承壓設(shè)備特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)相關(guān)知識(shí)

1、承壓設(shè)備特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)相關(guān)知識(shí)第一部分 金屬材料及熱處理基本知識(shí)一， 材料性能：通常所指的金屬材料性能包括兩個(gè)方面：1， 使用性能 即為了保證機(jī)械零件、設(shè)備、結(jié)構(gòu)件等能夠正常工作，材料所應(yīng)具備的性能，主要有力學(xué)性能（強(qiáng)度、硬度、剛度、塑性、韌性等），物理性能（密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、熱膨脹性等）。使用性能決定了材料的應(yīng)用范圍，使用安全可靠性和壽命。2， 工藝性能 即材料被制造成為零件、設(shè)備、結(jié)構(gòu)件的過(guò)程中適應(yīng)的各種冷、熱加工的性能，如鑄造、焊接、熱處理、壓力加工、切削加工等方面的性能。工藝性能對(duì)制造成本、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。二，材料力學(xué)基本知識(shí) 金屬材料在加工和使用過(guò)程中都要承受不同形

2、式外力的作用，當(dāng)達(dá)到或超過(guò)某一限度時(shí)，材料就會(huì)發(fā)生變形以至于斷裂。材料在外力作用下所表現(xiàn)的一些性能稱(chēng)為材料的力學(xué)性能。承壓類(lèi)特種設(shè)備材料的力學(xué)性能指標(biāo)主要有強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性等。這些指標(biāo)可以通過(guò)力學(xué)性能試驗(yàn)測(cè)定。1，強(qiáng)度 金屬的強(qiáng)度是指金屬抵抗永久變形和斷裂的能力。材料強(qiáng)度指標(biāo)可以通過(guò)拉伸試驗(yàn)測(cè)出?？估瓘?qiáng)度b和屈服強(qiáng)度s是評(píng)價(jià)材料強(qiáng)度性能的兩個(gè)主要指標(biāo)。一般金屬材料構(gòu)件都是在彈性狀態(tài)下工作的。是不允許發(fā)生塑性變形，所以機(jī)械設(shè)計(jì)中一般采用屈服強(qiáng)度s作為強(qiáng)度指標(biāo)，并加安全系數(shù)。2，塑性 材料在載荷作用下斷裂前發(fā)生不可逆永久變形的能力。評(píng)定材料塑性的指標(biāo)通常用伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。伸長(zhǎng)率=（L1L

3、0）/L0100% L0-試件原來(lái)的長(zhǎng)度 L1-試件拉斷后的長(zhǎng)度斷面收縮率=（A1A0）/A0100% A0-試件原來(lái)的截面積 A1-試件拉斷后頸縮處的截面積斷面收縮率不受試件標(biāo)距長(zhǎng)度的影響，因此能夠更可靠的反映材料的塑性。對(duì)必須承受強(qiáng)烈變形的材料，塑性?xún)?yōu)良的材料冷壓成型的性能好。3，硬度 金屬的硬度是材料抵抗局部塑性變形或表面損傷的能力。硬度與強(qiáng)度有一定的關(guān)系，一般情況下，硬度較高的材料其強(qiáng)度也較高，所以可以通過(guò)測(cè)試硬度來(lái)估算材料強(qiáng)度。另外，硬度較高的材料耐磨性也較好。 工程中常用的硬度測(cè)試方法有以下四種（1） 布氏硬度HB （2）洛氏硬度HRc（3）維氏硬度HV（4） 里氏硬度HL4，沖擊

4、韌性 指材料在外加沖擊載荷作用下斷裂時(shí)消耗的能量大小的特性。材料的沖擊韌性通常是在擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)是測(cè)定的，擺錘沖斷試樣所作的功稱(chēng)為沖擊吸收功。以Ak表示，Sn為斷口處的截面積，則沖擊韌性ak=Ak/Sn。在承壓類(lèi)特種設(shè)備材料的沖擊試驗(yàn)中應(yīng)用較多。三 金屬學(xué)與熱處理的基本知識(shí)1，金屬的晶體結(jié)構(gòu)-物質(zhì)是由原子構(gòu)成的。根據(jù)原子在物質(zhì)內(nèi)部的排列方式不同，可將物質(zhì)分為晶體和非晶體兩大類(lèi)。凡內(nèi)部原子呈現(xiàn)規(guī)則排列的物質(zhì)稱(chēng)為晶體，凡內(nèi)部原子呈現(xiàn)不規(guī)則排列的物質(zhì)稱(chēng)為非晶體，所有固態(tài)金屬都是晶體。 晶體內(nèi)部原子的排列方式稱(chēng)為晶體結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的晶體結(jié)構(gòu)有：（1）體心立方晶格，如金屬-鐵、鐵、-Ti、Cr、V等。（2

5、）面心立方晶格，如金屬-鐵、AI、Cu、Ni等。（3）密排六方晶格，如金屬M(fèi)g、Zn、-Ti 等。實(shí)際使用的金屬是由許多晶粒組成的，叫做多晶體。每一晶粒相當(dāng)于一個(gè)單晶體，晶粒內(nèi)的原子排列是相同的，但不同晶粒的原子排列的位向是不同的，晶粒之間的界面稱(chēng)為晶界。晶界容易產(chǎn)生缺陷。高溫的液態(tài)金屬冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)金屬的過(guò)程是一個(gè)結(jié)晶過(guò)程態(tài)，即原子由不規(guī)則狀態(tài)（液態(tài)）過(guò)渡到規(guī)則狀態(tài)（固態(tài)）的過(guò)程。2，鐵碳合金的基本組織通常把鋼和鑄鐵統(tǒng)稱(chēng)為鐵碳合金，因?yàn)殇摵丸T鐵的成分雖然復(fù)雜，但是基本上是鐵和碳兩種元素組成的。一般把含碳0.02%-2%的稱(chēng)為鋼，含碳量大于2%的稱(chēng)為鑄鐵。碳含量對(duì)鋼鐵的性質(zhì)有決定性的影響。碳含

6、量低，其性質(zhì)是“強(qiáng)而韌”， 碳含量高，其性質(zhì)是“弱而脆”， 鐵碳合金FeFeC的金相結(jié)構(gòu)有以下幾種：（1）鐵素體，（2）奧氏體，（3）滲碳體承壓類(lèi)特種設(shè)備常用的碳素鋼含碳量一般低于0.25%。1， 熱處理的一般過(guò)程 熱處理是將固態(tài)金屬及合金按預(yù)定要求進(jìn)行加熱，保溫和冷卻，以改變其內(nèi)部組織，從而獲得所要求性能的一種工藝過(guò)程。在實(shí)際生產(chǎn)中，熱處理過(guò)程是比較復(fù)雜的，但是其基本工藝過(guò)程是由加熱，保溫和冷卻三個(gè)階段構(gòu)成的，溫度和時(shí)間是影響熱處理的主要因素，任何熱處理過(guò)程都可以用溫度-時(shí)間曲線來(lái)說(shuō)明。2， 承壓類(lèi)特種設(shè)備常用熱處理工藝 根據(jù)鋼在加熱和冷卻時(shí)的組織和性能變化規(guī)律，熱處理工藝分為退火、正火、淬

7、火、回火、化學(xué)熱處理等。（1） 退火-將鋼件加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間后緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。根據(jù)鋼的成分和目的的不同，退火又分為完全退火、不完全退火、消除應(yīng)力退火等，承壓類(lèi)特種設(shè)備的消除應(yīng)力退火處理主要指焊后熱處理（PWHT），也有在焊接過(guò)程中間和冷變形加工后進(jìn)行消除應(yīng)力處理的，其目的主要是消除焊接過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力及冷作硬化。（2） 正火-將鋼件加熱到Ac3或Acm以上3050，保溫一定時(shí)間后在空氣中冷卻的熱處理工藝。正火的目的和退火基本相同，主要是細(xì)化晶粒，均勻組織，降低內(nèi)應(yīng)力，正火和退火的不同之處在于前者的冷卻速度較快，過(guò)冷度較大，鋼正火后的強(qiáng)度、硬度、韌性都

8、比退火高。（3） 淬火-將鋼件加熱到臨界溫度以上，經(jīng)過(guò)適當(dāng)保溫后快冷，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的過(guò)程。材料通過(guò)淬火獲得馬氏體組織，可以提高其強(qiáng)度、硬度，這對(duì)于軸承、模具等工件是有用的，但是馬氏體硬而脆，韌性差，內(nèi)應(yīng)力很大，容易產(chǎn)生裂紋，所以承壓類(lèi)特種設(shè)備材料和焊縫的組織一般不希望出現(xiàn)馬氏體。（4） 回火-將經(jīng)過(guò)淬火的鋼件加熱到Ac1以下的適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間后，然后用符合要求的方法冷卻（通常是空冷），以獲得所需組織和性能的熱處理工藝。回火的目的是降低材料的內(nèi)應(yīng)力，提高韌性。通過(guò)調(diào)整回火溫度，可獲得不同的強(qiáng)度、硬度、韌性，以滿(mǎn)足所要求的力學(xué)性能。按回火溫度的不同可將回火分為低溫、中溫、高溫回火三種

9、。四，承壓類(lèi)特種設(shè)備常用材料 承壓類(lèi)特種設(shè)備都是在承壓狀態(tài)下運(yùn)行，材料要承受較大的工作應(yīng)力，有些還要同時(shí)承受高溫和腐蝕介質(zhì)的作用，工作條件惡劣，如果在使用過(guò)程中發(fā)生破壞性事故，將會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p失，因此，對(duì)承壓類(lèi)特種設(shè)備的材料有一定的要求。 承壓類(lèi)特種設(shè)備常用材料很多，下面簡(jiǎn)單介紹1， 鋼的分類(lèi)和命名方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T330491鋼分類(lèi)中規(guī)定，鋼的分類(lèi)分為“按化學(xué)成份分類(lèi)”和“按主要質(zhì)量等級(jí)和主要性能及使用特性分類(lèi)”。 按化學(xué)成份分類(lèi)，鋼可分為非合金鋼，低合金鋼，合金鋼三大類(lèi)。 A， 碳鋼的分類(lèi)和命名： 按含碳量分為： （1）低碳鋼，C0.25%（2）中碳鋼，C=0.25%-0.6% （3）高碳

10、鋼，C0.6%按質(zhì)量分為： （1）普通碳素鋼，S0.050%，P0.045%（2）優(yōu)質(zhì)碳素鋼，S0.040%，P0.040%（3）高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼，S0.030%，P0.035% B，合金鋼的分類(lèi)和命名： 為了改善鋼的性能，在鋼中特意加入了除鐵和碳以外的其它元素。這類(lèi)鋼稱(chēng)為合金鋼。 按合金元素的加入量分為： （1）低合金鋼，合金總量不超過(guò)5%；（2）中合金鋼，合金總量5%-10%；（3）高合金鋼，合金總量超過(guò)10%；2，承壓類(lèi)特種設(shè)備常用碳素鋼牌號(hào)鍋爐和壓力容器常用的碳素鋼牌號(hào)有Q235AF、Q235A、Q235B、Q235C、20g、20R等，壓力管道常用的碳素鋼牌號(hào)有10#、20#鋼等，它們

11、都是低碳鋼，一般以熱軋或正火狀態(tài)供貨，正常的金相組織為鐵素體FC+珠光體P。碳是碳素鋼中的主要合金元素，含碳量增加，鋼的強(qiáng)度增加，但塑性、韌性降低，焊接性能變差，淬硬傾向變大，因此制作焊接結(jié)構(gòu)的鍋爐和壓力容器所使用的碳素鋼。含彈量一般不超過(guò)0.25%。 3，承壓類(lèi)特種設(shè)備常用合金鋼牌號(hào) 鍋爐用低合金鋼牌號(hào)有16Mng、15MnVg 、18MnMoNbg等 壓力容器用低合金鋼牌號(hào)有16MnR、15MnVR、18MnMoNbR、07MnCrMoVR等壓力管道用低合金鋼牌號(hào)有09MnV 、16Mn、12CrMo、12Cr1MoV等， 除此之外，鍋爐和壓力容器因?yàn)橛猛静煌?，還用到其它特殊材料，如低溫容

12、器要用低溫用鋼，高壓鍋爐用低合金鋼耐熱鋼等等。 4，奧氏體不銹鋼 奧氏體不銹鋼的種類(lèi)有以Cr為主加元素的鐵素體不銹鋼（0Cr13，1Cr17等）和馬氏體不銹鋼（1Cr13，2Cr13等），以Cr、Ni為主加元素的奧氏體不銹鋼（0Cr18Ni9，00Cr18Ni10等），其中奧氏體不銹鋼在壓力容器中得道廣泛應(yīng)用。 奧氏體不銹鋼的機(jī)械性能較好，屈服點(diǎn)低，塑性、韌性好，可做低溫用鋼和耐熱鋼，其常用牌號(hào)是1Cr18Ni9，它具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。在氧化性和某些還原性介質(zhì)中耐腐蝕性很高，但是在敏化狀態(tài)，存在晶階腐蝕性，并且在高溫氯化物溶液中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。第二部分 焊接基本知識(shí) 焊接在承壓類(lèi)特種設(shè)

13、備制造中占有重要的地位，例如，在壓力容器制造中，焊接工作量占全部工作量的30%。焊接質(zhì)量對(duì)承壓類(lèi)特種設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量和使用安全可靠性有直接影響，許多承壓類(lèi)特種設(shè)備事故都源于焊接缺陷。因此，對(duì)承壓類(lèi)特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)人員來(lái)說(shuō)，掌握焊接知識(shí)是非常必要的。一，承壓類(lèi)特種設(shè)備常用的焊接方法1，手工電弧焊（1）特點(diǎn)：利用焊條與焊件之間的電弧熱，將焊條及部分焊件熔化而形成焊縫的焊接方法。手工電弧焊設(shè)備簡(jiǎn)單，便于操作，適用與于室內(nèi)外各種位置的焊接，可以焊接碳鋼、低合金鋼、耐熱鋼、不銹鋼等各種材料，在承壓類(lèi)特種設(shè)備制造中廣泛應(yīng)用。其缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)焊工的技術(shù)水平及操作要求較高。（2）焊接設(shè)備：常用的

14、手工電弧焊設(shè)備有交流電焊機(jī)，旋轉(zhuǎn)式直流電焊機(jī)和硅整流式直流電焊機(jī)三種。（3）手工電弧焊焊條：涂有藥皮的供手工電弧焊的熔化電極稱(chēng)為焊條。它由焊芯和藥皮兩部分組成。焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱(chēng)為焊芯，在電弧作用下熔化后，作為填充金屬與熔化的母材混合形成焊縫。涂敷在焊芯表面的有效成分稱(chēng)為藥皮，其作用是：穩(wěn)弧、保護(hù)、冶金、改善焊接工藝性能。（4）焊條的種類(lèi)：一般按焊條藥皮熔化后所形成熔渣的酸堿性不同分為堿性焊條和酸性焊條兩種。也有按用途分類(lèi)的，如碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、銅及銅合金焊條等。（5）手工電弧焊的焊接位置：手工電弧焊可以在不同的位置進(jìn)行操作。熔焊時(shí)，焊接接頭所處的空間位置稱(chēng)為焊接位置

15、，GB/T337594焊接術(shù)語(yǔ)中用傾角和轉(zhuǎn)角兩個(gè)參數(shù)來(lái)劃分不同的焊接位置。對(duì)接焊縫和角焊縫有平焊、立焊、橫焊、仰焊是四種基本位置。管子環(huán)焊縫也有四種基本位置：水平轉(zhuǎn)動(dòng)、垂直固定、水平固定、45·位置。2，埋弧自動(dòng)焊（1）特點(diǎn)：焊接過(guò)程中，主要的焊接操作如引燃及熄滅電弧、送進(jìn)焊條、移動(dòng)焊條或工件等都由機(jī)械自動(dòng)完成叫自動(dòng)電弧焊。在自動(dòng)電弧焊中，電弧被埋在焊劑層下面燃燒并實(shí)現(xiàn)焊接的叫埋弧自動(dòng)焊。（2）優(yōu)點(diǎn)：a，采用大的焊接電流，電弧熱量集中，熔深大，焊絲可連續(xù)送進(jìn)而不需要頻凡更換，因此生產(chǎn)效率高。 b，焊接規(guī)范參數(shù)穩(wěn)定，焊縫成分均勻，外觀光滑美觀，焊接質(zhì)量好。C，操作時(shí)看不到弧光，又是機(jī)械

16、自動(dòng)，所以勞動(dòng)條件好。（3）局限性：設(shè)備比較復(fù)雜昂貴：由于電弧不可見(jiàn)，所以對(duì)接頭加工和裝配要求嚴(yán)格 ：焊接位置受到一定限制，一般總是在平焊位置。埋弧自動(dòng)焊常常用于長(zhǎng)的直線焊縫和大直徑圓筒容器的環(huán)焊縫的焊接。3，氬弧焊氬弧焊是以惰性氣體氬氣作為保護(hù)氣體的一種電弧焊接方法。其優(yōu)點(diǎn)是：（1）適宜焊接各種鋼材、有色金屬及合金，焊接優(yōu)良。（2）電弧和熔池用氣體保護(hù)，清醒可見(jiàn)，便于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。（3）電弧熱量集中，熔池小，熱影響區(qū)小，工件變形小。（4）電弧穩(wěn)定，飛賤小，焊縫致密，成型美觀。 缺點(diǎn)：氬氣成本高。設(shè)備和控制系統(tǒng)復(fù)雜，產(chǎn)生效率低，只能焊較薄的工件。二，焊接接頭焊接接頭形式一般由被焊接兩金屬件的相

17、互結(jié)構(gòu)位置來(lái)決定，通常分為對(duì)接接頭、角接接頭、搭接接頭、T接接頭。每種接頭形式又有不同的坡口形式。承壓類(lèi)特種設(shè)備的焊接一般以焊接接頭為主，焊接接頭的坡口形式分為不開(kāi)坡口、V形坡口、X形坡口、單U形坡口、雙U形坡口等。三，焊接常見(jiàn)缺陷焊接常見(jiàn)缺陷歸納起來(lái)有以下幾種：裂紋、未熔合、未焊透、氣孔、夾渣、內(nèi)凹、咬邊等。第三部分 承壓類(lèi)特種設(shè)備基本知識(shí)在特種設(shè)備安全監(jiān)察條例中，特種設(shè)備分為承壓類(lèi)特種設(shè)備和機(jī)電類(lèi)特種設(shè)備兩大類(lèi)。承壓類(lèi)特種設(shè)備包括鍋爐、壓力容器、壓力管道。機(jī)電類(lèi)特種設(shè)備包括電梯、起重機(jī)、場(chǎng)（廠）內(nèi)機(jī)動(dòng)車(chē)輛、游樂(lè)設(shè)施、客運(yùn)架空索道。為了保證安全，特種設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)、修理和

18、改造等各環(huán)節(jié)由國(guó)家實(shí)施安全監(jiān)察。并制定了一整套法規(guī)作為安全監(jiān)察工作的依據(jù)，其中特種設(shè)備安全監(jiān)察條例是目前的最高法規(guī)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)廣泛用于承壓類(lèi)特種設(shè)備的制造、安裝、使用中的檢驗(yàn)，因此從事承壓類(lèi)特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)的工作人員必須了解一些承壓類(lèi)特種設(shè)備基本知識(shí)。一 鍋爐基本知識(shí)1，鍋爐的定義-利用燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能或其它能源的熱能，把介質(zhì)加熱到一定溫度和壓力的熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備。特種設(shè)備安全監(jiān)察條例對(duì)鍋爐作如下限制性定義：利用各種燃料、電或其它能源，將所盛裝的液體加熱到一定參數(shù)，并承載一定壓力的密閉設(shè)備，其范圍規(guī)定為容積大于或等于30L的承壓蒸汽鍋爐；出口水壓大于或等于0.1Mpa（表壓），且額定功率

19、大于或等于0.1MW的承壓熱水鍋爐；有機(jī)熱載體鍋爐。2，鍋爐的特點(diǎn)（1）一旦投入使用，都是連續(xù)運(yùn)行，不能任意停車(chē)。（2）承受高溫度，高壓。工作條件惡劣。（3）具有爆炸危險(xiǎn)性。因此，鍋爐的安全運(yùn)行非常重要，國(guó)家頒布了許多“條例”和“法規(guī)”來(lái)監(jiān)督管理它。3，鍋爐的主要參數(shù)（1）容量（輸出功率）蒸汽鍋爐指蒸發(fā)量，既每小時(shí)產(chǎn)生的蒸汽量，以“D”表示，單位是“噸/時(shí)”。熱水鍋爐指供熱量，既每小時(shí)輸出的熱量，以“Q”表示，單位是“千卡/時(shí)”（焦耳/時(shí)）。（2）壓力指鍋爐出口處（鍋筒或過(guò)熱器）的工作壓力。以“P”表示，單位是“Mpa”鍋爐銘牌上標(biāo)示的壓力是設(shè)計(jì)壓力，又稱(chēng)為額定工作壓力。對(duì)有過(guò)熱器的鍋爐是指過(guò)

20、熱器出口處的蒸汽壓力，對(duì)無(wú)過(guò)熱器的鍋爐是指鍋筒內(nèi)的蒸汽壓力，對(duì)熱水鍋爐指出水閥入口處的熱水壓力。（3）溫度指鍋爐出口介質(zhì)的溫度。對(duì)蒸汽鍋爐為出口處飽和蒸汽或過(guò)熱蒸汽的溫度，對(duì)熱水鍋爐指進(jìn)、出口熱水的溫度。4，鍋爐的分類(lèi)（1）按用途分：電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、生活鍋爐、船泊鍋爐、機(jī)車(chē)鍋爐等。（2）按載熱介質(zhì)分：蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、汽水兩用鍋爐、有機(jī)熱載體鍋爐等（3）按壓力等級(jí)分：低壓鍋爐，P2.45MPa 中壓鍋爐，P=3.82Mpa次壓鍋爐，3.82MpaP9.81 Mpa高壓鍋爐，P9.81 Mpa超高壓鍋爐，P13.73 Mpa 亞臨界鍋爐P=15.7-17.66 Mpa 超臨界鍋爐P=23.

21、5-26.5Mpa（4）按制造管理分：A級(jí)鍋爐：額定壓力9.81MPaB級(jí)鍋爐：額定壓力9.81MpaC級(jí)鍋爐：額定壓力2.45MpaD級(jí)鍋爐：額定壓力1.27MpaE1級(jí)鍋爐：額定壓力0.4Mpa的固定式蒸汽鍋爐和水溫度低于120度的熱水鍋爐E2級(jí)鍋爐：額定壓力0.1Mpa的蒸汽鍋爐和水溫度95度的熱水鍋爐3， 鍋爐的結(jié)構(gòu)鍋爐的結(jié)構(gòu)有很多，但是主要由以下部分組成（1）鍋筒（2）鍋殼（3）聯(lián)箱（4）下降管（5）省煤器（6）過(guò)熱器（7）減溫器（8）再熱器（9）爐膽（10）下腳圈（11）爐門(mén)、圈喉管、沖天管等組成6，無(wú)損檢測(cè)的基本要求第82頁(yè)83頁(yè) 二 壓力容器基本知識(shí)1，壓力容器的定義-凡承受流

22、體介質(zhì)壓力的密閉殼體都可稱(chēng)為壓力容器。按GB1501998鋼制壓力容器的規(guī)定，設(shè)計(jì)壓力低于0.1Mpa的容器屬于常壓容器，設(shè)計(jì)壓力高于0.1MPa的容器壓力容器。容規(guī)將同時(shí)具備下列三個(gè)條件的容器稱(chēng)為壓力容器：（1）最高工作壓力Pw0.1MPa（不含液體靜壓力）（2）內(nèi)直徑0.15m，且容積0.025立方米（3）盛裝介質(zhì)為氣體，液化氣體或最高溫度標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。特種設(shè)備安全監(jiān)察條例附則中規(guī)定，壓力容器的含義是：盛裝氣體或液體。承受一定壓力的密閉設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力Pw0.1Mpa，且壓力與容積的乘積2.5 Mpa×L的氣體，液化氣體或最高溫度標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的固定式容器和移動(dòng)式

23、容器；盛裝公稱(chēng)工作壓力0.2Mpa，且壓力與容積的乘積1.0Mpa×L的氣體，液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)60度的液體的氣瓶，醫(yī)用氧艙等，可以認(rèn)為這個(gè)規(guī)定是對(duì)壓力容器作出的最權(quán)威的定義。2，壓力容器的主要工藝參數(shù)壓力容器的工藝參數(shù)是進(jìn)行壓力容器強(qiáng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，工藝參數(shù)是由生產(chǎn)的工藝要求確定的。影響壓力容器設(shè)計(jì)的主要工藝參數(shù)有壓力，溫度，直徑等。（1）壓力容器的壓力參數(shù)壓力容器的壓力參數(shù)有工作壓力，最高工作壓力和設(shè)計(jì)壓力（2）壓力容器的溫度參數(shù)壓力容器的溫度參數(shù)有工作溫度和設(shè)計(jì)溫度。（3）直徑：一般所說(shuō)的容器直徑系指其內(nèi)直徑，單位多用mm表示3，壓力容器的分類(lèi) 從安全的角度出發(fā)目前

24、廣泛采用比較重要的分類(lèi)方法有以下幾種：（1）按壓力容器的安全重要程度分類(lèi)容規(guī)根據(jù)容器在使用中的重要作用，設(shè)計(jì)壓力以及介質(zhì)的危害程度，將壓力容器分為第一類(lèi)壓力容器，第二類(lèi)壓力容器，第三類(lèi)壓力容器。下列情況之一屬于第三類(lèi)壓力容器：A高壓容器B中壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）C中壓儲(chǔ)存器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且PV乘積10.0Mpa×L）D中壓反應(yīng)器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且PV乘積0.5Mpa×L）E低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且PV乘積0.2Mpa×L）F高壓，中壓管殼式余熱鍋爐G球形容器（容積50立方米）H低溫

25、液體儲(chǔ)存容器下列情況之一屬于第二類(lèi)壓力容器：A中壓容器B低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）C低壓儲(chǔ)存器和低壓反應(yīng)器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)）D低壓管殼式余熱鍋爐F低壓搪玻璃壓力容器下列情況之一屬于第一類(lèi)壓力容器介質(zhì)為無(wú)毒，非易燃低壓容器和易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)的低壓換熱器，分離器等（2）按用途分類(lèi)A反應(yīng)器 B儲(chǔ)存器 C換熱器 D分離器（3）按壓力分類(lèi)A低壓容器（L） 0.1MPaP1.6 MPaB中壓容器（M） 1.6MPaP10MPaC高壓容器（H） 10MPaP100MPaD超高壓容器（U） 100MPaP1000MPa4，壓力容器的典型結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)壓力容器的類(lèi)型很

26、多，但是基本構(gòu)造都可以分解為筒體、端蓋（封頭）、法蘭、開(kāi)孔、接管和支座等。 石油化工生產(chǎn)中大量采用低，中壓容器，一般屬于薄壁容器，它的外形結(jié)構(gòu)形式大都是球形和圓筒形，在個(gè)別情況才使用矩形，橢圓形，扁圓形等。5，壓力容器的焊接接頭分類(lèi)GB150鋼制壓力容器將壓力容器主要受壓部分的焊接接頭分為A、B、C、D四類(lèi)A類(lèi)焊接接頭：圓筒部分的縱向接頭，球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭，各類(lèi)形封頭的所有拼焊接頭。B類(lèi)焊接接頭：圓筒部分的環(huán)向接頭，錐形封頭小端與接管連接的接頭，長(zhǎng)頸法蘭與接管連接的接頭，但是已經(jīng)規(guī)定為ACD類(lèi)的除外。C類(lèi)焊接接頭：平蓋，管板與圓筒連接的接頭，法蘭與殼體，接管連接的接頭。D類(lèi)焊接接頭

27、：接管，人孔，補(bǔ)強(qiáng)圈等與殼體圓筒連接的接頭。4， 壓力容器制造的無(wú)損檢測(cè)無(wú)損檢測(cè)在壓力容器制造過(guò)程中十分重要。壓力容器制造時(shí)使用的無(wú)損檢測(cè)方法包括射線檢測(cè)，超聲波檢測(cè)，磁粉檢測(cè)和滲透檢測(cè)及渦流檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)工藝以及檢測(cè)結(jié)果評(píng)級(jí)執(zhí)行JB/T47302005承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)的規(guī)定，但是采用什么無(wú)損檢測(cè)方法，檢測(cè)的部位，比例，合格級(jí)別需要容規(guī)和GB150鋼制壓力容器等來(lái)回答，也就是說(shuō)它們是驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。第98頁(yè)102頁(yè) 三 壓力管道基本知識(shí)1,壓力管道的定義：壓力管道是生產(chǎn)和生活中廣泛使用的，可能引起燃燒和爆炸或中等危險(xiǎn)性較大的特種設(shè)備。國(guó)務(wù)院于2003年3月以373號(hào)令公布的特種設(shè)備安全監(jiān)察條例中關(guān)于

28、壓力管道定義為：壓力管道是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或液體的管狀設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或等于0.1Mpa（表壓）的氣體，液化氣體，蒸汽介質(zhì)或可燃，易燃，有毒，有腐蝕性，最高工作溫度高于或等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體介質(zhì)，且公稱(chēng)直徑大于25mm的管道。2，壓力管道的分類(lèi)2.1按用途分類(lèi)：分為：工業(yè)管道，公用管道和長(zhǎng)輸管道。工業(yè)管道是指企業(yè)，事業(yè)單位所屬的用于輸送工藝介質(zhì)的管道。公用工程管道及其輔助管道。包括延伸出工作邊界線，但是歸屬企業(yè)，事業(yè)單位所管轄的工藝管道。公用管道是指城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)用于公用事業(yè)或民用的燃?xì)夤艿篮蜔崃艿?。長(zhǎng)輸管道是指生產(chǎn)地，儲(chǔ)存庫(kù)，使用單位間用于輸送商品介質(zhì)的管道

29、。2.2從安全管理和監(jiān)察角度按操作工況和用途分類(lèi)：（1）長(zhǎng)輸管道（GA類(lèi)）符號(hào)下列條件之一的長(zhǎng)輸管道為GA1級(jí)a，輸送有毒、可燃、易燃?xì)怏w介質(zhì)，設(shè)計(jì)壓力1.6Mpa的管道。b，輸送有毒、可燃、易燃液體介質(zhì)，輸送距離200Km且公稱(chēng)直徑DN300mm的管道。c，輸送液體介質(zhì)、輸送距離50Km且公稱(chēng)直徑DN150mm的管道。符號(hào)下列條件之一的長(zhǎng)輸管道為GA2級(jí)a，輸送有毒、可燃、易燃?xì)怏w介質(zhì)，設(shè)計(jì)壓力1.6Mpa的管道b，GA1管道b條范圍以外的長(zhǎng)輸管道。c，GA1管道c條范圍以外的長(zhǎng)輸管道。（2）公用管道（GB類(lèi)）燃?xì)夤艿罏镚B1。熱力管道為GB2（3）工業(yè)管道（GC類(lèi)）符號(hào)下列條件之一的工業(yè)管

30、道為GC1級(jí)A，輸送毒性程度為極度危害介質(zhì)的管道。B，輸送可燃流體介質(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計(jì)壓力4.0Mpa且設(shè)計(jì)溫度400度的管道。C，輸送流體介質(zhì)且設(shè)計(jì)壓力10.0Mp的管道。符號(hào)下列條件之一的工業(yè)管道為GC2級(jí)A，輸送可燃流體介質(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計(jì)壓力4.0Mpa且設(shè)計(jì)溫度400度的管道。B，輸送非可燃流體介質(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計(jì)壓力10.0Mpa且設(shè)計(jì)溫度400度的管道。C，輸送流體介質(zhì)且設(shè)計(jì)壓力10.0Mp且設(shè)計(jì)溫度400度的管道。3，壓力管道的用途及特點(diǎn)壓力管道的主要用途是輸送介質(zhì)。此外，對(duì)長(zhǎng)輸管道而言，壓力管道還有儲(chǔ)存功能，對(duì)工業(yè)管道而言，壓力管道還有熱交換功能。對(duì)單條壓力管道而

31、言，壓力管道的工作原理就是依靠外界的動(dòng)力或介質(zhì)本身的驅(qū)動(dòng)力將該條壓力管道源頭的介質(zhì)輸送到終點(diǎn)。壓力管道的主要特點(diǎn)是：（1） 種類(lèi)多，數(shù)量大，標(biāo)準(zhǔn)多，設(shè)計(jì)、制造、安裝、應(yīng)用、管理環(huán)節(jié)多。（2） 長(zhǎng)細(xì)比大，跨越空間大，邊界條件復(fù)雜。（3） 布置方式多樣。現(xiàn)場(chǎng)安裝條件差，工作量大。（4） 材料應(yīng)用種類(lèi)多，選用復(fù)雜。（5） 失效的摸式多樣，失效慨率大。（6） 實(shí)施檢驗(yàn)的難度大。4，壓力管道的組成及結(jié)構(gòu)（1）壓力管道元件壓力管道由多種元件組成，主要有：管子-無(wú)縫鋼管，焊接鋼管，有色金屬管，鑄鐵管等。管件-彎頭，三通，四通，大小頭等法蘭和緊固件-鍛造法蘭，焊接法蘭，非金屬材料法蘭等。閥門(mén)-安全閥，調(diào)壓閥，

32、球閥，截止閥等膨脹節(jié)及波紋管密封元件及特種元件-防腐管道元件，阻火器等。壓力管道是由壓力管道組成件和支承件組成的裝配總成，管道組成件是指用于連接或裝配管道的元件。它包括管子、管件、法蘭、墊片、緊固件、閥門(mén)、過(guò)濾器和分離器等。（2）壓力管道的附屬設(shè)施壓力管道的附屬設(shè)施一般包括支吊架，防腐絕緣層，陰極保護(hù)裝置，加熱站，計(jì)量站，標(biāo)志，斜拉桿，平衡錘等等。5，壓力管道的檢驗(yàn)壓力管道的檢驗(yàn)按性質(zhì)分類(lèi)，可分為原材料檢驗(yàn)、管道元件制作質(zhì)量檢驗(yàn)、安裝質(zhì)量檢驗(yàn)、在用檢驗(yàn)等。壓力管道檢驗(yàn)的一般內(nèi)容包括外觀檢驗(yàn)、焊接接頭表面質(zhì)量檢驗(yàn)、焊接接頭內(nèi)部缺陷檢測(cè)、耐壓試驗(yàn)等。其中的焊接接頭內(nèi)部缺陷檢測(cè)屬于無(wú)損檢測(cè)項(xiàng)目。6，

33、壓力管道檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)目前主要的壓力管道檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有：SH3501-1997石油化工劇毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范，GB5023698現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范，GB5023597工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范和在用工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)程等。5， 無(wú)損檢測(cè)的基本內(nèi)容第116118頁(yè)第四部分 無(wú)損檢測(cè)基礎(chǔ)知識(shí)一 無(wú)損檢測(cè)慨論1，無(wú)損檢測(cè)的定義和分類(lèi) 在不損壞工件的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備器材，對(duì)工件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，狀態(tài)進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法稱(chēng)為無(wú)損檢測(cè)。 無(wú)損檢測(cè)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。工業(yè)X射線檢測(cè)是在德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線后才產(chǎn)生的

34、，超聲波檢測(cè)是在兩次大戰(zhàn)中發(fā)展的聲納技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，磁粉檢測(cè)是建立在電磁學(xué)理論的基礎(chǔ)上，而滲透檢測(cè)的益于物理化學(xué)的進(jìn)展。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程出現(xiàn)過(guò)三個(gè)名稱(chēng)，即：無(wú)損探傷，無(wú)損檢測(cè)，無(wú)損評(píng)價(jià)。無(wú)損探傷是早期的階段的名稱(chēng)，其含義是探測(cè)和發(fā)現(xiàn)缺陷。無(wú)損檢測(cè)是目前的名稱(chēng)，其含義不僅僅是探測(cè)缺陷，還包括探測(cè)工件的其它信息，例如結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，狀態(tài)等。無(wú)損評(píng)價(jià)是我們即將進(jìn)入或正在進(jìn)入的新的發(fā)展階段，它在無(wú)損檢測(cè)基礎(chǔ)上還要求獲得更全面，更準(zhǔn)確的內(nèi)容。目前，無(wú)損檢測(cè)（Nondistructive Testing）有6大常規(guī)方法：射線檢測(cè)（Radiography Testing即RT），超聲波檢

35、測(cè)（Ultrasonic Testing即UT），磁粉檢測(cè)（Magnetic Testing即MT），滲透檢測(cè)（Penetrant Testing即PT），渦流檢測(cè)（Eddy current Testing即ET），聲發(fā)射檢測(cè)（Acoustic Emission即AT）2，無(wú)損檢測(cè)的目的（1） 保證產(chǎn)品質(zhì)量（2） 保障使用安全（3） 改進(jìn)制造工藝（4） 降低生產(chǎn)成本3無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用特點(diǎn)（1）無(wú)損檢測(cè)要與破壞性檢測(cè)相結(jié)合 無(wú)損檢測(cè)的最大特點(diǎn)是能在不傷材料，工件和結(jié)構(gòu)的前提下來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，所以在實(shí)施無(wú)損檢測(cè)后，產(chǎn)品的檢查率可以達(dá)到100%。但是，不是所有的項(xiàng)目和指標(biāo)都能夠進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)自

36、身還有局限性。某些試驗(yàn)只能采用破壞性檢測(cè)。因此，在目前無(wú)損檢測(cè)還不能完全代替破壞性檢測(cè)。應(yīng)該二者相結(jié)合。比如，液化石油氣鋼瓶除了進(jìn)行100%無(wú)損檢測(cè)以為，還要進(jìn)行爆破試驗(yàn)。（2）正確選用實(shí)施無(wú)損檢測(cè)的時(shí)機(jī)在進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí)，必須根據(jù)無(wú)損檢測(cè)的目的，正確選擇無(wú)損檢測(cè)實(shí)施的時(shí)機(jī)。例如，有冷裂紋傾向的材料，就應(yīng)該安排在焊接完成24小時(shí)以后進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。只有正確的選用實(shí)施無(wú)損檢測(cè)的時(shí)機(jī)，才能順利的完成檢測(cè)。正確評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量。（3）選用最恰當(dāng)?shù)臒o(wú)損檢測(cè)方法每種檢測(cè)方法本身都有局限性，不可能適宜所有的工件和所有的缺陷。為了提高檢測(cè)結(jié)果的可靠性，必須在檢測(cè)前，根據(jù)被檢物體的材料，結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸可能產(chǎn)生的缺陷

37、種類(lèi)，在什么部位，什么方向等種種情況進(jìn)行分析，然后根據(jù)無(wú)損檢測(cè)方法各自的特點(diǎn)選擇最適合的檢測(cè)方法。只有這樣，無(wú)損檢測(cè)方法的選擇和應(yīng)用才會(huì)正確和合理。（4）綜合應(yīng)用各種無(wú)損檢測(cè)方法在無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用中，必須認(rèn)識(shí)到任何一種無(wú)損檢測(cè)方法都不是萬(wàn)能的，都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，因此，在無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用中，如果可能，不要只采用一種無(wú)損檢測(cè)方法，而應(yīng)盡可能多的同時(shí)采用幾種方法，以便保證各種方法互補(bǔ)，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。二 承壓類(lèi)特種設(shè)備制造過(guò)程中無(wú)損檢測(cè)方法的選擇1，原材料檢驗(yàn)（1） 鋼板UT。（2） 鍛件和棒材UT，MT（PT）。（3） 管材UT（RT），MT（PT）。（4） 螺栓UT，MT（PT）。2，焊接檢驗(yàn)（1） 坡

38、口部位UT，PT（MT）。（2） 清根部位PT（MT）。（3） 對(duì)接焊縫RT（UT），MT（PT）。（4） 角焊縫和T形焊縫UT（RT），PT（MT）。3，其他檢驗(yàn)（1） 工卡具焊疤MT（PT）。（2） 復(fù)合材料復(fù)合層檢測(cè)，爆炸復(fù)合層UT。（3） 復(fù)合材料復(fù)合層檢測(cè)，堆焊復(fù)合層，堆焊前MT（PT）。（4） 復(fù)合材料復(fù)合層檢測(cè)，堆焊復(fù)合層，堆焊后UT（PT）。（5） 水壓試驗(yàn)后MT（PT）。4檢測(cè)方法對(duì)檢測(cè)對(duì)象的適應(yīng)性（見(jiàn)下表） 表中：表示很適用：表示適用表示有附加條件的適用×：表示不適用；：表示不相關(guān) 檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部缺陷檢測(cè)方法表面近表面陷檢測(cè)方法RTUTMTPTET試件分類(lèi)鍛件

39、15;鑄件壓延件（管板型材）×焊縫×缺陷分類(lèi)內(nèi)部缺陷分層×疏松×氣孔縮孔未焊透未熔合夾渣裂紋缺陷分類(lèi)表面陷檢白點(diǎn)×表面裂紋表面針孔×折疊斷口白點(diǎn)××三，各種無(wú)損檢測(cè)的基礎(chǔ)知識(shí)（分管專(zhuān)業(yè)課講）第五部分 缺陷的種類(lèi)及產(chǎn)生原因無(wú)損檢測(cè)最主要的用途是探測(cè)缺陷。了解材料和焊逢中的缺陷種類(lèi)和產(chǎn)生原因，有助于正確的選擇無(wú)損檢測(cè)方法，正確判斷和分析檢測(cè)結(jié)果。 一， 鋼焊縫中常見(jiàn)缺陷及產(chǎn)生原因1，外觀缺陷外觀缺陷指肉眼可以發(fā)現(xiàn)的工件表面的缺陷（1）咬邊：沿著焊趾，在母材部分形成的凹餡或溝槽。因?yàn)殡娀崃刻?，電流太大，運(yùn)條速度太小，

40、焊條與工件角度不正確，產(chǎn)生的電弧將焊逢邊緣的母材熔化沒(méi)有得到熔轷金屬的充分補(bǔ)充所留下的缺口。（2）焊瘤：焊逢中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出，冷卻后形成未與母材熔合的金屬瘤。產(chǎn)生原因是焊接規(guī)范過(guò)強(qiáng)，焊條熔化過(guò)快，焊接電源不穩(wěn)定以及操作姿態(tài)正確形成的，在橫，立，仰焊位置更容易形成焊瘤。（3）凹坑：焊縫表面或背面局部的低于母材的部分。 產(chǎn)生原因是由于收弧時(shí)焊條未作短時(shí)間停留造成的。橫，立，仰焊位置常常在焊縫背面根部產(chǎn)生內(nèi)凹。（4）未填瞞：焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產(chǎn)生未填瞞的根本原因。規(guī)范太弱，焊條過(guò)細(xì)，運(yùn)條不當(dāng)?shù)染鶗?huì)容易產(chǎn)生未填瞞。（5）燒穿：焊接過(guò)程中，

41、熔深超過(guò)工件厚度，熔化金屬?gòu)暮缚p背面流出，形成穿孔性缺陷。 焊接電流過(guò)大，速度太慢，電弧在焊縫處停留過(guò)久產(chǎn)生燒穿。另外工件間隙太大，鈍邊太小也容易產(chǎn)生燒穿。（6）其他表面缺陷：成形不良，錯(cuò)邊，塌陷，表面氣孔及弧坑縮孔，各種焊接變形等等。2，氣孔：指焊接時(shí)，熔池中的氣體在金屬凝固前溢出，殘留于焊縫中形成的空穴。產(chǎn)生原因：母材或填充金屬表面有銹，油污等，焊條及焊劑未烘干，焊接線能量過(guò)小，熔池冷卻速度大等。3，夾渣：指焊后熔渣殘留于焊縫中的現(xiàn)象。夾渣又分金屬夾渣和非金屬夾渣兩種。產(chǎn)生原因：（1）坡口尺寸不合理。（2）坡口有污物。（3）焊接線能量過(guò)小。（4）多層焊時(shí)，層間清渣不徹底。（5）焊縫散熱太快，液態(tài)金屬凝固過(guò)快。（6）藥皮，焊劑化學(xué)成分不合理，熔點(diǎn)過(guò)高，冶金反應(yīng)不完全，脫渣性不好等。4，裂紋：金屬原子的結(jié)合遭到破壞，形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙。（1）分類(lèi)：按尺寸大小分：宏觀裂紋（肉眼可見(jiàn)），微觀裂紋（顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)），