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文档简介

1、1,ASME培训教程,ASME规范第VIII-1卷 - 压力容器,2,课程分类,VIII-1卷的构成 材料 设计 制造 无损检测 压力试验、打钢印和出数据报告,3,VIII-1卷的构成,目标 通过本课程的学习,你将了解到ASME锅炉压力容器规范的组成、以及第VIII-1卷的构成及其运用,基本掌握如何查阅第VIII-1卷的有关条文。 课程概况 ASME锅炉压力容器规范的组成 第VIII-1卷的构成及其运用 如何查阅规范条款,4,ASME锅炉压力容器规范的组成,2001ASME锅炉压力容器规范 SECTIONS I 动力锅炉 II 材料技术条件 Part A- 钢铁材料 Part B- 有色金属材

2、料 Part C- 焊丝、焊条及填充金属 Part D- 材料性能 III Subsection NCA Division 1和Division 2的总要求 Division 1 Subsection NB- 1级部件 Subsection NC- 2级部件 Subsection ND- 3级部件 Subsection NE- MC级部件 Subsection NF- 设备支撑 Subsection NG- 堆芯支撑结构件 Subsection NH- 在高温工况下运行的1级部件 Appendices,5,Division 2 混凝土反应堆容器和安全壳规范 Division 3 核燃料废料、高

3、辐射材料及废料的储存和运输包装安全要求 IV加热锅炉 V无损探伤 VI加热锅炉的维护和运行推荐规范 VII动力锅炉的维护指导规范 VIII压力容器 Division 1 Division 2 另一规则 Division 3 建造高压容器的另一规则 IX焊接和钎焊评定 X玻璃钢压力容器 XI核电厂设备在役检验规范,6,增补 彩色页增补包含对规范的增订和修改,每年出版一次(第一次增补与新版本同时出版),并自动寄给相应的规范购买者。,解释 ASME对规范技术方面的询问作出书面的解释,并将规范解释作为规范更新服务的一部分。规范解释不能作为规范或增补的一部分。,案例 锅炉压力容器委员会定期召开会议,对所

4、建议的增订和修改进行讨论,并形成案例以澄清现有规范的意图,或者,在紧急的情况下,对现有规范中没有提到的材料或建造方法作出规定。已经采纳的规范案例刊登在相应的规范案例卷中:1)锅炉压力容器;2)核设备。,7,第VIII-1卷的构成,前言 Subsection A: 一般要求 Part UG所有建造方法和所有材料的一般要求 Subsection B: 有关压力容器制造方法的要求 Part UW焊制容器 Part UF锻制容器 Part UB钎焊容器 Subsection C: 有关材料类别的要求 Part UCS碳钢和低合金钢容器 Part UNF有色金属容器 Part UHA高合金钢容器 Par

5、t UCI铸铁容器 Part UCL复合层材料容器 Part UCD球墨铸铁容器 Part UHT热处理材料容器 Part ULW多层容器 Part ULT低温材料容器,8,材料表 附录 1-31 强制性附录 。 A-EE非强制性附录“建议性的好方法”,使用规范时,应查阅整个条款,包括所引述的其它条款。如果你找到了你想知道的而停止继续查阅,你可能会漏掉后面的有关要求。例如,UW-11包含好几个子条款,要全面理解必须全面查阅。,规范条款的使用方法,9,ASME材料,目标 本课程结束后,你将了解到怎样确定允许使用的材料,怎样确定材料的特殊要求。另外,你还将了解一些材料技术条件及其运用。 课程概况

6、允许使用的材料和选用 Section II材料技术条件 焊材 冲击试验要求 材料的返修 材料的检验和标记,10,允许使用的材料和选用,在为VIII-1卷压力容器选用材料时,应查阅以下不同的资料: Subsection A 材料的一般要求 I Subsection B 制造方法和特殊工况影响材料的选择 Subsection C 针对特殊材料的要求 材料表 给出VIII-1卷允许使用的材料(UCS-23、UHS-23、UNF-23等) 强制性附录 Section II材料的详细要求 Part A- 钢铁材料 Part B - 有色金属 Part C- 焊材 Part D- 材料性能 有关规范案例

7、金属学基础 金属通常划分为钢铁材料(铁50%)和有色金属。含有一种以上元素的金属为合金。 铁合金(SA-XXX) 铸铁 碳2%,非常脆,不易焊接,适合于制造复杂形状的部件。 钢材 碳2%,不脆(有韧性),较易焊接。 碳钢 含硅、锰,用于较低温度。,11,低合金钢 含铬(10%)、钼、镍、锰,用于腐蚀、高、低温。按化学成分和性能, 不锈钢可分为: 马氏体不锈钢(如410) 高铬(12%),导磁,可通过热处理改善强度和硬度。 铁素体不锈钢(如405、403) 导磁,不可通过热处理来改善强度和硬度。 奥氏体不锈钢(如200、300系列) 不导磁,不可通过热处理来改善强度和硬度。 奥氏体/铁素体双相不

8、锈钢(329) 高强度,比奥氏体不锈钢具有更好的耐腐蚀性。 钢的热处理 : ASME规范产品制造中会使用到两个临界温度: 下临界温度(A1)=合金开始向奥氏体转变 上临界温度(A3)=合金全部转变成奥氏体 正火将钢加热到A3以上大约100F,然后在静止空气中冷却。目的是使钢的组织均匀, 使硬度高于钢在退火状态的硬度。 退火 将钢加热到A3以上大约50F,然后随炉缓慢冷却。目的是细化晶粒,使材料软化。 焊后热处理 加热到A1以上的温度,目的是降低制造和焊接应力,降低热影响区的硬度 淬火 钢加热后的冷却速度对提高钢的硬度和强度非常重要,如SA-517这样的钢种,其 强度主要靠淬火获得。,12,回火

9、淬火后的钢非常脆,为增加韧性,将其加热到A1以下,然后冷却以 得到所期望的高强度和良好韧性的综合性能。 (参见:Structural Analysis and Design of Process Equipment, Jawad Farr) 有色金属 主要用于强腐蚀、高温的环境。 铝合金- 不导磁、具有良好的可成型性、高的强度-重量比。 铜合金- 良好的耐腐蚀性和机械加工性能。 镍合金- 极好的耐腐蚀性和高温抗氧化性能。 钛和锆合金- 耐腐蚀性极强。 有色金属合金的热处理 退火将材料加热到一定的温度,然后缓慢冷却。目的是使材料软化,消除冷加工应力。 正火将材料加热到稍高于退火温度,然后以比退火

10、快的冷却速度冷却。 固溶处理在足以使各合金元素可随机弥散的高温下进行的热处理。 稳定化低温加热以稳定某种合金元素。 温度处理对合金以一定的温度处理以产生一稳定的性能。 (参见:Structural Analysis and Design of Process Equipment, Jawad Farr) VIII-1卷的材料 UG-4到UG-8、UG-10、UG-12到UG-14:受压件的材料必须是ASME规范Section II中的材料,并限于那些在UG-23提到的材料。,13,例外 :UG-4(b):非受压件材料仅须具有可焊性即可。 UG-9:焊接材料。 UG-11(a) = 0; fr1

11、 = Sn/Sv = 15/13.8 = 1.09 1 = 6.0011(0.442)(1) + (2)(0.307)(0.442)(1)(1 - 1) A = 2.657 in2 可供补强的面积 A1= (壳体的富余厚度)取以下较大值 = = A1=1.851 in2,112,或 = = = 0.651 in2 A2= (管接头的富余厚度)取以下较小值 = = A2=0.393 in2 h= 2.5tn或2.5t,取较小值 2.5tn = 2.5(0.307) = 0.768 in. 2.5t = 2.5(0.750) = 1.875 in. = 0.768 in. 1.5 in. (OK)

12、 A3= (管接头内出头提供的补强面积) = in.2,113,A41=(外侧角焊缝) = Leg2fr2 = 0.3752 1 = 0.141 in2 A43=(内侧角焊缝) = Leg2fr2 = (0.375 0.125)2 1 = 0.063 in2 A1 + A2 + A3 + A41 + A43 = ATotal = 2.728 in2 A = 2.657 in2 由于AATotal,因此无须再增加补强。,114,对于非整体连接的管接头,必须按UG-41核算焊缝的连接强度。UG-41.1(a)和UG-41.1(b)。,免除焊缝连接强度计算 按UW-15(b),对于以下情况可不必进行

13、焊缝的连接强度计算: 按Fig. UW-16.1的图(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f-1)、(f-2)、(f-3)、(f-4)、(g)、(x-1)、(y-1)和(z-1)连接的管接头; 按Fig UHT-18.1和UHT-18.2连接的管接头; 按UG-36(c)(3),免除开孔补强计算的小开孔可不必核算焊缝的连接强度。 这些连接结构是采用全焊透焊缝、采用整体补强(无加强圈)将管接头连接到筒体或封头上。 如果壳体提供了所有所要求的补强面积,即使管接头是采用角焊缝连接,也可不必进行连接强度计算。,115,UG-41.1a Figure UG-41.1(a),116,UG-41.1b

14、Figure UG-41.1(b),117,制造要求,目标 通过本课程的学习,你将了解制造基本的过程、材料的识别、准备和控制、以及适用于不同制造方法的要求及其应用。 课程概括 Section VIII Div. 1的制造过程 材料标记和追踪 成形要求 对中要求 Section VIII Div. 1的焊接要求,118,Section VIII Div. 1的制造过程,制造要求的顺序 当涉及到制造时,规范中的所有Subsections都要运用,例如,Subsection A从UG-75开始给出了制造的一般要求,包括成形、不圆度、返修、材料的检验等要求。 Subsection B包含的要求涉及到制

15、造方法,例如,UW篇时焊接要求,涉及到组对、焊缝余高、焊接工艺和焊工技能评定等要求。 Subsection C包含一些与材料类型有关的制造要求,如,UCS篇涉及到碳钢材料的成形、热处理等制造要求。 强制性附录为一些特殊结构给出了制造要求,如夹套容器、多层容器、非圆形容器。当这些附录适用时,必须采用。 Code Cases对规范里没有涉及到的建造提供了规定。Code Cases不是强制性的,但是,一旦运用就必须全面符合,并在数据报告中注明。,119,制造考虑 在制造之前或制造过程中需考虑: 人孔、吊耳、或其它装接件是否符合规范要求?它们的成形是否正确? 不圆度是否在规范允许的公差范围以内? 筒体

16、与筒体、封头与筒体的对中错边量是否符合要求? 要求的斜坡过渡是否符合规范的要求? 焊缝余高是否在规定的范围以内? 焊接工艺和焊工技能是否按规范要求进行了评定? 影响制造流程的因素,120,确定焊缝类别 UW-3和11,确定焊缝类型 UW-12,对中错边量公差 UW-33,对接焊缝的设计 UW-9,管接头连接,焊缝余高 UW-35、UG-76,最小焊缝尺寸 UW-13、16,焊后热处理 UCS-56、UHA-32、UHT-56,121,对于要用于规范制造的材料,必须: 核实材料是否可以用于制造; 核实材料是否具有可追踪性、标记是否正确; 正确下料及标记移植,对于需弯制成形的板材,应确保标记在外表

17、面; 分割材料时,保持材料的标记; 去除气割氧化边缘; 开孔内缘倒角或倒圆; 焊接表面清理。 材料检验,UG-93 UG-93规定的检验就时通常所说的“接收检验”,即材料在投入制造之前必须满足的要求。 板材:必须具有符合材料技术条件的材料试验报告或质量证明书; 其它材料:当材料技术条件规定在每件上要有标记时,每件材料必须标有Specification No.、Grade、Type和Class。 AI必须审查材料试验报告或质量证明书,核实材料按材料技术条件和QC手册的要求进行了标记识别。 制造厂必须在AI审查之前对材料进行了上述核查,另外,制造厂还必须检查材料尺寸、并提供必要检查样板。,材料准备

18、,122,材料的识别 UG-77给出了材料被接收后的控制要求,包括: 保持材料的识别标记,直到设备完工; 可使用编码标记代替原始标记,此编码标记必须经AI的审查认可; 可采用材料表或竣工图的方式记录所要求的标记,以保证在制造过程中、或容器完工后材料的可追踪性; 材料分割前或机械加工前,应移植编码标记或原始标记。 制造过程中材料的控制 制造厂的QC手册应规定材料(包括焊材)控制的要求,包括: 材料保存; 发放; 检验; 标记识别; 返修。 成形加工的要求 成形操作不得引起材料的性能发生不良的变化。,123,Subsection C 对成形给出了一些限制,包括: 沿筒体纵缝不得有直边; 必须满足U

19、G-80或81的圆度要求; 尺寸公差应符合设计的要求; 成形后必须满足最小厚度要求; 对接焊缝的对中要求必须满足。 规范允许几种成形方法,最常用的有冷成形和热成形两种。无论采用哪种成形方法,都要避免产生沿纵缝的直边。 碳钢的成形 对碳钢和低合金钢,规范给出了以下附加要求: 不允许爆炸成形; 如果材料在锻造温度下并经焊后热处理,允许采用爆炸成形; 如果冷成形由无ASME资格的厂家完成,必须提供符合UCS-79的证明。 冷成形件,UCS-79 如果冷成形引起延伸率大于5%、并有以下情况存在,UCS-79要求成形后必须进行热处理: 容器将用于有毒介质; 要求进行冲击试验; 成形前厚度超过5/8”(1

20、9 mm); 厚度减薄量超过10%; 成形温度在250F(121C)到900F(482)。,成形要求,124,延伸率计算公式 延伸率可用以下公式计算: 对于双曲率成形件:延伸率(%) = 对于单曲率成形件:延伸率(%) = 注意:当Ro = (平板),延伸率为5%的最小半径为: 双曲率成形件 = 15t 单曲率成形件 = 10t,筒体不圆度,UG-80 UG-80规定了筒体的圆度公差,即最大内径与最小内径之差不得超过公称内径的1%。公称内径指订购或设计内径。Fig. 80.2给出了最大内径与最小直径差的例子。,筒体在管接头处的不圆度 如果在距管接头1个开孔内径以内测量筒体的不圆度,可以另外增加

21、开孔内径的2%。例如: 一个容器的内径为119”,在管接头傍边测得最大内径为120”,最小内径为118”,开孔的公称内径为7.625”。,125,最大内径 最小内径 = 2” 1% (119) + 2% (7.625) = 1.34” 因此,不圆度超差。,外压下筒体的不圆度,UG-80(b) 按外压设计的容器必须: 1. 满足UG-80(a)的不圆度要求; 偏离理想圆不超过UG-80(b)的要求。从容器的外侧或内侧测量径向偏离理想圆的偏 离值,最大正负偏差不超过Fig. UG-80.1查到的最大允许偏差值。,126,Figure UG-80.1,应使用圆弧样板测量偏差值,圆弧样板的弦长为由UG

22、-29.2得到的弧长的2倍。,加强板和管接头 加强板成形后的形状应与连接处筒体或封头的外形一致。管接头的端部也应加工成与筒体或封头外形一致的形状。,127,加强板和管接头 加强板成形后的形状应与连接处筒体或封头的外形一致。管接头的端部也应加工成与筒体或封头外形一致的形状。,对接接头 对接接头的定义为,两个被连接件基本在同一几何面内,夹角不超过30。,焊缝类别 焊缝类别是确定焊缝在容器上的位置,以下是Fig. UW-3,它示出了各类焊缝的位置。,注:D类焊缝可以是角接焊缝,也可以是对接焊缝。平封头上的焊缝为A类焊缝。,128,焊缝对中要求,UW-33 对接焊缝的边缘应对齐,最大错边量不超过Tab

23、le UW-33为各类焊缝规定的限制。 Table UW-33,焊缝对中要求,129,不等厚截面的对接焊缝 UW-9规定,当两被焊接件的厚度之差超过较薄件厚度的1/4(最大为3.2 mm)时,就必须有3:1斜坡过渡。此斜坡过渡可以用机械加工,也可用堆焊形成。如采用堆焊法,必须满足UW-42的要求。UW-9关于不等厚的斜坡过渡要求适用于球壳、筒体或封头上的焊缝。 当厚度之差不超过1/8”或1/4t,不要求3:1斜坡过渡。 UW-13焊缝结构 中心线错边,Fig. UW-13.1 对于封头与筒体的连接,中心线错边 0.5(封头厚度 筒体厚度)。为满足此要求,斜坡过渡可以放在内侧或外侧。,130,F

24、ig. UW-13.1,封头与筒体的连接,直边长度 Fig. 13.1除规定了中心线错边量外,还给出了直边长度的要求。最小直边长度为3th,但不超过1.5”,除非需要增长以满足斜坡过渡要求所需的长度。注意,只有在需要有斜坡过渡时才要求有直边。UG-32(i)说,如果封头的厚度等于或小于筒体的厚度,封头并不需要有整体直边。,131,UW-13.4管接头与较小壁厚的管子连接,UW-13.1封头与筒体的连接,132,UW-13.1,不允许连接方式,UW-13.1,“Joggle Joint”,133,焊缝坡口的清理 UW-32规定,坡口表面应清洁,无锈皮、锈、油、油脂、等其它有害物。,管接头与壳体的

25、焊缝 UW-16(c & d)要求,安放式管接头(abutting type)必须采用全焊透结构。当全焊透结构不能用目视检查是否焊透,必须使用衬垫。插入式管接头可以采用角焊缝或未焊透结构,但,必须从容器的内外进行焊接。 UW-16.1,Section VIII Division 1的焊接要求,134,UW-20管子与管板的焊接 UW-20条给出了三种管子与管板的焊缝结构,强度焊接、半强度焊接、密封焊接。强度焊用来承受全部轴向载荷;密封焊仅用于作为胀接的补充焊接,以保证密封;半强度焊是根据在实际设计条件下机械和热膨胀载荷来确定其强度的。 下料、装配和对中 规范中提到下料、装配和对中要求的条目有好

26、几条,如: 切割边必须光滑、清洁。(UW-31) 点焊焊缝、无论是去除,还是保留,都必须使用评定过的焊接工艺。(UW-31) 保留于焊缝中的点焊焊缝应由评定过的焊工施焊。(UW-31) 非受压件跨过受压焊缝与受压件相焊时,非受压件必须开槽以避让焊缝、或将受压焊缝磨平。(UG-82) 当受压件焊在受压焊缝上时,焊缝必须磨平。(UG-82) UW-27焊接方法 UW-27规定,用于Section VIII Division 1的焊接方法有以下几类: UW-27(a)弧焊或气焊 UW-27(b)压力焊 UW-27(d)销钉焊 UW-27(e)电渣焊 UW-27(f)电气焊,135,纵缝的排列 UW-

27、9(d)对容器各筒节纵缝之间的排列规定了要求,即要求纵缝相互错开,相距至少是较厚板厚度的5倍,否则,焊缝两侧必须至少4”(102 mm)要求进行RT检验。 焊接限制 Section VIII中关于焊接的两项限制是: 销钉焊仅用于非受压/非承载件的焊接; 电渣焊仅用于铁基和UW-5(d)给出的奥氏体钢。 UW-28焊接工艺评定 UW-28给出了对焊接工艺进行评定的要求: 使用的焊接工艺必须有记录,也就是说必须有书面的焊接工艺。 当焊接受压/受力件、用手工或半自动焊方法焊接非受压/非受力件时,使用的焊接工艺应按Section IX进行评定。 当用机械焊方法焊接非受压/非承力件时,使用的焊接工艺可不

28、按Section IX进行评定。 UW-29焊工技能评定 焊接受压或受力件与受压件焊缝的焊工和焊接操作工,必须按Section IX进行技能评定。可以采用首次焊接的产品焊缝来进行技能评定,但必须仔细阅读规范,以确定是否有例外或限制。销钉焊必须在每个班开始时对焊工进行技能评定,但当采用自动焊方法焊接非受压或非受力件时,可不必进行技能评定试验。Section IX中的其它要求必须满足。,136,制造厂在焊接工艺评定方面的责任 制造厂/ASME持证厂的责任: 编写书面WPS; 焊接评定试板,编写焊接工艺评定记录;机械性能试验可由另一试验室进行; 列出焊接参数; 在PQR上记录焊接参数和试验结果; 制

29、定QC体系以控制焊接评定; 对焊接质量负责; 焊接材料和母材冶金上的适应性。 UW-34 Spin Holes旋压工艺孔 旋压工艺孔直径不大于2-3/8”(60.3 mm),可以用全焊透方式采用加塞、或填加焊缝金属来封焊。 焊缝完成后必须经MT或PT检验; 当UW-11(a)要求时,进行RT检验; 没有焊缝分类,不影响焊缝系数“E”。 焊缝咬边,UW-35 UW-35讨论了纵缝和环缝的外观要求,其中提到角焊缝和坡口焊缝,其焊接后不得使母材的厚度减薄到低于最小要求厚度。另外,减薄量不得超过母材公称厚度的10%(最大不超过0.8 mm)。Table UW-35规定了焊缝的最大补强高。,137,Ta

30、ble UW-35 UW-35还讨论了焊缝余高。,焊缝余高的打磨 余高角度对疲劳强度的影响,138,焊缝外观,UHT-84 同样,制造规范产品时必须查阅规范的各个部分。在UHT-84中给出了一个特殊制造要求,它应取代Part UW予以优先执行。UHT-84规定,UW-35的要求必须满足,但对于SA-517除外。此材料的焊缝余高不得超过板厚的10%(最大不超过3.8 mm),不允许有任何咬边。 一般要求 与焊接有关的一些要求有: 如果焊缝余高过高,简单地打磨焊缝的顶部还不能满足要求,因为,打磨焊缝余高的目的是为了减少母材与焊缝之间的夹角。焊缝的余高必须与母材圆滑过渡。 UW-36要求角焊缝应完全

31、焊透。 UW-38给出要求去除焊缝的缺陷。 UW-39给出了时常在焊接工艺中忽略的操作,即敲击。敲击是用来控制变形、消除应力和提高焊接质量的手段,因此,应在WPS里予以说明。 产品焊接的控制 对于受压材料的焊接,制造厂必须: 按照流转卡或图纸上规定的、经评定过的WPS进行焊接; 使用评定过的焊工和焊接操作工; 使用WPS上规定的焊接材料; 在焊接过的焊缝上或旁边打上焊工钢印,或记录焊工钢印; 检查焊缝是否有缺陷; 进行要求的NDE。,139,在焊缝上或靠近焊缝开孔 UW-14允许在焊缝上开孔,但须满足以下要求: 开孔必须符合UG-37的补强要求; 开孔符合UG-36(c)(3)、但不符合UG-

32、37,若此环缝在距离开孔3倍于开孔直径的范围内进行RT检验,此开孔可以开在环缝上。 按UG-36(c)(3)不需要开孔补强的开孔,当开在焊缝附近时,如果板厚等于或小于1.5”(38 mm),此开孔必须距离焊缝至少0.5”(19 mm)。 推荐的焊材保存条件 Section II Part C中给出了焊材的推荐保存要求。,140,1. 由于各制造厂的焊材存在差异,因此,应向焊条制造厂询问具体的烘干要求。 Storage Conditions指从焊条制造厂包装中拿出后的保存条件。 锆和钛合金 UNF对这类合金焊材给出了以下限制: 不能用于焊接其它材料,见UNF-19; 仅用于GTMW、GMAW、P

33、AW焊接方法,见UNF-78; 对每一牌号和级别均应带产品焊接试板,见UNF-95。对于纵缝,试板应与焊缝相连;对于环缝,试板应在环缝焊接结束时立即焊接。 注意P-No. 除了锆合金(P-No. 61)、钛合金(P-No. 51和51)外,焊接镍合金(P-No. 11)时也应特别注意。 焊缝的检查 规范要求在焊接过程中必须满足一些标准,为此,必须进行检查。包括: 材料经验收符合规范的要求,并满足设计的要求; 焊接坡口符合WPS的要求,点焊合格; 焊接人员也必须对打底焊缝自检,以避免设备在使用期限出现问题; 检查背面清根,以确认露出金属光泽后才允许施焊; 检查焊缝的内外表面; 进行NDE 有记录

34、,并且记录正确。,141,NDE要求,目标 通过本课程的学习,你将了解:用于Section VIII制造有哪些NDE方法、以及它们的选用及其验收标准;还将了解NDE人员的资格要求、以及NDE规程及其评定的要求。 课程概括 RT要求; 允许的UT检验; MT和PT要求; NDE规程和人员资格的要求。,142,RT要求,Section VIII, Division 1中的RT要求 在制造规范容器要求进行RT时,可以从以下规范条文找到相关要求: UW-2特殊设计和使用要求; UW-9纵缝错开排列; UW-11规定和运用; UW-12焊缝系数; UW-42返修和堆焊; UW-51100%RT; UW-

35、52RT抽检。 UCS-57、UNF-57、UHA-33、UCL-35和36、UHT-57、ULW-56和ULT-57等条款也有关于RT的要求,例如:Table UCS-57给出碳钢、低合金钢的厚度,如果大于此厚度,则要求对对接焊缝进行100%RT。,143,UW-51 100%RT 当要求100%RT时,UW-51的规定必须符合。该条要求NDE人员按SNT-TC-1A进行资格认可,但没有要求要有书面的RT规程。另外,该条还规定了验收标准。,144,验收标准 100%RT检验的验收标准: 条形显示: 没有裂纹、未熔合或未焊透; 夹渣长度不超过: u 当t 57 mm,19 mm 一组排列成直线

36、的条形夹渣,当任意相邻显示的距离不大于其中最大夹渣的长度的6倍时,则在12t长度内,夹渣长度和不超过t。 圆形显示的验收标准见Appendix 4。 UW-52 RT抽检 RT抽检应符合UW-51的要求,这些要求除规定了拍片的位置和数量外,其它方面基本上和100%RT的要求一致。另外,在验收标准方面有很大的差异。,145,验收标准 RT抽检的验收标准: 条形显示: 没有裂纹、未熔合或未焊透; 夹渣长度不超过: u 2/3 t; u 一组夹渣排列成直线,在6t长度内夹渣总长度不超过t,并且其中最长的显示与相邻显示的距离应大于3L,L是最长显示长度。 圆形显示: 圆形显示不考虑。,146,允许的U

37、T检验,UT要求 在制造规范容器要求进行UT时,可以从以下规范条文找到相关要求: UW-11封口焊 UW-53UT探伤技术 APP. 12UT探伤技术 Case 2235对t 4”(100 mm),可用UT代替RT。 ULW-57、ULT-57条款也有关于UT的要求。 Appendix 12 Appendix 12要求: 人员资格参照SNT-TC-1A; 经评定的书面规程,其中应包含验收标准; 记录及其保存要求。,147,MT和PT要求,PT和MT的要求见以下条文: UW-42返修或堆焊 UW-50气压试验前 附录6MT 附录8PT 另外,UNF-58、UHA-34、UHT-57和85、ULW

38、-56和57、ULT-57也有关于PT或MT的要求。例如,UHA-34要求所有的奥氏体铬镍不锈钢焊缝,不管是对接或是角焊缝,当容器的厚度超过3/4”(19 mm)时,须用PT检查是否有裂纹;所有36%镍钢焊缝,无论厚度是多少,都必须用PT检查是否有裂纹。如有热处理,此表面检查须在热处理之后进行。所有裂纹都应去除。 注意:附录6和8都没有要求按SNT-TC-1A对人员进行资格认可,只要求制造厂证明他们的能力和视力。要求有探伤规程。,148,NDE规程和人员资格要求,规范要求进行NDE概括起来有以下几个方面: 特殊用途或设计要求对焊缝进行RT(UW-11、12等); 在气压试验前要求进行PT或MT

39、(UW-50); 返修或堆焊要求进行PT或MT(UW-42); 压力试验时进行目视检查(UG-99)。 由于材料而要求的NDE 由于使用的材料可能要求对部件进行NDE,例如,UHA-21提到“当UHA-33要求对接焊缝进行100%RT时,A和B类接头(见UW-3)应采用表UW-12的Type No. (1)或(2)焊缝”。 另一个例子是ULT-57,提到: 所有对接焊缝除按UW-11(a)(7)外,均应进行100%RT检查。 所有装接焊缝、及所有没有进行过RT或UT检查的受压焊缝,均应在水压试验之前或之后进行PT检查。由缺陷引起的显示为相关显示,任何超过1/16”(1.6 mm)条状相关显示都

40、应返修或去除。 当ULT-99(b)要求气压试验时,在试验之前应进行PT检查。,149,第VIII-1卷NDE概要,150,压力试验、打钢印和出数据报告,目的 本课程结束后你将了解到:压力试验的要求及其运用;怎样确定钢印要求及其运用;怎样在数据报告里说明压力容器、如何签署。 课程概述 压力试验的要求 水压试验要求 气压试验要求 打钢印要求 数据报告,151,压力试验要求,第VIII-1卷中运用两种压力试验来确定容器的结构完整性,它们是:水压试验和气压试验,目的是检查设计和制造是否存在总体上的缺陷。 什么部件必须经过压力试验? 所有完工的压力容器都必须进行水压试验或气压试验。PG-99是关于水压

41、试验的要求;PG-100是关于气压试验的要求。,152,水压试验要求,水压试验温度 UG-99(h)建议,水压试验期间金属的壁温应保持在高于最小设计金属壁温(MDMT)至少30F(17C)以上,以减少脆性破坏的风险。容器必须在试验介质温度与金属壁温基本一致时再加压。当温度超过120F(49C)时,不应对容器进行目视检查。,最小试验压力 水压试验压力按以下公式确定: P = 1.3 (MAWP) (最低应力比值) 式中:MAWP = 最大许用工作压力; P = 试验压力; 应力比值 = ; Sa = 许用应力值。,153,关于UG-99(b)的例子 容器材料为SA-515 GR. 70,在900

42、F下的MDMT为100pis,要求的试验压力为404psi。SA-515 GR. 70在650F以下Sa为17.5ksi,在900F时Sa为6.5ksi,所以: P = (100)(1.3)(17500/6500) P = 404 psi 在用户和制造厂达成协议的情况下,UG-99(c)允许依据计算的压力确定水压试验压力。容器顶部的水压试验压力应为由MAWP乘于1,3减去静水压头计算出的最低试验压力。计算试验压力=(MAWP,新的和冷的状态)(1.3)- 静水压头。此压力不得低于UG-99(b)确定的压力,不得材料使材料发生明显屈服。当使用计算试验压力,AI可要求制造厂提供所进行的计算。 例外

43、 第VIII-1卷中给出了以下几种特殊情况,试验压力以另一种特殊方式确定: 负压容器 组合容器 搪瓷容器 铸铁容器 负压容器 负压容器的试验压力按公称大气压力(14.7 PSIA)与最低设计绝对内压之差乘于1.3确定。,154,组合容器 对组合容器的压力试验按以下方式进行: 相邻压力腔相互独立工作的情况: - 各腔按单独的压力容器分别试验。 公共元件按压差设计,此压差大于相邻压力腔的MAWP,各压力腔应按以下试验压力进行试验: - 压差 (1.3) (应力比值) - 还必须符合UG-99(b)或(c). 公共元件按压差设计,此压差小于相邻压力腔的MAWP,各压力腔应按以下试验压力进行试验: -

44、 压差 (1.3) (应力比值) 各压力腔按UG-99(b)或(c)进行试验 搪瓷容器,UG-100(b) 搪瓷容器的气压试验压力应至少等于(没有必要超过)名牌上MAWP。 铸铁容器 铸铁容器的试验压力按以下确定: 对于MAWP 30 psi: - 2.5 MAWP,但不得超过60 psi。 对于MAWP 30 psi: - 2 MAWP,155,气压试验要求,只有当容器的支撑设计不能承受液体的重量、或在容器内残余的水压试验介质会对容器的使用带来危害时,可以使用气压试验。 环绕开孔的所有焊缝、或角焊缝腰高超过1/4”(6.4 mm)所有装接焊缝都必须作PT或MT检查。 气压试验压力 气压试验压

45、力用以下公式计算: P = 1.1 (MAWP) (最低应力比值) 式中:MAWP = 最大许用工作压力; P = 试验压力; 应力比值 = ; Sa = 许用应力值。,156,气压试验程序 气压试验应按照UG-100(d)的要求进行。UG-100(d)规定:容器应缓慢地加压到试验压力的1/2,然后,按试验压力的1/10左右为一级逐级升压直到试验压力。 压力试验中对容器的检验 在对容器所有接头进行目视检验之前,压力必须降到不低于水压试验压力的1/1.3倍;或气压试验压力的1/1.1倍。焊缝或永久密封垫接头均不允许有泄漏。 不要在试验压力下进行检验! 压力试验的见证 对于所有要打“U”钢印的容器,除按UG-90(c)(2)建造的多台结构一致的容器外,压力试验均必须由AI见证。 试验用压力表 UG-102给出了关于压力表的要求: 必须直接与容器相接; 操作者应可看见; 量程是试验压力的2倍左右,但不得小于试验压力的1.5倍,也不得超过试验压力的4倍; 必须用活塞式压力计(Dead-weight tester)或检定过的精密压力表(Calibrated Master gage)对其进行检定; 只要怀疑有误差,就应该进行检定,或按QC手册的规定。,157,打钢印的要求,UG-118打钢印的方法 要求的钢印内容可以直接打在容器上,也可以打在铭牌上。如果钢印

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