压力容器检验员培训讲义全

1、压力容器检验员考核培训容规、GB150监检规则介绍省锅炉压力容器检验研究所朱洪奇一、总则(容规9条)1、法律地位：(1) 压力容器规标准体系:第一层次：条例；如特种设备安全监察条例第二层次：部门规章；如锅炉压力容器制造监督管理办法22号令第三层次：技术法规；如压力容器安全技术监察规程第四层次：技术标准：如 GB150钢制压力容器JB4732钢制压力容器分析设计标准GB151管壳式换热器 GB12337钢制球形储罐JB4730钢制 压力容器焊接工艺评定JB4744钢制压力容器焊接试板的力学性能检验JB4730压力容器无损检测GB6654压力容器用钢板GB8163输送流体用无缝钢管JB472647

2、28压力容器用锻件等(2) 法规规用语：必须、不得一一必须执行；不应、应一一在正常情况下按规程执行，特殊情况报批；宜、不宜一一由设计和制造者灵活掌握。2、压力容器监管围：(1) 条例对压力容器的定义：压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭容器，其围规定为最高工作 压力大于或者等于0.1MPa(表压)，且压力与容器的乘积大于或者等于 2.5MPaL的 气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；（2）容规适用围：1）完全适应围：（三要素）a、最高工作压力 O.IMpa;压力一一表压（相对压力）；最高工作压力一一承受压的压力容器，在正常使用过程中，顶

3、部可能出现的最高压力，外压指最高压力差值工作压力一一GB150定义同上；设计压力-设定的工作压力GB15C压力上限 350MPab、容积0.25m3; （25L）多腔容器管理按最咼，其他按各腔，包括类别、压力、容器等c、盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。2）部分适应围：（8类产品）设计、制造、安装和使用管理与修理改造按容规定期检验协商（3）容规不适应围：（7类产品）1）超高压容器2）各类气瓶3）各类非金属材料制造的压力容器4）核、船舶、机车国防、军事装备、真空下工作的压力容器5）瞬时承受高压的压力容器6）机器上非独立的承压部件7）无壳体的套管换热器、波纹板换热器、空

4、冷式换热器、冷却排管（4）监察围：（7个环节）设计、制造（组焊）、安装、使用、检验、修理、改造条例表述：生产（设计、制造、安装、修理、改造）使用、检验检测及监 督检查3、压力容器类别划分：（1）压力容器压力等级低压：O.IMPaC Pv 1.6 MPa中压：1.6MPa< Pv 10 MPa高压：1OMPaC Pv 100 MPa超高压：P > 100MPa（2）第三类压力容器（11种情况）（3）第二类压力容器（5种情况）（4）第一类压力容器（低压容器）4、其他：新产品（不符合本规定）鉴定、型式试验、备案直接采用国外标准 转化成企业标准进口产品进口许可证二、设计（1） 设计资格：压

5、力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则（2002）单独取证，级别与制造相同（讲制造时详述）设计资格印章（原有三种样式菱形、椭圆形、正方形）现统一为椭圆形，容 如下：a、单位技术总负责人b、设计许可证编号c、批准日期d、设计单位全称（2）设计图样：设计总图上应至少注明的容（第 30条）设计图样的审批程序：a、一般图样应有设计（初级以上技术职称）、校核（初级以上技术职称） 审核或审定（持证）人员签字b、三类中压反应和储存容器、高压容器、移动容器，应有设计技术负责人 （持证）批准签字设计资格印章：a、复印件、加盖竣工图章、过有效期均无效b、不准在外单位设计的图样上加盖资格章（3）图样的监检：锅炉压

6、力容器产品安全性能监督检验规则1）检查压力容器设计单位的设计资格印章，确认资格有效；2）审查压力容器制造和检验标准的有效性；3）审查设计变更（含材料代用）手续。（4）压力：（GB150工作压力一一在正常工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力设计压力一一设定的容器顶部的最高压力计算压力一一在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力（5）设计温度一一在正常工作情况下，设定的元件的金属温度（沿元件金属截面 的温度平均值）（6）厚度：（GB150计算厚度一一按公式计算得到的厚度设计厚度一一计算厚度与腐蚀裕量之和名义厚度一一设计厚度加上钢材厚度的负偏差后向上圆整至钢材标准规格 的厚度（标注在图样上的厚度）

7、有效厚度一一名义厚度减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差关系图示：名义厚度钢板负偏差计算厚度有效厚度设计厚度圆整量有效厚度（7）许用应力门：（常温）碳素钢、低合金钢：（T b /3.0（T s /1.6高合金钢:(Tb /3.0(TS /1.5（8）焊接接头系数（© ）:双面焊（单面焊双面成形）：100%探伤© = 1.00局部探伤©= 0.85单面焊（加垫板）：100%探伤©= 0.90局部探伤©= 0.80单面焊（不加垫板）：不允许（已取消）（9）压圆筒厚度计算公式：计计算厚度： 计算压力Pc X圆筒直径Di2X设计温度下许用应力c t X焊接接头

8、系数©计算压力Pc计算应力t = 计算压力PcX（圆筒直径Di +圆筒有效厚度S e）2 X圆筒有效厚度s e最大允许工作压力Pw = 2X圆筒有效厚度s eX设计温度下许用应力ct X焊接接头系数©圆筒直径Di +圆筒有效厚度S e三、材料（1）材料的基本性能和压力容器对材料基本要求1、力学性能：（以炉号提供保证）抗拉强度C b屈服强度csCT 0.2 )伸长率 S 5（试样长度：长、短）冲击韧性Akv （缺口形式：U V;取样方向：横向、纵向）硬度 HB （布氏）、HR（洛氏）、HL （里氏）2、冷弯性能：（b=2a3a; 180°）3、化学性能：（以炉号提供

9、保证）碳：C< 0.25 % 作用：强化元素危害：含碳量上升硬度上升韧性下降硫：S< 0.020 % 残留物 危害热裂磷：P< 0.030 % 残留物 危害冷裂（2）验收1、材质证明书审查：（第10条）1）真实性：制造许可证数据是否被涂改材料标准是否适用与压力容器是否有供材单位和经办人的鲜章证书日期与产品投料日期是否吻合2）实物与证书的一致性：证书的标准号、炉批号等与实物标记是否相符证书的规格、数量是否与实物相符2、复验：（第25条）主要受压元件（筒体、封头、人孔盖、人孔法兰、人孔接管、膨胀节、开孔补强圈、设备法兰；球罐的球壳板；换热器的管板和换热管；M36以上的设备主螺栓及

10、公称直径大于等于250mm勺接管和管法兰）（14项）1）那些要复验：三类容器一、二类有怀疑质证书注明“复印件无效”者设计、用户要求2）怎样复验钢板：（取样部位和试样数量与材料标准相同，符合 GB2975逐宏观（表面质量、材料标记）、厚度测试（规格、怎么测）按炉号化学成分、按批号力学性能和冷弯性能、逐UT （产品有要求，制造未提供UT保证）锻件:硬度和化学成分（证书项目齐全）力学性能（硬度和化学成分有怀疑）免做（自用）焊条：免做（有证书和清晰牢固的标志）（3）常用材料介绍钢板:牌号标准S (%)P (%)d b (MPad s (MPaAkv ( J)Q235AGB700w 0.050w 0.0

11、45375 （下限）235Q235BW 0.045w 0.04527 (20C)纵向Q235CW 0.040w 0.04027 (0C)纵向Q235DW 0.035w 0.03527 (-20 C)纵向20gGB713w 0.035w 0.035400 （下限）24527 (20 C)横向20RGB6654w 0.020w 0.030400 （下限）24527 (0C)横向16MnRw 0.020w 0.030510 （下限）34531 (0C)横向16MnDRGB3531w 0.025w 0.030490 （下限）31524 (-40 C)横向钢管:rF.rrt牌号标准成 分拉 力硬度压 扁

12、卷边扩口冷 弯冲 击水压超 声涡 流漏 磁晶 粒 度非 金 属 夹 杂显 微 组 织低 倍 组 织脱碳层20GB81621222一一一一一一20GB8163122一一一一逐根逐根逐根20GB308712一2222一逐根协议协议20GGB531012一2一2一6逐根逐根逐根逐根22222G高压管锻件:锻件级别硬度拉伸冲击超声I件一一件II批批批批批III批批批批批件件件IV件件件件件件件件JB4726 2000压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB4727 2000低温压力容器用低合金锻件JB4728 2000压力容器用不锈钢锻件（4）材料代用（第27条）1）优代劣：前提：有相应设计资格，原设计单位

13、备案，竣工图上记载限 16MnR 20R Q235板；16Mn 10、20 锻件和管材2）20R与 20g：20g不能代20R（20g冲击性能低于20R）20g 可代 Q235（5）材料的监检审查材料质量证明书、材料复验报告（每批签字）检查材料标记移植（核对一致性，材料追溯，材料标记分布图）审查主要受压元件材料的选用和材料代用手续（材料选用的合法性及合理 性）四、焊接五、热处理（1）压力容器常用热处理类型1、 消除应力退火一一又称焊后热处理 （PWH）将工件加热到Aci以下100200C（对碳素钢和低合金钢大致在 500600C）,保温然后缓慢 冷却。目的：消除应力（加工），使焊缝中氢完全扩散

14、，提高焊缝的抗裂性 和韧性；2、 正火一一将工件加热到 Ac1或Acw以上 3050C,保持一定时间后在空气中冷却。目的：细化晶粒，均匀组织，降低应力，与退火相比，正火后的钢强度、韧性、硬度都较退火高；3、钢的固溶处理和稳定化处理固溶处理一一加热到10501100C，保温一段时间（< 25mm/h ,然后快速冷 却至427 C以下，目的：获得均匀的奥氏体组织，其强度和硬度较低而韧性较好，具有 很高的耐磨性和良好的高温性能。稳定化处理一一加热到850900C，保温6小时，在空气中冷却或缓冷。目的：把钢中的碳全部固定在碳化钛和碳化泥中，防止晶间腐蚀。（2）压力容器常用热处理方法：1、整体热处

15、理：炉整体热处理整体热处理2、部热处理：分段热处理（炉外部分保温，重叠 > 1500mm局部热处理（整条焊缝）（3）压力容器和受压元件焊后热处理要求高压容器中压反应和储存容器移动式压力容器有应力腐蚀的容器（液化石油气、液氨）盛装毒性为极度和高度危害介质的容器钢材厚度：碳素钢S >32mm预热>100C , S >38mm）16MnR S >30mm预热 >100C , S >34mm)高合金钢(Cr MO任意厚度电渣焊焊缝应进行正火处理旋压封头（4）不要求热处理奥氏体不锈钢有色金属制压力容器（5）热处理监检要求检查确认热处理记录曲线与热处理工艺的一致性

16、六、外部检查（1）、锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则要求1、焊接接头表面质量（容规第76条）1）形状和尺寸：焊高（GB150表 10- 3 P123 ）棱角度：E= 10%板厚+ 2且w 5mm样板：轴向环缝 300mm直尺环向纵缝1/6Di 且300mm外样板2）不得有裂纹、未焊透、未熔合、气孔、弧坑、未填满、夹渣等3）焊缝与母材应圆滑过渡4）焊缝的咬边：不得咬边：。b540MPa Cr- Mo奥氏体不锈钢、低温容器、球形容器、© = 1.0允许咬边：深度w 0.5mm连续长度w 100mm总长w 10%焊缝5）角焊缝的焊脚高度（怎么测）2、母材表面质量除与焊缝相同的外+分层机

17、械损伤、腐蚀坑：修磨：深度w5%板厚 且w 2mm 修磨围：3: 1斜度 补焊：反之3、最大径和最小径差承受压容器：e= 1% Di且w 25mm （锻焊容器1烦4、直线度（L30n）JB4710- 92钢制塔式容器：任意3m长，偏差w 3mmL15m 偏差 w 0.5L/1000+85、焊缝布置十字焊缝相邻环缝长度 300mm相邻纵缝外弧长度 3板厚 且100mm焊缝上开孔（1.5开孔直径围100%探伤）被补强圈、支座、垫板覆盖的焊缝应磨平，且100%探伤避免件焊缝与主体焊缝交叉（跨越）6、封头形状偏差样板：弦长=3/4Di样板间隙 w 1.25Di七、产品试板与试样要求（一般制作纵缝试板，

18、）（1）要求每台带试样的容器移动式压力容器（批量除外）P> 10MPa容 器现场组焊的球形储罐（T b> 540MPa的容器和Cr Mo制容器盛装毒性为极度或高度危害介质的容器异种钢（不同组别）焊接的压力容器凡需经过热处理达到力学性能要求的容器15MnVRS >20mmt<-10 °C : 20R S >12mm 16MnR S >20mm0C t < -10 C： 20R S >25mm 16MnRS >38mm（2）以批代台（以批代台：一批产品中，抽一台制作焊接试板）1、条件：（焊接质量稳定）连续30台同牌号材料同焊接工艺（焊

19、接重要因素和不加重要因素不超过评定合格围）同热处理规的产品焊接试板测试数据单位技术负责人批准2、组批原则同钢号同焊接工艺同热处理工艺连续生产的10台（生产间断不超过半年）P< 1.6MPa Q235 20R 16MnF每半年抽一台3、评定准则不合格：加倍制作试板，并加金相检验仍不合格：不合格的返修，恢复逐台焊接试板（3）试板制作原则当容器上不同的壳体纵向焊接接头的焊接工艺评定围不同时，应分别制作试板；制板应在纵缝的沿长线上与纵缝同时焊接现场组焊球罐，应制作横、立、仰三块试板有热处理要求的容器，试板应随容器一起进行热处理试板探伤不合格，可返修，也可避开缺陷取样（4）试验项目、数量及合格标准

20、1、试验标准：JB4744-2000钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验GB150-1998附录E已不执行2、拉伸试验：8 < 30mn9寸，试样数量=18 > 30mm时,试样数量=N （碳素钢< 95% b下限；合金钢97% b下限）3、弯曲试验1）数量：8 < 20mm时，面弯、背弯各一或二个侧弯（1020mm8 > 20mm时，二个侧弯2）试验参数（钢）弯心直径=4a（原为3a）支座距离=6a+ 3（原为5.2a）弯曲角度=180°GB150-1998附录 E:表 E3钢种弯曲角度双面焊碳素钢、奥氏体不锈钢180°其他低合金钢、合金钢

21、100°单面焊碳素钢、奥氏体不锈钢90°其他低合金钢、合金钢50°3）合格指标拉伸面上沿任何方向不得有单条长度大于 3mn裂纹或夹渣4、冲击试验1）试样数量：一般：3焊缝金属（T b> 540MPa Cr Mo 8 >60mm 6 焊缝金属低温容器：+ 3热影响区2）合格指标（截面10X10）常温：平均值> 27J低温：。b<450MPa18J; >450515MPa20J; >515650MPa27J允许一个试样的冲击功低于规定值的 70 %5、复验拉、弯不合格：取双倍试样复验冲不合格：再取一组（3个）试样进行试验（6个样中允

22、许2个样小于规定值，只允许一个样低于规定值的 70%)(5) 监检方法1、确认产品焊接试板的制备(A或B项)：A项：确认试板的焊接符合要求，并要求在试板上打上监检钢印B项：确认试板与筒体纵向接头连接部位的射线探伤底片2、审查产品焊接试板性能报告并签字确认八、无损检测(1) 方法和时机的选择8 < 38mm RT8 >38mm (或 c b> 540MPa 20< 8 < 38mr)i100% UH 20% RT 或 100 % RH 20% UT铁磁性材料表面探伤优选磁粉检测探伤应在外观检验合格后进行有延迟裂纹倾向的材料，应在焊后 24小时后探伤 有热裂倾向的材料

23、，应热处理后再增加一次探伤(2) 探伤比例的选择(钢)1、要求100% RT或UT探伤容器第三类容器第二类容器中易燃介质的反映和储存容器© = 1.0的容器设计压力>5.0MPa的容器(T b> 540MPa&勺容器和Cr Mo制容器盛装毒性为极度或高度危害介质的容器8 >30mm碳素钢、16MnRS >25mm 15MnVR15MnV 20MnM和奥氏体不锈钢8 >16mm Cl Mo钢进行气压试验的容器使用后无法进行外部检验或耐压试验的容器疲劳分析设计容器电渣焊容器设计压力> 0.6MPa管壳式余热锅炉2、要求100% RT或100%

24、UT探伤部件和部分（对接接头）拼焊封头（不含先成形后组焊的拼接封头）拼接管板拼接补强圈局部探伤中的交叉焊缝和被其他元件覆盖的焊缝开孔中心为圆心，1.5倍开孔直径为半径的圈中所包容的焊缝3、局部探伤比例> 20%> 50%铁素体钢制低温压力容器4、公称直径> 250mn接管探伤所有对接接头（纵缝和环缝）探伤比例、合格级别与主体相同（含公称直径<250mn其 8 >28mn接管）公称直径<250m旗8 < 28mnS寸，所有对接接头仅做表面探伤（3）合格级别要求100% RT或UT探伤容器：JB4730 94 AB级II级合格局部探伤：JB4730 94 AB级III 级合格要求100% RT或 100% UT探伤的部件焊缝：随主体(4) 扩探增加大于该条焊缝长度10% “容规”未强调扩探部位；“ GB150强调扩探部位应在缺陷两端的延伸部位，且不小于 250mr)仍不合格，全探(5) 监检方法1、审查探伤报告：探伤方法是否合适核实探伤比例和位置核实扩探比例结论是否与容相符2、射线底片抽查抽查数量30%，且10 (不足10全查)T字头、返修片必查九、耐压试验1、试验压力:P