级评定 (十)(十)第四十六条第四十六条 母材中的夹层如果与
43、自由表面平行,则可近似看成多层母材中的夹层如果与自由表面平行,则可近似看成多层包扎的压力容器,满足使用条件,不影响定级;如果与自由包扎的压力容器,满足使用条件,不影响定级;如果与自由表面的夹角小于表面的夹角小于1010,即近似与自由表面平行,其危害性不,即近似与自由表面平行,其危害性不大,可以认为满足使用要求,定为大,可以认为满足使用要求,定为2 2级或级或3 3级;如果与自由表级;如果与自由表面的夹角大于或等于面的夹角大于或等于1010,则对压力容器有较大危害,检验,则对压力容器有较大危害,检验人员可采用超声检测或应力分析等方法综合判定,确认夹层人员可采用超声检测或应力分析等方法综合判定,确
44、认夹层不影响容器安全使用的,可定为不影响容器安全使用的,可定为3 3级,否则定为级,否则定为4 4级或级或5 5级。级。第四十七条第四十七条 使用中产生的鼓包,一般是由于金属局部过热、局部腐使用中产生的鼓包,一般是由于金属局部过热、局部腐蚀、局部磨损或局部冲刷使材料强度降低,厚度变薄所引起蚀、局部磨损或局部冲刷使材料强度降低,厚度变薄所引起的,或是由于氢原子的作用所引起的,对压力容器有较大的的,或是由于氢原子的作用所引起的,对压力容器有较大的危害性,必须查明起因,并判断其稳定状况,如果能查明鼓危害性,必须查明起因,并判断其稳定状况,如果能查明鼓包起因并确定其不再扩展的,可定为包起因并确定其不再
45、扩展的,可定为3 3级,无法查明起因,级,无法查明起因,或虽查明起因但仍会继续扩展的,定为或虽查明起因但仍会继续扩展的,定为4 4级或级或5 5级。级。*18安全状况等级评定安全状况等级评定 (十一)(十一)第四十八条第四十八条 耐压试验是对压力容器安全性能的综合测试。如果耐压试验不合格,耐压试验是对压力容器安全性能的综合测试。如果耐压试验不合格,并且是由于压力容器本身的原因造成的不合格,则表明压力容器的安全并且是由于压力容器本身的原因造成的不合格,则表明压力容器的安全性能不合格,应定为性能不合格,应定为5 5级。如果进行修复,修复后必须再次进行耐压试验,级。如果进行修复,修复后必须再次进行耐
46、压试验,直到合格为止。直到合格为止。第四十九条第四十九条 对于需要进行安全评定的大型关键性压力容器,应按本规则进行安对于需要进行安全评定的大型关键性压力容器,应按本规则进行安全状况等级评定,评定单位应根据安全评定的结果确定容器的安全状况全状况等级评定,评定单位应根据安全评定的结果确定容器的安全状况等级,安全评定程序按压力容器安全技术监察规程第等级,安全评定程序按压力容器安全技术监察规程第139139条规定办理。条规定办理。、压力容器使用单位应向国家安全监察机构提出申请。经主管部门、压力容器使用单位应向国家安全监察机构提出申请。经主管部门和当地安全技术监察机构同意。和当地安全技术监察机构同意。、
47、在用压力容器缺陷安全评定采用国家安全监察机构逐项批准的方、在用压力容器缺陷安全评定采用国家安全监察机构逐项批准的方式。压力容器使用单位应和国家安全技术监察机构批准的评定单位签定式。压力容器使用单位应和国家安全技术监察机构批准的评定单位签定评定合同。评定单位应具有检验资格。评定合同。评定单位应具有检验资格。、承担在用压力容器缺陷安全评定的评定单位应给出明确的评定结、承担在用压力容器缺陷安全评定的评定单位应给出明确的评定结论,使用期限不超过一个检验周期;论,使用期限不超过一个检验周期;、承担在用压力容器缺陷安全评定单位应对缺陷安全评定结论负责;、承担在用压力容器缺陷安全评定单位应对缺陷安全评定结论
48、负责;、压力容器使用单位持评定报告和结论到当地安全监察机构办理使、压力容器使用单位持评定报告和结论到当地安全监察机构办理使用手续。用手续。*19石化系统压力容器检验概况石化系统压力容器检验概况 *20压力容器检验的目的和注意点压力容器检验的目的和注意点 1 1、检验目的、检验目的 、找出危险源(缺陷、损伤):预测可能失效模式强度、找出危险源(缺陷、损伤):预测可能失效模式强度失效(脆性破坏、塑性破坏、疲劳断裂、蠕变断裂、腐蚀断失效(脆性破坏、塑性破坏、疲劳断裂、蠕变断裂、腐蚀断裂)、刚度失效、失稳失效、泄漏失效;制定合理的无损裂)、刚度失效、失稳失效、泄漏失效;制定合理的无损检测方案和确定适宜
49、的理化检验方法;探讨无损检测可靠性。检测方案和确定适宜的理化检验方法;探讨无损检测可靠性。、判断和综合评价:、判断和综合评价:a a、质量控制标准、定检规则、断裂力质量控制标准、定检规则、断裂力学为主的缺陷评定;学为主的缺陷评定;b b、安全性分析,包括材料损伤的扩展安全性分析,包括材料损伤的扩展速率和腐蚀性环境的影响;速率和腐蚀性环境的影响;c c、装置系统风险评估;装置系统风险评估;d d、使用使用寿命、检验周期判断及安全状况等级评定寿命、检验周期判断及安全状况等级评定等等。2 2、三类主要缺陷及其破坏形式、三类主要缺陷及其破坏形式 、体积型缺陷:死缺陷(制造遗漏埋藏缺陷);活缺陷、体积型
50、缺陷:死缺陷(制造遗漏埋藏缺陷);活缺陷(冲刷、点蚀、腐蚀)、腐蚀与冲刷速率;、平面型缺陷:(冲刷、点蚀、腐蚀)、腐蚀与冲刷速率;、平面型缺陷:应力腐蚀裂纹、氢致开裂、冷热裂纹、再热裂纹、疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹、氢致开裂、冷热裂纹、再热裂纹、疲劳裂纹、亚临界扩展速率;、弥散型损伤:白点、蠕变开裂、材质亚临界扩展速率;、弥散型损伤:白点、蠕变开裂、材质劣化、氢腐蚀。材料损伤速率。劣化、氢腐蚀。材料损伤速率。3 3、检验注意点:、设计的特殊要求;、选材的特殊要求;、检验注意点:、设计的特殊要求;、选材的特殊要求;、制造工艺的特殊要求;、使用工况和环境变化;、制造工艺的特殊要求;、使用工况和环境变化