压力容器资料

1、.：.；第一章压力容器的根底知识第一节概述1、压力容器的定义2、压力容器的分类3、压力容器的构造特征及常见破坏方式第二节常见物理量及量纲第三节压力容器常用术语第二章压力容器的介质分类及特性第一节压力容器的常用介质第二节压力容器的常用介质分类第三节压力容器常用介质特性第三章压力容器的常用资料第一节常用资料及其性能第二节资料的常见缺陷第四章焊接缺陷及无损检测相关知识第一节焊接资料第二节常见焊接方法及坡口方式第三节无损检测知识简介第五章压力容器定期检验第一节定期检验工程及合格断定第二节定检常用 工具 仪器 设备第六章平安适用与管理第一节平安附件简介第二节操作与运用管理平安规程第一章压力容器的根底知识

2、第一节概述压力容器是工业消费过程中不可短少的一种设备.随着国民经济的开展和人民生活程度的提高,压力容器的运用越来越广泛,它不仅用于工业、农业、科研、国防、医疗卫生和文教体育等国民经济各部门，而且已深化到千家万户之中。压力容器不仅数量多，增长速度快，而且类型复杂，发惹事故的能够性较大。作为压力容器的检验检测人员,保证压力容器的平安运转是本人应尽的职责,为了协助 检验检测人员提高实际知识和实践操作程度,本章将较详细的讲解和引见一些与压力容器相关的根底知识。一、压力容器的定义所谓容器，通常的说法是：由曲面构成用于盛装物料的空间构件。通俗地讲，就是化工、炼油、医药、食品等消费所用的各种设备外部的壳体都

3、属于容器。不言而喻，一切接受压力的密闭容器称为压力容器，或者称为受压容器。我国对压力容器的界限范围是根据：国务院第549号令第99条第二款规定：压力容器是指承装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高任务压力大于或者等于0.1Mpa表压，且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa.L的气体,液化气体和最高任务温度高于或者等于规范沸点的液体的固定式容器和挪动式容器;承装公称任务压力大于或者等于0.2MPa(表压),且压力与容积德乘积大于或者等于.0Mpa.L的气体、液化气体和规范沸点等于或者低于60摄氏度液体的气瓶，如氧舱等。二、压力容器的分类压力容器的分类方法很多，其主要方法有：

4、1.按设计压力分类：按设计压力P的高低，容器可分为低压、中压、高压及超高压四个等级。其划分的范围及代号见表11。表11 压力容器压力等级的划分表11压力等级代号设计压力范围低压容器L0.1MPP1.6MPa中压容器M1.6MPaP10MPa高压容器H10MPaP100MPa超高压容器UP100MPa2.按制造资料分类：按制造资料的不同，金属容器可分为黑金属压力容器和有色金属压力容器。由于有色金属的市场价钱高，制造本钱高，所以往往将有色金属与碳钢不锈钢复合后制造压力容器，且只限制在特殊的情况下运用。其划分范围见表12表12容器按制造资料的划分 铜制容器 有色金属压力容器 钛制容器 铝制容器金属压

5、力容器 铸钢容器 铸造容器 铸铁容器 黑色金属压力容器 碳钢 容器 钢制容器 合金钢容器不锈钢容器3按按压力容器等级、种类及介质的危害程度分类为了便于平安技术监视和管理，按压力容器设计压力、介质危害程度以及消费工艺过程中的作用原理将压力容器分为第一类压力容器、第二类压力容器及第三类压力容器，我国将化学介质危害分为极度危害、高度危害、中度危害、和轻度危害四个等级，详细划分见表13：表13化学介质危害程度等级划分1极度危害级最高允许浓度0.1mg/m3 2高度危害级最高允许浓度0.11.0mg/m33中度危害级最高允许浓度1.010mg/m34轻度危害级最高允许浓度10mg/m3 1以下情况之一，

6、为第三类压力容器： = 1 * GB3 高压容器； = 2 * GB3 中压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介质； = 3 * GB3 中压储存容器仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且PV乘积大于等于10MPam3； = 4 * GB3 中压反响容器仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且PV乘积大于等于0.5MPam3； = 5 * GB3 低压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且PV乘积大于等于0.2MPam3； = 6 * GB3 高压、中压管壳式余热锅炉； = 7 * GB3 中压搪玻璃压力容器； = 8 * GB3 运用强度级别较高指相应规范中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa的

7、资料制造的压力容器； = 9 * GB3 挪动式压力容器，包括铁路罐车，介质为液化气体、低温液体、罐式汽车液化气体运输半挂车、低温液体运输半挂车、永久气体运输半挂车和罐式集装箱介质为液化气体，低温液体等； = 10 * GB3 球形储罐面积大于等于50m3；2以下情况之一的，为第二类压力容器； = 1 * GB3 中压容器； = 2 * GB3 低压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介质； = 3 * GB3 低压反响容器和低压储存容器仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质； = 4 * GB3 低压管壳式余热锅炉； = 5 * GB3 低压搪玻璃压力容器。3低压容器为第一类压力容器一二中规定的除

8、外 = 1 * GB3 剧毒介质指进入人体量50g即导致肌体严重损伤或致死的介质，如氟、氢氟酸、氢氰酸、光气、氟化氢、碳酰氟等 = 2 * GB3 有毒介质是指进入人体量大于等于50g即导致人体正常功能损伤的介质，如二氧化碳硫、氨、一氧化碳、氯乙烯、甲醇、氧化乙烯、硫化乙烯、二氧化碳、乙炔、硫化氢等 = 3 * GB3 易燃介质指与空气混合的爆炸下限10%，或爆炸上限与下限之差20%的气体，如一甲胺、乙烷、乙烯、氯甲烷、环氧乙烷、环丙烷、氢、丁烷、三甲胺、丁二烯、丁烯、丙烷、甲烷等4、从平安技术管理角度分类按平安技术管理分类，压力容器可以分为固定式容器和挪动式容器两大类。1固定式容器系指有固定

9、的安装和运用地点，工艺条件和运用操作人员也比较固定，普通不是单独装设，而是用管道与其他设备相衔接的容器。如合成塔、蒸球、管壳式余热锅炉、热交换器、分别器等。2挪动式容器系指一种储装容器，如气瓶、汽车槽车等。其主要用途是装运有压力的气体。这类容器无固定运用地点，普通也没有专职的运用操作人员，运用环境经常变化，管理比较复杂，较易发惹事故。在上述分类方法中,只用第三类分类方法综合思索了压力容器的设计压力、几何容积、资料强度、运用场所和介质危害程度等多种影响要素，分类方法比较科学、合理，因此得到了广泛的运用。三、压力容器的构造特征及常见的破坏方式1、压力容器的构造特征压力容器是为介质的物理反响、化学反

10、响、换热、储存、分别等提供一个密闭空间，其构造普通比较简单。压力容器根据其用途不同，构造方式也多种多样。主要有球形、圆筒形、箱形、锥形等。现将两种常见容器构造方式引见如下： = 1 * GB2 球描画器球描画器的本体是一个球壳，此种构造由许多块预先按一定尺寸压制成形的球面板拼焊而成，直径较大。由于球壳是中心对称的构造，应力分布均匀，球壳体应力是一样直径圆筒形壳体应力的一半，压力截荷一样的情况下所需板材厚度最小，一样容积的构造外表积最小。因此可节省大量资料与同压力截荷、同容积的圆筒描画器相比，可节约资料3040%。但由于制造工艺复杂、拼焊要求高，再加上内部工艺附件安装困难，故普通用于大型储罐，也

11、有时用作蒸汽直接加热的容器。 = 2 * GB2 圆筒描画器圆筒描画器是轴对称构造，此种构造没有外形突变，应力健在比较均匀，受力虽不如球描画器，但比其他构造方式好得多，制造工艺较简单，便于内部工艺附件的安装，便于任务介质的流动，因此是运用最普遍的一种压力容器。圆筒描画器普通也采用焊接构造。2、压力容器的根本构成压力容器普通由筒体、封头端盖、法兰、接纳、人手孔、密封元件、平安附件、支座等部分组成， = 1 * GB2 筒体筒体是压力容器的重要部件，与封头或管板共同构成承压壳体，为物料的储存和完成介质的物理，化学反响及共他工艺用途提供所必需的空间。筒体通常用金属板材卷制焊接而成。 = 2 * GB

12、2 封头端盖封头是保证压力容器密闭的重要部件。凡是与筒体采用焊接联接而不可拆的称为封头；与筒体以法兰等联接而可拆的，称为端盖。 = 3 * GB2 法兰由于消费工艺需求和安装检修的方便，不少容器需采用可拆的衔接构造，如压力容器的端盖与筒体之间、接纳与管道之间的衔接。这时通常采用法兰构造。法兰经过螺栓、楔口等衔接件压严密封件保证容器的密封。故法兰衔接是由法兰、螺栓、螺母及密封元件所组成的密封衔接件。法兰按照所衔接的部件可分为容器法兰及管法兰。前者用于容器的端盖与筒体衔接；后者用于接纳管道与管道之间的衔接。法兰按其整体性程度分成三种方式：整体法兰、松式法兰和恣意式法兰。 = 4 * GB2 密封元

13、件是指接触面之间或封头与筒体顶部的接触面之间，借助于螺栓等衔接件压紧力可到达密封的目的。按其所用资料的不同分为非金属密封元件石棉垫、橡胶O型环等、金属密封元件紫铜垫、铝垫、软钢垫等和组合式密封元件铁包石棉垫、钢丝缠绕石棉垫等。按其截面外形又可分为平垫片、三角形垫片、八角形垫片、透镜式垫片等。不同的密封元件和不同的衔接件相组配，构成了各种不同的密封构造。 = 1 * GB3 强迫密封：经过巩固端盖与筒体法兰的联接螺栓等强迫方式将密封面压紧，从而到达密封的目的，如平垫密封、卡扎里密封等。 = 2 * GB3 自严密封：利用容器内介质的压力使密封面产生压紧力来到达密封目的。它的密封力随着介质压力的增

14、大而增大，因此在较高的压力下也能坚持可靠的密封性能，如组合式密封、“O形环密封、“C形环密封、“B形环密封、楔形密封、八角垫和椭圆垫密封、平垫自严密封、伍德密封、氮气式密封等。 = 3 * GB3 半自严密封：既利用容器内介质的压力，又利用巩固件的联接使密封面产生压紧力来到达密封的目的，如双锥密封就属于此。 = 5 * GB2 接纳顺应压力容器平安运转及消费工艺的需求而设置于封头端盖及筒体上，用于介质的进出、平安附件的安装等。 = 6 * GB2 人孔、手孔根据构造、介质等情况，压力容器需设置人孔或手孔等检查孔，用于容器的定期检验、检查或去除污物。人孔和手孔按其其外形可分为圆形及椭圆形两种；按

15、其封锁方式可分为外闭式及内闭式两种。 = 7 * GB2 平安附件为了保证压力容器平安稳定可靠的运转，往往需求在压力容器上设置一些平安安装用以监测和监控压力容器内任务介质的参数。压力容器的平安附件主要有平安阀、爆破片、紧急迫断阀、平安连锁安装、压力表、液面计、测温仪表等。 = 8 * GB2 支座支座是用于支承容器分量并将它固定在根底上的附加部件，其构造方式决议于容器的安装方式，容器分量及其他载荷，普通分为三大类：即立式容器支座、卧式容器支座及球描画器支座。立式支座中最常见的有悬挂式支座耳式支座、支承式支座及裙式支座主要用于高大的直立容器塔类。卧式容器支座的构造方式主要有鞍式支座、支承式支座等

16、。支承式支座只适用于小型容器；鞍式支座常用于大中型容器；圈座适用于薄壁容器及多于两个支承的长容器。球容器中常见的有裙式支座和柱式支座。裙式支座普通用于小型的球型容器。3、常见的破坏方式及其预防 = 1 * Arabic 1、韧性破坏1概念容器在内部压力作用下，器壁上的应力到达了资料的强度极限而发生破裂的一种破坏方式。应力到达屈服点时发生较大的塑性变形，到达拉伸强度时破裂。2特征 = 1 * GB3 有显著地宏观变形 = 2 * GB3 爆破时普通不产生碎片 = 3 * GB3 爆破压力与实际计算值相近 = 4 * GB3 断口呈灰暗色，无金属光泽，断口为一条长缝3预防措施规范操作、不要超压、及

17、时检查腐蚀情况，坚持各种平安安装、仪器仪表完好灵敏等。2、脆性破坏1概念断裂时没有宏观的塑性变形，器壁上的应力远小于资料的强度极限，有的甚至低于屈服点。普通是在较低温度或存在缺陷裂纹的影响最明显的情况下发生。发生脆性断裂要具备三个条件：一是容器本身存在缺陷，二是有一定程度的应力，三是资料的韧性很差。2特征 = 1 * GB3 无明显的塑性变形，厚度也没有明显的减薄 = 2 * GB3 瞬间发生，普通有许多碎片飞出 = 3 * GB3 资料脆化而破坏，总是首先在缺陷或几何外形突变处首先发生，然后延伸，断口呈金属晶粒状、并富有光泽，断口平直且主应力方向垂直。 = 4 * GB3 破坏时名义任务应力

18、较低，通常低于资料的屈服点获接近，特别是裂纹缺陷引起的脆性断裂，破裂时应力普通不会超越屈服点。2预防 = 1 * GB3 确保资料有良好的韧性，特别是在低温情况下。 = 2 * GB3 防止或降低容器的应力集中，如尽量采用圆弧过渡、接纳根部双面焊透且焊缝外表磨平等。 = 3 * GB3 焊后热处置消除剩余应力。 = 4 * GB3 加强对在役容器的无损检测。3、疲劳破坏1概念由于交变载荷作用，在容器某些应力集中部位短时间内由于疲劳而在低应力形状下忽然发生的一种破坏方式。交变载荷有机械载荷、热载荷、压力载荷。对压力容器如压力动摇、温度动摇等。2特征 = 1 * GB3 就部位而言，一是在构造不延

19、续处发生，如接纳的根部、开孔处、受力较大且有尖角的部位；二是在有裂纹类原始缺陷的焊缝处。 = 2 * GB3 疲劳断裂的根本方式是爆破和走漏。资料强度偏高且韧性较差，那么表现为爆破；假设资料强度较低而韧性较好，那么疲劳裂纹扩展走漏。 = 3 * GB3 断口分疲劳扩展和最终破裂两个区域，疲劳扩展区平整光滑、有贝壳花纹状疲劳线；最终破裂区呈明显的放射性及人字形纹状。3预防 = 1 * GB3 选用适宜的抗疲劳资料，不宜用强度偏高的合金钢，而运用有较大塑性应变才干的低碳钢和碳锰钢。 = 2 * GB3 采用分析设计法设计。 = 3 * GB3 留意构造的抗疲劳性，如带补强圈的接纳处、尽量直接纳防止

20、斜接纳。 = 4 * GB3 提高制造质量，严厉进展在役设备检验。4腐蚀破坏1概念均匀腐蚀使器壁厚度减薄，点蚀构成部分凹坑，晶间腐蚀使资料的强度和韧性丧失，应力腐蚀使资料以裂纹的方式产生破坏。2特征根据金属的腐蚀方式,可以将其分为均匀腐蚀、部分腐蚀，而部分腐蚀又包括区域腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀不同腐蚀破坏其特征不同。3预防 = 1 * GB3 选择适宜的抗腐蚀资料 = 2 * GB3 使容器与介质隔离 = 3 * GB3 消除引起腐蚀的要素5蠕变破坏1概念压力容器母体资料长期在高温下遭到拉应力的作用，拉应力虽小于资料的屈服极限，但资料也会缓慢的产生塑性变形，这种变形我们称之为

21、蠕变。发生蠕变的容器体积变大，容器的器壁减薄，最后导致容器破裂。这种由资料蠕变而使容器发生破裂称为蠕变破坏。2特征 = 1 * GB3 蠕变破坏只发生在一些高温设备上，破裂后普通都有较为明显的剩余变形，经过金相分析可以发现微观组织有明显的变化，其断口金属颗粒粗大，并且没有金属光泽。 = 2 * GB3 在容器直径方向有着明显变形，并伴有许多沿经线方向的小蠕变裂纹，甚至出现外表的龟裂，或引起壁厚减薄，断口与壁面垂直，具有脆性断口的某些特征。3预防 = 1 * GB3 选材上和设计上要充分思索容器的蠕变特征。 = 2 * GB3 运用过程中留意防止高温或部分过热。第二节常用物理量及量纲第三节压力容

22、器的常用术语一、普通术语压力:垂直作用在物体外表上的力。即物理学中的压强环境大气压力：压力容器所在地的大气压力。真空度：表示真空形状下气体的稀薄程度。即负表压力的绝对值。温度：表示物体冷热程度的度量。环境温度:容器周围的大气温度。月平均最低气温：当月个天的最低气温值相加后除以当月天数。介质(物料)：容器运用过程中的内部盛装物。容积：对于容器或容器室，是指在对外衔接的第一个密封面或第一个焊缝坡口面范围内的内部体积。扣除不可装配内件的体积。二、关于容器及其构造的术语压力容器：压力作用下盛装流体介质的密闭容器。内压容器：正常操作时，其内部压力高于外部压力的容器。外压容器：正常操作时，其外部压力高压内

23、部压力的容器。常压容器：与环境大气压直接连通或任务表压力为零的容器。固定式压力容器：安装在固定位置运用的压力容器。挪动式压力容器：安装在交通工具上，作为运输配备的压力容器。腔室：容器内的介质所在的相对独立的密闭空间。元件：组成压力容器的根本单元零件。如壳体、封头，法兰等受压元件：接受压力载荷的容器零部件。非受压元件：为满足容器要求与容器直接或间接衔接而不受压力载荷的零部件。第二章压力容器的介质分类及特性第一节、压力容器的常用介质压力容器的常用介质有：空气、氧气、氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、液化石油、硫化氢、氨氯、乙炔等。第二节、压力容器常用介质分类压力容器常用瓶装气体介质分类：紧缩气

24、体、液化、低温液化气体、溶解气体、吸附气体。第三节、压力容器中常用介质的特性压力容器中盛装的大多具有易燃、易爆、有毒有害的特性,了解和掌握这些气体的各种特性,对于压力容器的平安运转和事故预防是至关重要的。本节主要引见几种常用气体的特性。1、空气。空气是无色、无味、无嗅的气体,在00.101325MPa下,每升空气重1.293克。用添加压强和降低温度的方法,能使空气变成液态。按体积计算,氧气约为21,氮气约为78,惰性气体约为0.94,二氧化碳约0.03,其它气体和杂质约0.03。2、氧气。氧气是无色、无味、无嗅的气体,在规范形状下,与空气的相对密度为1.105。临界温度118.37,临界压力5

25、.05MPa,氧气微溶于水.氧的化学性质特别活泼,易和其它物质发生氧化反响并放出大量的热量.氧气具有剧烈的助燃性,假设与可燃气体氢气、乙炔、甲烷、一氧化碳等按一定的比例混合,即成为易燃易爆的混合气体,一旦有火源或引爆条件就能引起爆炸。3、氢气。氢气是无色、无味、无嗅、无毒的可燃窒息性气体。氢气是最轻的气体,具有很大的分散速度,极易聚集于建筑物的顶部而构成爆炸性的气体.氢气的化学性质特别活泼,是一种强的复原剂,其浸透性和分散性强。4、氮气。氮气是无色、无味、无嗅的窒息性气体。常温下,氮气的化学性质不活泼,在工业上,常用于容器在检修前的平安防爆防火置换和耐压实验用气。人处在氮含量高于94的环境中,

26、会因严重缺氧而在数分钟内窒息死亡。在消费和检修中,接触高浓度氮气的时机非常多,因氮气窒息呵斥死亡的事故屡见不鲜,因此切不可掉以轻心。5、一氧化碳。一氧化碳是含碳物质在熄灭不完全时的产物.是一种无色、无嗅的毒性很强的可燃气体。一氧化碳的毒性作用于对血红蛋白有很强的结合才干,使人因缺氧中毒。在工业消费中,常以急性中毒的方式出现,吸入高浓度一氧化碳时,假设抢救不及时那么有生命危险。6、二氧化碳。是一种无色、无嗅、无毒,稍有酸味的窒息性气体,能溶于水。二氧化碳能紧缩液化成液体,液体二氧化碳压力下降时会蒸发膨胀,并吸收周围大量的热而凝结成固体干冰。液态二氧化碳的膨胀系数较大,超装很容易呵斥气瓶爆炸。7、

27、乙烯。乙烯是一种无色、无嗅、稍有甜香气味的可燃性气体。乙烯的化学性质活泼,与空气和氧气混合,能构成爆炸性气体.乙烯属于低毒物质,但具有较强的麻醉作用。8、液化石油气。是一种低碳的烃类混合物,主要由乙烷、乙烯、丙烷、丁烷、丁烯及少量的戊烷、戊烯等组成。在常温常压下为气体,只需在加压和降低温度条件下,才变为液体。液化石油气无色透明,具有烃类的特殊味道,是一种很好的燃料。液化石油气的饱和蒸汽压随温度升高而急剧添加,其膨胀系数较大,气化后体积膨胀250300倍。液化石油气的闪点、沸点都很低,都在0以下,爆炸范围较宽,由于比空气重,容易停滞和积聚在地面的低洼处,与空气混合构成爆炸性气体,遇火源便可爆炸。

28、9、硫化氢。是一种具有恶臭味的有毒有害气体。相对密度比空气高,易积聚在低洼处.硫化氢在大气中超越10ppm时即可觉察,起初臭味的加强与浓度的升高成正比,但当浓度超越10立方米之后,浓度继续升高臭味反而减弱。在高浓度时,很快引起嗅觉疲劳而不能觉察硫化氢的存在,所以不能依托其臭味的强弱来判别硫化氢浓度的大小.硫化氢是一种可燃性气体,与空气混合到达爆炸极限时,可发生剧烈爆炸。10、氨。是一种无色有剧烈刺激性臭味的气体。氨中有水分时将会腐蚀铜合金,所以充装液氨的压力容器不能采用铜管及铜合金制的阀件,普通规定液氨中含水量不能超越0.2。氨对人体有较大的毒性,主要是对上呼吸道和眼睛的刺激和腐蚀。11、氯。

29、氯是一种草绿色带刺激性臭味的剧毒气体,可液化为草绿色透明的液体,在一定的温度下,容器内同时存在液态和气态。氯是活泼的化学元素,是一种强氧化剂,其用途广泛,常用作复原剂、溶剂、冷冻剂等。氯是一种极度危害的介质,对人的皮肤、呼吸道有损害,甚至导致死亡。12、乙炔。乙炔是一种无色的易燃易爆的气体,纯乙炔气体是没有臭味的,用电石制成的工业乙炔气体具有一种难闻的臭味。乙炔很容易溶解在水中和其它溶剂中.纯真的乙炔气体本身是无毒的,但长时间吸入后,人会由于氧量缺乏引起窒息的危险。乙炔的爆炸极限范围很大在空气中乙炔的含量为713时爆炸才干最强。乙炔在氧气中熄灭的火焰温度可高达3500,常用于熔融和焊接金属。第

30、三章压力容器的常用资料第一节常用资料及其性能一、压力容器常用资料1、钢材分类钢材的外形包括板、管、棒、丝、锻件、铸件等。压力容器本体主要采用板材、管材和锻件。钢板 钢板是压力容器中最常用的资料，如圆筒、封头的制造钢管 接纳、换热管普通由无缝钢控制成锻件 高压容器的平盖、端部法兰、接纳法兰等锻件2、钢材类型3、压力容器用钢可分为碳素钢、低合金钢和高合金钢1碳素钢压力容器常用碳素构造钢有Q235B、Q235C；常用优质碳素构造钢有20g、20R、10G；压力容器公用钢板有Q245R、HP245、HP265、HP295。 = 1 * GB3 Q235B钢的运用举例：Q235B级钢主要用于建筑、桥梁工

31、程上制造质量要求较高的焊接构造。其技术规范为：种类技术规范种类技术条件技术条件GB150-98钢制压力容器板材GB912-89碳素构造钢和低合金构造钢热轧薄钢板和钢管GB700-98碳素构造钢GB3274-88碳素构造钢和低合金构造钢热轧厚钢板和钢带 = 2 * GB3 20g钢20g钢是制造锅炉的常用碳素钢板。是用于制造压力小于6MPa，壁温低于450的船舶锅炉、蒸汽锅炉以及其他锅炉构件。20厚壁钢管。 主要用做石油地质钻探管、石油化工用的裂化管、锅炉管、轴承管以及汽车、迁延机、航空用高精度构造管等。 其技术规范为：技术规范GB713-86锅炉用碳素钢和低合金钢钢板YB/T40-87压力容器

32、用碳素钢和低合金钢厚钢板 = 3 * GB3 10G是GB/5310国标钢号国外对应牌号：德国st45.8、日本STB41、美国SA106B，为最常用锅炉钢管用钢10G钢管主要用于制造高压和更高参数锅炉管件，低温段过热器、再热器，省煤器及水冷壁等；如小口径管做壁温500受热面管子、以及水冷壁管、省煤器管等，大口径管做壁温450蒸汽管道、集箱省煤器、水冷壁、低温过热器和再热器联箱，介质温度450管路附件等。由于碳钢在450以上长期运转将产生石墨化，因此作为受热面管子长期最高运用温度最好限制到450以下。该钢在这一温度范围，其强度能满足过热器和蒸汽管道要求、且具有良好抗氧化性能，塑性韧性、焊接性能

33、等冷热加工性能均很好，运用较广。此钢在伊朗炉指单台上所运用部位为下水引入管数量为18吨、汽水引入管10吨、蒸汽衔接纳16吨、省煤器集箱8吨、减温水系统5吨，其他作为扁钢、吊杆资料运用约86吨。2低合金钢压力容器常用的低合金钢，包括公用钢板Q345R、15CrMoR 、16MnDR、15MnNiDR、09MnNiDR、07MnCrMoNbDR、16MnR、 16Mng、15MnVR、15MnVNR、18MnMoNbR、09Mn2VDR、HP345 HP325、HP365钢管16Mn、09MnD 锻件16Mn、20MnMo、16MnD、09MnNiD、12Cr2Mo。低合金耐热钢包括珠光体耐热钢和

34、贝氏体耐热钢。珠光体耐热钢：12CrMo 15CrMo 14Cr1Mo;贝氏体耐热钢：12Cr2Mo 15CrMoR 14CrMoR 12Cr2Mo1R。 = 1 * GB3 16MnR 这是一个成熟的钢种，广泛运用于石油化工设备中-40以上的低压及中压容器、锅炉、高压容器层板和绕带、低压及中压钢管等接受负荷的各种焊接构件。特别适宜于-40以下冰冷地域的低温压力容器。其技术规范为：称号技术规范技术条件GB150-1998钢制压力容器GB/T1591-94低合金高强度构造钢管材GB150-1998钢制压力容器GB5311-89高压用无缝钢管圆管坯GB6479-86化化肥设备用高压无缝钢管锻件GB

35、150-1998钢制压力容器 = 2 * GB3 20MnMo 主要用于重要的大中型锻件如压力容器的封头、法兰等，运用温度为-40470。其技术规范为：称号技术规范技术条件JB755-85压力容器锻件技术条件锻件JB4726-94压力容器用碳素钢和低合金钢锻件 = 3 * GB3 16MnDR 用于制造-40设备，如液氮设备。其技术规范为：称号技术规范技术条件GB150-1998钢制压力容器钢板GB3531-1996低温压力容器用低合金钢钢板 = 4 * GB3 09Mn2VDR 用于制造-70的低温设备，如冷冻设备、液态气贮罐、石油化工低温设备等。常见的液丙烯-47.7、硫化碳酰-50、液硫

36、化氢-61等设备均可用09Mn2VDR制造。技术规范为：称号技 术 标 准技术条件GB150-1998钢制压力容器钢板GB3531-1996低温压力容器用低合金钢钢板 = 5 * GB3 16MnR 是我国目前用途最广、用量最大的压力容器公用钢板，主要用于中、低压压力容器。其技术规范为：称号技术规范板材GB6654-1996压力容器用钢板YBT40-87压力容器用碳素钢板和低合金钢厚钢板带材YB/T5-93压力容器用热轧钢带 = 6 * GB3 15MnVNR 以钢板、钢管、圆管以及各种型钢方式，广泛用于制造中、高压石油化工容器、锅炉、以及其他大型焊接构造件、低温设备等。 = 7 * GB3

37、18MnMoNbR 我国开展的490Mpa级的中文压力容器用钢，用于制造锅炉和石油化工厚壁容器以及大型锻件，可作为抗氢钢运用。3高合金钢压力容器常用的低碳或超低碳高合金钢大多是耐腐蚀、耐高温钢，主要有铬钢、铬镍钢和铬镍钼钢。主要钢种有0Cr13 0Cr18Ni9 0Cr18Ni9Ti 0Cr18Ni10Ti 00Cr19Ni10 0Cr17Mn13Mo2N = 1 * GB3 铬钢0Cr13S11306是常用的铁素体不锈钢。主要用于制造抗水蒸气、碳酸氢铵母液以及540以下含硫石油等介质腐蚀设备的衬里、内部元件以及垫圈等。以此钢为复层的复合钢板已广泛运用于与热含硫石油及其他侵蚀介质接触的设备壳体

38、如精馏塔、反响器等在化工工业中尚可以替代18-8Ti不锈钢用于要求防止污染和耐蚀性不强的设备，如不含醋酸的维尼纶介质及制药工业部分设备。 = 2 * GB3 0Cr18Ni9 作为不锈钢耐热钢广泛运用于食品设备、普通化工设备、原子能工业用设备等。适用于制造深冲成型的零件如垫片以及输酸管道、容器等。也可用作焊接铬镍不锈钢和铬不锈钢的焊条芯材、非磁性部件以及低温环境下运用的部件等。 = 3 * GB3 0Cr18Ni9Ti 用于制造耐酸容器和设备衬里、保送管道，如氮肥工业用的吸收塔、热交换器等。石油工业中可用作650以下催化、裂化反响器、换热器等。化学工业中用作稀硝酸和硝铵设备、氨合成塔内件、尿素

39、和维尼纶中部分设备。还可以用作要求耐蚀的锻件和螺栓。 = 4 * GB3 0Cr17Mn13Mo2N 奥氏体-铁氏体双相不锈钢。用于制造尿素工业设备如合成塔、高压一段分别器等，其耐蚀性可超越普通常用的0Cr18Ni10Mo2Ti。在用来制造醋酸、维尼纶、卡普隆及涤纶等合成纤维工业设备时亦有良好的耐蚀性能，可替代18-8型铬镍钼钢运用。二、金属资料的根本性能金属资料是现代工业、农业、国防以及科学技术各个领域运用最广泛的工程资料。这不仅是由于奇来源丰富，消费工艺简单、成熟，而且还由于它们具有优良的性能。通常我们所指的金属资料的性能包括以下三个方面:1、运用性能：即为保证机械零件、设备、构造件等能正

40、常任务，资料所应具备的性能，主要有机械性能、物理性能、化学性能，运用的性能觉定了资料的运用范围，运用平安可靠性和运用寿命。1机械性能资料的机械性能是指在外力的作用下，资料抵抗破裂和过度变形的才干。它包括资料的强度、弹性、塑性、韧性、疲劳强度、断裂韧性和硬度等。2化学性能(耐腐蚀性)腐蚀不仅会呵斥金属的损失，更重要的是会导致金属的破坏，从而要挟到压力管道的平安。现实已证明，许多压力管道的破坏都与资料的腐蚀有关。 = 1 * GB3 资料的选择应防止应力腐蚀的发生，由于它会带来压力管道在不可预知的情况下忽然断裂，从而导致艰苦事故的发生; = 2 * GB3 选用的资料应有足够的抗介质均匀腐蚀的才干

41、，以便资料不致于在短时间内因腐蚀呵斥的管道壁厚急剧减薄而失效。3物理性能资料的物理性能主要是指：密度(kg/m3)、导热系数、比热、熔点Tm()、线膨胀系数、弹性模量E、比重2、工艺性能：即资料在被制成机械零件、设备、构造件的过程中顺应各种冷、热加工的性能，如锻造、焊接、热处置、压力加工、切削加工等方面的性能。工艺性能对制造本钱、消费效率、产质量量有重要的影响。1制造工艺性能资料的制造工艺性能也是影响资料选择的一个重要要素。主要包括有： = 1 * GB3 切削加工性能; = 2 * GB3 可铸性; = 3 * GB3 可锻性; = 4 * GB3 可焊性; = 5 * GB3 热处置性能;

42、3、资料的经济性。1资料的选择不能脱离经济性这个杠杆作用，这就是工程资料研讨与普通资料研讨区别的显著标志。2资料的选材的原那么： = 1 * GB3 设计选材既要可靠，又要经济，能用低等级资料时就不要选用高等级资料。 = 2 * GB3 对资料的制造要求也应适当，要结合运用条件来规定各项检查实验要求。 = 3 * GB3 对于每一种金属资料来说，以上各类性能不能够都是优秀的，选用资料时，只能扬长避短，物尽其用。第二节资料的常见缺陷结疤结疤的缺陷特征结疤型钢外表上的疤状金属薄块。其大小、深浅不等，外形极不规那么，常呈指甲状、鱼鳞状、块状、舌头状无规律地分布在钢材外表上，结疤下常有非金属夹杂物。2

43、产生缘由由于钢坯未清理，使原有的结疤轧后仍残留在钢材外表上。2、外表夹杂1外表夹杂的缺陷特征暴露在钢材外表上的非金属物质称为外表夹杂,一 般呈点状、块状和条状分布，其颜色有暗红、淡黄、灰白等，机械的粘结在型钢外表上，夹杂零落后出现一定深度的凹坑，其大小、外形无一定规律。2产生缘由 = 1 * GB3 钢坯带来的外表非金属夹杂物。 = 2 * GB3 在加热或轧制过程中，偶尔有非金属夹杂韧(如加热炉的耐火资料及炉渣等)，炉附在钢坯外表上，轧制时被压入钢材，冷却经矫直后部分零落3、分层1分层的缺陷特征此缺陷在型钢的锯切断面上呈黑线或黑带状，严重的分别成两层或多层，分层处伴随有夹杂物。2产生的缘由

44、= 1 * GB3 主要是由于镇静钢的缩孔或沸腾钢的气囊未切净。 = 2 * GB3 钢坯的皮下气泡，严重疏松，在轧制时未焊台，严重的夹杂物也会呵斥分层。 = 3 * GB3 钢坯的化学成份偏析严重，当轧制较薄规格时，也能够在特定情况下构成分层。4、气泡(凸包1气泡的缺陷特征钢外表呈现的一种无规律分布的园形凸起称为凸包，凸起部分的外缘比较园滑，凸包破裂后成鸡爪形裂口或舌形结疤，叫气泡。多产生于型钢的角部及腿尖。2产生的缘由钢坯有皮下气泡，轧制时未焊合。5、裂纹1裂纹的缺陷特征顺轧制方向出如今型钢外表上的线形开裂，普通呈直线形，有时呈“Y形，多为通长出现，有时部分出现。2产生缘由 = 1 * G

45、B3 钢坯有裂痕或皮下气泡、非金属夹杂物，经轧制破裂暴露。 = 2 * GB3 加热温度不均匀，温度过低，轧件在轧制时各部延伸与宽展不一致。 = 3 * GB3 加热速度过快、炉尾温度过高或轧制后冷却不当，易构成裂纹，此种情况多发生在高碳钢和低合金钢上。6、划伤刮伤、擦伤、划痕1划伤的缺陷特征普通呈直线或弧形的沟槽，其深度不等，通长可见沟底，长度自几毫米到几米，延续或断续地分布于钢材的部分或全长，多为单条，有时出现多条。2产生缘由 = 1 * GB3 导卫板安装不当，对轧件压力过大，将轧件外表划伤。 = 2 * GB3 导卫板加工不良，口边不圆滑，或磨损严重，粘有氧化铁皮，将轧件外表划伤。 =

46、 3 * GB3 孔型侧壁磨损严重，当轧件接触时产生弧形划伤。 = 4 * GB3 钢材在运输过程中与外表粗糙的辊道、盖板、移钢机、活动挡板等接触划伤。第四章焊接缺陷及无损检测相关知识第一节焊接资料 焊接资料是焊接时运用的构成熔敷金属的填充资料、维护熔融金属不受氧化氮化的维护资料、协助熔融金属凝固成形的衬垫资料等等。包括焊条、焊丝、电极、焊剂、气体、衬垫等。1焊条焊条由焊芯和药皮组成。手工焊条电弧焊时，焊条焊芯既是电极，又是填充金属。1、常用焊条类型及其特点焊条药皮类型主要有6种，其特点如下： 低氢型焊条：药皮主要由碳酸盐及氟化物等碱性物质组成的碱性焊条，可分为低氢钠型型号为EXX15碱性，只

47、能用直流电源和低氢钾型型号为EXX16碱性，也可以是钛型或钛钙型，可交直流两用两种。正确运用时，熔敷金属中的分散氢的含量低，其冲击韧性和塑性较好。这类焊条熔渣流动性好，焊接工艺性普通，焊波较粗，飞溅稍大，电弧较短，熔深较深，脱渣普通，适于全位置焊接。普通用直流电源。是压力容器用得最多的一种焊条。 钛钙型焊条：型号为EXX03药皮中含有质量分数为30%以上氧化钛金红石或钛白粉及适量的质量分数 20%的钙和镁碳酸盐矿石的酸性焊条。这类焊条熔渣流动性好，电弧较稳定，熔深普通，脱渣容易，飞溅少，焊波美观，适于全位置焊接，电源可为交直流。属于钛钙型焊条的还有铁粉钛钙型型号为EXX23。钛铁矿型焊条：型号

48、为EXX0l药皮中含有质量分数为30%以上钛铁矿一定量的碳酸盐的酸性焊条。这类焊条熔渣流动性良好，电弧稍强，熔深较深，烙渣覆盖良好，脱渣容易，飞溅普通，焊波整齐，适于全位置焊接，可交直流两用。 高钛型焊条：药皮中以氧化钛为主要组成物，其质量分数35的酸性焊条，可分为高钛钠型型号为EXX12和高钛钾型型号为EXX13两种。这类焊条电弧稳定，引弧容易，熔深较浅、熔渣覆盖良好、焊波美观、脱渣容易、飞溅少，适于全位置焊接，可交直流焊接。但熔敷金属的塑性和抗裂性较差。 EXX14、 EXX24是铁粉钛型焊条，后者比前者铁粉量更多些。高纤维素型焊条：药皮中含有多量有机物的酸性焊条。可分为高纤维素钠型型号为

49、EXX10和高纤维素钾型型号为EXX11两种。纤维素含量约占药皮总量的20%30%。这类焊条的纤维素产生大量气体维护熔敷金属，电弧吹力强，熔深深，熔化速度快，脱渣少，飞溅普通，适于全位置焊接，尤其是立焊仰焊，也可向下焊，可交直流两用。 氧化铁型焊条：型号为EXX20、EXX22，20不适用于薄板焊接，而22适用于薄板焊接药皮中含有多量氧化铁及二氧化硅组成物的酸性焊条。这类焊条熔化速度快，焊接消费率高，电弧稳定，引弧容易，熔深较深，飞溅稍多，最适宜中厚板平焊，立焊和仰焊的操作性能较差，熔敷金属抗裂性较好，可交直流用。2、国产焊条的分类(1)按焊条用途分即按分类构钢焊条，以“结字或“J表示；和铬钼

50、耐热钢焊条，以“热字或“R表示；锈钢焊条，以“铬和“奥字或“G或“A表示；焊焊条，以“堆字或“D表示；温钢焊条，以“温字或“W表示；铁焊条，以“铸字或“Z表示；及镍合金焊条，以“镍或“Ni表示；及铜合金焊条，以“铜或“T表示；及铝合金焊条，以“铝或“L表；殊用途焊条，以“特或“TS表示。1按焊条药皮熔化后熔渣性质分类：酸性焊条；碱性焊条。2焊丝1、焊丝的种类实心焊丝是从金属线材直接拉拔而成的焊丝。药芯焊丝是将薄钢带卷成圆形钢管或异形钢管的同时，在其中填满一定成份的药粉，经拉制而成的焊丝。2、实芯焊丝牌号编制方法焊剂埋弧时、电渣焊都用焊剂。焊剂其作用相当于焊条的药皮，它的作用如下： = 1 *

51、GB3 护熔池，防止空气中氧、氮等气体侵入；具有脱氧与合金化作用，与焊丝配合可得到所需成分和性能焊缝金属；使焊缝成形良好；使熔敷金属的冷却速度减慢，减少气孔、夹渣等缺陷产生；防止飞溅，减少损失，提高熔敷系数。熔炼焊剂主要由矿物熔炼后成玻璃状再碎成一定粒度的颗粒，制造时耗能多，焊剂中不能参与脱氧剂和合金剂，但颗粒强度高，不易粉化，耐潮性较好。烧结焊剂由药粉加粘结剂拌好后造粒烧结而成。制造时耗能较少，焊剂中可参与脱氧剂和合金剂，有利于提高焊缝质量和性能，但颗粒强度低，易粉化，耐潮性不好。常用焊剂有熔炼焊剂和烧结焊剂。其主要目的见表4.1和表4.24.1熔炼焊剂牌号与硅、氟量牌号焊剂类型二氧化硅Si

52、02%氟化钙CaF2%HJ1低硅低氟1010HJ2中硅低氟10-303010HJ4低硅中氟3010-30HJ7低硅高氟30HJ8中硅高氟10-3030HJ9其他表4.2熔炼焊剂牌号与氧化锰含量牌号焊剂类型氧化锰Mn0含量%HJ1无 锰30第二节常用的焊接方法及坡口方式在压力容器的制造中，焊接任务量占整个任务量的30%以上。焊接质量对承压类特种设备产质量量和运用平安可靠有着直接影响。许多承压类特种设备事故源于焊接缺陷。因此，对承压类特种设备无损检测人员来说，掌握焊接的知识是非常必要的。常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧自动焊、氩弧焊、二氧化碳气体维护焊、等离子弧焊、电渣焊等，本章节主要引见埋弧自动

53、焊、手工电弧焊两种焊接方法及坡口根本方式尺寸。埋弧自动焊焊接过程中，主要是焊接操作如引燃及熄灭电弧，送进焊条焊丝、挪动焊条焊丝或工件等过程全由机械来完成。叫做自动电弧焊。自动电弧焊中，电弧被掩埋在焊剂层下面熄灭并实施焊接的，叫埋弧自动焊，或者叫做溶剂层下自动焊，通常简称埋弧焊。埋弧焊焊缝坡口的根本方式和尺寸：序号工件厚度名 称坡口方式和尺寸备 注1=10Y形坡口2=12双Y形坡口3=14双Y形坡口4=1625双Y形坡口二、手工电弧焊 手工电弧焊是利用焊条与焊件之间的电弧热，将焊条及部分焊件熔化而构成焊缝的焊接方法。手工电弧焊焊缝坡口的根本方式和尺寸：序号工件厚度名 称坡口方式和尺寸备 注1=6

54、Y形坡口2=8Y形坡口3=10Y形坡口4=12Y形坡口第三节无损检测知识简介一、无损检测概论1、无损检测的定义：就是指在不损坏试件的前提下，对试件进展检查和测试的方法。现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及外表的构造、性质、形状进展检查和测试的方法。2、无损检测方法有：射线检测RT超声波检测UT磁粉检测MT浸透检测PT涡流检测ET声发射检测AT在目前核工业上还有目视检测、检漏检测等。3、无损检测的目的：运用无损检测技术，是为了到达以下目的1保证产质量量。运用无损检测技术，可以探测到肉眼无法看到的试件内部的缺陷；在对试件外表质

55、量进展检验时，经过无损检测方法可以探测出许多肉眼很难看见的细小缺陷。2保证运用平安。即使是设计和制造质量完全符合规范要求的设备，在经过一段时间运用后，也有能够发生破坏事故，这是由于苛刻的运转条件使设备形状发生变化，由于高温暖应力的作用导致资料蠕变；由于温度、压力的动摇产生交变应力，使设备的应力集中部位产生疲劳；由于腐蚀作用使材质劣化；这些缘由有能够使设备中原来存在的制造规范允许的缺陷扩展开裂，或使设备中原来没有缺陷的地方产生新生的缺陷，最终导致设备失效。而无损检测就是在用设备定期检验的主要内容和发现缺陷最有效的手段。3改良制造工艺。在产品消费中，为了了解制造工艺能否适宜，必需事先进展工艺实验。

56、在工艺实验中，经常对工艺试样进展无损检测，并根据检测结果改良制造工艺，最终确定理想的制造工艺。如，为了确定焊接工艺规范，对焊接实验的焊接试样进展射线照相，并根据检测结果修正焊接参数，最终得到可以到达质量要求的焊接工艺。4降低消费本钱。在产品制造过程中进展无损检测，往往被以为要添加检查费用，从而使制造本钱添加。可是假设在制造过程中间的环节正确地进展无损检测，就是防止以后的工序浪费，少返工，降低废品率，从而降低制造本钱。二、超声波检测根底知识超声波检测主要用于探测试件的内部缺陷，它的运用非常广泛。所谓超声波是指超越人耳听觉，频率大于20千赫兹的声波。用于检测的超声波，频率为0.425兆赫兹，其中用

57、得最多的是15兆赫兹。在金属的探测中用的是高频率的超声波。这是由于：1、超声波的指向性好，能构成窄的波束；2、波长短，小的缺陷也可以较好地反射；3、间隔 的分辨力好，缺陷的分辨率高。 超声波探伤方法很多，目前用得最多的是脉冲反射法，在显示超声信号方面，大多采用较为成熟的A型显示。在超声波探伤中，通常用直探头来产生纵波，纵波是向探头接触面相垂直的方向传播。横波通常是用斜探头来发生的，斜探头是将晶片贴在有机玻璃制的斜楔上，晶片振动发生的纵波在斜楔中前进，在探伤面上发生折射，声波斜射入被检物中。通常折射纵波反射不进入被检物，只需折射横波传入被检物中。1、超声波检测的原理：超声波检测可以分为超声波探伤

58、和超声波测厚，以及超声波测晶粒度、测应力等。在超声波探伤中，有根据缺陷的回波和底面的回波进展判别的脉冲反射法；有根据缺陷的阴影来判别缺陷情况的穿透法；还有由被检物产生驻波来判别缺陷情况或者判别板厚的共振法。目前用得最多的方法是脉冲反射法。脉冲反射法在垂直探伤时用纵波，在斜入射探伤时用横波。把超声波射入被检物的一面，然后在同一面接纳从缺陷处反射回来的回波，根据回波情况来判别缺陷的情况。超声波的垂直入射纵波探伤和倾斜入射的横波探伤是超声波探伤中两种主要探伤方法。两种方法各有用途互为补充，纵波探伤主要能发现与探测面平行或稍有倾斜的缺陷，主要用于钢板、锻件、铸件的探伤。而倾斜入射的横波探伤，主要能发现

59、垂直于探伤面或倾斜较大的缺陷，主要用于焊缝的探伤。1垂直探伤法：当把脉冲振荡器发生的电压加到晶片上时，晶片振动，产生超声波脉冲。假设被检物是钢工件的话，超声波以5900米/秒的固定速度在钢工件内传播，声波碰到缺陷时，一部分从缺陷反射回到晶片，而另一部分未碰到缺陷的超声波继续前进，不断到被检物底面才反射回来。 因此，缺陷处反射的超声波先回到晶片，底面反射后回到晶片。回到晶片上的超声波又反过来被转换成高频电压，经过接纳、放大进入示波器，示波器将缺陷回波和底面回波显示在荧光屏。因此，在示波器上可以得到如图的图形，从这个图形上可以看出有没有缺陷，缺陷的位置及其大小。对于脉冲反射式超声波探伤仪，荧光屏的

60、时基线和鼓励脉冲是被同时触发的，即处于同步形状下任务。当探头被鼓励而向工件发射超声波时，鼓励脉冲也被馈致接纳电路触发时基电路开场扫描，在时基线的始端出现一个很强的脉冲波，这个波称为“始波用T表示；当探头接纳究竟面反射回来的声波时，时基线上右边相应呈现一个表示底面反射的脉冲波，称为“底波，用B表示。时基线由T扫描到B的时间正等于超声波脉冲从探头究竟面又前往探头的传播时间，因此，可以说从T到B的之间的间隔 代表了工件的厚度。假设工件中有缺陷，探头接纳到缺陷反射回来的声波时，时基线上相应呈现出一个代表缺陷的脉冲波，称为“缺陷波，用F表示。显然，缺陷波所经过时间短于底波所经过的时间，故缺陷波F应处于T