承壓特種設(shè)備安全監(jiān)察人員專業(yè)基礎(chǔ)知識

——建造基礎(chǔ)知識目錄一、概述二、金屬材料基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用三、焊接基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用四、無損檢測基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用

承壓設(shè)備或壓力設(shè)備（PressureEquipmend)大多數(shù)用于過程工業(yè)，在日常生活中應(yīng)用廣泛。壓力設(shè)備可理解為：將具有壓力的介質(zhì)封閉在密閉空間的設(shè)備。一、概述3啤酒發(fā)酵罐是否屬于壓力容器？工廠啤酒發(fā)酵采用敞口發(fā)酵。或者發(fā)酵罐保持0.06-0.08Mpa,發(fā)酵罐的工作壓力不超過0.1Mpa（即正常大氣壓）；發(fā)酵罐的主要作用的是液態(tài)麥汁的發(fā)酵和液態(tài)啤酒的儲存。液態(tài)啤酒的存儲溫度為低溫存儲，（儲存溫度小于4℃）存儲溫度低于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)。所以發(fā)酵罐不屬于壓力容器。4壓力設(shè)備壓力介質(zhì)容積鍋爐，是指利用各種燃料、電或者其他能源，將所盛裝的液體加熱到一定的參數(shù)，并通過對外輸出介質(zhì)的形式提供熱能的設(shè)備，其范圍規(guī)定為設(shè)計(jì)正常水位容積大于或者等于30L，且額定蒸汽壓力大于或者等于0.1MPa（表壓）的承壓蒸汽鍋爐；出口水壓大于或者等于0.1MPa（表壓），且額定功率大于或者等于0.1MW的承壓熱水鍋爐；額定功率大于或者等于0.1MW的有機(jī)熱載體鍋爐。5一、概述1.1鍋爐定義

鍋爐（電站鍋爐、工業(yè)鍋爐）6一、概述1.2壓力容器定義特種設(shè)備中所稱的壓力容器是指：盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓）的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體、容積大于或者等于30L且內(nèi)直徑(非圓形截面指截面內(nèi)邊界最大幾何尺寸)大于或者等于150mm的固定式容器和移動式容器；盛裝公稱工作壓力大于或者等于0.2MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0MPa?L的氣體、液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)等于或者低于60℃液體的氣瓶；氧艙。7壓力容器、氣瓶8一、概述1.3壓力管道定義壓力管道，是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓），介質(zhì)為氣體、液化氣體、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體，且公稱直徑大于或者等于50mm的管道。公稱直徑小于150mm，且其最高工作壓力小于1.6MPa（表壓）的輸送無毒、不可燃、無腐蝕性氣體的管道和設(shè)備本體所屬管道除外。

其中，石油天然氣管道的安全監(jiān)督管理還應(yīng)按照《安全生產(chǎn)法》、《石油天然氣管道保護(hù)法》等法律法規(guī)實(shí)施。9一、概述1.4討論與小結(jié)1、特種設(shè)備安全監(jiān)察的識別

操作壓力與設(shè)計(jì)壓力？2、分類與分級鍋爐設(shè)備級別按照參數(shù)分為A級、B級、C級、D級固定式壓力容器分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類；（移動式？）

壓力管道分為長輸管道（GA\）、公用管道（GB）、工業(yè)管道（GC）

一、概述1.4討論與小結(jié)3、關(guān)于管轄范圍本體+安全附件及儀表注意點(diǎn)：何為本體？以第一個密封面等為界例：工業(yè)管道范圍：管道元件；管道元件間的連接接頭、管道與設(shè)備或者裝置連接的第一道連接接頭（焊縫、法蘭、密封件及緊固件等）、管道與非受壓元件的連接接頭；安全閥、爆破片等安全保護(hù)裝置

安全附件及儀表是壓力容器等承壓設(shè)備安全運(yùn)行的重要保證。安全附件——包括直接連接在設(shè)備本體上的安全閥、爆破片裝置、緊急切斷裝置、安全聯(lián)鎖裝置等。儀表——包括直接連接在設(shè)備上的壓力、溫度、液位等測量儀表。12一、概述安全附件及儀表3）液面計(jì)：液面計(jì)是用來測量液態(tài)介質(zhì)液位的一種計(jì)量儀表。壓力容器操作人員可根據(jù)液面計(jì)所指示的液面高低來調(diào)節(jié)或控制液體介質(zhì)的量，從而保證壓力容器內(nèi)介質(zhì)的液位始終在設(shè)計(jì)的正常范圍內(nèi)，不至于發(fā)生因超裝過量而導(dǎo)致的事故或由于投料過量而造成物料反應(yīng)不平衡等現(xiàn)象。校驗(yàn)周期：無。玻璃板式液位計(jì)磁性浮子液位計(jì)13一、概述儀表一、概述2.1承壓特種設(shè)備建造的概念1、建造包括設(shè)計(jì)和制造。2、設(shè)計(jì)許可要求

（1）設(shè)計(jì)文件鑒定制度鍋爐、氣瓶、醫(yī)用氧艙——問題：設(shè)計(jì)人員要取證嗎？

(2)設(shè)計(jì)資格制度

壓力容器、壓力管道15市場監(jiān)管總局關(guān)于特種設(shè)備行政許可有關(guān)事項(xiàng)的公告〔2019年第3號〕許可類別項(xiàng)目由總局實(shí)施的子項(xiàng)目總局授權(quán)省級市場監(jiān)管部門實(shí)施或由省級市場監(jiān)管部門實(shí)施的子項(xiàng)目備注設(shè)計(jì)單位許可壓力容器設(shè)計(jì)1.壓力容器分析設(shè)計(jì)(SAD)2.固定式壓力容器規(guī)則設(shè)計(jì)3.移動式壓力容器規(guī)則設(shè)計(jì)1.壓力容器制造單位的設(shè)計(jì)許可納入制造許可（壓力容器分析設(shè)計(jì)除外）,并在制造許可證上注明。2.壓力容器制造單位設(shè)計(jì)本單位制造的壓力容器，無需單獨(dú)取得設(shè)計(jì)許可。無設(shè)計(jì)能力的壓力容器制造單位應(yīng)當(dāng)將設(shè)計(jì)分包至持有相應(yīng)設(shè)計(jì)許可的設(shè)計(jì)單位。3.取得分析設(shè)計(jì)的單位必須同時取得規(guī)則設(shè)計(jì)許可資格。壓力管道設(shè)計(jì)長輸管道

(GA1、GA2)1.公用管道(GB1、GB2)2.工業(yè)管道(GC1、GC2、GCD)許可參數(shù)級別及覆蓋關(guān)系見注一。一、概述2.2.1承壓特種設(shè)備建造許可16許可級別許可范圍備注GA11.設(shè)計(jì)壓力大于或者等于4.0MPa（表壓，下同）的長輸輸氣管道2.設(shè)計(jì)壓力大于或者等于6.3MPa的長輸輸油管道GA1級覆蓋GA2級GA2GA1級以外的長輸管道—GB1燃?xì)夤艿馈狦B2熱力管道—GC11.輸送《危險化學(xué)品目錄》中規(guī)定的毒性程度為急性毒性類別1介質(zhì)、急性毒性類別2氣體介質(zhì)和工作溫度高于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的急性毒性類別2液體介質(zhì)的工藝管道；2.輸送GB50160《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、GB50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定的火災(zāi)危險性為甲、乙類可燃?xì)怏w或者甲類可燃液體（包括液化烴），并且設(shè)計(jì)壓力大于或者等于4.0MPa的工藝管道；3.輸送流體介質(zhì)，并且設(shè)計(jì)壓力大于或者等于10.0MPa，或者設(shè)計(jì)壓力大于或者等于4.0MPa且設(shè)計(jì)溫度高于或者等于400℃的工藝管道。GC1級、GCD級覆蓋GC2級GC21.GC1級以外的工藝管道2.制冷管道—GCD動力管道—壓力管道設(shè)計(jì)、安裝許可級別17許可參數(shù)級別許可范圍（注）備注A額定出口壓力大于2.5MPa的蒸汽和熱水鍋爐A級覆蓋B級。A級鍋爐安裝覆蓋GC2、GCD級壓力管道安裝。B額定出口壓力小于等于2.5MPa的蒸汽和熱水鍋爐；有機(jī)熱載體鍋爐B級鍋爐安裝覆蓋GC2級壓力管道安裝。注：1．A級鍋爐制造許可范圍還包括鍋筒、集箱、蛇形管、膜式壁、鍋爐范圍內(nèi)管道及管道元件、鰭片式省煤器，其他承壓部件制造由上述制造許可覆蓋，不單獨(dú)進(jìn)行許可。B級許可范圍的鍋爐承壓部件由持鍋爐制造許可證的單位制造，不單獨(dú)進(jìn)行許可。2．鍋爐制造單位可以安裝本單位制造的鍋爐（散裝鍋爐除外），鍋爐安裝單位可以安裝與鍋爐相連接的壓力容器、壓力管道（易燃易爆有毒介質(zhì)除外，不受長度、直徑限制）。3．鍋爐改造和重大修理，應(yīng)由取得相應(yīng)級別的鍋爐安裝資格的單位或鍋爐制造資格的單位進(jìn)行，不單獨(dú)進(jìn)行許可。注二：鍋爐制造、安裝許可參數(shù)級別制造單位許可——鍋爐18許可類別項(xiàng)目由總局實(shí)施的子項(xiàng)目總局授權(quán)省級市場監(jiān)管部門實(shí)施或由省級市場監(jiān)管部門實(shí)施的子項(xiàng)目制造單位許可壓力容器制造（含安裝、修理、改造）1.固定式壓力容器(1)大型高壓容器（A1）(2)球罐(A3)(3)非金屬壓力容器(A4)(4)超高壓容器（A6）2.移動式壓力容器(1)鐵路罐車(C1)(2)汽車罐車、罐式集裝箱（C2)(3)長管拖車、管束式集裝箱(C3)3.氧艙(A5)4.氣瓶(1)無縫氣瓶(B1)(2)焊接氣瓶(B2)(3)特種氣瓶固定式壓力容器(1)其他高壓容器(A2)(2)中、低壓容器(D）

制造單位許可——壓力容器19許可類別項(xiàng)目由總局實(shí)施的子項(xiàng)目總局授權(quán)省級市場監(jiān)管部門實(shí)施或由省級市場監(jiān)管部門實(shí)施的子項(xiàng)目制造單位許可壓力管道元件制造1.壓力管道管子(A)2.壓力管道閥門(A1、A2)1.壓力管道管子（B）2.壓力管道閥門(B)3.壓力管道管件(無縫管件（B1、B2）、有縫管件（B1、B2）、鍛制管件、聚乙烯管件)4.壓力管道法蘭（鋼制鍛造法蘭）5.補(bǔ)償器（金屬波紋膨脹節(jié)（B1、B2））6.元件組合裝置制造單位許可——壓力管道元件20一、概述2.3承壓特種設(shè)備制造基本流程下面以壓力容器為例簡要介紹下造流程。壓力容器一般由筒體、封頭、設(shè)備法蘭、接管、安全附件等部份組成。

21工序2：劃線、下料

工序1：材料確認(rèn)工序4：切割工序3：標(biāo)記移植制造22卷板焊縱縫臥式組對焊接環(huán)縫（6）關(guān)鍵工序：焊接制造（7）封頭、球殼板：沖壓、旋壓制造23一、概述2.4承壓特種設(shè)備質(zhì)量控制質(zhì)量保證體系建立的要求管理方面：

管理職責(zé)、質(zhì)量體系文件、文件和記錄控制、合同控制、人員培訓(xùn)考核、

建制過程質(zhì)量控制：

設(shè)計(jì)控制、材料零部件控制、作業(yè)（工藝）控制、焊接控制、熱處理控制、無損檢測控制、理化試驗(yàn)控制、檢驗(yàn)與試驗(yàn)控制、設(shè)備和檢驗(yàn)試驗(yàn)裝置控制、不合格品（項(xiàng)）控制、其他特殊過程控制

持續(xù)改進(jìn)：質(zhì)量改進(jìn)與服務(wù)、

執(zhí)行特種設(shè)備許可制度。

例：壓力容器制造（1）制造單位應(yīng)按照設(shè)計(jì)文件的要求進(jìn)行制造，如需要對原設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，應(yīng)當(dāng)取得原設(shè)計(jì)單位同意修改的書面文件，并且對改動部位作出詳細(xì)記載；（2）制造單位在容器制造前應(yīng)制定完善的質(zhì)量計(jì)劃，其內(nèi)容至少應(yīng)包括容器或元件的制造工藝控制點(diǎn)、檢驗(yàn)項(xiàng)目和合格指標(biāo)；——質(zhì)量計(jì)劃的討論?！狦B150.4要求制造單位中關(guān)于風(fēng)險評估報(bào)告和質(zhì)量計(jì)劃要求聯(lián)系。（4.2）——制造單位質(zhì)量計(jì)劃編制：材料清單表：主材（板材、鍛件、管件、耗材、附件）設(shè)計(jì)修改：取得原設(shè)計(jì)單位書面批準(zhǔn)，在竣工圖上做詳細(xì)記錄。工藝卡制訂：工藝流轉(zhuǎn)卡、焊接工藝卡、機(jī)加工工藝卡現(xiàn)場組焊方案（需在現(xiàn)場分段組焊時）（3）制造單位的檢查部門在容器制造過程中和完工后，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)、圖樣規(guī)定和質(zhì)量計(jì)劃的規(guī)定對容器進(jìn)行各項(xiàng)檢驗(yàn)和試驗(yàn)，出具相應(yīng)報(bào)告，并對報(bào)告的正確性和完整性負(fù)責(zé)；（4）制造單位在檢驗(yàn)合格后，出具產(chǎn)品質(zhì)量合格證；（5）制造單位對其制造的每臺容器產(chǎn)品應(yīng)在容器設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)至少保存下列技術(shù)文件備查：——質(zhì)量計(jì)劃；——制造工藝圖或制造工藝卡；——產(chǎn)品質(zhì)量證明文件；——容器的焊接工藝和熱處理工藝文件；——標(biāo)準(zhǔn)中允許制造廠選擇的檢驗(yàn)、試驗(yàn)項(xiàng)目記錄；——容器制造過程中及完工后的檢查、檢驗(yàn)、試驗(yàn)記錄；——容器的原設(shè)計(jì)圖和竣工圖。

力學(xué)性能：外加載荷作用下的變形、破壞等方面的力學(xué)行為包括強(qiáng)度、塑性、韌性、硬度等指標(biāo)二、金屬材料基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用物理性能：指與材料固有屬性相關(guān)的特性，不涉及化學(xué)變化或組織的改變。包括密度、線膨脹、傳熱、傳電等化學(xué)性能：指在特定條件下保持成分和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的能力。如耐腐蝕性、抗氧化性、工藝性能：指可加工性。如切削性能、鍛造性能、焊接性能、沖壓性能、彎曲性能1、金屬材料的性能強(qiáng)度：是材料在外力作用下抵抗永久變形和斷裂的能力二、金屬材料基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用1、金屬材料的性能——力學(xué)性能

1、金屬材料的性能——力學(xué)性能二、材料基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用塑性：是材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形不破壞的能力。

1、金屬材料的性能——力學(xué)性能二、材料基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用韌性：料強(qiáng)度和塑性的綜合反映，是材料在斷裂前吸收變形能量的能力夏比V形缺口沖擊吸收能量KV22、常用金屬材料二、材料基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用Fe-C體系鋼中鐵和碳可以發(fā)生相互作用，形成固溶體和金屬間化合物。Q235B、Q235C、Q245R2、常用金屬材料二、材料基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用Fe-C-Mn-Si體系（低合金鋼）Mn可與硫形成熔點(diǎn)為1620℃的MnS，避免材料熱脆；Si的脫氧能力比較強(qiáng)，可以有效消除FeO，改善鋼的品質(zhì)。此外，Mn和Si可以強(qiáng)化鐵素體，從而提高鋼的強(qiáng)度，可提高鋼的淬透性和抗回火性。但是含量較高時，會對鋼的焊接性不利，一般Mn和Si的含量分別不超過1.2%和0.8%。常溫下Fe-C-Mn-Si體系合金材料組織一般為鐵素體+珠光體。類別鋼板鋼管鍛件鍋爐Q345R/16Mn壓力容器Q345R、Q370R、16MnDRQ345D、16Mn16Mn壓力管道/Q345A、Q345B、Q345D、Q345E、10MnDG、16MnDG16MnD2、常用金屬材料二、材料基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用Fe-Cr-Mo與Fe-Cr-Mo-V體系Cr能夠增強(qiáng)鋼的淬透性并有二次硬化作用，使鋼具有良好的高溫抗氧化和耐氧化介質(zhì)腐蝕的作用，并增加鋼的熱強(qiáng)性。Mo阻抑奧氏體到珠光體轉(zhuǎn)變的能力很強(qiáng)，從而可以提高鋼的淬透性，是貝氏體高強(qiáng)鋼的主要合金元素。V固溶于奧氏體中可以提高鋼的淬透性。增加鋼的回火穩(wěn)定性，有二次硬化作用。14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr1MoVR、12Cr2Mo1VR、15CrMoR、2、常用金屬材料二、材料基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用

Fe-Cr-Ni體系Ni可細(xì)化鐵素體晶粒，提高鋼的塑性和韌性，特別是低溫韌性。Cr、Ni元素聯(lián)合使用，可以極大地提高鋼的熱強(qiáng)性和耐蝕性。Fe-Cr-Ni系合金中應(yīng)用最廣泛的是奧氏體不銹鋼。常溫材料組織為奧氏體，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。S30408、S30403、S32168、S31608、S31603、S21953、S22253、S22053

二、材料基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用3、典型應(yīng)用舉例3）16MnDR、15MnNiDR和09MnNiDR三種鋼板是使用溫度低于等于-20℃的鐵素體低溫專用鋼板。16MnDR是制造-40℃壓力容器的經(jīng)濟(jì)而成熟的鋼板，可用于制造液氨儲罐等設(shè)備。在16MnDR的基礎(chǔ)上，降低碳含量并加鎳和微量釩而研制成功的15MnNiDR，提高了低溫韌性，常用于制造-40℃級低溫球形容器。09MnNiDR是一種-70℃級低溫壓力容器用鋼，用于制造液丙烯儲罐（-47.7℃）、液硫化氫儲罐（-61℃）等設(shè)備。4）20MnMo鍛件有良好的熱加工和焊接工藝性能，常用于設(shè)計(jì)溫度為-19℃～470℃的重要大中型鍛件。09MnNiD鍛件有優(yōu)良的低溫韌性，用于設(shè)計(jì)溫度為-70℃～45℃的低溫容器。5）07MnCrMoVR為低焊接裂紋敏感性鋼。該鋼種C含量＜0.09%，通過添加微量合金獲得高強(qiáng)度和高韌性，其S、P含量低，從而焊接性能和低溫韌性優(yōu)良。壁厚小于38mm的鋼板焊前可不預(yù)熱或稍加預(yù)熱，焊后不熱處理。主要用于制造大型球罐，該鋼在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下，金相組織主要為板條回火馬氏體+索氏體+貝氏體。。二、材料基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用3、典型應(yīng)用舉例6）15CrMoR屬低合金珠光體熱強(qiáng)鋼，是中溫抗氫鋼板，常用于設(shè)計(jì)溫度不超過550℃的壓力容器。17）0Cr18Ni9（S30408）、0Cr18Ni10Ti（S32168）、00Cr19Ni10（S30403）這三種鋼均屬于奧氏體不銹鋼。0Cr18Ni9在固溶態(tài)下具有良好的塑性、韌性、冷加工性，在氧化性酸和大氣、水、蒸汽等介質(zhì)中耐腐蝕性亦佳。但長期在高溫水及蒸汽環(huán)境下，0Cr18Ni9有晶間腐蝕傾向，并且在氯化物溶液中易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。0Cr18Ni10Ti具有較高的抗晶間腐蝕能力。0Cr18Ni10Ti與0Cr18Ni9可在-196~600℃溫度范圍內(nèi)長期使用。00Cr19Ni10是超低碳不銹鋼，具有更好的耐蝕性和低溫性能。8）00Cr18Ni5Mo3Si2（S21953）是奧氏體一鐵素體雙相不銹鋼，兼有鐵素體不銹鋼的強(qiáng)度與耐氯化物應(yīng)力腐蝕能力和奧氏體不銹鋼的韌性與焊接性。二、材料基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用三、焊接1、概述（1）焊接方法通用分類（按工藝過程特點(diǎn)）：三、焊接1、概述焊條電弧焊（手工電弧焊）（SMAW）

是利用焊條與工件間產(chǎn)生的電弧來熔化金屬并進(jìn)行焊接的一種手工操作電弧焊接方法。三、焊接1、概述埋弧自動焊（SAW）生產(chǎn)率比手工電弧焊高5～10倍，節(jié)省焊材，自動操作使焊接規(guī)范參數(shù)穩(wěn)定，焊縫成分均勻，外型光滑美觀，因而焊接質(zhì)量良好、穩(wěn)定；焊接位置受到一定限制，一般在平焊位置焊接。鎢極氣體保護(hù)焊（gas-tungstenarcwelding，簡稱GTAW）是利用在非熔化的鎢極與金屬工件之間建立的電弧來加熱、熔化金屬，進(jìn)而形成焊縫的一種焊接方法三、焊接1、概述（2）焊接接頭與焊縫——“焊接接頭”和“焊縫”是兩個不同的概念?！附咏宇^形式分為：對接接頭、T形接頭、十字接頭、搭接接頭、塞焊搭接接頭、槽焊接頭、角接接頭、端接接頭、套管接頭、斜對接接頭、卷邊接頭、鎖底接頭，共有12種。——焊縫形式分為：對接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫和端接焊縫，共5種。三、焊接1、概述

（3）常見焊接缺陷及其產(chǎn)生原因

——

氣孔（H、N、CO）焊接過程中，熔池金屬中的氣體在金屬冷卻以前未能來得及逸出，在焊縫金屬中（內(nèi)部或表面）形成的孔穴。形狀：球形，條形，密集，蟲形三、焊接1、概述

（3）常見焊接缺陷及其產(chǎn)生原因

——夾渣焊接熔渣殘留在焊縫金屬中的現(xiàn)象形狀：點(diǎn)狀，條狀——夾雜物由焊接冶金反應(yīng)產(chǎn)生的，焊后殘留在焊縫簡述中的非金屬雜質(zhì)（如氧化物、硫化物等）——夾鎢鎢極惰性氣體保護(hù)焊時，鎢極顆?；烊牒缚p金屬的現(xiàn)象三、焊接1、概述

（3）常見焊接缺陷及其產(chǎn)生原因——未焊透熔焊時，接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象三、焊接

（3）常見焊接缺陷及其產(chǎn)生原因——未熔合熔焊時，焊道與母材之間或焊道與焊道之間，未能完全熔化結(jié)合的部分三、焊接

（3）常見焊接缺陷及其產(chǎn)生原因——咬邊在沿著焊趾的母材部位，由于焊接參數(shù)選擇不正確，或者操作工藝不正確，燒熔形成的凹陷或溝槽——焊瘤在焊接過程中，熔化技術(shù)流淌到焊縫以外未熔化的母材上說相處的技術(shù)瘤?！伎雍负笤诤缚p表面或背面形成的低于母材表面的局部低洼部分三、焊接

（3）常見焊接缺陷及其產(chǎn)生原因——裂紋冷裂紋：焊后焊接接頭冷卻到較低溫度下（馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms以下）產(chǎn)生的裂紋，氫致裂紋，延遲裂紋冷裂紋三要素：擴(kuò)散氫，淬硬組織，拉伸應(yīng)力冷裂紋敏感性判斷：碳當(dāng)量方法Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15Ceq<0.4％，焊接性優(yōu)良；Ceq=0.4~0.6％，淬硬傾向增大，需預(yù)熱、緩冷等；Ceq>0.6％，屬較難焊的鋼材。低合金鋼，低合金高強(qiáng)鋼容易產(chǎn)生三、焊接1、概述

（3）常見焊接缺陷及其產(chǎn)生原因——熱裂紋：焊接過程中，焊縫金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)時產(chǎn)生的焊接裂紋，凝固裂紋，結(jié)晶裂紋S可與Ni形成低熔點(diǎn)共晶，熔點(diǎn)650℃，聚集在晶界，凝固過程中，在拉伸應(yīng)力的作用下開裂。主要在奧氏體不銹鋼，鎳基合金中出現(xiàn)解決辦法：嚴(yán)格限制S、P含量?？刂坪附訉娱g溫度?！贌崃鸭y：焊接冷卻后，又重新加熱到較高溫度時產(chǎn)生的裂紋主要在鉻鉬鋼中出現(xiàn)五、焊接

（4）、焊接過程質(zhì)量控制——焊接接頭的質(zhì)量包括：焊接接頭尺寸及形位偏差、焊縫外觀、焊接缺陷、焊接應(yīng)力與變形、焊接接頭的性能（力學(xué)性能、彎曲性能、耐腐蝕性能、低溫性能等）——焊接工藝評定（PQR)、焊接工藝規(guī)程(WPS)NB/T47014,NB/T47015焊接工藝評定是為驗(yàn)證所擬定的焊接工藝的正確性而進(jìn)行的試驗(yàn)過程及結(jié)果評價。焊接工藝規(guī)程是制造焊件所有相關(guān)的加工和實(shí)施要求的細(xì)則文件。依據(jù)評定合格的焊接工藝，針對具體產(chǎn)品的作業(yè)文件。所以提出：焊接工藝規(guī)程需要焊接工藝評定為支撐。焊接工藝評定的三大類因素（主要因素。。。。）五、焊接

（4）、焊接過程質(zhì)量控制——焊工考試與焊工資格管理焊工資格的目的是評定焊工按評定合格的焊接工藝焊出沒有超標(biāo)缺陷的能力。焊工考試規(guī)則從影響焊工操作技能的八個方面：焊接方法及機(jī)械化自動化程度、試件鋼號、試件形式、焊縫金屬厚度、試件外徑、焊條類別和焊接要素——產(chǎn)品焊接試件：驗(yàn)證產(chǎn)品焊接接頭的力學(xué)性能——焊縫外觀與焊接缺陷——焊接返修焊接工藝評定立項(xiàng)根據(jù)材料焊接性能擬定預(yù)焊接工藝規(guī)程(pWPS)焊接試件試件無損檢測和試樣理化檢驗(yàn)編制焊接工藝評定報(bào)告（PQR）編制焊接工藝規(guī)程（WPS）編制產(chǎn)品焊接作業(yè)指導(dǎo)書（WWI/WI）（1）焊接工藝評定的程序三、焊接2、焊接工藝評定與焊接工藝焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)：NB/T47014三、焊接2、焊接工藝評定與焊接工藝（2）需要焊接工藝評定的焊縫施焊前，受壓元件焊縫、與受壓元件相焊的焊縫、熔入永久焊縫內(nèi)的定位焊縫、受壓元件母材表面堆焊與補(bǔ)焊，以及上述焊縫的返修焊縫都應(yīng)按NB/T47014進(jìn)行焊接工藝評定或者具有經(jīng)過評定合格的焊接工藝支持。

用于焊接結(jié)構(gòu)受壓元件的境外材料(含填充材料)，壓力容器制造單位在首次使用前，應(yīng)按NB/T47014(《承壓設(shè)備焊接工藝評定》)進(jìn)行焊接工藝評定。討論：定位焊、返修焊接、進(jìn)口材料的焊接工藝評定

焊接工藝評定覆蓋范圍熱處理（1）退火：把鋼加熱到臨界點(diǎn)（Ac1或Ac3）保溫后后隨爐緩冷。（2）正火：將鋼加熱到Ac3（或Acm）以上30℃～50℃，保溫后在空氣中冷卻，（3）淬火：將鋼加熱到Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上，快速冷卻。（4）回火：把已淬火的鋼重新加熱到Ac1以下某一溫度，保溫后自然冷卻（5）調(diào)質(zhì)：通常將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理工藝3、焊后熱處理（1）、焊后熱處理是指為改善焊接區(qū)域性能，消除焊接殘余應(yīng)力等有害影響，將焊接區(qū)在金屬相變點(diǎn)以下加熱到足夠高的溫度，并保持一定時間，而后均勻冷卻的熱過程。焊后熱處理目的不屬于焊后熱處理：碳素鋼、低合金鋼：＜490℃高合金鋼：＜315℃3、焊后熱處理（2）、熱處理要求必須進(jìn)行熱處理的場合有應(yīng)力腐蝕的容器盛裝毒性為極度或高度危害介質(zhì)的容器超過需要熱處理厚度時——熱處理厚度定義（8.2.1）——常見焊接接頭的熱處理厚度（8.2.1）奧氏體不銹鋼一般不要求熱處理異種鋼：按熱處理嚴(yán)者3、焊后熱處理（3）、熱處理方法盡可能采取整體熱處理爐內(nèi)整體熱處理容器內(nèi)部加熱，外部保溫整體分段熱處理加熱重疊部分至少1500mm爐外部分采取保溫措施局部熱處理時：均溫帶最小寬度為焊縫寬度兩側(cè)各加δ或50mm，取大值；均溫帶應(yīng)環(huán)繞接管、筒體全圓周自動記錄熱處理時間與溫度關(guān)系曲線3、焊后熱處理（4）、熱處理保溫溫度最低保溫溫度（熱處理溫度）：碳素鋼、Q345R、Q370R、12CrMo：≥600℃08Ni3DR：≥600℃～635℃15CrMoR、12Cr1MoV：≥650℃12Cr2Mo1R、12Cr2Mo1VR、1Cr5Mo：≥680℃10Cr9Mo1VNb、06Cr13Al、1Cr17、00Cr27Mo：≥730℃調(diào)質(zhì)鋼熱處理溫度應(yīng)低于調(diào)質(zhì)處理的回火溫度，至少30℃；不同鋼號：按溫度要求高的，但不應(yīng)超過任一鋼號的下臨界點(diǎn)；允許在熱處理工藝規(guī)定溫度的±20℃內(nèi)波動，但不得低于規(guī)定最低保溫溫度；保溫時間：δ/25（h），最少15min；（5）、熱處理溫度測定在焊件上直接測量，熱電偶直接焊在焊件上測溫點(diǎn)布置：典型受熱部位、產(chǎn)品焊接試件、特殊部位在焊件加熱面的背面測溫避免熱源直接加熱測溫點(diǎn)熱處理報(bào)告中，應(yīng)列出在保溫期間各測溫點(diǎn)測得的保溫時間（6）、熱處理工藝進(jìn)、出爐溫度：≤400℃升溫速度：≤5500/δ(℃/h)，且≤220(℃/h)降溫速度：≤7000/δ(℃/h)，且≤280(℃/h)升溫、降溫：最小不低于55℃/h保溫期間，加熱區(qū)內(nèi)溫差：≤80℃升溫期間，任意長度為4600mm內(nèi)，溫差≤120℃3、焊后熱處理3、焊后熱處理（7）、降低熱處理溫度，延長保溫時間（兼討論復(fù)合鋼板熱處理？）Fe-1、Fe-3類：最短保溫時間（δ≤25mm）：δ＞25mm，每增加25mm，在增加15minFe-9B類（08Ni3DR）：最多允許降55℃Fe-5A、Fe-5B-1類（12Cr2Mo1R、12Cr2Mo1VR、1Cr5Mo）：可降低30℃，最短保溫時間：δ≤50mm：4×δ/25和4hr中的較大值δ＞50mm：上表中的時間的4倍比規(guī)定溫度降低（℃）305580110最短保溫時間（hr）2410201、產(chǎn)品焊接試件與熱處理試件的目的2、什么情況下需要制作產(chǎn)品焊接試件（9.1.1）3、如何制備產(chǎn)品焊接試件（9.1.2）——同爐熱處理？4、如何評定（9.1.3）5、什么情況下需要制作熱處理試件（9.2.1）6、如何制備產(chǎn)品熱處理試件（9.2.2）7、如何評定（9.2.3）8、拼接封頭為例：分冷壓、熱壓，討論先拼后壓，先壓后拼的焊接試件和熱處理試件4、試件檢驗(yàn)與試驗(yàn)4、產(chǎn)品焊接試件及檢驗(yàn)1、產(chǎn)品焊接試件的意義檢驗(yàn)產(chǎn)品焊接接頭的力學(xué)性能和彎曲性能2、需要制備產(chǎn)品焊接試件的條件碳鋼、低合金鋼制低溫容器；抗拉強(qiáng)度下限值≥540MPa的低合金鋼制容器；需經(jīng)過熱處理改善或者恢復(fù)材料力學(xué)性能的鋼制容器；盛裝毒性為極度或者高度危害介質(zhì)的壓力容器；設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)要求制備產(chǎn)品焊接試件的壓力容器。4、產(chǎn)品焊接試件及檢驗(yàn)3、產(chǎn)品焊接試件制備試件材料：與容器同標(biāo)準(zhǔn)、同牌號、同厚度、同熱處理狀態(tài)由施焊容器的焊工，同條件、同工藝焊接在筒節(jié)A類縱向接頭焊縫的延長部位與筒節(jié)同時施焊與容器同爐熱處理（？）同一臺容器上不同殼體的縱向接頭工藝不同，則分別制作試件封頭拼縫的產(chǎn)品焊接試件？拼接封頭為例：分冷壓、熱壓，討論先拼后壓，先壓后拼的焊接試件和熱處理試件1、壓力容器制造過程中的無損檢測——材料或零部件（如鋼板的UT)—中間過程(如質(zhì)量控制的需要,坡口無損檢測）——產(chǎn)品檢測2、常用無損檢測方法與特點(diǎn)（1）僅能檢測表面開口缺陷的無損檢測方法包括滲透檢測和目視檢測。滲透檢測主要用于非多孔性材料，目視檢測主要用于宏觀可見缺陷的檢測；（2）能檢測表面開口缺陷和近表面缺陷的無損檢測方法包括磁粉檢測和渦流檢測。磁粉檢測主要用于鐵磁性材料，渦流檢測主要用于導(dǎo)電金屬材料；四、無損檢測2、常用無損檢測方法與特點(diǎn)（3）可檢測材料中任何位置缺陷的無損檢測方法包括射線檢測、超聲檢測、衍射時差法超聲檢測和X射線數(shù)字成像檢測。一般而言，超聲檢測、衍射時差法超聲檢測對于表面開口缺陷或近表面缺陷的檢測能力低于磁粉檢測、滲透檢測或渦流檢測；（4）為確定承壓設(shè)備內(nèi)部或表面存在的活性缺陷的強(qiáng)度和大致位置，可采用聲發(fā)射檢測。聲發(fā)射檢測需要對承壓設(shè)備進(jìn)行加壓試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)活性缺陷時應(yīng)采用其他無損檢測方法進(jìn)行復(fù)驗(yàn)；（5）僅能檢測承壓設(shè)備貫穿性缺陷或整體致密性的無損檢測方法為泄漏檢測；四、無損檢測——射線檢測四、無損檢測

圖8—6焊縫透照方式示意圖a）縱縫透照法b）環(huán)縫外透法c）環(huán)縫內(nèi)透法d）雙壁單影法e）雙壁雙影法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：縱縫的K值不得大于1.03，環(huán)縫的K值不得大于1.1。限制透照厚度比，也就間接控制了橫向裂紋檢出角口，使之不致過大。過大的角度有可能導(dǎo)致橫向裂紋漏檢。采用源在中心的內(nèi)透法，是最佳透照方式。四、無損檢測四、無損檢測射線檢測能力范圍

a）能檢測出焊接接頭中存在的未焊透、氣孔、夾渣、裂紋和坡口未熔合等缺陷；

b）能檢測出鑄件中存在的縮孔、夾雜、氣孔和疏松等缺陷；

c）能確定缺陷平面投影的位置、大小以及缺陷的性質(zhì)；

d）射線檢測的穿透厚度，主要由射線能量確定。

射線檢測局限性

a）較難檢測出厚鍛件、管材和棒材中存在的缺陷；

b）較難檢測出T型焊接接頭和堆焊層中存在的缺陷；

c）較難檢測出焊縫中存在的細(xì)小裂紋和層間未熔合；

d）當(dāng)被檢設(shè)備直徑較大采用r射線源進(jìn)行中心曝光法時較難檢測出焊縫中存在的面狀缺陷；

e）較難檢測出缺陷的自身高度和確定其深度位置四、無損檢測

工業(yè)探傷用的高頻超聲波，是通過壓電換能器產(chǎn)生的。壓電材料可以將電振動轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動，也能將機(jī)械振動轉(zhuǎn)換成電振動。通常在超聲波探傷中只使用一個晶片，這個晶片既作發(fā)射又作接收。四、無損檢測

目前用得最多的方法是脈沖反射法。——脈沖反射法在垂直探傷時用縱波，在斜入射探傷時大多用橫波?！殉暡ㄉ淙氡粰z物的一面，然后在同一面接收從缺陷處反射回來的回波，根據(jù)回波情況來判斷缺陷的情況?！夹g(shù)等級：A級、B級、C級四、無損檢測超聲檢測能力范圍

a）能檢測出原材料（板材、復(fù)合板材、管材、鍛件等）和零部件中存在的缺陷；

b）能檢測出焊接接頭內(nèi)存在的缺陷，面狀缺陷檢出率較高；

c）超聲波穿透能力強(qiáng)，可用于大厚度（100mm以上）原材料和焊接接頭的檢測；

d）能確定缺陷的位置和相對尺寸；超聲檢測局限性

a）較難檢測粗晶材料和焊接接頭中存在的缺陷；

b）缺陷位置、取向和形狀對檢測結(jié)果有一定的影響；

c）A型顯示檢測不直觀，檢測記錄信息少；

d）較難確定體積狀缺陷或面狀缺陷的具體性質(zhì)。（a）具有機(jī)加工槽的條形磁鐵產(chǎn)生的漏磁場

（b）縱向磁化裂紋產(chǎn)生的漏磁場

磁粉檢測原理四、無損檢測四、無損檢測常用的磁化方法四、無損檢測磁粉檢測方法的能力范圍和局限性

a.適宜鐵磁材料探傷。不能用于非鐵磁材料檢驗(yàn)

b.可以檢出表面和近表面缺陷，不能用于檢查內(nèi)部缺陷。

一般可檢出深度為1～2mm的近表面缺陷，采用強(qiáng)直流磁場可檢出深度達(dá)3～5mm近表面缺陷。

c.檢測靈敏度很高，可以發(fā)現(xiàn)極細(xì)小的裂紋以及其他缺陷。對表面裂紋檢測靈敏度最高的仍是MT。

d.檢測成本很低，速度快

e.工件的形狀和尺寸對探傷有影響，有時因其難以磁化而無法探傷四、無損檢測滲透檢測的原理：在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過一定時間，含有熒光染料或著色染料的滲透液能夠滲進(jìn)表面開口的缺陷中；經(jīng)去除多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細(xì)管作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中；在一定的光源下（紫外線光或白光），缺陷處的滲透液痕跡被顯示，（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。四、無損檢測滲透檢測方法的能力范圍和局限性

a.滲透探傷可以用于除了疏松多孔性材料外任何種類的材料。

b.形狀復(fù)雜的部件也可用滲透探傷，并一次操作就可大致做到全面檢測。

c.同時存在幾個方向的缺陷，用一次探傷操作就可完成檢測。

d..不需要大型的設(shè)備，可不用水、電。

e.試件表面粗糙度影響大，探傷結(jié)果往往容易受操作人員水平的影響。

f.可以檢出表面開口的缺陷，但對埋藏缺陷或閉合型的表面缺陷無法檢出。

g.檢測工序多，速度慢。

h..檢測靈敏度比磁粉探傷低。

i.材料較貴、成本較高。3、無損檢測方法選擇射線檢測（原理、技術(shù)等級介紹）超聲檢測，包括：衍射時差法超聲檢測(TOFD)、可記錄的脈沖反射法超聲檢測、不可記錄的脈沖反射法超聲檢測；（原理、技術(shù)等級介紹）當(dāng)采用不可記錄的脈沖反射法超聲檢測時，應(yīng)當(dāng)采用射線檢測或者衍射時差法超聲檢測做為附加局部檢測。有色金屬制壓力容器對接接頭應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用X射線檢測；管座角焊縫、管子管板焊接接頭、異種鋼焊接接頭、具有再熱裂紋傾向或者延遲裂紋傾向的焊接接頭應(yīng)當(dāng)進(jìn)行表面檢測；鐵磁性材料焊接接頭的表面檢測應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用磁粉檢測。四、無損檢測四、無損檢測4、100%RT或UT:設(shè)計(jì)壓力大于或者等于1.6MPa的第Ⅲ類壓力容器；按照分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制造的壓力容器；采用氣壓試驗(yàn)或者氣液組合壓力試驗(yàn)的壓力容器；焊接接頭系數(shù)取1.0的以及使用后無法進(jìn)行內(nèi)