壓力容器焊接接頭怎么檢測(cè)(無(wú)損檢測(cè))
一、壓力容器焊接接頭無(wú)損檢測(cè)時(shí)機(jī)和方法選擇
1.壓力容器焊接接頭無(wú)損檢測(cè)時(shí)機(jī)
壓力容器焊接接頭的無(wú)損檢測(cè)是壓力容器制造過(guò)程中最重要的檢測(cè)工作,《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定壓力容器焊接接頭的無(wú)損檢測(cè)必須在外形尺寸和外觀質(zhì)量檢查合格后方可進(jìn)行。有延遲裂紋傾向的材料應(yīng)在焊接完成24小時(shí)后進(jìn)行;有再熱裂紋傾向的材料應(yīng)在熱處理后再增加一次無(wú)損檢測(cè)。
2.檢測(cè)方法的選擇
壓力容器制造單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選擇檢測(cè)方法和檢測(cè)長(zhǎng)度。其檢測(cè)方法的選擇原則是:
(1)壓力容器壁厚小于等于38mm時(shí),其對(duì)接接頭應(yīng)采用射線檢測(cè);由于結(jié)構(gòu)原因,不能采用射線檢測(cè)時(shí),允許采用可記錄的超聲波探傷儀檢測(cè)。對(duì)容器直徑不超過(guò)800mm的圓筒與封頭的最后一道環(huán)向封閉焊縫,當(dāng)采用不帶墊板的單面焊對(duì)接接頭,且無(wú)法進(jìn)行射線或超聲波探傷儀檢測(cè)時(shí),允許不進(jìn)行檢測(cè),但需采用氣體保護(hù)焊打底。
(2)壓力容器壁厚大于38mm時(shí)(或小于等于38mm,但大于20mm且使用材料抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于540MPa時(shí),其對(duì)接接頭如采用射線檢測(cè),則每條焊縫還應(yīng)附加局部超聲檢測(cè);如采用超聲波探傷儀檢測(cè),則每條焊縫還應(yīng)附加局部射線檢測(cè)。無(wú)法進(jìn)行射線檢測(cè)或超聲波探傷儀檢測(cè)時(shí),應(yīng)采用其他檢測(cè)方法進(jìn)行附加局部無(wú)損檢測(cè)。附加局部無(wú)損檢測(cè)應(yīng)包括所有的焊縫交叉部位。
(3)對(duì)有無(wú)損檢測(cè)要求的角接接頭、T形接頭,不能進(jìn)行射線檢測(cè)或超聲波探傷儀檢測(cè)時(shí),應(yīng)做100%表面無(wú)損檢測(cè)。
(4)鐵磁性材料壓力容器表面無(wú)損檢測(cè)應(yīng)優(yōu)先選用磁粉檢測(cè)。
注:由于篇幅所限,此處僅以《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和GB 150對(duì)壓力容器無(wú)損檢測(cè)要求進(jìn)行編寫(xiě),其他法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓力容器無(wú)損檢測(cè)要求詳見(jiàn)本書(shū)第十章。
二、壓力容器對(duì)接焊接接頭的無(wú)掘檢測(cè)的比例和驗(yàn)收合格指標(biāo)
壓力容器對(duì)接焊接接頭的無(wú)損檢測(cè)的比例,一般分為全部(100%)和局部(大于等于20%)兩種。對(duì)鐵素體鋼制低溫壓力容器,局部無(wú)損檢測(cè)的比例應(yīng)大于或等于50%。
壓力容器對(duì)接焊接接頭的質(zhì)量對(duì)壓力容器安全使用有著重要的影響,當(dāng)對(duì)接焊接接頭的材料焊接性能差,產(chǎn)生缺陷的可能性就大;焊接厚度大時(shí)會(huì)增加焊接的難度,容易出現(xiàn)焊接缺陷。《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、GB 150《鋼制壓力容器》中規(guī)定的無(wú)損檢測(cè)比例是根據(jù)容器的制造條件和使用條件確定。例如,壓力容器中的介質(zhì)危害性較大,壓力較高,一旦發(fā)生事故,其危害程度較大,從安全使用的角度應(yīng)減少缺陷存在引起事故發(fā)生的可能性,所以,對(duì)這類(lèi)壓力容器的對(duì)接焊接接頭規(guī)定進(jìn)行全部(100%)射線或超聲檢測(cè)。
1.GB 150《鋼制壓力容器》規(guī)定凡符合下列條件之一的容器及受壓元件,需采用圖樣規(guī)定的方法,對(duì)其A類(lèi)和B類(lèi)焊接接頭,進(jìn)行百分之百射線或超聲檢測(cè):
(1)鋼材厚度85 >30mm的碳素鋼、16MnR;
(2)鋼材厚度8> 25mm的15MnVR、15MnV、20MnMo和奧氏體不銹鋼;(3)標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值o. >540MPa鋼材(6 ~8mm15MnVR除外);
(4)鋼材厚度8>16mm的 12CrMo、15CrMoR、15CrMo;其他任意厚度的Cr -Mo低合金鋼;
(5)進(jìn)行氣壓試驗(yàn)的壓力容器;
(6)圖樣注明盛裝毒性為極度危害或高度危害介質(zhì)的壓力容器;(7)圖樣規(guī)定須100%檢測(cè)的壓力容器;
(8)多層包扎壓力容器內(nèi)筒的A類(lèi)焊接接頭;(9)熱套壓力容器各單層圓筒的A類(lèi)焊接接頭。
(9)熱套壓力容器各單層圓筒的A類(lèi)焊接接頭。
2.《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定凡符合下列條件之一時(shí),壓力容器的對(duì)接接頭,必須進(jìn)行全部射線或超聲檢測(cè):
(1)GB 150或GB151等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行全部射線或超聲檢測(cè)的壓力容器;(2)第三類(lèi)壓力容器;
(3)第二類(lèi)壓力容器中易燃介質(zhì)的反應(yīng)壓力容器和儲(chǔ)存壓力容器;(4)設(shè)計(jì)壓力大于5.0MPa的壓力容器;
(5)設(shè)計(jì)壓力大于等于0.6MPa的管殼式余熱鍋爐;
(6)設(shè)計(jì)選用的焊接接頭系數(shù)為1.0的壓力容器(無(wú)縫管制筒體除外);(7)疲勞分析設(shè)計(jì)的壓力容器;
(8)采用電渣焊的壓力容器;
(9)使用后無(wú)法進(jìn)行內(nèi)外部檢驗(yàn)或耐壓試驗(yàn)的壓力容器;(10)符合下列之一的鋁、銅、鎳、鈦及其合金制造壓力容器:
a.介質(zhì)為易燃或毒性為極度、高度、中度危害的;
b.采用氣壓試驗(yàn)的;
c.設(shè)計(jì)壓力大于等于1.6MPa的。
3.除上述規(guī)定以外的對(duì)接焊接接頭,允許對(duì)其A類(lèi)及B類(lèi)焊接接頭進(jìn)行局部的射線或超聲檢測(cè)。檢測(cè)的方法按圖樣規(guī)定。檢測(cè)長(zhǎng)度不得少于各條焊接接頭長(zhǎng)度的20%且不小于250mm。對(duì)于鐵素體鋼低溫容器,局部檢測(cè)的比例應(yīng)大于等于50%。局部檢測(cè)的部位由制造單位檢驗(yàn)部門(mén)根據(jù)實(shí)際情況指定。但所有焊縫交叉部位及以下部位應(yīng)全部檢測(cè)(應(yīng)當(dāng)指出的是,焊接接頭的局部無(wú)損檢測(cè)是在保證焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)上用抽查的方法來(lái)代替全部無(wú)損檢測(cè),容器制造廠不僅要保證抽查部分的焊接質(zhì)量,同樣也要保證沒(méi)有抽查部分的焊接質(zhì)量):
(1)開(kāi)孔區(qū)將被其他元件覆蓋的焊縫部分必須進(jìn)行射線檢測(cè);
(2)先拼板后成形封頭上的所有拼接接頭;
(3)凡被補(bǔ)強(qiáng)圈、支座、墊板、內(nèi)件等所覆蓋的焊接接頭;
(4)以開(kāi)孔中心為圓心,1.5倍開(kāi)孔直徑為半徑的圓中所包容的焊接接頭;(5)嵌入式接管與圓筒或封頭對(duì)接連接的焊接接頭;
(6)公稱(chēng)直徑不小于250mm的接管與長(zhǎng)頸法蘭、接管與接管對(duì)接連接的焊接接頭。
4.合格級(jí)別
壓力容器的無(wú)損檢測(cè)按JB/T 4730 - 2005《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》執(zhí)行。對(duì)壓力容器對(duì)接接頭進(jìn)行全部(100%)或局部(≥20%或≥50%)無(wú)損檢測(cè):對(duì)于局部無(wú)損檢測(cè)的當(dāng)采用射線檢測(cè)時(shí),其透照質(zhì)量不應(yīng)低于AB級(jí),其合格級(jí)別為不低于Ⅲ級(jí),且不允許有未焊透;當(dāng)采用超聲檢測(cè)時(shí),其合格級(jí)別為不低于Ⅱ級(jí)。
對(duì)GB 150 ( 10.8.2.1條)、GB 151等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定進(jìn)行全部 (100%)無(wú)損檢測(cè)的壓力容器、第三類(lèi)壓力容器、焊接接頭系數(shù)取1.0的壓力容器(無(wú)縫管制筒體除外)以及無(wú)法進(jìn)行內(nèi)外部檢驗(yàn)或耐壓試驗(yàn)的壓力容器,其對(duì)接接頭進(jìn)行全部(100%)無(wú)損檢測(cè):當(dāng)采用射線檢測(cè)時(shí),其透照質(zhì)量不應(yīng)低于AB級(jí),其合格級(jí)別為Ⅱ級(jí);當(dāng)采用超聲檢測(cè)時(shí),其合格級(jí)別為Ⅰ級(jí)。
三、拼接管板、堆焊管板、拼接的換熱管、拼接法蘭、拼接補(bǔ)強(qiáng)圈等受壓元件無(wú)損檢測(cè)要求
1.拼接管板無(wú)損檢測(cè)要求(GB 1516.4.1條的規(guī)定)
100% RT或100% UT檢測(cè),按JB/T4730 -2005 RT檢測(cè)不低于Ⅱ級(jí)或UT檢測(cè)不低于Ⅰ級(jí)為合格。
注:除不銹鋼外,拼接后管板應(yīng)作消除應(yīng)力熱處理。
2.堆焊管板無(wú)損檢測(cè)要求(GB 151 6.4.3條的規(guī)定)
按JB/T 4730 -2005進(jìn)行表面檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果不得有裂紋、成排氣孔,缺陷不得超過(guò)級(jí)。3.拼接的換熱管無(wú)損檢測(cè)要求
(1)按GB 151 -1999 6.3.3 b)規(guī)定“同一根換熱管的對(duì)接焊縫,直管不得超過(guò)一條;U形管不得超過(guò)二條;最短管長(zhǎng)不應(yīng)小于300mm;包括直管段的U形管段不得有拼接焊縫。
(2)按GB 151 - 1999 6.3.3 f)規(guī)定“對(duì)接接頭應(yīng)進(jìn)行射線檢測(cè),抽查數(shù)量不少于接頭總數(shù)的10%,且不少于一條,以JB/T 4730的Ⅲ級(jí)為合格;如有一條不合格時(shí),應(yīng)加倍抽查,再出現(xiàn)不合格時(shí),應(yīng)100%檢查”。
4.拼接法蘭無(wú)損檢測(cè)要求
設(shè)備法蘭拼接接頭須經(jīng)100%射線或超聲檢測(cè)。
GB 151-1999 4.3.2規(guī)定當(dāng)采用鋼板制造長(zhǎng)頸法蘭時(shí),必須符合下列要求:
(1)鋼板不得有分層等缺陷,且應(yīng)按JB/T 4730進(jìn)行超聲檢測(cè),質(zhì)量等級(jí)不低于Ⅲ級(jí);
(2)應(yīng)沿鋼板潺制方向切割板條,經(jīng)彎制對(duì)焊成圓環(huán),并使鋼板表面成為環(huán)的柱面;
(3)圓環(huán)的對(duì)接接頭應(yīng)采用全焊透結(jié)構(gòu);
(4)圓環(huán)對(duì)接接頭應(yīng)經(jīng)焊后熱處理及100%射線或超聲檢測(cè);按JB/T 4730規(guī)定的射線檢測(cè)Ⅱ級(jí)為合格,超聲檢測(cè)IⅠ級(jí)為合格。
5.拼接補(bǔ)強(qiáng)圈無(wú)損檢測(cè)要求
按JB/T 4736-2002《補(bǔ)強(qiáng)圈》的規(guī)定“徑向分塊拼接的補(bǔ)強(qiáng)圈,只允許用于整體補(bǔ)強(qiáng)圈無(wú)法安裝的場(chǎng)合,拼接焊妥后焊縫表面應(yīng)修磨光滑并與補(bǔ)強(qiáng)圈母材平齊,并按JB/T 4730進(jìn)行超聲檢測(cè),Ⅱ級(jí)為合格”。
四、壓力容器焊接接頭的表面無(wú)損檢測(cè)
1.GB 150規(guī)定凡符合下列條件之一的焊接接頭,需按圖樣規(guī)定的方法,對(duì)其表面進(jìn)行磁粉或滲透檢測(cè),以JB/T 4730中I級(jí)為合格。
a.材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值σb>540MPa的容器上的C類(lèi)和D類(lèi)焊接接頭;
b.鋼材厚度65>16mm的 12CrMo、15CrMoR、15CrMo;其他任意厚度的Cr -Mo低合金鋼容器上的C類(lèi)和D類(lèi)焊接接頭;
c.層板材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值σb>540MPa的多層包扎壓力容器的層板C類(lèi)焊接接頭;
d.堆焊表面;
e.復(fù)合鋼板的復(fù)合層焊接接頭;
f.標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值σb>540MPa的材料及Cr-Mo低合金鋼經(jīng)火焰切割的坡口表面,以及該容器的缺陷修磨或補(bǔ)焊處的表面,卡具和拉筋等拆除處的焊痕表面;
g.凡需進(jìn)行100%射線或超聲檢測(cè)的容器上公稱(chēng)直徑小于250mm的接管與長(zhǎng)頸法蘭、接管與接管對(duì)接連接的焊接接頭;
2.《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》對(duì)表面無(wú)損檢測(cè)合格指標(biāo)的規(guī)定:檢查結(jié)果不得有任何裂紋、成排氣孔、分層,并應(yīng)符合JB/T 4730標(biāo)準(zhǔn)中磁粉或滲透檢測(cè)的缺陷顯示痕跡等級(jí)評(píng)定的I級(jí)要求。
a有色金屬制壓力容器的表面無(wú)損檢測(cè)應(yīng)按相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)圖樣規(guī)定進(jìn)行;
b.臨時(shí)吊耳和拉筋的墊板割除后留下的焊疤必須打磨平滑,并應(yīng)按圖樣規(guī)定進(jìn)行滲透檢測(cè)或磁粉檢測(cè),確保表面無(wú)裂紋等缺陷;
c.公稱(chēng)直徑小于250mm,其壁厚小于28mm 的接管對(duì)接接頭僅做表面無(wú)損檢測(cè),其合格級(jí)別為JB/T 4730 - 2005規(guī)定的I級(jí)。
4.3.4.5 重復(fù)檢測(cè)
經(jīng)射線或超聲檢測(cè)的焊接接頭,如有不允許的缺陷,應(yīng)在缺陷清除干凈后進(jìn)行補(bǔ)焊,并對(duì)該部分采用原檢測(cè)方法重新檢查,直至合格。
進(jìn)行局部射線或超聲檢測(cè)的焊接接頭,如有不允許的缺陷,應(yīng)在該缺陷兩端的延伸部位增加檢查長(zhǎng)度,增加的長(zhǎng)度為該焊接接頭長(zhǎng)度的10%,且不小于250mm;如仍有不允許的缺陷,則對(duì)該焊接接頭進(jìn)行100%檢測(cè)。
磁粉與滲透檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的不允許缺陷,應(yīng)進(jìn)行修磨及必要的補(bǔ)焊,并對(duì)該部位采用原檢測(cè)方法重新檢測(cè),直至合格。