壓力容器檢驗員考核培訓

容規(guī)、GB150、監(jiān)檢規(guī)則介紹

四川省鍋爐壓力容器檢驗研究所朱洪奇

一、總則(容規(guī)9條)

1、法律地位：

(1)壓力容器規(guī)范標準體系：

第一層次：條例；如《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》

第二層次：部門規(guī)章；如《鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理辦法》22號令

第三層次：技術(shù)法規(guī)；如《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》

第四層次：技術(shù)標準：如GB150《鋼制壓力容器》JB4732《鋼制壓力容器一分析

設(shè)計標準》GB151《管殼式換熱器》GB12337《鋼制球形儲罐》JB4730《鋼制

壓力容器焊接工藝評定》JB4744《鋼制壓力容器焊接試板的力學性能檢驗》

JB4730《壓力容器無損檢測》GB6654《壓力容器用鋼板》GB8163《輸送流體

用無縫鋼管》JB4726?4728壓力容器用鍛件等

(2)法規(guī)規(guī)范用語：

?必須、不得一一必須執(zhí)行；

?不應、應一一在正常情況下按規(guī)程執(zhí)行，特殊情況報批；

?宜、不宜一一由設(shè)計和制造者靈活掌握。

2、壓力容器監(jiān)管范圍：

(1)條例對壓力容器的定義：

壓力容器，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉容器，其范圍規(guī)定為最高工

作壓力大于或者等于O.IMPa(表壓)，且壓力與容器的乘積大于或者等于2.5MPa?L

的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體的固定式容器和移動

式容器；

（2）容規(guī)適用范圍：

1）完全適應范圍：（三要素）

a、最高工作壓力20.IMpa；

?壓力---表壓（相對壓力）；

?最高工作壓力一一承受內(nèi)壓的壓力容器，在正常使用過程中，頂部可能出

現(xiàn)的最高壓力，外壓指最高壓力差值

?工作壓力一一GB150定義同上；

?設(shè)計壓力一一設(shè)定的工作壓力

?GB150壓力上限W350MPa

b、容積20.25m3；（25L）

?多腔容器一一管理按最高，其他按各腔，包括類別、壓力、容器等

c、盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標準沸點的液體。

2）部分適應范圍：（8類產(chǎn)品）

?設(shè)計、制造、安裝和使用管理與修理改造按《容規(guī)》

?定期檢驗協(xié)商

（3）容規(guī)不適應范圍：（7類產(chǎn)品）

1）超高壓容器

2）各類氣瓶

3）各類非金屬材料制造的壓力容器

4）核、船舶、機車國防、軍事裝備、真空下工作的壓力容器

5）瞬時承受高壓的壓力容器

6）機器上非獨立的承壓部件

7）無殼體的套管換熱器、波紋板換熱器、空冷式換熱器、冷卻排管

（4）監(jiān)察范圍：（7個環(huán)節(jié)）

?設(shè)計、制造（組焊）、安裝、使用、檢驗、修理、改造

?條例表述：生產(chǎn)（設(shè)計、制造、安裝、修理、改造）使用、檢驗檢測及監(jiān)

督檢查

3、壓力容器類別劃分：

（1）壓力容器壓力等級

?低壓：O.lMPaWPVl.6MPa

?中壓：1.6MPaWPV10MPa

?高壓：lOMPaWPVIOOMPa

?超高壓：P^lOOMPa

（2）第三類壓力容器（11種情況）

（3）第二類壓力容器（5種情況）

（4）第一類壓力容器（低壓容器）

4、其他：

?新產(chǎn)品（不符合本規(guī)定）一一鑒定、型式試驗、備案

?直接采用國外標準一一轉(zhuǎn)化成企業(yè)標準

?進口產(chǎn)品一一進口許可證

二、設(shè)計

（1）設(shè)計資格：

?《壓力容器壓力管道設(shè)計單位資格許可與管理規(guī)則》（2002）

?單獨取證，級別與制造相同（講制造時詳述）

?設(shè)計資格印章（原有三種樣式菱形、橢圓形、正方形）現(xiàn)統(tǒng)一為橢圓形，內(nèi)

容如下：

a、單位技術(shù)總負責人姓名

b、設(shè)計許可證編號

c、批準日期

d、設(shè)計單位全稱

（2）設(shè)計圖樣：

?設(shè)計總圖上應至少注明的內(nèi)容（第30條）

?設(shè)計圖樣的審批程序：

a、一般圖樣應有設(shè)計（初級以上技術(shù)職稱）、校核（初級以上技術(shù)職稱）、

審核或?qū)彾ǎǔ肿C）人員簽字

b、三類中壓反應和儲存容器、高壓容器、移動容器，應有設(shè)計技術(shù)負責人

（持證）批準簽字

?設(shè)計資格印章：

a、復印件、加蓋竣工圖章、過有效期均無效

b、不準在外單位設(shè)計的圖樣上加蓋資格章

（3）圖樣的監(jiān)檢：《鍋爐壓力容器產(chǎn)品安全性能監(jiān)督檢驗規(guī)則》

1）檢查壓力容器設(shè)計單位的設(shè)計資格印章，確認資格有效；

2）審查壓力容器制造和檢驗標準的有效性；

3）審查設(shè)計變更（含材料代用）手續(xù)。

（4）壓力：（GB150）

?工作壓力一一在正常工作情況下，容器頂部可能達到的最高壓力

?設(shè)計壓力一一設(shè)定的容器頂部的最高壓力

?計算壓力一一在相應設(shè)計溫度下，用以確定元件厚度的壓力

（5）設(shè)計溫度一一在正常工作情況下，設(shè)定的元件的金屬溫度（沿元件金屬截面

的溫度平均值）

（6）厚度：（GB150）

?計算厚度一一按公式計算得到的厚度

?設(shè)計厚度一一計算厚度與腐蝕裕量之和

?名義厚度一一設(shè)計厚度加上鋼材厚度的負偏差后向上圓整至鋼材標準規(guī)格

的厚度（標注在圖樣上的厚度）

?有效厚度一一名義厚度減去腐蝕裕量和鋼材厚度負偏差

?關(guān)系圖不：

（7）許用應力［。］：（常溫）

?碳素鋼、低合金鋼：Ob/3.05/1.6

?高合金鋼：ob/3.0Os/1.5

（8）焊接接頭系數(shù)（@）：

?雙面焊（單面焊雙面成形）：100%探傷6=1.00

局部探傷6=0.85

?單面焊（加墊板）：100%探傷6=0.90

局部探傷6=0.80

?單面焊（不加墊板）：不允許（已取消）

（9）內(nèi)壓圓筒厚度計算公式:

計算厚度5=計算壓力PcX圓筒內(nèi)直徑Di

2X設(shè)計溫度下許用應力[o]tX焊接接頭系數(shù)小一計算壓力Pc

計算應力°'-計算壓力PcX（圓筒內(nèi)直徑Di+圓筒有效厚度5e）

2X圓筒有效厚度6e

最大允許工作壓力[Pw]=2X圓筒有效厚度3eX設(shè)計溫度下許用應力「。TX焊接接頭系數(shù)6

圓筒內(nèi)直徑Di+圓筒有效厚度6e

三、材料

（1）材料的基本性能和壓力容器對材料基本要求

I、力學性能：（以爐號提供保證）

?抗拉強度。b

?屈服強度外（00.2）

?伸長率55（試樣長度：長、短）

?沖擊韌性Akv（缺口形式：U、V；取樣方向：橫向、縱向）

?硬度HB（布氏）、HR（洛氏）、HL（里氏）

2、冷彎性能：（b=2a?3a；180°）

3、化學性能：（以爐號提供保證）

?碳：CW0.25%作用：一強化元素

危害：含碳量上升硬度上升韌性下降

?硫：SW0.020%殘留物危害熱裂

?磷：PW0.030%殘留物危害冷裂

（2）驗收

1、材質(zhì)證明書審查：（第10條）

1）真實性:

?制造許可證

?數(shù)據(jù)是否被涂改

?材料標準是否適用與壓力容器

?是否有供材單位和經(jīng)辦人的鮮章

?證書日期與產(chǎn)品投料日期是否吻合

2）實物與證書的一致性：

?證書的標準號、爐批號等與實物標記是否相符

?證書的規(guī)格、數(shù)量是否與實物相符

2、復驗：（第25條）

主要受壓元件（筒體、封頭、人孔蓋、人孔法蘭、人孔接管、膨脹節(jié)、開孔補

強圈、設(shè)備法蘭；球罐的球殼板；換熱器的管板和換熱管；M36以上的設(shè)備主螺栓及

公稱直徑大于等于250mm的接管和管法蘭）（14項）

圖10-1

1）那些要復驗：

?三類容器

?一、二類有懷疑

?質(zhì)證書注明“復印件無效”者

?設(shè)計、用戶要求

2）怎樣復驗

鋼板：（取樣部位和試樣數(shù)量與材料標準相同，符合GB2975）

?逐張宏觀（表面質(zhì)量、材料標記）、厚度測試（規(guī)格、怎么測）

?按爐號化學成分、

?按批號力學性能和冷彎性能、

?逐張UT（產(chǎn)品有要求，制造未提供UT保證）

鍛件：

?硬度和化學成分（證書項目齊全）、

?力學性能（硬度和化學成分有懷疑）

?免做（自用）

焊條：免做（有證書和清晰牢固的標志）

（3）常用材料介紹

鋼板:

牌號標準S(%)p(%)ob(MPa)(MPa)Akv(J)

Q235AW0.050<0.045—

Q235BW0.045W0.04527(20℃)縱向

GB700375(下限)235

Q235CW0.040W0.04027(0℃)縱向

Q235DWO.035WO.03527(-20℃)縱向

20gGB713W0.035WO.035400（下限）24527(20℃)橫向

20RWO.020<0.030400（下限）24527(0℃)橫向

GB6654

16MnR<0.020<0.030510(下限)34531(0℃)橫向

16MnDRGB3531<0.025WO.030490（下限）31524(-40℃)橫向

鋼管:

牌標準成拉硬壓卷擴冷沖水超渦漏晶非顯低脫

粒

號分力度扁邊口彎擊壓聲流磁金微倍碳

度

屬組組層

夾織織

雜

20GB81621222—

逐逐逐

20GB816312—2—————

根根根

逐協(xié)協(xié)

20GB308712—2222——

根議議

逐逐逐逐

20GGB531012—2—2—622222

根根根根

G一一高壓管

鍛件:

鍛件級別硬度拉伸沖擊超聲

I件---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《壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件》

JB4727-2000《低溫壓力容器用低合金鍛件》

JB4728-2000《壓力容器用不銹鋼鍛件》

（4）材料代用（第27條）

1）優(yōu)代劣：

?前提：有相應設(shè)計資格，原設(shè)計單位備案，竣工圖上記載

?限16MnR、20R、Q235板；16Mn、10、20鍛件和管材

2）20R與20g：

?20g不能代20R（20g沖擊性能低于20R）

?20g可代Q235

（5）材料的監(jiān)檢

?審查材料質(zhì)量證明書、材料復驗報告（每批簽字）

?檢查材料標記移植（核對一致性，材料追溯，材料標記分布圖）

?審查主要受壓元件材料的選用和材料代用手續(xù)（材料選用的合法性及合理

性）

四、焊接

五、熱處理

（1）壓力容器常用熱處理類型

1、消除應力退火——又稱焊后熱處理（PWHT）,將工件加熱到Ac,以下100?

200℃（對碳素鋼和低合金鋼大致在500?600℃）,保溫然

后緩慢冷卻。

目的：消除內(nèi)應力（加工），使焊縫中氫完全擴散，提高焊縫的抗裂

性和韌性；

2、正火——將工件加熱到Aci或Acw以上30?50C,保持一定時間后在空氣中冷

卻。

目的：細化晶粒，均勻組織，降低內(nèi)應力，與退火相比，正火后的鋼強度、

韌性、硬度都較退火高；

3、鋼的固溶處理和穩(wěn)定化處理

固溶處理——加熱到1050?1100C,保溫一段時間（425mm/h），然后快速冷

卻至427℃以下，

目的：獲得均勻的奧氏體組織，其強度和硬度較低而韌性較好，具有

很高的耐磨性和良好的高溫性能。

穩(wěn)定化處理——加熱到850?900℃,保溫6小時，在空氣中冷卻或緩冷。

目的：把鋼中的碳全部固定在碳化鈦和碳化泥中，防止晶間腐蝕。

（2）壓力容器常用熱處理方法：

1、整體熱處理：

?爐內(nèi)整體熱處理

?整體熱處理

2、部熱處理：

?分段熱處理（爐外部分保溫，重疊N1500mm）

?局部熱處理（整條焊縫）

（3）壓力容器和受壓元件焊后熱處理要求

?高壓容器

?中壓反應和儲存容器

?移動式壓力容器

?有應力腐蝕的容器（液化石油氣、液氨）

?盛裝毒性為極度和高度危害介質(zhì)的容器

?鋼材厚度：碳素鋼6>32mm（預熱>100℃,6>38mm）

16MnR6>3。111111（預熱>100℃,6>34mm）

高合金鋼（Cr—Mo）任意厚度

?電渣焊焊縫應進行正火處理

?旋壓封頭

（4）不要求熱處理

?奧氏體不銹鋼

?有色金屬制壓力容器

（5）熱處理監(jiān)檢要求

?檢查確認熱處理記錄曲線與熱處理工藝的一致性

六、外部檢查

（1）、《鍋爐壓力容器產(chǎn)品安全性能監(jiān)督檢驗規(guī)則》要求

1、焊接接頭表面質(zhì)量（容規(guī)第76條）

1）形狀和尺寸：

?焊高（GB150表10—3P123）

?棱角度：E=10%板厚+2且W5mm

?樣板：軸向----環(huán)縫300mm直尺

環(huán)向----縱縫l/6Di且N300mm內(nèi)外樣板

2）不得有裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、弧坑、未填滿、夾渣等

3）焊縫與母材應圓滑過渡

4）焊縫的咬邊：

?不得咬邊：Ob540MPa、Cr—Mo、奧氏體不銹鋼、低溫容器、球形容器、

6=1.0

?允許咬邊：深度WO.5mm、連續(xù)長度WIOOmm、總長W10%焊縫

5）角焊縫的焊腳高度（怎么測）

2、母材表面質(zhì)量

?除與焊縫相同的外+分層

?機械損傷、腐蝕坑：

修磨：深度W5%板厚且W2mm修磨范圍：3：1斜度

補焊：反之

3、最大內(nèi)徑和最小內(nèi)徑差

?承受內(nèi)壓容器：e=l%Di且W25mm（鍛焊容器1%。）

4、直線度（L>30m）

?JB4710-92《鋼制塔式容器》：任意3m長，偏差W3mm；

L15m,偏差WO.5L/1000+8

5、焊縫布置

?十字焊縫

?相鄰環(huán)縫長度N300mln；

?相鄰縱縫外弧長度23板厚且2100mm

?焊縫上開孔（1.5開孔直徑范圍內(nèi)100%探傷）

?被補強圈、支座、墊板覆蓋的焊縫應磨平，且100%探傷

?避免內(nèi)件焊縫與主體焊縫交叉（跨越）

6、封頭形狀偏差

?樣板：弦長=3/4Di內(nèi)樣板

?間隙WL25Di

七、產(chǎn)品試板與試樣要求（一般制作縱縫試板，）

（1）要求每臺帶試樣的容器

?移動式壓力容器（批量除外）

?PNIOMPa容器

?現(xiàn)場組焊的球形儲罐

?Ob2540MPa的容器和Cr—Mo制容器

?盛裝毒性為極度或高度危害介質(zhì)的容器

?異種鋼（不同組別）焊接的壓力容器

?凡需經(jīng)過熱處理達到力學性能要求的容器

?15MnVR8>20mm

?t<-10℃:20R8>12mm；16MnR6>20mm

?0℃<t^-10℃：20R8>25mm；16MnR6>38mm

（2）以批代臺（以批代臺：一批產(chǎn)品中，抽一臺制作焊接試板）

1、條件：（焊接質(zhì)量穩(wěn)定）

?連續(xù)30臺

?同牌號材料

?同焊接工藝（焊接重要因素和不加重要因素不超過評定合格范圍）

?同熱處理規(guī)范的產(chǎn)品焊接試板測試數(shù)據(jù)

?單位技術(shù)負責人批準

2、組批原則

?同鋼號

?同焊接工藝

?同熱處理工藝

?連續(xù)生產(chǎn)的10臺（生產(chǎn)間斷不超過半年）

?PW1.6MPa,Q235、20R、16MnR每半年抽一臺

3、評定準則

?不合格：加倍制作試板，并加金相檢驗

?仍不合格：不合格的返修，恢復逐臺焊接試板

（3）試板制作原則

?當容器上不同的殼體縱向焊接接頭的焊接工藝評定范圍不同時，應分別制

作試板；

?制板應在縱縫的沿長線上與縱縫同時焊接

?現(xiàn)場組焊球罐，應制作橫、立、仰三塊試板

?有熱處理要求的容器，試板應隨容器一起進行熱處理

?試板探傷不合格，可返修，也可避開缺陷取樣

（4）試驗項目、數(shù)量及合格標準

1、試驗標準：

?JB4744-2000《鋼制壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學性能檢驗》

?GB150-1998附錄E已不執(zhí)行

2、拉伸試驗：

?6W30mm時、試樣數(shù)量=1

?S>30mm時，試樣數(shù)量=N（碳素鋼495%。（,下限；合金鋼97%。b下限）

3、彎曲試驗

1）數(shù)量：

?5W20mm時，面彎、背彎各一或二個側(cè)彎（10~20mm）

?8>20mm時，二個側(cè)彎

2）試驗參數(shù)（鋼）

?彎心直徑=4a（原為3a）

?支座距離=6a+3（原為5.2a）

?彎曲角度=180°

GB150-1998附錄E：表E3

鋼種彎曲角度

碳素鋼、奧氏體不銹鋼180°

雙面焊

其他低合金鋼、合金鋼100°

碳素鋼、奧氏體不銹鋼90°

單面焊

其他低合金鋼、合金鋼50°

3）合格指標

?拉伸面上沿任何方向不得有單條長度大于3mm裂紋或夾渣

4、沖擊試驗

1）試樣數(shù)量：

?一般：3焊縫金屬

?ob2540MPa、Cr—Mo、8>60mm：6焊縫金屬

?低溫容器：+3熱影響區(qū)

2）合格指標（截面10X10）

?常溫：平均值227J

?低溫：ob^450MPa18J；>450~515MPa20J；>515-650MPa27J

?允許一個試樣的沖擊功低于規(guī)定值的70%

5、復驗

?拉、彎不合格：取雙倍試樣復驗

?沖不合格：再取一組（3個）試樣進行試驗（6個樣中允許2個樣小于規(guī)

定值，只允許一個樣低于規(guī)定值的70%）

（5）監(jiān)檢方法

1、確認產(chǎn)品焊接試板的制備（A或B項）：

?A項：確認試板的焊接符合要求，并要求在試板上打上監(jiān)檢鋼印

?B項：確認試板與筒體縱向接頭連接部位的射線探傷底片

2、審查產(chǎn)品焊接試板性能報告并簽字確認

八、無損檢測

（1）方法和時機的選擇

?8W38mmRT

?8>38mm（或。b^540MPa：20<8W38mm）

100%UT+20%RT或100%RT+20%UT

?鐵磁性材料表面探傷優(yōu)選磁粉檢測

?探傷應在外觀檢驗合格后進行

?有延遲裂紋傾向的材料，應在焊后24小時后探傷

?有熱裂傾向的材料，應熱處理后再增加一次探傷

（2）探傷比例的選擇（鋼）

I、要求100%RT或UT探傷容器

?第三類容器

?第二類容器中易燃介質(zhì)的反映和儲存容器

?6=1.0的容器

?設(shè)計壓力>5.0MPa的容器

?。b2540MPa的容器和Cr-Mo制容器

?盛裝毒性為極度或高度危害介質(zhì)的容器

?8>30mm碳素鋼、16MnR

?6>25mm15MliVR、15MnV>20MnMo和奧氏體不銹鋼

?6>16mmCr—Mo鋼

?進行氣壓試驗的容器

?使用后無法進行內(nèi)外部檢驗或耐壓試驗的容器

?疲勞分析設(shè)計容器

?電渣焊容器

?設(shè)計壓力20.6MPa管殼式余熱鍋爐

2、要求100%RT或100%UT探傷部件和部分（對接接頭）

?拼焊封頭（不含先成形后組焊的拼接封頭）

?拼接管板

?拼接補強圈

?局部探傷中的交叉焊縫和被其他元件覆蓋的焊縫

?開孔中心為圓心，1.5倍開孔直徑為半徑的圈中所包容的焊縫

3、局部探傷比例

?220%

?250%鐵素體鋼制低溫壓力容器

4、公稱直徑與250mm接管探傷

?所有對接接頭（縱縫和環(huán)縫）探傷比例、合格級別與主體相同（含公稱直徑

<250mm其8>28mm接管）

?公稱直徑<250mm其5W28mm時-，所有對接接頭僅做表面探傷

（3）合格級別

?要求100%RT或UT探傷容器：JB4730-94AB級II級合格

?局部探傷：JB4730-94AB級IH級合格

?要求100%RT或100%UT探傷的部件焊縫：隨主體

（4）擴探

?增加大于該條焊縫長度10%（“容規(guī)”未強調(diào)擴探部位；“GB150”強調(diào)擴探

部位應在缺陷兩端的延伸部位，且不小于250mm）

?仍不合格，全探

（5）監(jiān)檢方法

1、審查探傷報告：

?探傷方法是否合適

?核實探傷比例和位置

?核實擴探比例

?結(jié)論是否與內(nèi)容相符

2、射線底片抽查

?抽查數(shù)量230%,且210張（不足10張全查）

?T字頭、返修片必查

九、耐壓試驗

1、試驗壓力：

［。］

PT=nP----

［。］t

PT------耐壓試驗壓力

P——設(shè)計壓力（再用為最高工作壓力）

［。］——試驗溫度下