资源描述
压力容器定期检查通用工艺
1、总则
(1)目的:为认真贯彻执行《特种设备安全监察条例》,保证在用压力容器检查工作质量,特制订本工艺。
(2)范围:本工艺合用于已经注册登记的固定式在用压力容器(不涉及超高压容器、在用医用氧舱)的定期检查。
2、依据
(1)《特种设备安全监察条例》;
(2)质技监局锅发[1999]154号《压力容器安全技术监察规程》(以下简称《容规》);
(3)TSG R7001《压力容器定期检查规则》;
(4)GB150《钢制压力容器》;
(5)GB151《管壳式换热器》;
(6)GB12337《钢制球形储罐》;
(7)GB18442《低温绝热压力容器》;
(8)HG20585《钢制低温压力容器技术规定》;
(9)相关的技术标准及设计文献。
3、方法、程序、内容和规定
3.1检查前准备
3.1.1资料审查
检查人员在检查前应当审查以下资料:
(1)设计单位资格,设计、安装、使用说明书,设计图样,强度计算书等;
(2)制造单位资格,制造日期,产品合格证,质量证明书(对低温液体(绝热)压力容器,还涉及封口真空度、真空夹层泄露率检查结果、静态蒸发率指标等),竣工图等;
(3)大型压力容器现场组装单位资格,安装日期,竣工验收文献;
(4)制造、安装监督检查证书,进口压力容器安全性能监督检查报告;
(5)使用登记证;
(6)运营周期内的年度检查报告;
(7)历次全面检查报告;
(8)运营记录、开停车记录、操作条件变化情况以及运营中出现异常情况的记录等;
(9)有关维修或者改造的文献,重大改造维修方案,告知文献,竣工资料,改造、维修监督检查证书等。
本条(1)至(5)款的资料在压力容器投用后初次检查时时必须审查,在以后的检查中可以视需要查阅。审查的重点是历次检查中发现的缺陷及解决的情况,特别要注意已检出而未消除的,需观测的缺陷记录。
对现场组装的大型压力容器,初次检查的还应审查重要受压元件材料(含焊材),现场施焊的焊接工艺评估项目、焊工合格项目、无损检测、热解决、耐压实验、气密性实验、基础沉降测定等内容的检查或验收文献和资料。
3.1.2 签定检查协议
容器检查前一般应与受检单位签订检查协议。并在协议中明确以下规定:需要延期作耐压实验的,应当规定受检单位按照《容规》第138条规定,办理审批备案手续;安全附件的校验规定受检单位按照《容检规》的相关规定实行校验。
3.1.3编制检查方案
检查人员应当根据资料审查情况,制定检查方案。第一、二类压力容器如需要时应编制通用检查方案,第三类压力容器,或者有特殊规定、特殊工况的压力容器一般应逐台编制检查方案。检查方案经压力容器责任工程师审核后,由技术负责人审查批准后实行。对于有特殊规定的压力容器的检查方案,应当征求使用单位及原设计单位的意见,当意见不一致时,以检查机构的意见为准。
检查方案的内容至少应涉及下列内容:
(1)容器概况及工艺参数;
(2)方案编制依据;
(3)检查项目及相应技术标准;
(4)重要检查、检测仪器设备;
(5)检查程序;
(6)安全管理;
(7)检查、检测人员及项目负责人。
3.1.4使用单位检查前的准备工作
容器在检查前应当具有以下条件:
(1)影响全面检查的附属部件或者其他物体,应当按检查规定进行清理或者拆除;
(2)为检查而搭设的脚手架、轻便梯等设施必须安全牢固(对离地面3m以上的脚手架设立安全护栏);
(3)需要进行检查的表面,特别是腐蚀部位和也许产生裂纹性缺陷的部位,必须彻底清理干净,母材表面应当露出金属本体,进行磁粉、渗透检测的表面应当露出金属光泽;
(4)被检容器内部介质必须排放、清理干净,用盲板从被检容器的第一道法兰处隔断所有液体、气体或者蒸汽的来源,同时设立明显的隔离标志。禁上用关闭阀门代替盲板隔断;
(5)盛装易燃、助燃、毒性或者窒息性介质的,使用单位必须进行置换、中和、消毒、清洗,取样分析,分析结果必须达成有关规范、标准的规定。取样分析的间隔时间,应当在使用单位的有关制度中做出规定。盛装易燃介质的,严禁用空气置换;
(6)人孔和检查孔打开后,必须清除所有也许滞留的易燃、有毒、有害气体。压力容器内部空间的气体含氧量应当在18%~23%(体积比)之间。必要时,还应当配备通风、安全救护等设施;
(7)高温或者低温条件下运营的压力容器,按照操作规程的规定缓慢地降温或者升温,使之达成可以进行检查工作的限度,防止导致伤害;`
(8)可以转动的或者其中有可动部件的压力容器,应当锁住开关,固定牢固。
(9)切断与压力容器有关的电源,设立明显的安全标志。检查照明用电不超过24V,引入容器内的电缆应当绝缘良好,接地可靠。220V电缆应安装隔离变压器;
(10)假如需现场射线检测时,应当隔离出透照区,设立警示标志;
(11)全面检查时,应当有专人监护,并且有可靠的联络措施;
(12)检查时,使用单位压力容器管理人员和相关人员到场配合,协助检查工作,负责安全监护,做好压力容器清洗置换。
3.1.5安全防护
(1)检查人员认真执行使用单位有关动火、用电、高空作业、罐内作业、安全防护、安全监护等规定,保证检查工作安全。
(2)检查时,受检单位压力容器管理人员和相关人员应当在检查现场配合,协助检查工作,负责安全监护。
3.1.6清理打磨
需要进行检查的表面,特别是腐蚀部位和也许产生裂纹性缺陷的部位,必须彻底清理干净,母材表面应当露出金属本体,进行磁粉、渗透检测的表面及其焊缝两侧各50mm应当露出金属光泽。进行超声波检测时焊缝两侧各150mm必须彻底清理干净,母材表面应当露出金属本体。
3.2检查内容
压力容器的定期检查涉及全面检查和耐压实验。
3.2.1全面检查
3.2.1.1外观检查
宏观检查重要是检查外观、结构及几何尺寸等是否满足容器安全使用规定。
3.2.1.1.1外部检查
(1)容器本体、对接焊缝、接管角焊缝等部位的裂纹、过热、变形、泄漏等,焊缝表面(涉及近缝区),以肉眼或5~10倍放大镜检查裂纹。
(2)内外表面的腐蚀和机械损伤;
(3)紧固螺栓;
(4)支承或支座,大型容器基础的下沉、倾斜、开裂;
(5)排放(疏水、排污)装置;
(6)快开门式压力容器的安全连锁装置;
(7)多层包扎、热套容器的泄放孔;
上述检查项目以发现容器在运营过程中产生的缺陷为重点,对于内部无法进入的容器应当采用内窥镜或者其他方法进行检查。
3.2.1.1.2结构检查
(1)封头与筒体的连接;
(2)开孔与补强;
(3)角接;
(4)搭接;
(5)布置不合理的焊缝;
(6)封头或端盖;
(7)法兰;
(8)排污口;
(9)支座或支承。
上述项目仅在初次全面检查时进行,再检时,仅对运营中也许发生变化的内容进行复查。
3.2.1.1.3几何尺寸
(1)纵、环焊缝对口错边量、棱角度;
(2)焊缝余高、角焊缝的焊缝厚度及焊脚高度;
(3)同一断面最大直径与最小直径;
(4)封头表面凹凸量、直边高度和直边部位的纵向皱折;
(5)不等厚板(锻件)对接接头未进行削薄或者堆焊过渡的两侧厚度差;
(6)直立压力容器和球形容器的支柱的铅垂度。
上述项目仅在初次全面检查时进行,再检时,仅对运营中也许发生变化的内容进行复查。
3.2.1.1.4保温层、隔热层、衬里
(1)保温层的破损、脱落、潮湿、跑冷;
(2)有金属衬里的压力容器,假如发现衬里有穿透性腐蚀、裂纹、凹陷、检查孔已流出介质,应当局部或所有拆除衬里层,查明本体的腐蚀状况或其他缺陷;
(3)堆焊层的龟裂、剥离和脱落等;
(4)非金属材料作衬里层的,假如发现衬里有破损、龟裂、脱落,或在运营中壁温出现异常,应当局部或者所有拆除衬里,查明本体的腐蚀状况或者其他缺陷。
3.2.1.1.5外保温层一般应当拆除,拆除的比例、部位由检查人员拟定。在满足下列条件的情况下,可以保存外保温层:
(1)外表面有可靠的防腐蚀措施;
(2)外部环境没有水浸入或跑冷;
(3)对有代表性的部位进行抽查,未发现裂纹等缺陷;
(4)壁温在露点以上;
(5)有类似的成功使用经验。
3.2.1.2壁厚测定
3.2.1.2.1测定位置应当有代表性,有足够的测定点数.标明测定点示意位置,异常测厚值点、最低点应定位。
3.2.1.2.2对非正常部位进行“定点”测厚,并对定点部位在测厚部位图上明确标明测厚点的坐标尺寸。非正常部位指下列情况之一:
(1)容器壁厚最薄处;
(2)表面宏观检查查出的缺陷已进行打磨处;
(3)发现严重腐蚀部位及冲刷凹陷处;
(4)错边及棱角度较严重的部位;
(5)根据同类容器容易发生失效,出现壁厚减薄,“增厚”部位,对“增厚”部位要查明因素。
3.2.1.2.3 有下列情况之一者,必须进行测厚:
(1)液位经常波动的部位;
(2)易受腐蚀、冲蚀的部位;
(3)制导致型时壁厚减薄部位和使用中易变形及磨损部位;
(4)表面缺陷检查时,发现的可疑部位;
(5)接管部位;
(6)检查报告中规定的监控测厚处。
3.2.1.2.4对复合板测厚时,若只能测出复合层厚度,则应增长测厚点,必要时用超声波检测仪查明脱层限度和范围。
3.2.1.2.5对有非金属防腐层的压力容器,必要时可用非金属测厚仪测定防腐层的厚度变化。
3.2.1.2.6壁厚测定期,假如遇母材存在夹层缺陷,应当增长测定点或者用超声检测,查明夹层分布情况以及与母材表面的倾斜度,同时作图表达。
3.2.1.3 表面无损检测
3.2.1.3.1有下列情况之一的,对容器内表面对接焊缝进行磁粉或渗透检测,检测长度不少于每条焊缝的20%:
(1)初次全面检查的第三类压力容器;
(2)盛装介质有明显应力腐蚀倾向的压力容器;
(3)Cr-Mo钢制压力容器;
(4)标准抗拉强度下限σb≥540Mpa钢制压力容器。
3.2.1.3.2假如内表面无法进行检测,可以在外表面采用超声波检测等其他方法进行检测。
3.2.1.3.3若在检测中发现裂纹,检查人员应扩大检测比例;假如扩检中仍发现裂纹,则应当对所有对接焊缝进行表面无损检测。内表面焊缝检出裂纹的部位,应当对其相应焊缝外表面进行表面无损检测抽查。
3.2.1.3.4应当重点检查:应力集中部位、变形部位、异种钢焊接部位、奥氏体不锈钢堆焊层、T型焊接接头、其他有怀疑的焊接接头,补焊区,工卡具焊迹、电弧损伤处和易产生裂纹的部位,对焊接裂纹敏感的材料的焊趾。
3.2.1.3.5有晶间腐蚀倾向的,可以采用金相检查检查。
3.2.1.3.6检测绕带式压力容器的钢带始、末端焊接街头,应当进行表面无损检测,不得有裂纹。
3.2.1.3.7 铁磁性材料表面优先选用磁粉检测。当选用磁粉检测内表面时,应当优先选择荧光磁粉。
标准抗拉强度下限σb≥540Mpa钢制压力容器,耐压实验后应当进行表面无损检测抽查。
3.2.1.4 埋藏缺陷检测
3.2.1.4.1有以下情况之一的部位,应当进行射线检测或超声检测方法抽查,必要时互相复验。检查人员根据现场情况决定抽查比例以及是否采用其他方法复验。
(1)使用过程中补焊过的部位;
(2)检查时发现焊缝表面裂纹,检查人员认为需要进行焊缝埋藏缺陷检查的部位;
(3)错边量和棱角度超过制造标准规定的焊缝部位;
(4)使用中出现焊接接头泄漏的部位及其两端延长部位;
(5)承受交变载荷设备的焊接接头和其他应力集中部位;
(6)有衬里或者因结构因素不能进行内表面检查的外表面焊接接头;
(7)用户规定或者检查人员认为有必要的部位。
已经进行过此项检查的,再检时,假如无异常情况,可以不再复查。
3.2.1.4.2 应当注意超声检测和射线检测的对缺陷形状的敏感性,优先采用超声检测。当使用射线检测时,应当采用超声检测方法抽检复验。
3.2.1.5 材质检查
(1)对材质不明者按下述原则解决:
对无特殊规定的容器,按Q235钢进行强度校核。对第三类压力容器以及有特殊规定的压力容器,必须查明材质。
(2)检查重要受压元件材质是否劣化,可以根据具体情况,采用硬度测定、化学分析、金相检查或者光谱分析等方法,予以拟定。
3.2.1.6 紧固件检查
对主螺栓应逐个清洗,检查其损伤和裂纹情况,必要时应进行无损检测,重点检查螺纹及过渡部位有无环向裂纹。
3.2.1.7 强度校核
有下列情况之一的,应当根据《容检规》的强度校核原则进行强度校核:
(1)腐蚀深度超过腐蚀裕量;
(2)设计参数于实际情况不符;
(3)名义厚度不明;
(4)结构不合理,并且已发现严重缺陷;
(5)检查人员对强度有怀疑。
对不能以常规方法进行强度校核时,可以采用有限元方法、应力分析设计或者实验应力分析等方法校核。
3.2.1.8 安全附件检查
3.2.1.8.1压力表
压力表应符合《容规》第160~163条的规定。
3.2.1.8.2安全阀
(1)安全阀应当从压力容器上拆下,按《压力容器定期检查规则》附件三“安全阀校验规定”进行解体检查、维修和调校。校验合格后,应打上铅封,出具校验报告后方可使用。
(2)规定在线校验时,必须符合《压力容器定期检查规则》附件三“安全阀校验规定”中的有关前提规定。
3.2.1.8.3爆破片
按《容规》规定,按期更换。
3.2.1.8.4紧急切断装置
紧急切断装置应当从压力容器上拆下,解体、检查、维修、调整和实验,检查合格并且重新铅封后方准使用。
3.2.1.9 气密性实验
介质毒性为极度、高度危害或者设计上不允许有微量泄漏的压力容器,必须进行气密性实验。对规定做气压实验的压力容器,假如设计图样上未规定再作气密性实验,则可免做气密性实验。
气密性实验的介质由设计图样规定。实验压力应等于本次检查核定的最高工作压力。碳素钢和低合金钢制压力容器,实验用气体的温度不低于5℃,其他材料制的压力容器按设计图样规定。
盛装易燃介质的压力容器,在实验前必须进行彻底的蒸汽清洗、置换,并取样分析合格,才可使用空气作为实验介质。假如采用N2等惰性气体进行气密性实验,实验后,应当保存0.05~0.1MPa的余压,保持密封。
有色金属制压力容器的气密性实验,应当符合相应标准规定或者设计图样规定。
气密性实验的操作程序:
(1)气密性实验前,确认压力容器的安全附件装配齐全。
(2)压力缓慢上升,当升至实验压力的10%时暂停升压,对密封部位及焊缝等进行检查,无泄漏或者异常现象则继续升压。
(3)逐级升压,每级为实验压力的10%~20%,每级之间适当保压,以检查有无异常现象。
(4)达成实验压力后,经检查无泄漏和异常现象,保压不少于30min压力不下降为合格。
(5)有压力时,不得紧固螺栓或者进行维修。
3.2.2耐压实验
3.2.2.1 耐压实验前准备措施确认。
3.2.2.1.1 全面检查合格后方允许进行耐压实验;
3.2.2.1.2 各连接部位的紧固螺栓必须装配齐全,紧固妥当;
3.2.2.1.3 实验现场由可靠的安全防护措施,并经使用单位技术负责人和安所有门检查确认,实验中检查人员和使用单位压力容器管理人员到场检查;
3.2.2.1.4 实验时至少采用两个量程相同的并经检定合格的压力表,安装在容器顶部便于观测的部位。
3.2.2.1.5压力表的选用应当符合如下规定:
(1)实验压力为低压时使用的压力表精度不得低于2.5级,中压及高压容器使用的压力表精度不得低于1.6级。
(2)压力表的量程应当为实验压力的1.5~3.0倍,表盘直径不小于100mm。
(3)耐压实验压力的核算
耐压实验的压力应当符合设计图样规定,并且不小于下式计算值:
式中:p——本次检查时核定的最高工作压力,MPa;
PT——耐压实验压力,MPa;
η——耐压实验的压力系数,按表1选用;
[σ]——实验温度下材料的许用应力,MPa;
[σ]t——最高工作温度下材料的许用应力,MPa;
表1 耐压实验的压力系数η
压力容器
型 式
压力容器
的 材 料
压力等级
耐压实验压力系数
液(水)压
气压
固定式
钢和有
色金属
低压
1.25
1.15
中压
1.25
1.15
高压
1.25
1.15
铸铁
2.00
搪玻璃
1.25
移动式
中、低压
1.50
1.15
当压力容器各承压组件(圆筒、封头、接管、法兰及紧固件等)所用材料不同时,计算耐压实验压力取各组件材料[σ]/[σ]t比值中最小者。
3.2.2.1.6 耐压实验前的应力校核
耐压实验前,应当对压力容器进行应力校核,其环向薄膜应力值应当符合如下规定:
(1)液压实验时,不得超过实验温度下材料屈服点的90%与焊接接头系数的乘积;
(2)气压实验时,不得超过实验温度下材料屈服点的80%与焊接接头系数的乘积;
校核应力时,所取的壁厚为实测壁厚最小值扣除腐蚀量,对液压实验所取的压力还应当计入液柱静压力。对壳程压力低于管程压力的列管式热互换器,可以不扣除腐蚀量。
3.2.2.1.7耐压实验优先选择液压实验,其实验介质应当符合如下规定:
(1)凡在实验时,不会导致发生危险的液体,在低于其沸点的温度下,都可以用作液压实验介质。一般采用水,当采用可燃性液体进行液压实验时,实验温度必须低于可燃性液体的闪点,实验场地附近不得有火源,并且配备合用的消防器材;
(2)以水为介质进行液压实验,所用的水必须是洁净的。奥氏体不锈钢制压力容器用水进行液压实验时,控制水的氯离子含量不超过25mg/L。
(3)液压实验时,实验介质的温度应当符合如下规定:
碳素钢、16MnR、15MnNbR和正火15MnVR钢制压力容器在液压实验时,液体温度不得低于5℃。其它低合金钢制压力容器,液体温度不得低于15℃。假如由于板厚等因素导致材料无延性转变温度升高,则需相应提高液体温度。其它材料压力容器液压实验温度按设计图样规定。铁素体钢制低温压力容器液压实验时,液体温度应当高于壳体材料和焊接接头夏比冲击实验规定温度中的高者与20℃之和。
3.2.2.2 耐压实验的操作程序:
3.2.2.2.1 液压实验的操作程序
(1)压力容器中充满液体,滞留在压力容器中的气体必须排净,压力容器外表面应当保持干燥;
(2)当压力容器壁温与液体温度接近时才干缓慢升压至规定的实验压力,保压30min,然后降至规定实验压力的80%,保压足够时间进行检查;
(3)检查期间压力应当保持不变,不得采用连续加压来维持实验压力不变,液压实验过程中不得带压紧固螺栓或者向受压组件施加外力;
(4)液压实验完毕后,使用单位按其规定进行实验用液体的处置以及对内表面的专门技术解决。
换热压力容器液压实验程序参照GB151-1999《管壳式换热器》的有关规定执行。
对内筒外表面仅部分被夹套覆盖的压力容器,分别进行内筒与夹套的液压实验;对内筒外表面大部分被夹套覆盖的压力容器,只进行夹套的液压实验。
3.2.2.2.2 压力容器液压实验后,符合以下条件为合格:
(1)无渗漏;
(2)无可见的变形;
(3)实验过程中无异常的响声;
(4)标准抗拉强度下限σb≥540MPa钢制压力容器,实验后通过表面无损检测未发现裂纹。
3.2.2.2.3 气压实验的操作程序
基本规定如下:
(1)容器基础、结构或者支承等因素,以及压力容器内不能充灌液体或运营条件不允许残留实验液体的压力容器,应对容器的对接接头进行100%RT检测或UT检测合格后,方可采用气压实验;
(2)盛装易燃介质的压力容器,在气压实验前,必须采用蒸汽或者其它有效的手段进行彻底的清洗、置换并且取样分析合格,否则严禁用空气作为实验介质;
(3)实验所用气体为干燥洁净的空气、氮气或者其它惰性气体;
(4)碳素钢和低合金钢制压力容器的实验用气体温度不得低于15℃。其它材料制压力容器,其实验用气体温度应当符合设计图样规定;
(5)气压实验时,实验单位的安所有门应当进行现场监督。
3.3.2.2.4气压实验的操作过程如下:
(1)缓慢升压至规定实验压力的10%,保压5~10min,对所有焊缝和连接部位进行初次检查。假如无泄漏可以继续升压到规定实验压力的50%。
(2)假如无异常现象,其后按规定实验压力的10%逐级升压,直到实验压力,保压30min。然后降到规定实验压力的87%,保压足够时间进行检查,检查期间压力应当保持不变,不得采用连续加压来维持实验压力不变。气压实验过程中严禁带压紧固螺栓或者向受压组(元)件施加外力。
3.2.2.2.4气压实验过程中,符合以下条件为合格:
(1)压力容器无异常响声;
(2)通过肥皂液或者其它检漏液检查无漏气;
(3)无可见的变形。
对盛装易燃介质的压力容器,假如以氮气或者其它惰性气体进行气压实验,实验后,应当保存0.05~0.1MPa的余压,保持密封。
有色金属制压力容器的耐压实验,应当符合其标准规定或者设计图样的规定。
4、结果的解决
4.1全面检查工作完毕后,检查人员结合耐压实验情况,依据《容检规》第五章、第一章的规定评估压力容器的安全状况等级、下次检查周期。通过检查,安全附件不合格的压力容器不允许投入使用。
4.2重要受压元件材质,应当符合设计和使用规定,假如与原设计不符,材质不明或者材质劣化时,按照本条进行安全状况等级划分。
4.2.1用材与原设计不符
(1)假如材质清楚,强度校核合格,通过检查未查出新生缺陷(不涉及正常的均匀腐蚀),检查员认为可以安全使用的不影响定级;假如使用中产生缺陷,并且确认是用材不妥所致,可以定为4级或者5级。
(2)液化石油气储罐的重要受压元件材质为沸腾钢的,定为5级。
4.2.2材质不明
对于通过检查未查出新生缺陷(不涉及正常的均匀腐蚀),并且按Q235强度校核合格的,在常温下工作的一般压力容器,可以定为3级或者4级;液化石油气储罐,定为5级。
4.2.3材质劣化
假如发现明显的应力腐蚀、晶间腐蚀、表面脱碳、渗碳、石墨化、蠕变、氢损伤等材质劣化倾向并且已产生不可修复的缺陷或者损伤时,根据材质劣化限度,定为4级或者5级,假如缺陷可以修复并且可以并且保证在规定的操作条件下和检查周期内安全使用的,可以定为3级。
4.3有不合理结构的,按照本条划分其安全状况等级 。
(1)封头重要参数不符合制造标准,但通过检查未查出新生缺陷(不涉及正常的均匀腐蚀),可以定为2级或者3级;假如有缺陷,可以根据相应的条款进行安全状况等级评估。
(2)封头与筒体的连接,假如采用单面焊对接结构,并且存在未焊透时,可以根据未焊透情况,按第四十五条的规定定级;假如采用搭接结构,可以定为4级或者5级。不等厚度板(锻件)对接接头,未按规定进行削薄(或者堆焊)解决的,通过检查未查出新生缺陷(不涉及正常的均匀腐蚀),可以定为3级,否则定为4级或者5级。
(3)焊缝布置不妥(涉及采用“+”字焊缝),或者焊缝间距小于规定值。通过检查未查出新生缺陷(不涉及正常的均匀腐蚀),可以定为3级,假如查出新生缺陷,并且确认是由于焊缝布置不妥引起的,则定为4级或者5级。
(4)按规定应当采用全焊透结构的角接焊逢或者接管角焊缝,而没有采用全焊透结构的重要受压元件,假如未查出新生缺陷(不涉及正常的均匀腐蚀),可以定为3级,否则定为4级或者5级。
(5)假如开孔位置不妥,通过检查未查出新生缺陷(不涉及正常的均匀腐蚀),对于一般压力容器,可以定为2级或者3级;对于有特殊规定的压力容器,可以定为3级或者4级,假如孔径超过规定,其计算和补强结构通过特殊考虑的,不影响定级;未作特殊考虑的,可以定为4级或者5级。
4.3内、外表面有裂纹,应当打磨消除,打磨后形成的凹坑不需补焊的,不影响定级;可以补焊或者进行应力分析,通过补焊合格或者应力分析结果不影响使用的,可以定为2级或者3级。裂纹打磨后形成凹坑的深度假如在壁厚余量范围内,则该凹坑允许存在。否则,将凹坑按其外接矩形规则化为长轴长度、短轴长度及深度分别为2A(mm)、2B(mm)及C(mm)的半椭球形凹坑,计算无量纲参数Go,,假如Go<0.10,则该凹坑在允许范围内。
4.3.1进行无量纲参数计算的凹坑应当满足如下条件:
(1)凹坑表面光滑、过渡平缓,并且其周边无其他表面缺陷或者埋藏缺陷;
(2)凹坑不靠近几何不连续区域或者存在锋利棱角的区域;
(3)球形储罐不承受外压或者疲劳载荷;
(4)T/R小于0.18的薄壁圆筒壳或T/R小于0.10薄壁球壳;
(5)材料满足压力容器设计规定,未发现劣化;
(6)凹坑深度C小于壁厚T的1/3并且小于12mm,坑底最小厚度(T-C)不小于3mm;
(7)凹坑半长A≤1.4;
(8)凹坑半宽B不小于凹坑深度C的3倍。
4.3. 2凹坑缺陷无量纲参数Go的计算
式中,T为凹坑所在部位容器的壁厚(取实测壁厚减去至下次检查期的腐蚀量(mm);R为容器平均半径(mm)。
4.4机械损伤、工卡具焊迹、电弧灼伤以及变形的安全状况等级划分:
(1)机械损伤、工卡具焊迹、电弧灼伤,打磨后按4.3.1的规定评估级别。
(2)变形不解决不影响定级;根据变形因素分析,不能满足强度和安全规定的,可以定为4级或者5级。
4.5内表面焊缝咬边深度不超过0.5mm、咬边连续长度不超过100mm、并且焊缝两侧咬边总长度不超过焊缝长度的10%时;外表面焊缝咬边深度不超过1.0mm、咬边连续长度不超过100mm、并且焊缝两侧咬边总长度不超过该焊缝长度的15%时,其评估如下:
(1)对一般压力容器不影响定级,超过时应当予以修复;
(2)对有特殊规定的压力容器,检查时假如未查出新生缺陷(例如焊趾裂纹),可以定为2级或者3级,查出新生裂纹或者超过上述规定的,应当予以修复;
(3)低温压力容器不允许有焊缝咬边。
4.6有腐蚀的压力容器,按照本条例划分安全状况等级。
4.6.1分散的点腐蚀,假如同时符合以下条件,不影响定级:
(1).腐蚀深度不超过壁厚(扣除腐蚀余量)的1/3;
(2).在任意200mm直径的范围内,点腐蚀的面积之和不超过4500mm2,或者沿任一直径点腐蚀长度之和不超过50mm。
4.6.2均匀腐蚀,假如按剩余壁厚(实测壁厚最小值减去至下次检查期的腐蚀量)强度校核合格的,不影响定级;通过补焊合格的,可以定为2级或者3级。
4.6.3局部腐蚀,腐蚀深度超过壁厚余量的,应当拟定腐蚀坑形状和尺寸,并且充足考虑检查周期内腐蚀坑尺寸的变化,可以按4.3.1的规定评估级别。
4.7错边量和棱角度超过相应的制造标准,根据以下具体情况进行综合评估:
(1)错边量和棱角度尺寸在表2范围内,容器不承受疲劳载荷并且该部位不存在裂纹、未熔合、未焊透等严重缺陷的,可以定为3级或者4级;
表2错边量和棱角度尺寸范围 mm
对口处钢材厚度t
错边量
棱角度
≤20
≤1/3t,且≤5
≤(1/10t+3),且≤8
>20~50
≤1/4t,且≤8
>50
≤1/6t,且≤20
对所有厚度锻焊容器
≤1/6t,且≤8
注:测量棱角度所用样板按相应制造标准的规定选取。
(2)错边量和棱角度在上表范围内,但该部位伴有未熔合、未焊透等严重缺陷时,应当通过应力分析,拟定能否继续使用。在规定的操作条件下和检查周期内,能安全使用的定为4级。
4.8制造标准允许的焊缝埋藏缺陷,不影响定级;超过标准的,按以下规定划分安全状况等级:
(1)单个圆型缺陷的长径大于壁厚1/2或者大于9mm时,定为4级或者5级;圆形缺陷的长径小于壁厚的1/2并且小于9mm的,其相应的安全状况等级见表3和表4。
表3 按规定只规定局部无损检测的压力容器
(不涉及低温压力容器)
评估区
(mm)
实测厚度
(mm)
缺陷点数
安全状况
等级
t≤10
10<t≤15
15<t≤25
25<t≤50
50<t≤100
t>100
2或者3
6~15
12~21
18~27
24~33
30~39
36~45
4或者5
>15
>21
>27
>33
>39
>45
注:圆形缺陷尺寸换算成缺陷点数,以及不计点数的缺陷尺寸规定,见JB4730的规定。
表4 按规定规定100%无损检测的压力容器
(涉及低温压力容器)
评估区
(mm)
实测厚度
(mm)
缺陷点数
安全状况
等级
t≤10
10<t≤15
15<t≤25
25<t≤50
50<t≤100
t>100
2或者3
3~12
6~15
9~18
12~21
15~24
18~27
4或者5
>12
>15
>18
>21
>24
>27
注:(1)圆形缺陷尺寸换算成缺陷点数,以及不计点数的缺陷尺寸规定,见JB4730的规定。
(2)非圆形缺陷与相应的安全状况等级,见表5和表6。
表5 一般压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等级
缺陷位置
缺陷尺寸
安全状况等级
未熔合
未焊透
条状夹渣
3
球壳对接焊缝;圆筒体纵焊缝,以及与封头连接的环焊缝
H≤0.1t
且H≤2mm
L≤2t
H≤0.15t
且H≤3mm
L≤3t
H≤0.2t
且H≤4mm
L≤6t
圆筒体环焊缝
H≤0.15t
且H≤3mm
L≤4t
H≤0.2t
且H≤4mm
L≤6t
H≤0.25t
且H≤5mm
L≤12t
表6 有特殊规定压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等级
缺陷位置
缺陷尺寸
安全状况等级
未熔合
未焊透
条状夹渣
3或者4
球壳对接焊缝;圆筒体纵焊缝,以及与封头连接的环焊缝
H≤0.1t
且H≤2mm
L≤t
H≤0.15t
且H≤3mm
L≤2t
H≤0.2t
且H≤4mm
L≤3t
圆筒体环焊缝
H≤0.15t
且H≤3mm
L≤2t
H≤0.2t
且H≤4mm
L≤4t
H≤0.25t
且H≤5mm
L≤6t
注:(1)表5、表6中是指缺陷在板厚方向的尺寸,亦称缺陷高度;L是指缺陷长度;单位为。对所有超标非圆形缺陷均应当测定其长度和自身高度,并且在下次检查时对缺陷尺寸进行复检。
(2)表6所指有特殊规定的压力容器重要涉及承受疲劳载荷的压力容器,采用应力分析设计的压力容器,盛装极度、高度危害介质的压力容器,盛装易燃爆介质的大型压力容器,材料的标准抗拉强度下限σb≥540MPa的钢制压力容器等。
(2)假如能采用有效方式确认缺陷是非活动的,则表5、表6中的缺陷长度容限值可以增长50%。
4.9有夹层的,其安全状况等级划分如下:
(1)与自由表面平行的夹层,不影响定级;
(2)与自由表面夹角小于100的夹层,可以定为2级或者3级;
(3)与自由表面夹角大于或者等于100的夹层,检查人员可以采用其他检测或者分析方法综合鉴定,确认夹层不影响容器安全使用的,可以定为3级,否则定为4级或者5级。
4.10使用过程中产生的鼓包,应当查明因素,判断其稳定状况,假如能查清鼓包的起因并且拟定其不再扩展,并且不影响压力容器安全使用的可以定为3级;无法查清起因时,或者虽查明因素但仍会扩展的,定为4级或者5级。
4.11属于容器自身因素,导致耐压实验不合格的,可以定为5级。
5、记录和报告
5.1检查人员检查时必须有记录,记录应当详尽、真实、准确,记录涉及《压力容器全面检查原始记录》
5.2 检查报告出具以及检查信息反馈。
(1)现场检查工作结束后,项目组应及时汇总并审核检查原始记录,若检查合格, 因设备使用需要,检查人员可在报告出具前,一方面出具特种设备检查意见告知书(1)将检查初步结论书面告知使用单位;
(2)检查发现缺陷,检查人员需要使用单位进行整治,应出具《特种设备检查意见书(2)》,将缺陷情况告知使用单位。并告知发证机构,整改合格后,再出具检查报告;
(3)检查工作所有结束后,项目组应当及时出具《压力容器全面检查报告》或《耐压实验报告》、《压力容器年度检查报告》。
(4)全面检查报告应当有检查、审核、审批三级签字
6、资料归档
下列资料应当归档
(1)检查协议书;
(2)检查过程中有关检查方案及来往文献、信函及等资料;
(3)JSTJ-XZBS-02-14-01-XX压力容器全面检查原始记录;
(4)JSTJ-XZBS-02-14-02-XX压力容器全面检查报告;
(5)JSTJ-XZBS-02-14-07-XX 压力容器耐压实验记录;
(6)JSTJ-XZBS-02-14-08-XX 压力容器耐压实验报告;
(7)JSTJ-XZBS-02-14-05-XX 压力容器年度检查记录;
(8)JSTJ-XZBS-02-14-06-XX 压力容器年度检查报告;
(9)JSTJ-XZBS-02-14-03-XX 特种设备检查意见告知书(1);
(10)JSTJ-XZBS-02-14-04-XX 特种设备检查意见告知书(2)。
7、相关文献
(1) JSTJ-CX-01 文献控制程序
(2) JSTJ-CX-02 记录控制程序
(3) JSTJ-CX-12 检查工作程序
(4) JSTJ-CX-16检查检测安全管理程序
(5) JSTJ-CX-17检查检测质量控制程序
(6) JSTJ-CX-29检查报告和证书控制程序
附录:
检查仪器和工具
钢直尺 焊缝检查尺
钢卷尺 放大镜
内窥镜 里氏硬度计
电筒或12V行灯 检查锤
超声波测厚仪 可燃气体分析仪
磁粉探伤仪 超声波探伤设备
渗透探伤设备 射线探伤设备
金相检查仪 光谱分析仪
检查用所有设备和器具,应在有效的检定期内,检查合格后方可投入使用。
编制: 王 颖 审核: 陈 挺 批准:强天鹏
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