《压力容器定期检验规则》(2004)有关无损检测的规定
第一章 总则
第一条 为了保证在用压力容器定期检验工作的质量,确保压力容器安全运行,防止事故发生,根据《特种设备安全监察条例》、《压力容器安全技术监察规程》(以下简称《容规》)的有关规定,制定本规则。
第二条本规则适用于属于《容规》适用范围的压力容器的年度检查和定期检验。其中,在用罐车(以下简称罐车)、在用罐式集装箱(以下简称罐式集装箱)的年度检查和定期检验,除符合本规则正文的有关要求外,还应当遵照本规则附件一《移动式压力容器定期检验附加要求》的规定。
在用医用氧舱(以下简称医用氧舱)的年度检查和定期检验应当按本规则附件二《医用氧舱定期检验要求》进行。
第三章全面检验
第二十一条全面检验前,使用单位做好有关的准备工作,检验前现场应当具备以下条件:
(一)影响全面检验的附属部件或其他物体,应当按检验要求进行清理或者拆除;
(二)为检验而搭设的脚手架、轻便函梯等设施必须安全牢固(对离地面3m以上的脚手架设置安全护栏);
(三)需要进行检验的表面,特别是腐蚀部位和可能产生裂纹性缺陷的部位,必须彻底清理干净,母材表面应当露出金属本体,进行磁粉、渗透检测的表面应当露出金属光泽;
(四)被检容器内部介质必须排放、清理干净、用盲板从被检容器的第一道法兰处隔断所有液体、气体或者蒸汽的夹源,同时调协明显的隔离标志。禁止用关闭阀门代替盲板隔断;
(五)盛装易燃、助燃、毒性或者窒息性介质的,使用单位必须进行置换、中和、消毒、清洗,取样分析,分析结果必须达到有关规范、标准的规定。取样分析的间隔时间,应当在使用单位的有关制度中做出规定。盛装易燃介质的,严禁用空气置换;
(六)人孔和检查孔打开后,必须清除所有可能滞留的易燃、有毒、有害气体。压力容器内部空间的气体含氧量应当在18%-23%(体积比)之间。必要时,还应当配备通风、安全干救护等设施;
(七)高温或者低温条件下运行的压力容器,按照操作规程的要求缓慢地降温或者升温,使用之达到可以进行检验工作的程度,防止造成伤害;
(八)能够转动的或者其中有可动部件的压力容器,应当锁住开关,固定牢靠。移动式压力空器检验时,应当采取措施防止移动;
(九)切断与压力容器有关的电源,设置明显的安全标志。检验照明用电不超过24V,引入容器内的电缆应当绝缘良好,接地可靠;
(十)如果需现场射线检测时,应当隔离出透照区,设置警示标志;
(十一)全面检验时,应当有专人监护,并且有可靠的联络措施;
(十二)检验时,使用单位压力容器管理人员和相关人员到场配合,协助检验工作,负责安全监护。
第二十二条检验人员认真执行使用单位有关动火、用电、高空作业、罐内作业、安全防护、安全监护等规定,确保检验工作安全。
第二十三条检验用的设备和器具应当有效的检定或者校准期内。在易燃、易燃场所进行检验时,应当采用防爆、防火花型设备、器具。
第二十四条检验的一般程序包括检验前准备、全面检验、缺陷及问题的处理、检验结果汇总、结论和出具检验报告等常规要求(见图5),检验人员可以根据实际情况,确定检验项目,进行检验工作。
第二十五条检验的具体项目包括宏观(外观、结构以及几何尺寸)、保温层隔热层衬里、壁厚、表面缺陷、埋藏缺陷、材质、紧固件、强度、安全附件、气密性以及其他必要的项目。
(一)检验的方法以宏观检查、壁厚测定、表面无损检测为主,必要时可以采用以下检验方法:
1.超声检测;
2.射线检测;
3.硬度测定;
4.金相检验;
5.化学分析或者光谱分析;
6.涡流检测;
7.强度校核或者应力测定;
8.气密性试验;
9.声发射检测;
10.其他。
(五)表面无损检测
1.有以下情况之一的,对容器内表面对接焊缝进行磁粉或者渗透检测,检测长度不少于每条对接焊缝长度的20%。
(1)首次进行全面检验的第三类压力容器;
(2)盛装介质有明显应力腐蚀倾向的压力容器;
(3)Cr—Mo钢制压力容器;
(4)标准抗拉强度下限σb≥540MPa钢钢制压力容器。
在检测中发现裂纹,检验人员应当根据可能存在的潜在缺陷,确定扩大表面无损检测的比例;如果扩检中仍发现裂纹,则应当进行全部焊接接头的表面无损检测。内表面的焊接接头已有裂纹的部位,对其相应外表面的焊接接头应当进行了抽查。
如果内表面无法进行检测,可以在外表面采用其他方法进行检测。
2.对应力集中部位、变形部位,异种钢焊接部位、奥氏体不锈钢堆焊层、T型焊接接头、其他有怀疑的焊接接并没有,补焊区,工卡具焊迹、电弧损伤处和易产生裂纹部位,应当重点检查。
3.有晶间腐蚀倾向的,可以采用金相检验检查。
4.绕带式压力容器的钢带始、末端焊接接头,应当进行表面无损检测,不得有裂纹。
5.铁磁性材料的表面无损检测优先选用磁粉检测。
6.标准抗拉强度下限σb≥540MPa钢制压力容器,耐压试验后应当进行表面无损检测抽查。
(六)埋藏缺陷检测
1.有以下情况之一时,应当进行射线检测或者超声检测抽查,必要时相互复检;
(1)使用过程中补焊过的部位;
(2)检验时发现焊缝表面裂纹,认为需要进行焊缝埋藏缺陷检查的部位;
(3)错边量和棱角度超过制造标准要求的焊缝部位;
(4)使用中出现焊接接头泄漏的部位及其两端延长部位;
(5)承受交变载荷设备的焊接接头和其他应力集中部位;
(6)有衬里或者因结构原因不能进行内表面检查的外表面焊接接头;
(7)用户要求或者检验人员认为有必要的部位。
已进行过此项检查的,再次检验时,如果无异常情况,一般不再复查。
2.抽查比例或者是否采用其他检测方法复验,由检验人员根据具体情况确定。
3.必要时,可以用声发射判断缺陷的活动性。
(八)对无法进行内部检查的压力容器,应当采用可靠检测技术(例如内窥镜、声发射、超声检测等)从外部检测内表面缺陷。
(九)紧固件检查
对主螺栓应当逐个清洗,检查其损伤和裂纹情况,必要时进行无损检测。重点检查螺纹及过渡部位有无环向裂纹。
(十二)气密性试验
6.对长管拖车中的无缝气瓶(气密)试验时可以按相应的标准进行声发射检测。
第四章耐压试验
第三十四条压力容器液压试验后,符合以下条件为合格;
(一)无渗漏;
(二)无可见的变形;
(三)试验过程中无异常的响声;
(四)标准抗拉强度下限σb≥540MPa钢制压力容器,试验后经过表面无损检测未发现裂纹。
第五章安全状况等级评定
第四十二条内表面焊缝咬边深度不超过0.5mm、咬边连续长度不超过100mm,并且焊缝两侧咬边总长度不超过该焊缝长度的10%时,外表面焊缝咬边深度不超过1.0mm、咬边连续长度不超过100mm、并且焊缝两侧咬边总长度不超过该焊缝总长度的15%时,其评定如下:
(一)对一般压力容器不影响定级,超过时应当予以修复;
(二)对有特殊要求的压力容器或者罐车,检验时如果未查出新生缺陷(例如焊趾裂纹),可以定为2级或者3级,查出新生缺陷或者超过上述要求的,应当予以修复;
(三)低温压力容器不允许有焊缝咬边。
第四十四条错边量和棱角度超出相应的制造标准,根据以下具体情况进行综合评定:
(一)错边量和棱角度尺寸在表2范围内,容器不承受疲劳载荷并且该部位不存在裂纹、未熔合、未焊透等严重缺陷时,可以定为3级或者4级;
(二)错边量和棱角度在上表范围内,但该部位伴有未熔合、未焊透等严重缺陷时,应当通过应力分析,确定能否继续使用。在规定的操作条件下和检验周期内,能安全使用的定为4级。
表2错边量和棱角尺寸范围 单位:mm
对口处钢材厚度t |
错边量 |
棱角度 |
≤20 |
≤1/3t且≤5 |
≤(1/10t+3)且≤8 |
>20—50 |
≤1/4t且≤8 |
|
>50 |
≤1/6t且≤20 |
|
对所有厚度锻焊容器 |
≤1/6t且≤8 |
注:测量棱角度所用样板按相应制造标准的要求选取。
第四十五条制造标准允许的焊缝埋藏缺陷,不影响定级;超出制造标准的,按以下要求划分安全状况等级:
(一)单个圆形缺陷的长径大于壁厚的1/2或者大于9mm时,定为4级或者5级;圆形缺陷的长径小于壁厚的1/2并且小于9mm的,其相应的安全状况等级见表3和表4。
表3按规定只要求局部无损检测的压力容器(不包括低温压力容器)
实测厚度mm 安全状况等级 |
10X10 |
10X20 |
10X30 | |||
t≤10 |
10<t≤15 |
15<t≤25 |
25<t≤50 |
50<t≤100 |
t>100 | |
2或者3 |
6-15 |
12-21 |
18-27 |
24-33 |
30-39 |
36-45 |
4或者5 |
>15 |
>21 |
>27 |
>33 |
>39 |
>45 |
注:圆形缺陷尺寸换算成缺陷点数,以及不计点数的缺陷尺寸要求,见JB4730的规定。
表4按规定要求100%无损检测的压力容器(包括低温压力容器)
实测厚度mm 安全状况等级 |
10X10 |
10X20 |
10X30 | |||
t≤10 |
10<t≤15 |
15<t≤25 |
25<t≤50 |
50<t≤100 |
t>100 | |
2或者3 |
3-12 |
6-15 |
9-18 |
12-21 |
15-24 |
18-27 |
4或者5 |
>12 |
>15 |
>18 |
>21 |
>24 |
>27 |
注:圆形缺陷尺寸换算成缺陷点数,以及不计点数的缺陷尺寸要求,见GB3323的规定。
(二)非圆形缺陷与相应的安全状况等级,见表5和表6。
表5一般压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等级
缺陷位置 |
缺陷尺寸 |
安全状况等级 | ||
未熔合 |
未焊透 |
条状夹渣 | ||
球壳对接焊缝; 圆筒体纵焊缝,以及与封头连接的环焊缝 |
H≤0.1t 且H≤2mm L≤2t |
H≤0.15t 且H≤3mm L≤3t |
H≤0.2t 且H≤4mm L≤6t |
3 |
圆筒体球环焊缝 |
H≤0.15t 且H≤3mm L≤4t |
H≤0.2t 且H≤4mm L≤6t |
H≤0.25t 且H≤5mm L≤12t |
表6有特殊要求的压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等级
缺陷位置 |
缺陷尺寸 |
安全状况等级 | ||
未熔合 |
未焊透 |
条状夹渣 | ||
球壳对接焊缝; 圆筒体纵焊缝,以及与封头连接的环焊缝 |
H≤0.1t 且H≤2mm L≤t |
H≤0.15t 且H≤3mm L≤3t |
H≤0.2t 且H≤4mm L≤3t |
3或者4 |
圆筒体球环焊缝 |
H≤0.15t 且H≤3mm L≤2t |
H≤0.2t 且H≤4mm L≤4t |
H≤0.25t 且H≤5mm L≤6t |
注:(1)表5、表6中H是指缺陷在板厚方向的尺寸,亦称缺陷高度:L是指缺陷长度;单位为mm。对所有超标非圆形缺陷均应测定其长度和自身高度,并且在下次检验时对缺陷尺寸进行复验。
(2)表6所指有特殊要求的压力容器主要包括承受疲劳载荷的压力容器,采用应力分析设计的压力容器,盛装极度、高度危害介质的压力容器,盛装易燃爆介质的大型压力容器,材料的标准抗拉强度下限σb≥540MPa钢制压力容器等。
(三)如果能采用有效方式确认缺陷是非活动的,则表5、表6中的缺陷长度容限值可以增加50%。
第四十六条有夹层的,其安全状况等级划分如下:
(一)与自由表面平行的夹层,不影响定级;
(二)与自由表面夹角小于10°的夹层,可以定为2级或者3级;
(三)与自由表面夹角大于或者等于10°的夹层,检验人员可以采用其他检测或者分析方法综合判定,确认夹层不影响容器安全使用的,可以定为3级,否则定为4级或者5级。