压力容器制造常规检验方法和检具

压力容器制造常规检验方法和检具韦德明 2016.6.12讲课要求：1、固定式压力容器、移动式压力容器检验项目、检验方法、检具样 板使用；2、企业常出现的问题；授课内容： 一、固定式压力容器检验项目、检验方法、检具/样板使用 材料检查1确认受压元件材料和焊接材料的质量证明书、实物和材料复验报告； 2确认受压元件材料代号标记和标记移植； 3确认主要受压元件材料发放和材料代用手续； 4确认材料检验分包项目报告的有效性。材料的复验要求：a）采购的第III类压力容器用W级锻造；b）不能确定质量证明书真实性或者对性能和化学成分有怀疑的主要受压元件材料；c）用于制造主要受压元件的境外材料；（参考固容规2.9条）d）用于制造主要受压元件的奥氏体型不锈钢开平板；e）设计文件要求进行复验的材料；f）低温容器焊条应按批进行药皮含水量或熔敷金属扩散氢含量的复验，其检验 方法按相应的焊条标准或设计文件。表1 开平操作对不锈钢材料性能的影响材料性能不同材料各性能指标相对材质证明书中对应值增加比例（）板头板中板尾平均值Rp0.212.4721.3115.4916.42Rm4.194.743.664.19A-5.78-9.28-6.04-7.03HB14.6619.2113.0916.5外观和几何尺寸检査（检具、检验样板的使用）1检查焊接接头表面质量，检查 A、B 类焊接接头的布置；2检查母材表面质量；3检查壳体的内径、长度、直线度、圆度和壁厚；4检查封头最小厚度、内表面形状偏差、直边纵向皱折深度、直边高度，封头 总深度（或封头总高度）等；5检查管口方位及尺寸；（注意新建装置的管口方位图）6检查法兰面垂直于接管及法兰面密封质量，法兰螺孔与设备主轴中心线位置， 端盖开合及联锁；7检查支座位置及地脚螺栓孔间距；8检查标志、油漆、包装；9检查设计文件规定的其他检验项目重点介绍检验方法和检具1、筒体厚度筒节厚度检查通常用超声测厚仪，筒体实测最小厚度不得小于名义厚度减钢板厚度负偏差。筒体A类埠接接头2. A、B 类焊接接头对口错边量检查A、B类焊接接头对口错边量检查可选用焊接检验尺；类焊接接头检验样板、B 类焊接接头检验样板，并辅以金属直尺、钢卷尺进行。焊缝检测尺焊接接头的对口错边量、焊缝余高，采用 A 类焊接接头检验样板。分为外弓形样a外弓形槽板内弓形样檢A类焊接接头检验样板B类焊接接头样板3、焊接接头棱角度棱角向内壁凸出，用外样板检测棱角向外壁凸出，用内样板检测4. 筒体内径和壳体内径 筒体内径和壳体内径采用钢卷尺测量筒体外周长，然后换算出筒体和壳体内 径的办法进行。5. 筒体圆度和壳体圆度 筒体圆度测定是以筒体的端面作为测量基准。筒体圆度采用钢卷尺、金属直 尺等，在筒体端面测出最大和最小直径之差。*筒体圆度测量时筒体应保证 足够的刚度或垂直立放，避免因筒体自重弯曲变形造成的测量误差。壳体圆度测量虽可用钢卷尺，但最常用的是自制可伸缩内径测量杆。内径测 量杆一端是固定的测量头，另一端是可以调节并能读数的测量头。更换接长 杆可以适应不同尺寸内径的需要。ol0aa0内咎测量杆内径测量杆 長大读数用内径测量杆测量壳体的圆度6 筒体直线度除图样另有规定外，筒体直线度允差应不大于筒体长度(L)的1%0。当直立容器的壳体长度超过30m时，其筒体直线度允差应不大于(0.5L/1000+15mm)。注：筒体直线度检查是通过中心线的水平和垂直面，即沿圆周 0、90、180、270四个部位进行测量。测量位置与筒体纵向接头焊缝中心线的距离不小于100mm 。 当 壳 体 厚 度 不 同 时 ， 计 算 直 线 度 时 应 减 去 厚 度 差 。1807.筒体长度测量和最短筒体测量采用卷尺测量筒体总长，同时测量最短筒体必须300mm.8. 封头检验 封头厚度检查：可用金属直尺、厚度卡钳、游标卡尺和超声测厚仪等，封头实测 的最小厚度不得小于封头设计规定的最小厚度。封头测厚是沿封头端面圆周 0、90、180、270四个方位在厚度必测部位检测 封头的厚度。封头形状公差：封头的端部应切边加工，以此加工面作为封头形状和几何尺寸检测的基准6.4.2用带间隙的全尺寸的内样极检査榷凰形、輙 球形封头内表面的形状偏差（见图2h缩 进尺寸为3其匱大形狀偏差外凸不得大于L25%D”内卩打不得大? 0.625%P1b检査时应 使样板垂直于特測表面对團所示的先成形后拼接制成的封头，允许样板遊开焊縫进行；E量图2凸形封头前形状蕖差检查最大与最小内直径差沿封头端部用钢卷尺或金属直尺可测得封头的最大与最小内直径差直边纵向皱折深度用比较测量法用金属直尺检查。将金属直尺尺带与封头端面直边处外表面或内表面沿圆周方面紧贴，两者的间隙则为封头直边纵向皱折深度，采用金属直尺或塞 尺测量。外圆周长：采用钢卷尺检查。总深度在封头端部相互垂直的两直径交点上放置直尺或拉紧钢丝，在直尺或钢丝交叉点 处用金属直尺或钢卷尺可测量封头总深度（封头总高度）。金属直尺或钢卷尺的 O 端（测量基准）应与封头内表面的中心点相重合直边高度（h）：用封头间隙样板和金属直尺或钢卷尺检查。直边倾斜度：用平台和直角尺检查。将封头端面放置在平台上，直角尺的底面也放置在平台上，直角尺的立面紧贴封头直边外表面，用金属直尺或塞尺测得两者的间隙则为封头直边倾斜度。外购封头质量证明文件有：受压元件（封头）产品质量证明书、封头产品合格证和封头监检证。 用于压力容器的封头的材料，应符合固容规和 GB150.2 的要求。 拼接封头的拼接焊接接头应有无损检测报告和焊缝外观检验报告。 需热处理的封头，应有热处理检验报告（含温度-时间自动记录曲线）9. 换热器管板 拼接管板，应检查确认其对接接头的射线或超声检验报告和热处理报告。 管板（钻孔前）厚度检查：管板实测最小厚度不得小于设计厚度。每块管板至少 检测5点，4个测点布置在离外圆边缘50mm处，每隔90测1点；1个测点布 置在管板中心。平面度检查：大型薄管板钻孔后易变形，其平面度检查可用金属直尺和平台。 管板孔检查：管孔检查包括管孔直径及允许偏差、孔桥宽度及允许偏差及表面质 量。管孔直径及允许偏差、孔桥宽度（终钻侧）及允许偏差检查可用内径百分表 （专检管板孔）、游标卡尺。对有胀接要求的换热器，应记录每个管板孔实测尺 寸并对管板孔进行标识，以便于试胀、胀接率的计算、胀接操作等。焊接检验焊接质量检验的重要意义1焊接工艺评定（NB/T47014转化问题/工艺评定试样问题）；2确认产品施焊过程是否符合焊接工艺文件； 3产品焊接试板数量、制作方法及过程； 4产品焊接试板性能报告，确认试验结果和审批手续； 5主要受压元件焊缝的焊工钢印或焊工代号记录或简图（不能打钢印的） 6焊缝返修的审批手续和返修工艺；7确认产品焊接试板检验分包项目报告（有效性）。8. 施焊焊工资格（范围和项目）；耐压（气液）试验对产品质量的整体考验 1检查确认耐压试验方法、试验程序、试验用仪器、仪表； 2检查确认耐压试验环境条件（安全设施、试验用液体和气体温度等）； 3监督耐压试验过程； 4检查耐压试验报告，确认试验结果符合法规标准和图样的要求。泄漏试验-对产品气密性的整体考验1检查确认气密性试验方法、试验程序、试验用仪器、仪表。 2检查确认气密性试验环境（安全设施、试验用气体温度等）。 3监督气密性试验过程。4检查气密性试验报告，确认试验结果符合法规标准和施工图样要求。二、低温绝热罐体运输车检验项目、检验方法（与固定式压力容器相同部分不再重复介绍）1、设计（移动式压力容器无容器类别划分）：结构特性、参数： 级别划分、 结构形式、技术参数、材料选用、技术要求的正确性； 盛装介质应单一种。 内容积W52.6m3,设计限速要求W80km，转弯限速要求W20km。 装设卸液泵时应同时装设卫星定位系统。2 、制造 型式报告：低温性能型式试验报告中罐箱型号是否相符，其内容及其时间、参数符合设计图样。 工信部车辆公告：车型、车辆代码是否一致（换证审查必须具备）3、工艺 排版图：开孔位置，环焊缝和防冲板的相对位置，避免重叠。 材料采购清单：要明确材料的特殊技术要求。 作业指导书：内容齐全，尤其内筒体套装、绝热层缠绕、抽真空、氦检漏、紧急切断阀功能试验要有作业文件。4、材料 主要受压元件所用材料质量证明书内容是否齐全、正确？ 复验报告（内容器用奥氏体不锈钢开平板是否按GB150.4-2011第5.1.2条进行了复验）。 罐体材料屈服强度（常温）不大于460MPa；抗拉强度上限值不大于725 MPa；屈服强度与抗拉强度比值不大于 0.85。5、现场检验 整体外观：标识、色带、警示标记清楚，符合法规标准要求，外廓几何尺寸符合 GB1589 道路行车要求。 安全防护：侧、后防护栏离地高度、静电接地带安装、轮胎护板材质、后保险杠内侧和末端承压部件的间距150mm ；灭火器。 操作箱：安全阀、紧急切断阀、压力表、温度计、阻火器等安全附件的型 号、规格、数量；安装阀门的介质流向。 测量前回转半径、离去角、后悬、间隙半径、牵引销规格等参数。6、资料检查 竣工图应包括总图、壳体图；是否按变更单进行修订。 质量证明书内容齐全、清楚、签署符合规定；应有车架底盘资料、整车检验报告和内外壳体的检验报告、安全附件合格证验证记录。 罐体纵向中心平面与车架纵向中心平面的重合度、接地电阻测试数据、防冲板间距容积、其他出厂文件按移动容规。 紧急切断阀与远控装置的功能性试验记录或报告。7、低温绝热性能指标 组装与抽真空：（GB/T4783-2007第4.6.8） 气压试验（洁净空气或氮气）（GB/T4783-2007第5.2.4） 气密性试验（按图样要求进行）（GB/T4783-2007第5.3） 冷冲击试验（图纸有要求时）（GB/T4783-2007第5.4） 容积测定（批量检验项目）（GB/T4783-2007第5.5） 氦质谱检漏（GB/T4783-2007第5.6） 封口真空度测量（GB/T4783-2007第5.7） 漏气速率检测（GB/T4783-2007第5.8） 漏放气速率检测（GB/T4783-2007第5.9） 静态蒸发率检测（批量检测）（GB/T4783-2007第5.10）8、车辆性能 路跑试验记录及其复验性能记录或报告。 转弯半径检测、转弯速度检测三、罐式集装箱检验要点同低温绝热罐体运输车检查要点（车辆性能项目除外） 需增加：1. 设计文件应明确运输方式：（铁路+水路+公路、水路+公路、公路）2. 应有中国船级社的型式试验报告，型号与产品相符，试验时间应在低温性能型式试验之前完成。3. 集装箱角件生产单位应有船级社的制造许可证书，角件应有质量证明书；角柱、端梁及侧梁用钢材应有质量证明书。4. 集装箱框架焊接接头应进行表面检测。5. 角柱和角件焊接后应按引用标准规定进行拉力试验，应有试验装置、试验 记录或报告。6. 仅参与公路运输的集装箱应在明显部位喷涂或粘贴禁止堆码的警示性标志压力容器制造评审（取证/换证）中常见问题汇总一、产品档案目录的准备：1）换证评审抽取档案资料的一般原则：2）企业应该如何准备产品档案目录：3）抽取档案后，应当天送给评审老师。二、产品档案的内容：固容规4.1.4 产品出厂资料：*压力容器产品合格证、产品质量证明文件（包括主要受压元件材质证明书、材料清单、质量计划或检验计划、结构尺寸检查报告、焊接记录、无损检验报告、热处理报告及自动记录曲线、耐压试验报 告及泄露试验报告等）和产品铭牌的拓印件或复印件、竣工图 和制造许可证复印件。*特种设备制造监督检验证书（适用于实施监督检验的产品）*设计单位提供的压力容器设计文件（强度计算书及III类容器需要的风险评 估报告）。三、产品档案的内容：1、企业存档的产品档案分三部分内容：*设计文件：（与设计部存档的设计文件不同），这里主要是全套施工图、 计算书和风险评估报告（三类），与设计单位来往的设计修改 函件。*产品质量证明书，固容规规定的内容，重点强调此份文件必须与送 达客户的文件完全一致。*工艺文件及检验资料、过程控制文件、等等2、这三份文件应单独装订成册，归档在一个文件盒/袋内。四、关于施工图和竣工图1、施工图：*施工图的有效性审查：时间、设计单位一致性、采用标准是否得当等等2、竣工图：*竣工图章的审查、设计修改及制造修改是否全部记录其中。问：客户提供的竣工图或客户存档的施工图是否可以用于制造？五、最高允许工作压力与最大工作压力： 在产品铭牌和产品数据表中有一栏最高允许工作压力，企业往往填错，错写 成最大工作压力。1、最高允许工作压力：在 GB150.1 第 3.1.6 条规定在指定的温度下，容器顶部所允许承受的最大压力。该压力是根据容器 各受压元件的有效厚度，考虑该元件承受的所有载荷计算得到 取最小值。注：当压力容器的设计文件没有给出最高允许工作 压力时，则可以认为设计压力就是最高允许工作压力。2、最大工作压力：工况时出现的最大工作压力。*最高允许工作压力设计压力最大工作压力。*当压力容器出现最高允许工作压力时，该容器的某一部件开始出现失效。六、设计图必须给出最高允许工作压力的条件：固容规3.2.4 条规定：对于带有安全阀、爆破片等超压卸放装置的压 力容器，如果设计时提出气密试验要求，设计者应给出该压力 容器的最高允许工作压力。注意：两个条件 安全阀和气密试验 则最高允许工作压力。关键问题：此时的水压试验压力往往错误。很多施工图中，水压试验压力是 1.25 倍的设计压力。应该是1.25 倍的最高 允许工作压力。很多类似的错误在评审中发现，水压试验压力低了，不满足固容规要求。七、产品质量证明文件中主要受压元件材质证明书、材料清单的关系1、材料清单：指所有受压元件的清单。与老容规的主要受压元件清单不同，这份清单中应列出材质号、规格、 状态、和入厂标识（便于跟踪查找）。2、主要受压元件材质证明书应提供复印件。（所有的主要受压件均提供） 很多制造厂还是按照老容规的习惯，仅仅填写主要受压元件的清单，一般的 受压元件则没有跟踪号，无从查找。例如小规格的螺栓螺母， 小规格的法兰等等。八、螺栓螺母的常见错误1、螺栓螺母的标准是HG/T20613（欧系 PN 系列）HG/T20634（美系 class 系列）这些是通用的螺栓螺母，仅仅符合这些标准还不够。2、螺栓螺母还要符合GB150.2的要求1）必须采用优质钢，即带 A 的，如 35CrMoA.2）必须有冲击功要求，冲击值符合 GB150.23、所有的螺栓螺母必须有规范的材料质量证明书，有入厂标识，可以跟踪查找。九、关于封头成形1、封头成形有常温旋压、常温冲压和热冲压。在封头质量证明书中应注明。2、封头旋压成形：除奥氏体不锈钢外，其余材料封头成型后需要做消除应 力热处理。目前，国外客户或工程公司对奥氏体不锈钢旋压或冷冲压也需 要固溶处理。3、封头常温冲压成形，需要计算材料的变形量，特别是小尺寸封头（管帽）， 变形量超标，需要做消除应力热处理。4、封头热冲压：成型后需做回复材料性能热处理。正火/固溶/正火+回火等等。对于Q345R.十、关于板材的正火状态和超探。1、钢板超声检测厚度12mm的碳素钢和低合金钢板，用于制造压力容器壳体时，符合下列条件之一的，应逐张进行超声检测。1）盛装介质毒性程度为极度、高度危害的；2）在湿硫化氢腐蚀环境中使用的；（液化石油气应注明 H2S 的含量，不注明 的，视为湿硫化氢腐蚀环境）。3）设计压力10MPa的高压容器；4）本规程应用标准中要求逐张进行超声检测的。钢板超声检测合格级别为NB/T47013.3 II级十一、关于板材的正火状态和超探。GB150.2中4.1.4条下列碳素钢和低合金钢钢板，应在正火状态下使用：a）用于多层容器内筒的 Q245R 和 Q345R；b）用于壳体的厚度大于 36mm 的 Q245R 和 Q345R；c）用于其他受压元件（法兰、管板、平盖等）的厚度大于 50mm 的 Q245R 和Q345R。十二、关于板材超探的常见错误。施工图样规定板材应逐张进行超声检测时，制造厂提供的板材超探报告经常出现以下错误：1、100%超探时，未画出100mm检查网格线。2、焊缝坡口 50mm范围内未进行再次扫查，并出具报告。十三、关于锻件超声波报告结论。III级锻件需提供超声检查报告。很多锻件厂家或制造厂提供的锻件报告是该锻件经100%UT,符合NB/T47013.3 I级。这是错误的，对于锻件来说， NB/T47013.3 是操作标准，验收标准是锻件标准NB/T47008中5.8.2条表4写出单个缺陷、底波降低量和密集缺陷的级别。对于低温锻件和不锈钢锻件则对应相应标准。十四、关于境外材料的使用-境外制造的材料1）境外牌号的材料应当是境外压力容器现行标准规范允许使用且有使用 实例的材料，使用范围符合境外相应产品标准的规定；如本规程引用标准列中有 相近化学成分和力学性能的牌号时，其使用范围还应符合本规程的规定。如 SA516 Gr70 与 Q345R 相当。2）境外牌号材料的技术要求不得低于境内相近牌号材料的技术要求。（如 硫磷含量等）3）材料质量证明书应符合本规程2.1的规定。4）对质量证明书进行审核，对材料的化学成分和力学性能进行复验，符 合本规程及相应材料标准的要求才可用。5）用于焊接结构压力容器受压元件的材料，在首次使用前应掌握其焊接 性能并进行焊接工艺评定。6）对于标准Rm540MPa ,设计温度低于-40C的低合金钢，按照1.9条进 行技术评审。十五、关于境外材料的使用-境内制造的境外牌号材料。符合本规程2.9 . 1的各项要求（共6条） 。对2. 9 . 1（6 ）以外的钢板（带） ， 还应当进行技术审查（何单位？），审查内容包括材料制造单位的相关条件和钢 板的制造或试制技术条件（包括供货技术条件）。境外牌号材料的选用：设计单位若选用境外牌号材料，应当在设计文件中 充分说明其必要性和经济性。（这是贸易壁垒条款，目前执行困难。）十六、GB150.2关于钢管的选用GB/T8163中10、20钢和Q345D钢管的使用规定：1）不得使用换热管；2）设计压力不大于 4.0MPa;3）10、20钢和Q345D钢管的使用温度下限为-10C、0C和-20C；4）钢管壁厚不大于 10mm；5）不得使用毒性程度为极度和高度危害的介质。（主要原因是 S、 P 含量 偏高，容易脆断。）GB9948 中中 10、20钢管的使用规定：1）外径70mm，且壁厚6.5mm的10、20钢管，应分别做-20C和0C 的冲击试验，3个纵向标准试样的冲击功平均值231J。2） 10、20钢管的使用温度下限为-20C和0C；GB6479中20和16Mn钢管的使用规定：1）外径70mm，且壁厚6.5mm的20和16Mn钢管，应分别做0C和-20C的冲击试验，3个纵向标准试样的冲击功平均值231J和34J。2）20和16Mn钢管的使用温度下限为0C和-20C；3）钢中含硫量0.020%；（标准中SW0.030%）；十七、关于无损检测分包公司出具的报告。 对于无损检测分包的企业，分包方提供的无损检测报告不规范。例如：RT报告仅仅提供评片记录，记录上有2个二级RT人员签字，这是 不够的。应提供正式的报告，报告上还应有无损检测公司技术负责人的签字，并 盖有无损检测公司的印章。这是公司之间的行为，为了防止私下交易，出现问题后无损检测公司不认 账，所以必须出具正式的无损检测报告。现实是很多企业没有拿到正式的报告。十八、关于封头成型后厚度压力容器封头标准GB/T25198-2010, 般情况下设计者均标注封头最小 厚度，如果设计图样没有标注最小成形厚度，执行封头标准是钢板名义厚度减去 板材负偏差0.3mm。很多情况下发现封头厚度不够，安全质量存在问题。十九、关于小直径接管与法兰 B 类焊缝和小直径接管与筒体 D 类焊缝的 100%MT问题图样对于小于250mm的接管与法兰B类焊缝不采用100%RT，采用 100%MT，当接管小于75mm时，100%MT无法实现，很多制造厂在没有做的情 况下，出具了 100%MT报告，这往往是假报告。二十、关于压力容器水压试验压力 图样中一般标明立置水压试验压力和卧置水压试验压力，如果未标明，在 卧置水压时工艺人员应考虑设备高度，也就是说图样注明的水压试验压力+设备 高度产生的水静压力。 对于低压的塔器来说，设备高度产生的水柱静压力值得 关注。二十二、关于档案室的检查 评审第一天现场巡视，档案室是必查项目。很多企业档案室不符合要求。 压力容器产品档案室需独立的房间，档案装订成册放入档案盒或袋中，按 年份整齐地放入档案柜中。档案室需建立登记台账和借阅台账，专人管理。 产品档案应及时归档，不允许档案在私人手中，长时间不归档，会丢失， 给公司造成损失。产品档案年限是压力容器使用年限，通常不少于 15 年。 射线底片存放室，还要求除湿设备及温湿度记录仪。二十三、关于焊材库1、焊材一级库焊材标识中没有焊材入库检验编号、规格、数量等标识； 焊材存在不同批号编制同一入库检验编号和混批堆放的现象；未按规定对焊材库 每包/捆/盘焊材实施入库检验编号标识和检验确认标识。2、焊材二级库烘烤箱内的焊材未对每层烘烤、保温的焊材牌号、规格、 焊材入库检验编号进行标识，不便于追踪3、焊材的发放与回收管理混乱。详解焊材为什么要回收。二十四、资源条件方面存在问题1、企业的无损检测人员资格证书未按规定进行职业资格注册。2、企业的射线检测曝光室不能满足生产需要；有的企业暗室处理条件不 满足显影、定影药液温度控制要求。3、企业的压力试验场地的安全防护措施需要完善。详解。4、有的企业压力容器制造车间的起吊能力不满足许可条件的规定， 有的企业吊车未完成使用登记。5、有的企业未按规定为专业技术人员、焊工和无损检测人员等相关人员 缴纳社会保险。6、有的单位缺少冲击试样缺口加工设备或缺口检验用投影仪，有的单位 缺少低温冲击试验装置。7、检测器具不齐全，例如：缺少测量圆度的拉杆尺或测距仪、测量液位 计上下法兰面的形位偏差的铅锤、测量法兰平面倾斜度的直角尺、测量纵缝的自 制检验样板等器具。谢谢大家！