DB37∕T 3077-2017 砂滤-植物耦合处理农村生活污水 技术规程(山东省).pdf

ICS 23.020.30 J 74 DB37 山东省地方标准 DB37/T 30672017 压力容器硬度检测 2017-12-13 发布 2018-01-13 实施 山东省质量技术监督局 发 布 DB37/T 30672017 目 次 前言 . II 引言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 硬度检测 . 1 4.1 人员资质 . 1 4.2 硬度检测基本要求 . 1 4.3 检测数量 . 2 4.4 检测部位及要求 . 2 4.5 检测结论 . 3 附录 A（资料性附录） 硬度与强度的近似换算 . 4 附录 B（资料性附录） 材质裂化及环境开裂基本知识 . 5 I DB37/T 30672017 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由山东省特种设备检验研究院有限公司提出。 本标准由山东安全生产标准化技术委员会特种设备安全分技术委员会归口。 本标准起草单位：山东省特种设备检验研究院有限公司。 本标准主要起草人：曹怀祥、左晓杰、衣粟、韩伟、朱元东、赵路宁、刘丹、邵莺、李俊婷、李彦桦、张皓、朱乾、宋天圣、田家鹏、姚小静。 II DB37/T 30672017 引 言 硬度检测是判断材质劣化和进行材料类别判别的有效方法，TSG D7001等法规和标准都规定了要进行硬度检测，但是对于检测要求未明确规定，本标准有利于规范在用承压设备硬度检测，降低承压设备风险。 III DB37/T 30672017 压力容器硬度检测 1 范围 本标准规定了压力容器定期检验过程中硬度检测人员资质、检测设备、检测部位及要求、检验结论的要求。 压力容器制造过程中的硬度检测可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 30579 承压设备损伤模式识别 HG/T 20582 钢制化工容器材料选用规定 GB/T 4237 不锈钢热轧钢板和钢带 GB/T 3280 不锈钢冷轧钢板和钢带 DL/T 674 火电厂用20号钢珠光体球化评级标准 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 定期检验 特种设备检验机构按照一定的时间周期， 在压力容器停机或不停机时对在用压力容器的安全状况进行的符合性验证活动。 4 硬度检测 4.1 人员资质 压力容器定期检验硬度检测人员应持有承压类检验资质证书或有无损检测人员资质证书。 4.2 硬度检测基本要求 4.2.1 被测部位基本要求 4.2.1.1 测点处粗糙度 表面应露出金属光泽，并且平整、光滑，表面粗糙度Ra应达到2 m。 4.2.1.2 测点处曲率 1 DB37/T 30672017 曲率半径R30 mm时，应使用小支承环。 4.2.1.3 测点处厚度 厚度5 mm。 4.2.1.4 测点处打磨深度 0.5 mm1.0 mm。 4.2.1.5 测点处磁性 测点处不能有磁性。 4.2.2 仪器基本要求 4.2.2.1 校验 测试前仪器应采用标准试块进行校验。 4.2.2.2 仪器放置 冲击装置支承环应压紧在被测表面。 4.2.2.3 数值处理 数据分散设备技术要求。 4.2.2.4 检定 硬度计每年至少校准一次。 4.3 检测数量 每个测点应每个测量部位测量两次，且两侧点的测试间距应3 mm。 4.4 检测部位及要求 当压力容器存在材质不明、材质裂化、设计图样规定焊缝硬度要求、检验人员认为有必要时，应按照相关法规标准选择，进行硬度检测，GB/T 30579中规定的常见损伤模式设备硬度控制见表1和表2。 2 DB37/T 30672017 表1 应力腐蚀倾向压力容器硬度检测要求 序号 损伤模式 受影响材料 硬度控制范围（HB） 1 氯化物应力腐蚀开裂 Cr-Ni 奥氏体不锈钢 GB/T 4237、GB/T 3280 2 碳酸盐应力腐蚀开裂 碳钢、低合金钢 3 碱应力腐蚀开裂 碳钢、低合金钢、Cr-Ni 奥氏体不锈钢 4 氨应力腐蚀开裂 铜合金、碳钢 HG/T 20582 或 5 硫化物应力腐蚀开裂 碳钢、低合金钢 HG/T 20582 6 氢氟酸致氢应力开裂 碳钢、低合金钢 237 7 氢氰酸致氢应力开裂 碳钢、低合金钢 200 8 氢脆 碳钢、低合金钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢和部分高强度镍基合金 235 9 高温水应力腐蚀开裂 Cr-Ni 奥氏体不锈钢、镍基合金 10 连多硫酸应力腐蚀开裂 Cr-Ni 奥氏体不锈钢、INCONEL600、INCOLLOY800 注：指依据设计图样技术要求或材料标准，硬度偏高时倾向性大。 表2 材质裂化压力容器硬度检测要求 序号 损伤模式 受影响材料 硬度控制范围（HB） 1 渗氮 碳钢、低合金钢、Cr-Ni 奥氏体不锈钢、Cr 系奥氏体不锈钢 400500 2 珠光体球化 碳钢和低合金钢 或 DL/T 674 3 石墨化 碳钢、0.5Mo 钢 4 渗碳 碳钢、低合金钢、Cr-Ni 奥氏体不锈钢、Cr 系奥氏体不锈钢 5 脱碳 碳钢、低合金钢 6 475 脆化 双相不锈钢、Cr 系奥氏体不锈钢 7 回火脆化 Cr-Mo 钢 8 应变时效脆化 碳钢、低合金钢 、 注：指依据设计图样技术要求，重点关注硬度的变化情况； 注：硬度升高时，应怀疑发生劣化。 当发现硬度发生变化时，应结合金相等其他检测方法进行判断。 4.5 检测结论 检测结论应为异常或未见异常。 3 DB37/T 30672017 A A 附 录 A （资料性附录） 硬度与强度的近似换算 检验人员可根据硬度测定结果，利用以下推荐公式进行近似换算： HBReL55. 3=（适用于HB175 HB） . (A.1) 母材：22128. 3=HVReL . (A.2) 焊缝金属：16815. 3=HVReL . (A.3) 4 DB37/T 30672017 B B 附 录 B （资料性附录） 材质裂化及环境开裂基本知识 表B.1 环境开裂 损伤机理 描述 损伤性质 关键变量 易发生装置 氯化物开裂 从奥氏体不锈钢设备的内部/外部开始，主要是由于制造应力和残余应力。一些应用应力也会引起开裂 晶内开裂 酸的浓度、pH 值、材料、温度、制造、接近屈服应力 外部开裂出现在保温和湿气氛，暴露在火和水中的设备等。 内部开裂出现在抓和水同时存在的地方 腐蚀开裂 开裂主要从碳钢设备的内部开始，由制造和残余应力造成 晶间/晶内开裂 腐蚀性物质的浓度、 pH值、材料、温度、应力 腐蚀性物质处理单元、 脱硫醇处理、 蒸馏装置进料预热和脱盐、污水处理、蒸汽系统 连多硫酸腐蚀 敏化的奥氏体不锈钢在湿的连多硫酸环境下开裂。连多硫酸是由 FeS 遇到水和氧气转化而来 晶间开裂 材料敏感微观结构、水、连多硫酸 通常发生在催化裂化反应器、燃气系统、 脱硫沪和氢处理单元 胺开裂 胺用于气体处理，清除溶解酸性气体中的 CO2和 H2S 开裂通常是由吸收的酸性气体和胺的破坏性产物造成的 晶间开裂 胺的类型和浓度、材料、温度、应力 胺处理单元 氨开裂 碳钢和耐酸黄铜的开裂 碳钢/晶间铸铜/晶内 材料结构， 温度和应力 通常出现在氨生产和处理单元， 例如以氮作中和剂的浓缩 氢应力开裂 HF（氢氟酸） 暴露于氢氟酸水溶液环境中腐蚀产生的氢原子加人钢中在高残余应力部位开裂 晶间开裂 钢硬度、强度和应力 与氢氟酸接触的管道、设备，螺栓和压缩机部件 HIC 与SHIC 开裂 碳钢和低合金钢遇到水和 H2S 时发生。因腐蚀产生的氢原子扩散到材料中形成氢分子。材料退化的形式是起泡或材料分层应力开裂 近焊缝晶内开裂 H2S 的浓度、水温度、pH 值、材料的结构 在水和 H2S 同时出现的地方，如蒸馏、催化裂化与气体回收、加氢处理、污水和焦化单元 碳酸盐应力腐蚀开裂 在含有碳酸盐的系统中在拉伸应力和腐蚀的共同作用下发生于碳钢焊缝邻近 晶间开裂 H2S 浓度50ppm 且pH7.6 以上和含碳酸 FCC 分馏塔顶系统，制氢装置二氧化碳去除设施， 酸性水处理系统 硝酸盐应力腐蚀开裂 在含有碳酸盐、硫化氢及 NOX 的系统中在拉伸应力和腐蚀的共同作用下发生于碳钢焊缝邻近 晶间开裂 H2S 浓度50ppm 且pH7.6 以上和含碳酸及 NOX FCC 再生系统，特别是再生器壁温低于烟气露点温度的部位 腐蚀疲劳 裂纹在周期载荷和腐蚀的共同作用下扩展 晶内开裂 材料、 腐蚀性环境、 周期应力和应力集中点 旋转设备、脱气塔，腐蚀性环境中受到周期应力作用的任何设备 5 DB37/T 30672017 表B.1 环境开裂（续） 损伤机理 描述 损伤性质 关键变量 易发生装置 碱应力腐蚀开裂 暴露于苛性碱的管道和设备上的应力腐蚀开裂 碳钢/晶间 不锈钢/晶内 碱浓度、 金属温度和应力水平 碱洗脱硫单元， 工艺防腐的碱注入口，局部碱浓缩部位 氢脆 原子氢渗入而引起的高强度钢的延展性损失可导致脆性开裂 晶间/晶内 氢溶予钢中、 材料与金相组织和残余应力 未消除应力的湿 H2S 环境，高强度钢的球罐，螺栓，加氢反应器 表B.2 材质劣化 损伤机理 描述 损伤性质 关键变量 易发生装置 高温氢侵蚀 碳钢和低合金钢遇到高温氢在高温 （260 ）下，氢扩散进材料，与钢中的碳反应， 产生甲烷气体沿晶格边界形成裂纹。 晶间/脱碳 材料、氢的分压、温度、工作的时间 发生在加氢脱硫、加氢裂化、加氢重整和制氢单元的反应部分 晶粒增长 钢受热到一定温度以上时发生晶粒增长，碳钢从 593 开始，大部分从732 开始， 奥氏体不锈钢和镍铬合金在 899 开始 局部 最高温度、最高温度的时间、材料 炉管失效，火灾损坏的设备 石墨化 由于长期暴露在 440 760 范围内， 珠光体颗粒分解成铁素体颗粒和石墨 局部 材料、暴露的时间和温度 FCC 反应器 相脆化 奥氏体不锈钢和其他铬含量超过 17 %的不锈钢在较长时间暴露在 538 816 范围内 无显著特点 材料、暴露的时间和温度 铸造炉管和部件， FCC 中的再生器旋风 475 脆断 在铁素体不锈钢中在 316 540 时老化，降低这一温度延展性 无显著特点 材料、暴露的时间和温度 复合钢板设备，停工检修期的塔盘 液态金属脆化 普通延展性的金属与液态金属接触并受到拉伸应力时形成灾难性脆断。 例子包括不锈钢与锌的结合和铜合金与汞的结合 局部 金属结构， 拉仲应力，遇到的液态金属 原油中汞，在蒸馏工艺中在某些设备（如冷凝器的管道）低点位浓缩和聚集。由于汞进人炼油系统导致的工艺设备的失效 渗碳 高温下碳向金属内扩散。碳含量的增加， 会导致铁素体钢和一些不锈钢的硬化。冷却渗碳钢，结构会变脆 局部 材料结构，温度和暴露的时间 有焦碳沉积的炉管 脱碳 受热介质与金属中的碳发生反应， 使铁合金表面失去碳 局部 材料结构，环境温度 碳钢炉管过度加热 6 DB37/T 30672017 表B.2 材质劣化（续） 损伤机理 描述 损伤性质 关键变量 易发生装置 金属粉化 渗碳钢在 482 816 温度下处于氢、甲烷、CO、CO2以及轻质混合物中的金属损失 局部 温度，工艺流的成分 脱氢单元，燃烧加热炉，焦化加热炉、裂化单元和气体涡轮机 渗氮 暴露于含有高含量的氮化合物的高温 T艺流体，材料形成硬而脆的表面层 不明显 温度、时间、氮气和金属成分 甲烷重整装置、过热蒸汽裂解和合成氨装置 脱金属腐蚀 多相合金的一个相优先损失 局部 工艺流的特点，材料 水冷系统中的耐酸管道 钦氢化 氢扩散到认中并发生化学反应形成脆性氢化物相。 这可导致延展性完全丧失 不明显 金属温度、溶液化学和合金组成。电偶腐蚀环境 钦材料的冷凝器、换热器，换热器和空冷的钛衬管，钛材料表面的铁污染 软化（球化） 440 760 的温度范围内钢的微观组织的一种变化 不明显 金属化学、 微观组织、暴露时间和温度 FCC、焦化和重整装置的管道和设备 应变时效脆化 中间温度下变形和碳钢材料老化的共同作用，强度增加，韧性降低 不明显 钢的组成及制造工艺 未经过消除应力的敏感材料制成的厚壁容器 异种钢焊缝开裂 奥氏体钢不锈钢和铁素体材料的连接焊缝 焊脚裂纹 填充金属类型、加热与冷却速率、金属温度、带温时间、焊缝几何形状 炉管、加氢换热器接管的焊缝 再热裂纹 焊后热处理期间因拉应力引起的金属的开裂，常见于厚壁断面 晶间 材料类型、 晶粒大小、残余应力、 断面厚度、应力集中点 高约束区，包括接管焊缝和厚壁管、厚壁容器 _ 7