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XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)2024/3/25XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)壓力容器檢驗(yàn)最重要的內(nèi)容是對(duì)容器的整體和局部進(jìn)行一系列檢測(cè)和試驗(yàn),這些檢測(cè)和試驗(yàn)中,有些屬于應(yīng)會(huì)項(xiàng)目,即由壓力容器檢驗(yàn)人員親手操作或親自主持完成的項(xiàng)目,例如宏觀檢查、幾何尺寸測(cè)量、測(cè)厚、現(xiàn)場(chǎng)硬度測(cè)定、耐壓試驗(yàn)、氣密試驗(yàn)等;有些屬于應(yīng)知項(xiàng)目,即委托有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員來(lái)完成的項(xiàng)目,例如金相試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、化學(xué)元素分析、力學(xué)性能試驗(yàn)、無(wú)損檢測(cè)等。對(duì)于前者,壓力容器檢驗(yàn)人員應(yīng)熟練掌握應(yīng)用。而對(duì)于后者,則要求了解其基本原理、實(shí)施方法、工藝要點(diǎn)、適用范圍與不適用場(chǎng)合、優(yōu)點(diǎn)和局限性。這樣才能在壓力容器檢驗(yàn)中,針對(duì)壓力容器狀況、現(xiàn)場(chǎng)條件、可能產(chǎn)生缺陷的性質(zhì)來(lái)正確地選擇檢測(cè)項(xiàng)目和方法,綜合各種的檢測(cè)和試驗(yàn)結(jié)果,最終對(duì)壓力容器安全性能作出全面、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.1壓力容器宏觀檢查與測(cè)量技術(shù)
宏觀檢查的方法簡(jiǎn)單易行,可以直接發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)、外表面比較明顯的缺陷,快速獲得容器的總體質(zhì)量印象,從而為下一步其他檢驗(yàn)內(nèi)容,包括檢測(cè)項(xiàng)目、方法、比例、部位的選擇和實(shí)施提供依據(jù)。宏觀檢查包括目視檢查和幾何尺寸測(cè)量。容器的幾何尺寸測(cè)量包括容器本體和受壓元件的結(jié)構(gòu)尺寸、形狀尺寸、缺陷尺寸、以及厚度尺寸等。其中厚度測(cè)定需要使用超聲波儀器,其余項(xiàng)目則是根據(jù)需要使用各種不同的手工量具進(jìn)行檢查,所以又稱量具檢查。幾何尺寸測(cè)量又可分為整體幾何尺寸測(cè)量和局部幾何尺寸測(cè)量?jī)深?。前者?duì)容器的主要幾何尺寸進(jìn)行檢測(cè),通常是在容器組裝過(guò)程中或制造接近完工階段的規(guī)定驗(yàn)收項(xiàng)目;而后者則是在目視檢查的基礎(chǔ)上進(jìn)行的定量測(cè)量,目視檢查是一種定性檢測(cè),對(duì)目視檢查發(fā)現(xiàn)的彎曲、變形、凹陷、鼓包、腐蝕、溝槽、焊縫表面氣孔、弧坑、咬邊、裂紋等缺陷需要進(jìn)行定量,以確定缺陷的嚴(yán)重程度。簡(jiǎn)單的量具檢查方法包括用平直尺檢查直線度、用弧形樣板檢查弧度、用游標(biāo)卡尺或塞尺測(cè)量溝槽或腐蝕坑的深度、鼓包的高度、用卷尺測(cè)量圓周長(zhǎng)計(jì)算筒體直徑等等。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.1.1目視檢查
目視檢查是指檢驗(yàn)人員用肉眼對(duì)容器的結(jié)構(gòu)和內(nèi)、外表面狀態(tài)進(jìn)行檢查,通常在其他檢驗(yàn)方法之前進(jìn)行。目視檢查包括判斷容器結(jié)構(gòu)與焊縫布置是否合理;有無(wú)成形組裝缺陷;容器有無(wú)整體變形或凹陷、鼓包等局部變形;容器表面有無(wú)腐蝕、裂紋及損傷;焊縫是否有表面氣孔、弧坑、咬邊、裂紋等缺陷;容器內(nèi)、外壁的防腐層、保溫層、襯里等是否完好,等等。肉眼能迅速掃視大面積范圍,獲得直觀印象,并且能夠察覺細(xì)微的顏色和狀態(tài)的變化,是其它檢查方法無(wú)法替代的。目視檢查時(shí),一般采用先看結(jié)構(gòu)后看表面,從整體到局部,從宏觀到微觀的檢查次序。對(duì)肉眼檢查有懷疑的部位,可用5~10倍放大鏡進(jìn)一步觀察。為了能有效地觀察到器壁表面變形、腐蝕凹坑等缺陷,可用手電筒貼著容器表面平行照射,此時(shí)容器表面的微淺坑槽能清楚地顯示出來(lái),鼓包和變形的凹凸不平現(xiàn)象也能夠看得更加清楚。對(duì)無(wú)法進(jìn)入的容器,無(wú)法接近或無(wú)法直接觀察的狹窄部位,可以利用反光鏡或內(nèi)窺鏡進(jìn)行檢查。錘擊檢查也是一種常用的輔助方法,根據(jù)錘擊時(shí)所發(fā)出的聲響和小錘彈跳程度的手感來(lái)判斷該查部位是否存在缺陷。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.1.2筒體幾何尺寸測(cè)量1.錯(cuò)邊量與棱角度的測(cè)量
通??刹捎煤敢?guī)、焊縫檢測(cè)尺、樣板尺、取形規(guī)等工具測(cè)量錯(cuò)邊量與棱角度。焊規(guī)測(cè)量時(shí),將焊規(guī)的基準(zhǔn)面靠平在被測(cè)焊縫的一側(cè),滑動(dòng)尺靠上檢測(cè)焊縫的另一側(cè),讀出滑動(dòng)尺的數(shù)據(jù)。如果檢測(cè)環(huán)向焊縫,焊規(guī)必須與容器的軸向平行,垂直于容器的環(huán)向中心切線,如圖6.1-1。如果檢測(cè)的是縱向焊縫,焊規(guī)必須與容器的環(huán)向切線平行,垂直于容器的軸向中心切線,如圖6.1-2。需要注意,檢測(cè)縱向焊縫時(shí),由于焊規(guī)基準(zhǔn)面為一平面,在曲面上很難或不太好靠平,特別是容器直徑較小的焊縫對(duì)接縫,有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)員一般采用左右兩邊測(cè)量,測(cè)得的兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,來(lái)判定其錯(cuò)邊量數(shù)值。不難看出,焊規(guī)測(cè)量縱向焊縫錯(cuò)邊量的測(cè)量誤差較大。
XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)圖6.1-1焊規(guī)檢測(cè)環(huán)向焊縫圖6.1-2焊規(guī)檢測(cè)縱向焊縫圖6.1-3焊縫檢查尺檢測(cè)縱向焊縫圖6.1-4樣板尺檢測(cè)縱向焊縫XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)采用焊縫檢測(cè)尺來(lái)測(cè)量錯(cuò)邊量與棱角度的精確度要高一些。如圖6.1-3。焊縫檢測(cè)尺測(cè)量時(shí)先將焊縫尺的兩基準(zhǔn)點(diǎn)(支腳)調(diào)整到所需的容器直徑刻度上,將檢測(cè)尺平行于容器的環(huán)向切線,垂直于容器軸向中心線,檢測(cè)尺滑動(dòng)時(shí),在對(duì)接焊縫的兩邊各測(cè)一點(diǎn),測(cè)得的兩次數(shù)據(jù)之差,為該縱向?qū)雍缚p的錯(cuò)邊量數(shù)值。圖6.1-5樣板R檢測(cè)完工的縱焊縫樣板尺測(cè)量錯(cuò)邊量與棱角度見圖6.1-4。圖6.1-5為樣板尺測(cè)量完工的縱向?qū)雍缚p。
圖6.1-5樣板R檢測(cè)完工的縱焊縫XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)2.直線度的測(cè)量
直線度控制對(duì)立式塔器特別重要。容器制造時(shí)直線度的控制分兩部分進(jìn)行:一是容器筒體組對(duì)后焊接前,對(duì)筒體的直線度進(jìn)行第一次檢測(cè)。二是在容器筒體組焊之后,進(jìn)行校核檢測(cè)以保證容器直線度在標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍之內(nèi),通常的檢測(cè)方法如下:在筒體上確定4個(gè)對(duì)稱檢測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn),一般選在是0°、90°、180°270°需要注意的是測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與基準(zhǔn)點(diǎn)的選位有關(guān),設(shè)備筒節(jié)組對(duì)后時(shí),直線度不規(guī)則,母線不容易找準(zhǔn),因此對(duì)組對(duì)之后的筒體通常需要使用校核模板來(lái)確定基準(zhǔn)點(diǎn),找出母線,。母線端點(diǎn)圖6.1-6模板確定筒體軸線XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)
對(duì)筒體的長(zhǎng)度超過(guò)20M的超長(zhǎng)型容器,用綱絲測(cè)量直線度有一定困難,鋼絲拉緊之后存在一定撓度,撓度越大,測(cè)量精度越差。檢測(cè)超長(zhǎng)型設(shè)備應(yīng)采用較為先進(jìn)的水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀。檢測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)與綱絲繩測(cè)量法相同,只是增加了數(shù)據(jù)換算過(guò)程。另提請(qǐng)注意的是,GB150—89規(guī)定測(cè)量點(diǎn)位置應(yīng)離A類焊縫中心線>100mm,但同樣,離B類焊縫也應(yīng)>100mm,以免將錯(cuò)邊量和棱角度數(shù)據(jù)疊加在不直度數(shù)據(jù)之中。有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)員通常把檢測(cè)點(diǎn)定在每一節(jié)筒體的1/2長(zhǎng)度處,這樣較為合理和準(zhǔn)確。GB150標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定壓力容器殼體的直線度允差為殼體長(zhǎng)度的1‰,當(dāng)直立容器長(zhǎng)度超過(guò)30M時(shí),其筒體的直線度允差應(yīng)符合JB4710的規(guī)定。JB4710是鋼制塔式容器專用標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)直線度允差為:任意3000mm長(zhǎng)圓筒段偏差不得大于3mm,圓筒長(zhǎng)度L小于等于1500mm時(shí),偏差不大于L/1000,長(zhǎng)度L大于1500mm時(shí),偏差不大于0.5L/1000+8。根據(jù)JB4710要求,檢測(cè)時(shí),每3000mm必須測(cè)量一點(diǎn),否則滿足不了標(biāo)準(zhǔn)要求。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)3.最大最小直徑差測(cè)量測(cè)量筒體平均直徑最簡(jiǎn)便的方法是使用卷尺量出筒體周長(zhǎng),然后除以Л。需要測(cè)定筒體最大或最小直徑,對(duì)單節(jié)筒體的直徑測(cè)量可使用卷尺,通常情況下是測(cè)量筒節(jié)兩端面。檢測(cè)時(shí)將卷尺的端點(diǎn)靠緊筒體一側(cè),另一側(cè)的測(cè)量者將卷尺在圓弧方向左右滑動(dòng),讀出卷尺與筒體切線的最大值,檢測(cè)點(diǎn)越多,越能真實(shí)反映筒體的圓度。組對(duì)之后及開孔組焊接管的筒體,檢測(cè)時(shí)則采用內(nèi)徑千分尺和內(nèi)徑套筒尺來(lái)測(cè)量。內(nèi)徑千分尺檢測(cè)手法很重要,如果掌握不好,會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)失真,具體方法如圖6.1-8:首先將內(nèi)徑千分尺的基點(diǎn)定位,不可位移,測(cè)量端靠上筒體的另一面,不要鎖住定位器,沿著筒體的圓弧方向,左右滑動(dòng)如圖6.1-8(a),讀出最大數(shù)值時(shí),內(nèi)徑千分尺延著筒體的軸向方向左右滑動(dòng),如圖6.1-8(b),讀出這時(shí)的最小值,這就是該檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)際尺寸,以此方法測(cè)量若干點(diǎn),算出同一截面最大、最小差值。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)
GB150標(biāo)準(zhǔn)對(duì)最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑差e的規(guī)定是:Dmax—Dmin(同一截面)不大于內(nèi)徑(Di)的1%,且不大于25mm(對(duì)鍛焊容器1‰)。當(dāng)被檢斷面位于孔中心一倍開孔內(nèi)徑范圍內(nèi)時(shí),則該斷面應(yīng)Dmax-Dmin應(yīng)不大于內(nèi)徑(Di)的1%(對(duì)鍛焊容器為1‰)與開孔內(nèi)徑的2%之和,且不大于25mm。GB15151規(guī)定,同一斷面上最大直徑與最小直徑之e≤0.5%DN,且DN≤1200mm時(shí)其值不大于5mm,且DN>1200mm時(shí)其值不大于7mm圖6-1.8筒體直徑的測(cè)量
需要注意的是,最大直徑與最小直徑的檢測(cè),必須避開焊縫邊緣至少100mm。因?yàn)榭v、環(huán)焊縫焊接產(chǎn)生的棱角度會(huì)影響最大直徑與最小直徑的數(shù)據(jù)精度。有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)人員通常把重點(diǎn)檢測(cè)部位選在人孔和大接管截面,因?yàn)榇蠼庸芘c筒體組焊之后產(chǎn)生較大的焊接變形。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.1.3封頭形狀的檢測(cè)實(shí)際壓力容器封頭存在與設(shè)計(jì)形狀之間的偏差,由于這些偏差的存在,在整個(gè)封頭直徑范圍內(nèi)將會(huì)使封頭生產(chǎn)附加彎曲應(yīng)力,它將導(dǎo)致封頭的局部區(qū)域產(chǎn)生屈服。封頭的形狀偏差控制,也是壓力容器檢驗(yàn)中的重要環(huán)節(jié)。1.封頭最大直徑與最小直徑測(cè)量測(cè)量封頭的直徑差Dmax—Dmin可使用卷尺和盤尺,有條件的工廠可以使用內(nèi)徑千分尺和內(nèi)徑套筒尺。正確的方法,將卷尺或內(nèi)徑千分基點(diǎn)、靠緊封頭內(nèi)壁或外壁的一端,測(cè)量端延著園弧方向左右滑動(dòng),讀出最大切點(diǎn)數(shù)值,標(biāo)準(zhǔn)中沒有確定測(cè)量點(diǎn)數(shù)、一般情況應(yīng)測(cè)量4-8個(gè)點(diǎn)。一般封頭直徑差不超過(guò)為封頭內(nèi)徑1%,最大不大于封頭內(nèi)徑的1.25%。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)2.封頭幾何形狀(曲率)的檢測(cè)一般使用內(nèi)樣板檢查橢圓形、碟形、球形封頭內(nèi)表面的形狀偏差。按GB150-98規(guī)定,樣板弦長(zhǎng)應(yīng)等于封頭內(nèi)徑的3/4Di。檢測(cè)前標(biāo)好各測(cè)量點(diǎn)沿直徑方向位置,樣板放入封頭內(nèi)時(shí),可用粉線校正,位置如圖6.1-9,樣板必須垂直于被檢測(cè)表面,而后用直尺或塞尺讀出最大間隙數(shù)值,以此方法反復(fù)測(cè)量幾點(diǎn),讀出最大間隙數(shù)值。碟形及折邊錐形封頭,過(guò)渡區(qū)轉(zhuǎn)角半徑不得小于圖樣的規(guī)定值(樣板檢查),封頭直邊部分的縱向皺折深度應(yīng)不大于1.5mm(用圓弧樣板靠后,塞尺檢查)。
圖6.1-9用樣板測(cè)量封頭幾何形狀偏差XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.1.4壓力容器的組對(duì)裝配檢驗(yàn)壓力容器的組對(duì)、裝配指將該容器的全部組成零部件通過(guò)下料、成型、組對(duì)、組裝、焊接、機(jī)加工、螺栓連接等方法形成一個(gè)符合圖紙要求的整體壓力容器全過(guò)程。1.塔式壓力容器的組對(duì)裝配檢驗(yàn)由于塔式壓力容器的特殊性,一般組裝順序如下:容器筒節(jié)成型、組對(duì)—接管方位的劃線、開孔—組對(duì)、組裝接管、人孔等—裙座的組對(duì)、端蓋的裝配—塔盤及內(nèi)件組裝。容器筒體組對(duì)的一般作法是:根據(jù)塔式容器的長(zhǎng)度尺寸及工廠廠房和起吊設(shè)備的條件,將筒體分為2~4段分段組對(duì)。每一段組對(duì)時(shí),采用立式組對(duì)最為合理和方便(也可采用臥式組對(duì)方法)。將最上一節(jié)筒節(jié)(或封頭、端蓋)吊起與第二節(jié)筒節(jié)組對(duì),以此類推,直至該段筒體組對(duì)完畢。立式組對(duì)整體設(shè)備的直線度、錯(cuò)邊量、組對(duì)間隙的調(diào)整較為容易和方便,工人的操作條件也比臥式組對(duì)好。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)
組對(duì)時(shí),相鄰?fù)搀w的縱縫(A類焊縫)應(yīng)錯(cuò)開筒體厚度的3倍,且不小于100mm。注意筒體筒節(jié)0。、90。、180。、270。四個(gè)軸線應(yīng)在組對(duì)之前畫出。筒體分組焊后進(jìn)行整體合攏。整體合攏通常采用臥式組對(duì)法,一般情況下,先控制上下兩個(gè)基準(zhǔn)線的直線度,固定好兩點(diǎn),再調(diào)整兩側(cè)基準(zhǔn)線的直線度。合攏縫的組對(duì)間隙很難保證處處相等。由于間隙大小不一焊接收縮不一樣,有可能影響直線度。在組對(duì)焊接之后的整體設(shè)備上劃線開孔,只能在最下一節(jié)筒體上設(shè)定基準(zhǔn)線用于標(biāo)高,有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)員在筒體組對(duì)之前就已經(jīng)將基準(zhǔn)線劃好,通常距端面100mm為宜,不管是裙座組對(duì)還是設(shè)備接管孔開孔都只能以此為基準(zhǔn)。對(duì)于接管開孔,可以四條基準(zhǔn)線為起點(diǎn)按夾角度數(shù)和筒體的實(shí)際周長(zhǎng)計(jì)算出弧長(zhǎng)為避免孔開在焊縫上而造成無(wú)損探傷量增加,每一節(jié)筒體的焊縫布置在遠(yuǎn)離焊縫的位置上。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)2.臥式壓力容器的組對(duì)裝配檢驗(yàn)臥式壓力容器的組裝檢驗(yàn)與前面的立式壓力容器大致相同,所要注意的是筒體的環(huán)縫盡量避開被支座及支座護(hù)板所覆蓋的范圍,也就是說(shuō)避免筒體縱縫置于設(shè)備下部140°范圍以內(nèi),以免被覆蓋,引起額外的無(wú)損探傷的要求。同樣,焊縫避開支座及接管位置也應(yīng)在組對(duì)之前考慮,通過(guò)焊縫排版妥善安排。臥式壓力容器鞍座組對(duì)時(shí),一定要注意固定支座與滑動(dòng)支座關(guān)系,測(cè)量基準(zhǔn)只能以固定支座為準(zhǔn)。固定支座與滑動(dòng)支座的幾何尺寸超差(或搞反方向)是臥式容器制造中時(shí)常發(fā)生的問(wèn)題。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)3.換熱器的組對(duì)裝配檢驗(yàn)換熱器組對(duì)裝配的順序大致如下:筒體組對(duì)—筒體與容器法蘭對(duì)或筒體與管板組對(duì)—管束組裝—管束與筒體組裝等工序。筒體的組對(duì)次序與前述同,關(guān)鍵是管束的裝配。通常的組裝方法是首先將一端的管板加以固定,可以采用吊垂線的辦法將管板放正,調(diào)整好中垂線,而后按圖樣要求,組裝隔板,通常隔板鉆孔時(shí)是采用一臺(tái)設(shè)備的所有隔板重疊固定后一次性劃線鉆孔,所以組裝隔板時(shí),必須依照重疊的原方向,層數(shù)順序依次組裝,不得改變方向和層數(shù)順序,否則換熱管難以順利穿入,嚴(yán)重時(shí)可能造成換熱管的外壁損傷。換熱管穿好后,在組裝另一端的管板時(shí),兩管板的中垂線必須一致,最有效的方法是吊垂線。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.1.5壓力容器焊縫外形尺寸測(cè)量焊縫的外觀質(zhì)量包括焊縫表面缺陷、成形形狀和尺寸。通常需要檢驗(yàn)員測(cè)量的缺陷和形狀尺寸有以下幾種。(1)焊縫的咬邊(2)焊縫的余高(3)表面弧坑和飛濺物,一般采用目測(cè)的方法檢驗(yàn),對(duì)于要求較高,例如尿素級(jí)筒體焊縫,對(duì)于飛濺的檢測(cè)有時(shí)采用手摸,用手感來(lái)找出飛濺處,加以消除。焊縫的咬邊和余高一般采用焊規(guī)和焊縫檢測(cè)尺和深淺尺來(lái)測(cè)量,測(cè)量方法如下:采用焊規(guī)則量時(shí),將焊規(guī)的基準(zhǔn)面靠在焊縫邊緣的筒體一側(cè),滑動(dòng)尺伸進(jìn)咬邊外,直接讀出數(shù)值,深淺尺的操作方法與焊規(guī)相同。值得提醒注意的是,筒體縱向焊縫咬邊和余高檢測(cè)時(shí),由于筒體基準(zhǔn)面為一圓弧形,焊規(guī)及深淺尺的基準(zhǔn)面又是一個(gè)平面,這就造成了檢測(cè)時(shí)的不準(zhǔn)確,這時(shí)可采用焊縫錯(cuò)邊量棱角度檢測(cè)尺來(lái)測(cè)量,這時(shí)讀出的數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確,檢測(cè)時(shí),檢測(cè)工具必須與筒體的環(huán)向或軸向垂直才能夠測(cè)量準(zhǔn)確。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)
咬邊不僅削弱了焊縫的承載截面積,更重要的是產(chǎn)生結(jié)構(gòu)不連續(xù)而引起應(yīng)力集中。高強(qiáng)度鋼容器、承受交變載荷的容器、厚度較大的容器和低溫下使用的容器都必須對(duì)焊縫的咬邊嚴(yán)加控制。GB159-98有明確的規(guī)定,用于標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限時(shí)值σb>540Mpa的鋼材及Cr-Mo低合金鋼和不銹鋼材制造的壓力容器及焊接接頭系數(shù)Φ取為1的容器,其焊縫表面不得有咬邊,其它容器焊縫表面的咬邊深度不得大于0.5mm,咬邊連續(xù)長(zhǎng)度不得大于100mm,焊縫兩邊咬邊的總長(zhǎng)不得超過(guò)該焊縫長(zhǎng)度的10%。:焊縫的余高雖然不會(huì)減少承載截面積,但它明顯構(gòu)成了結(jié)構(gòu)的不連續(xù),在焊趾處產(chǎn)生應(yīng)力集中。在交變載荷下,可能產(chǎn)生疲勞裂紋。低溫壓力容器也會(huì)因余高導(dǎo)致脆性開裂。C、D類接頭的焊腳在圖樣無(wú)規(guī)定時(shí)取焊件中較薄者之厚度,補(bǔ)強(qiáng)圈的焊腳,當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)圈的厚度不少于8mm時(shí),其焊腳等于補(bǔ)強(qiáng)厚度的70%且不小于8mm,焊腳高度測(cè)量見圖6.1-10。圖6.1-10焊腳高度的測(cè)量XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.1.6測(cè)厚厚度測(cè)量是壓力容器檢驗(yàn)中最常見的檢測(cè)項(xiàng)目。由于容器是閉合殼體,測(cè)厚只能從一面進(jìn)行,所以需要采用特殊的物理方法,最常用的是超聲波。目前壓力容器檢驗(yàn)中使用的測(cè)厚儀都是脈沖反射式超聲波測(cè)厚儀,其測(cè)厚原理如下:式中c——工件中的波速;t——超聲波在工件中往返一次傳播的時(shí)間。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)1.脈沖反射式測(cè)量?jī)x發(fā)展非常快,由于采用集成電路,體積重量大大減小,精度也明顯提高,可達(dá)±0.01mm。2.測(cè)厚儀使用的一般程序(1)測(cè)厚儀的校準(zhǔn)每一次測(cè)厚前,必須對(duì)測(cè)厚儀應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)。鋼中的縱波聲速為5900mn/s,儀器中的聲速一般按鋼的聲速設(shè)定。校準(zhǔn)時(shí),用儀器配置的標(biāo)準(zhǔn)試塊測(cè)試,調(diào)節(jié)旋鈕使儀器讀數(shù)與試塊厚度一致。然后再對(duì)鋼鐵材料進(jìn)行測(cè)厚。當(dāng)對(duì)非鋼鐵材料測(cè)厚前,必須進(jìn)行聲速和儀器線性的校準(zhǔn)。(2)測(cè)厚操作要求工件表面光潔平整,達(dá)不到要求時(shí),要進(jìn)行打磨。測(cè)試時(shí)要施加一定的耦合劑。常用的耦合劑有甘油、機(jī)油、水玻璃等。測(cè)厚時(shí),探頭放置要平穩(wěn)、壓力適當(dāng)。每個(gè)測(cè)試位置應(yīng)稍加移動(dòng)測(cè)量?jī)纱巍.?dāng)管道中有沉積物,且沉積物聲阻抗與工件相差不大時(shí),要先用小錘敲擊幾下管壁后再測(cè),以免誤判。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)3.測(cè)厚注意事項(xiàng)
(1)聲速調(diào)節(jié)和儀器線性對(duì)配有“聲速調(diào)節(jié)”和“延遲調(diào)節(jié)”的測(cè)厚儀,應(yīng)注意儀器設(shè)定的聲速值應(yīng)與試件中傳輸?shù)穆曀僖恢?,這樣才能保證測(cè)厚數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。(2)材料晶粒對(duì)測(cè)厚的影響晶粒粗大的材料,例如鑄鋼或鑄鐵,對(duì)超聲波衰減很大,普通測(cè)厚儀無(wú)法使用,得不到讀數(shù)。解決方法有:使用頻率較低、功率較大的專門用于粗晶材料的測(cè)厚儀;或使用功率更大的超聲波探傷儀來(lái)測(cè)厚。(3)表面涂層對(duì)測(cè)厚的影響表面涂層會(huì)影響測(cè)厚結(jié)果,使測(cè)厚讀數(shù)變大,所以測(cè)厚前應(yīng)將表面涂層去除。如實(shí)際情況不允許去除表面涂層,則應(yīng)作對(duì)比試驗(yàn),以確定涂層引起的厚度增加值。(4)特殊條件下的測(cè)厚壓力容器檢驗(yàn)中的特殊條件下的測(cè)厚包括:特殊試件,例如復(fù)合材料;特殊尺寸,例如大厚度工件;特殊條件,例如高溫下的測(cè)厚。對(duì)復(fù)合材料測(cè)厚,需要制做與復(fù)合材料的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)相同的專用試塊,用超聲波探傷儀進(jìn)行測(cè)厚,無(wú)論是堆焊復(fù)合還是爆炸復(fù)合,均可獲得滿意的結(jié)果普通測(cè)厚儀最大量程為199mm,對(duì)厚度超過(guò)200mm的工件無(wú)法測(cè)量,這時(shí)候可用超聲波探傷儀進(jìn)行測(cè)厚。當(dāng)溫度在80度以下時(shí),使用普通測(cè)厚儀沒有問(wèn)題;溫度在80度以上,100度以下時(shí),如果是短時(shí)間操作,測(cè)量少數(shù)點(diǎn),仍可用普通測(cè)厚儀。長(zhǎng)時(shí)間工作或更高溫度,應(yīng)采用專用高溫探頭和高溫耦合劑。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.2壓力容器理化測(cè)試6.2.1壓力容器檢驗(yàn)中的硬度檢測(cè)1.壓力容器檢驗(yàn)中常用硬度試驗(yàn)方法(1)布氏硬度HB布氏硬度試驗(yàn)方法是把規(guī)定直徑的淬火鋼球(或硬質(zhì)合金球)以一定的試驗(yàn)力F壓入所測(cè)材料表面,保持規(guī)定時(shí)間后,測(cè)量表面壓痕直徑d,由d計(jì)算出壓痕表面積A,布氏硬度值HB=F/A。按照壓頭種類,布氏硬度值有兩種不同表示符號(hào)。淬火鋼球作壓頭測(cè)得的硬度值用HBS表示,硬質(zhì)合金作壓頭測(cè)得的硬度值用HBW表示。
布氏硬度試驗(yàn)方法主要用于硬度較低的一些材料,例如經(jīng)退火,正火,調(diào)質(zhì)處理的鋼材,以及鑄鐵,非鐵金屬等。布氏硬度壓痕較大,對(duì)薄工件或精密制成品表面,這種損傷可能是不允許的,但對(duì)壓力容器表面則沒有什么妨礙。壓痕大的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是消除微觀組織不均勻造成的影響,測(cè)試數(shù)據(jù)離散性小,測(cè)試結(jié)果是受壓區(qū)域的平均值,比較可靠。布氏硬度試驗(yàn)機(jī)型式有臺(tái)式和便攜式兩種。臺(tái)式試驗(yàn)機(jī)精度高。便攜式錘擊布氏硬度計(jì)價(jià)格低、體積不大、可攜帶至現(xiàn)場(chǎng)使用,由于是人工操作,檢測(cè)速度較慢。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)(2)洛氏硬度HR洛氏硬度是采用測(cè)量壓痕深度來(lái)確定硬度值的試驗(yàn)方法。為了滿足從軟到硬各種材料的硬度測(cè)定,按照壓頭種類和總試驗(yàn)力的大小組成三種洛氏硬度標(biāo)度,分別用HRA,HRB,HRC表示。其中HRB使用的是鋼球壓頭,用于測(cè)量非鐵金屬,退火或正火鋼等;HRA和HRC使用120°金剛石圓錐體壓頭,用于測(cè)量淬火鋼,硬質(zhì)合金,滲碳層等。洛氏硬度試驗(yàn)適用范圍廣,操作簡(jiǎn)便迅速,而且壓痕較小,故在鋼鐵熱處理質(zhì)量檢查中應(yīng)用最多。洛氏硬度試驗(yàn)在室內(nèi)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行,無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)使用。由于壓痕小,當(dāng)材料組織不均勻時(shí),測(cè)得的數(shù)值起伏大,缺乏代表性。(3)維氏硬度HV維氏硬度主要用于測(cè)量金屬的表面硬度。它采用正棱角錐體金剛石壓頭,在一定試驗(yàn)力下在試件表面壓出正方形壓痕,測(cè)量壓痕兩對(duì)角線平均長(zhǎng)度來(lái)確定硬度值。維氏硬度適用的硬度范圍寬,試驗(yàn)的壓痕非常小,可以測(cè)出很小一點(diǎn)區(qū)域的硬度值,甚至可以測(cè)出金相組織中不同相的硬度。主要用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的顯微硬度測(cè)量,焊接性能試驗(yàn)中的最高硬度試驗(yàn)就是用維氏硬度計(jì)來(lái)測(cè)定焊縫,熔合線和熱影響區(qū)硬度的。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)(4)肖氏硬度HS
肖氏硬度是一種動(dòng)力試驗(yàn)法。用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沖頭(鋼球或鑲金剛石錐體)從一定高度自由落下,落到被檢試樣表面,借助試樣的彈性回跳起來(lái),根據(jù)沖頭回跳高度來(lái)確定試樣的硬度。試樣厚度應(yīng)不小于2mm,表面應(yīng)平整光潔。測(cè)試時(shí)硬度計(jì)必須垂直放置,應(yīng)取多次測(cè)量平均值作為試樣硬度值。
肖氏硬度計(jì)體積小,重量輕,操作簡(jiǎn)便迅速,可用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。但試驗(yàn)結(jié)果精度較低,重復(fù)性差,并且受人為因素影響較大;當(dāng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有較精確的要求時(shí),應(yīng)選用其他硬度試驗(yàn)法。(5)里氏硬度HL
里氏硬度的測(cè)量原理是:當(dāng)材料被一個(gè)小沖擊體撞擊時(shí),較硬的材料使沖擊產(chǎn)生的反彈速度大于較軟者。里氏硬度計(jì)采用一個(gè)裝有碳化鎢球的沖擊測(cè)頭,在一定的試驗(yàn)力作用下沖擊試樣表面,利用電磁感應(yīng)原理中速度與電壓成正比的關(guān)系,測(cè)量出沖擊測(cè)頭距試樣表面1mm處的沖擊速度和回跳速度。里氏硬度值HL以沖擊測(cè)頭回跳速度VB與沖擊速度VA之比來(lái)表示:HL=1000×VB/VA。
里氏硬度計(jì)體積小,重量輕,操作簡(jiǎn)便,在任何方向上均可測(cè)試,所以特別適合現(xiàn)場(chǎng)使用;由于測(cè)量獲得的信號(hào)是電壓值,電腦處理十分方便,測(cè)量后可立即讀出硬度值,并能即時(shí)換算為布、洛、維等各種硬度值。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)2.壓力容器檢驗(yàn)中硬度檢測(cè)的應(yīng)用
材料硬度值與其強(qiáng)度存在著一定的比例關(guān)系,對(duì)鋼鐵材料來(lái)說(shuō),其抗拉強(qiáng)度近似等于三分之一的布氏硬度值;材料化學(xué)成分中,大多數(shù)合金元素都會(huì)使材料的硬度升高,其中碳對(duì)材料硬度的影響最直接,材料中的碳含量越大,其硬度越高,因此硬度試驗(yàn)有時(shí)用來(lái)判斷材料強(qiáng)度等級(jí)或鑒別材質(zhì);材料中不同金相組織具有不同硬度,一般來(lái)說(shuō),馬氏體硬度高于珠光體,珠光體的硬度高于鐵素體,鐵素體的硬度高于奧氏體,故通過(guò)硬度值可大致了解材料的金相組織、以及材料在加工過(guò)程中的組織變化和熱處理效果。加工殘余應(yīng)力與焊接殘應(yīng)力的存在對(duì)材料的硬度也會(huì)產(chǎn)生影響,加工殘余應(yīng)力與焊接殘余應(yīng)力值越大,硬度越高。正因?yàn)橛绊懖牧嫌捕鹊囊蛩剌^多,工程上硬度檢測(cè)的應(yīng)用也較多,壓力容器檢驗(yàn)中硬度檢測(cè)的應(yīng)用概括如下:(1)對(duì)于一般的碳素鋼、低合金鋼制壓力容器,當(dāng)材質(zhì)不清或有疑問(wèn)時(shí),可通過(guò)測(cè)定硬度,并根據(jù)硬度與強(qiáng)度的關(guān)系,近似求出材料的強(qiáng)度值。常用的一個(gè)換算公式:=3.28HV-221(適用于母材);另一公式為=3.55HB(適用于HB≤175的材料)(2)壓力容器焊接性試驗(yàn)中檢測(cè)焊接接頭斷面的母材、焊縫和熱影響區(qū)的硬度,據(jù)此判斷材料的焊接性和工藝的適用性的方法稱最高硬度試驗(yàn)法。例如用最高硬度法評(píng)價(jià)材料的焊接性和工藝的適用性時(shí),要求16MnR的HV≤390;15MnVR的HV≤400XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)(3)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常通過(guò)檢測(cè)母材、焊縫和熱影響區(qū)的硬度,判斷焊接工藝執(zhí)行情況和焊接接頭質(zhì)量。(4)壓力容器進(jìn)行局部或整體熱處理后,通過(guò)對(duì)焊縫金屬、熱影響區(qū)及母材進(jìn)行硬度測(cè)定,檢查熱處理效果,判斷焊縫接頭的消除應(yīng)力情況。例如現(xiàn)場(chǎng)組焊的壓力容器,整體熱處理后焊縫金屬和熱影響區(qū)的硬度值要求不大于母材的120%(碳素鋼)或125%(合金鋼)(5)低合金鋼制壓力容器焊接返修時(shí),對(duì)返修部位進(jìn)行硬度測(cè)定,檢查返修補(bǔ)焊工藝的可行性及焊接質(zhì)量。(6)壓力容器使用過(guò)程中,由于壓力、溫度、介質(zhì)等工況條件的影響,在用檢驗(yàn)中,當(dāng)懷疑有脫碳時(shí),應(yīng)對(duì)可疑部位進(jìn)行硬度測(cè)定。(7)壓力容器在高溫下長(zhǎng)期使用后,有可能引起滲碳、滲氮、硫化、釩化及石墨化等現(xiàn)象。使材料的硬度改變。在用檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)選擇適當(dāng)部位進(jìn)行硬度測(cè)定。(8)高強(qiáng)度鋼壓力容器在用檢驗(yàn)中,應(yīng)進(jìn)行硬度檢測(cè),了解焊接接頭是否有淬硬組織。(9)在應(yīng)力腐蝕環(huán)境中使用的壓力容器,在制造或在用檢驗(yàn)中應(yīng)進(jìn)行硬度檢測(cè),以判斷應(yīng)力腐蝕傾向。例如,要求濕硫化氫應(yīng)力腐蝕環(huán)境中的碳鋼HB≤200;合金鋼HB≤235;液氨儲(chǔ)罐材料臨界硬度為HV210。(10)壓力容器的主要附件,例如螺栓、螺母等,當(dāng)材質(zhì)不清或熱處理狀態(tài)不明時(shí),可通過(guò)測(cè)定硬度加以判斷。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)3.在用壓力容器檢驗(yàn)中的現(xiàn)場(chǎng)硬度檢測(cè)(1)影響測(cè)試精度的因素:①試件的預(yù)處理。試件的被測(cè)表面必須露出金屬光澤,平整、表面粗糙度Ra值應(yīng)達(dá)到2um。②被測(cè)表面應(yīng)清潔、不得有油污。③曲面工件測(cè)試。曲率半徑R小于30mm的試件在測(cè)試時(shí)應(yīng)使用小支承環(huán)。④小試件測(cè)試時(shí)的支承。重量大于5kg的試件,不需要支承。對(duì)小于5kg的試件,由于沖擊力會(huì)使試件移動(dòng)而導(dǎo)致測(cè)試值不準(zhǔn),一般不宜應(yīng)用。⑤試件的厚度應(yīng)大于5mm。當(dāng)試件為大面積板材時(shí),應(yīng)在測(cè)試點(diǎn)的背面加固或支撐,否則即使厚度較大仍可能因試件變形導(dǎo)致測(cè)試值不準(zhǔn)。⑥試件本身不得帶磁。(2)測(cè)試操作要求①測(cè)試點(diǎn)選位:兩測(cè)試點(diǎn)間距應(yīng)>3mm。②放置:應(yīng)將沖擊裝置支承環(huán)壓緊在被測(cè)表面,③按動(dòng)沖擊裝置釋放鈕的測(cè)試瞬間,應(yīng)保持工件、沖擊裝置、操作員身體均處于穩(wěn)定狀態(tài)。(3)工作環(huán)境溫度:-10℃~+45℃。(4)校驗(yàn):測(cè)試前最好先使用標(biāo)準(zhǔn)塊對(duì)儀器進(jìn)行校驗(yàn)。(5)數(shù)值處理:測(cè)試結(jié)果應(yīng)取3~5次或更多次測(cè)試的平均值。(6)檢定:每年至少檢定一次,檢定合格才能繼續(xù)使用。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.2.2壓力容器材料元素分析1.材料元素分析目的與方法通常以下幾種情況需要對(duì)壓力容器材料進(jìn)行元素分析:(1)壓力容器制造中的材料復(fù)驗(yàn):為防止材料用錯(cuò),對(duì)材料牌號(hào)進(jìn)行的驗(yàn)證性分析;(2)在用壓力容器主體材料不明,檢驗(yàn)中欲查清材料種類,對(duì)材料的元素種類和的含量進(jìn)行分析。(3)在用壓力容器修理需要補(bǔ)焊,查明材料的成分,以便選用合適的焊材和焊接工藝。(4)在用壓力容器檢驗(yàn)中,懷疑材料在運(yùn)行環(huán)境下其內(nèi)表層成分發(fā)生變化,需要分析內(nèi)表層化學(xué)成分,確定是否發(fā)生損傷。(5)在用壓力容器檢驗(yàn)中,有時(shí)需要對(duì)腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行分析,以確定腐蝕的性質(zhì)、原因、發(fā)展速率,以及對(duì)壓力容器運(yùn)行安全的影響。以上前三種是宏觀材料材料元素分析,后兩種是微區(qū)和微量物質(zhì)的元素分析鋼鐵材料元素分析的常用方法有原子發(fā)射光譜分析法和化學(xué)分析法兩種。此外,可用于微區(qū)和微量物質(zhì)的元素分析方法還有掃描電鏡、電子探針、離子探針、俄歇能譜儀等。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)2.原子發(fā)射光譜分析法目前用于原子發(fā)射光譜分析的儀器有三類,一類是看譜分析,使用的儀器是看譜鏡,一般用于材料中某項(xiàng)合金元素有無(wú)的鑒別;另一類是光電式光譜分析,使用的儀器是數(shù)字式光譜分析儀,可進(jìn)行材料成份的定性定量分析;第三種是熒光光譜分析,也可進(jìn)行材料成份的定性定量分析。原子發(fā)射光譜分析法原理:利用電弧(或X射線或γ射線)激發(fā)被分析物質(zhì)的原子,處于激發(fā)態(tài)的原子的核外電子會(huì)發(fā)生躍遷而發(fā)光,不同的元素的原子結(jié)構(gòu)不同,核外的能級(jí)軌道和電子數(shù)也不相同,在受外來(lái)能源激發(fā)后,各自電子發(fā)生躍遷的軌道及軌道間的能級(jí)差不同,發(fā)射的光子波長(zhǎng)也就不同,所以各種元素在一定條件下,都具有自身特征的線狀譜(也稱標(biāo)識(shí)譜)。因此,根據(jù)被分析物質(zhì)所發(fā)射光譜的譜線構(gòu)成和強(qiáng)度,就可以鑒別出該物質(zhì)所包含的原子種類和數(shù)量。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)(1)看譜分析看譜分析利用的是可見光范圍特征譜,波長(zhǎng)大致為390~700nm.其優(yōu)點(diǎn)如下:①應(yīng)用范圍廣:對(duì)鋼、鐵、銅、鋁及合金等金屬材料都能進(jìn)行分析;②靈敏度高:對(duì)大多數(shù)元素來(lái)說(shuō),只要有極少的含量(0.1-10ppm)就可以發(fā)現(xiàn)該元素的存在;③不需取樣,用便攜式看譜鏡可以到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分析操作;④不損壞被分析試樣,可直接在壓力容器半成品或成品上進(jìn)行檢測(cè);⑤分析費(fèi)用低,看譜分析不需要大量的貴重化學(xué)試劑和其它輔助材料。⑥最適用于根據(jù)某一元素鑒別材料種類的工作,檢測(cè)速度很快。其缺點(diǎn)如下:①分析有局限性:只能鑒定材料中是否含有特定的某一兩種元素,無(wú)法對(duì)材料中全部元素進(jìn)行檢測(cè)分析;②只能鑒定金屬元素,不能檢測(cè)非金屬元素;③分析結(jié)果受環(huán)境條件、操作技術(shù)、人眼睛感光靈敏度等因素的影響大;④不能定量分析。只能就某一元素與標(biāo)準(zhǔn)試樣比對(duì)含量高低,且準(zhǔn)確性不高;⑤對(duì)儀器調(diào)節(jié)操作有一定要求,必須由熟練人員操作。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)(2)光電式光譜分析光電式光譜分析是建立在電腦技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上的先進(jìn)分析方法。光電式光譜分析儀一次激發(fā)即可獲得全部元素的譜線信息,檢測(cè)利用紫外-藍(lán)紫光譜范圍,波長(zhǎng)大致為170~560nm。光信號(hào)通過(guò)分光、色散、光電轉(zhuǎn)換,變?yōu)殡娦盘?hào)送入計(jì)算機(jī),處理后自動(dòng)給出被檢試樣各項(xiàng)元素的含量。比看譜鏡更多的優(yōu)點(diǎn)列舉如下:①可獲得被分析物質(zhì)的全部元素的譜線信息,因此能分析各種金屬材料,數(shù)十種合金中的全部元素;②光學(xué)系統(tǒng)有效波長(zhǎng)包括了紫外范圍,能檢測(cè)非金屬元素碳、硫、磷等;③采用電腦控制檢測(cè)分析過(guò)程,自動(dòng)化程度高,檢測(cè)結(jié)果基本不受環(huán)境條件、操作技術(shù)等因素的影響;④定量分析具有較高的精度。保證每一種元素的每一次分析都采用最佳分析線和最佳參考線,從而獲得高精度,⑤操作簡(jiǎn)單方便,每次檢測(cè)前無(wú)須對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)校;檢測(cè)速度極快(10秒-30秒內(nèi)完成);⑥儀器電腦可存儲(chǔ)相當(dāng)數(shù)量的各種元素的譜線構(gòu)成,可配置多種定量分析模式軟件和牌號(hào)分級(jí)、混料識(shí)別模式軟件,簡(jiǎn)化操作,提高工作效率;⑦電腦可內(nèi)存幾千個(gè)測(cè)試結(jié)果,可打印或輸出存儲(chǔ);XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)(3)熒光光譜分析熒光光譜分析用X射線或γ射線來(lái)激發(fā)被分析物質(zhì)的原子發(fā)出熒光X射線,通過(guò)識(shí)別熒光光譜來(lái)鑒別元素種類和數(shù)量。由于射線劑量很小,能量也低,對(duì)人體沒有什么傷害。儀器體積小,重量輕,操作比光譜分析儀更簡(jiǎn)單方便,對(duì)工件形狀和表面要求不高。缺點(diǎn)是只能分析原子序數(shù)大于鈦的元素,因此碳、硅、硫、磷等元素均無(wú)法識(shí)別。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)3.化學(xué)分析化學(xué)分析能十分精確地分析出材料中元素含量。缺點(diǎn)是速度較光譜分析法慢?;瘜W(xué)分析法在試驗(yàn)室進(jìn)行。壓力容器化學(xué)分析需要取樣。材料牌號(hào)鑒別的分析試樣采集,應(yīng)注意對(duì)取樣部位徹底清理,取樣方法可采用鉆取法:用鉆頭鉆一排淺孔,深度一般不超過(guò)2~3mm。所采取的金屬屑量視所分析的元素而異,通常測(cè)定碳含量至少需3~7g。測(cè)定錳含量至少需要0.25~0.5g,測(cè)定硅含量至少需要0.5~4.0g。測(cè)定硫含量需要10g,并且要制備2份。測(cè)定磷含量最少需要1g,也需要制備2份。碳素鋼一般如需測(cè)定以上5種元素,共需試樣量20g左右。如果分析的元素增加,試樣量也要隨之增加。材料性能劣化鑒定的分析試樣采集,應(yīng)選擇最能反映問(wèn)題的部位,最好切割取樣,如不允許破壞工件,則只有鉆取或刮取表層物質(zhì),收集碎屑送檢。腐蝕性質(zhì)原因鑒別的試樣采集,最好切割取樣,同時(shí)進(jìn)行腐蝕產(chǎn)物分析和腐蝕部位形態(tài)掃描;如不允許破壞工件,則只需刮取少量物質(zhì)。化學(xué)分析方法有比色(光度)法、滴定法、重量法、萃取法、燃燒法、氣體容量法、電導(dǎo)法、紅外線吸收法等等,方法很多。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.2.3金相檢驗(yàn)1.金相檢驗(yàn)?zāi)康慕鹣鄼z驗(yàn)是通過(guò)觀察到金屬材料微觀金相組織來(lái)對(duì)材料進(jìn)行檢驗(yàn)的,其應(yīng)用目的主要有:(1)判斷不明材料類別;(2)檢驗(yàn)材料質(zhì)量和熱處理狀態(tài);(3)檢查焊接質(zhì)量,例如是否有淬硬的馬氏體、過(guò)熱的魏氏組織;(4)檢驗(yàn)熱處理效果;(5)檢測(cè)材料晶粒度;(6)檢測(cè)材料中的微觀缺陷,如晶間裂紋、疏松、過(guò)燒等;(7)檢查長(zhǎng)期高溫環(huán)境下可能發(fā)生的材質(zhì)劣化,例如珠光體球化、石墨化;(8)腐蝕環(huán)境下可能產(chǎn)生的晶間腐蝕或應(yīng)力腐蝕裂紋;(9)高溫高壓臨氫環(huán)境下的氫損傷,例如脫碳,氫腐蝕裂紋;(10)在用壓力容器的斷口金相檢驗(yàn),可以幫助判定腐蝕或斷裂的類型,分析容器失效的原因。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)2.金相檢驗(yàn)的程序和方法在用壓力容器現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)的主要程序是:根據(jù)檢驗(yàn)的目的選擇有代表性的檢驗(yàn)點(diǎn);在檢驗(yàn)部位用砂輪打磨出平整的金屬磨面,并按順序用從粗到細(xì)不同號(hào)的砂布或研磨膏打磨金屬磨面;用拋光液或拋光膏將磨面拋光成鏡面;根據(jù)不同鋼種,采用合適的試劑對(duì)觀測(cè)面進(jìn)行浸蝕,使金相組織顯露更清楚。壓力容器的現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)需要采用便攜式儀器,包括手提式微型電動(dòng)拋光器、電解拋光(浸蝕)裝置及小的磨光砂輪、可在容器上安放的便攜式顯微鏡等。早期的金相除了直接觀察外,還可以采用間接觀察方法,即復(fù)膜金相來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn),通常采用醋酸纖維素膜(即AC紙)制做復(fù)型,觀察的效果直接取決于復(fù)型的好壞,而復(fù)型效果在很大程度上又取決于檢驗(yàn)點(diǎn)的制樣水平,這種觀察方法優(yōu)于直接觀察法的地方是觀察條件好、觀察時(shí)間、人員不受限制,可用透射電子顯微鏡觀察并且可以拍攝金相檢驗(yàn)照片存檔。目前更先進(jìn)的方法是便攜式顯微鏡與數(shù)碼相機(jī)配合使用,圖像存儲(chǔ)、復(fù)制、觀察都比較方便。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)焊接接頭組織的金相圖譜過(guò)熱區(qū)(粗晶粒區(qū))正火區(qū)(重結(jié)晶區(qū))部分相變區(qū)母材XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.2.4應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試1、概述壓力容器的應(yīng)力分析通常采用兩種方法,一種是通過(guò)理論分析方法,運(yùn)用材料力學(xué)和彈性理論求得應(yīng)力的理論值,另一種是就采用實(shí)驗(yàn)方法,測(cè)出構(gòu)件受載后表面的或內(nèi)部各點(diǎn)的真實(shí)應(yīng)力狀態(tài)。常溫下對(duì)壓力容器加載(通常采用耐壓試驗(yàn))測(cè)試器壁的應(yīng)力稱為靜態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變測(cè)試,可用電阻應(yīng)變測(cè)量法(簡(jiǎn)稱“電測(cè)法”)、光彈性方法、應(yīng)變脆性涂層法和密柵云紋法等方法進(jìn)行。測(cè)試壓力容器殘余應(yīng)力可采用X射線衍射法或小孔松弛法。例如測(cè)試焊接殘余應(yīng)力通常采用小孔松弛法(盲孔法),它是根據(jù)彈性理論的應(yīng)力場(chǎng)中局部應(yīng)變松弛而測(cè)得殘余應(yīng)力值,測(cè)試時(shí)需要在構(gòu)件表面鉆制一個(gè)直徑與深度相等的盲孔,一般為2~3mm。2、電阻應(yīng)變測(cè)量法簡(jiǎn)介電測(cè)法是將作為傳感元件的電阻應(yīng)變片粘貼在被測(cè)的壓力容器表面上,并接入測(cè)量電路,當(dāng)容器受載變形時(shí),應(yīng)變片的敏感柵相應(yīng)變形并將應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻改變量,再通過(guò)電阻應(yīng)變儀直接得到所測(cè)量的應(yīng)變值。根據(jù)應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系的物理方程,即可將測(cè)得的應(yīng)變值換算成被測(cè)點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)力值。電測(cè)法可以進(jìn)行大規(guī)模的多點(diǎn)應(yīng)變測(cè)量,準(zhǔn)確測(cè)定壓力容器構(gòu)件表面上任一點(diǎn)的靜態(tài)到5020千赫的動(dòng)態(tài)應(yīng)變,還可以利用應(yīng)變花測(cè)得平面應(yīng)力狀態(tài)下某些點(diǎn)的主應(yīng)力大小和方向。但是,此法只能測(cè)試容器表面的應(yīng)力,不能顯示容器表面整體應(yīng)力場(chǎng)中應(yīng)力梯度的情況。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)(1)電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片是一種電阻式傳感器,一般由敏感元件、基底、引線、層和粘結(jié)劑組成,其結(jié)構(gòu)如圖6.2-1所示。敏感元件是應(yīng)變片的核心部分,金屬絲式(或金屬箔式)應(yīng)變片由直徑0.012~0.05mm的金屬絲(或厚度0.002~0.005mm的金屬箔)柵組成敏感柵,多為康銅(即銅鎳合金)制成,適用于250℃以下的靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量。應(yīng)變片有多種型式,例如在一個(gè)基底上只安置一個(gè)敏感柵的單軸式和在同一基底按一定角度安置了幾個(gè)敏感柵的多軸式等。將應(yīng)變片粘貼在容器表面,貼片處應(yīng)除去油污、銹斑、涂料、氧化膜、電鍍層等,并打磨至粗糙,打磨面積約為應(yīng)變片面積的3~5倍。粘貼前還需用丙酮、四氯化碳進(jìn)行表面脫脂處理,粘貼時(shí)應(yīng)使應(yīng)變片上的定位十字線與測(cè)點(diǎn)處用劃針劃出的坐標(biāo)十字線重合。粘合后應(yīng)進(jìn)行加溫固化或自然干燥固化,并采用100伏以下的高阻表(或萬(wàn)用表),檢查其絕緣電阻,一般應(yīng)大于100MΩ。應(yīng)變片與應(yīng)變儀間的連接導(dǎo)線多用釬焊連接。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)(2)電阻應(yīng)變儀靜態(tài)電阻應(yīng)變儀可測(cè)量不隨時(shí)間而變化或變化極緩慢的應(yīng)變,一般正常工作的壓力容器多屬此類型。一般靜態(tài)電阻應(yīng)變儀都采用零讀法。測(cè)量時(shí),相敏檢波器的輸出電流接入檢流計(jì),引起指針偏轉(zhuǎn);調(diào)整讀數(shù)電橋上的可變電阻,使電橋失去平衡,當(dāng)調(diào)整到讀數(shù)橋輸出電壓的大小與測(cè)量橋的輸出電壓相同,讀數(shù)電橋放大器相敏檢波器平衡指示器測(cè)量電橋振蕩器穩(wěn)壓電器相位相反時(shí),則無(wú)信號(hào)輸入放大器,檢流計(jì)的指針回零,應(yīng)變儀就將這一調(diào)整值刻度為應(yīng)變值。一臺(tái)靜態(tài)電阻應(yīng)變儀只有一個(gè)測(cè)量電橋和讀數(shù)電橋,僅能進(jìn)行一點(diǎn)應(yīng)變測(cè)量。如果需要在同一載荷下進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量,則須配用預(yù)調(diào)平衡箱或多臺(tái)預(yù)調(diào)平衡箱并聯(lián)組合使用,以便逐點(diǎn)切換進(jìn)行讀數(shù)測(cè)量。由于各應(yīng)變片的初始電阻值不同;測(cè)量連接導(dǎo)線的長(zhǎng)短參差不齊;連接點(diǎn)的接觸電阻很難保證一致;高頻交流電源分布電容的影響相當(dāng)顯著等因素;很難使測(cè)量電橋在工作前保持平衡,且不平衡度有可能大于測(cè)量應(yīng)變的最大值,從而使儀器無(wú)法正常工作,所以,必須在加載前利用預(yù)調(diào)平衡箱將各測(cè)點(diǎn)的測(cè)量電橋預(yù)調(diào)平衡。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)(3)壓力容器應(yīng)變測(cè)量的一般步驟①擬訂測(cè)量方案。包括布片方案、加載方案等;②實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備工作。包括被測(cè)容器材料的力學(xué)性能,如彈性、泊松系數(shù)和強(qiáng)度指標(biāo)或等;測(cè)試儀器、應(yīng)變片、粘結(jié)劑和連接導(dǎo)線的選用、配置,性能檢查和調(diào)整等;③現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作。包括加載條件準(zhǔn)備,貼片、導(dǎo)線接入、預(yù)調(diào)平衡箱和加載前預(yù)調(diào)平衡檢查等;④按擬定的方案加載、測(cè)量、紀(jì)錄;⑤測(cè)量數(shù)據(jù)的處理、應(yīng)力值計(jì)算、作應(yīng)力分布曲線圖。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.3耐壓試驗(yàn)6.3.1耐壓試驗(yàn)的作用壓力容器的耐壓試驗(yàn)是一種采用靜態(tài)超載方法驗(yàn)證容器整體強(qiáng)度的,對(duì)容器質(zhì)量進(jìn)行綜合性考核的試驗(yàn)。耐壓試驗(yàn)可以防止帶有嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題或缺陷的容器投入使用。在容器設(shè)計(jì)或制造過(guò)程中有可能出現(xiàn)錯(cuò)誤,例如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、強(qiáng)度計(jì)算錯(cuò)誤、材料使用錯(cuò)誤、焊接、組裝、熱處理等工序出現(xiàn)失誤等等,雖然在設(shè)計(jì)或制造過(guò)程有各種審查、檢查和試驗(yàn),但由于檢驗(yàn)的局限性,難免有漏檢情況。如果容器存在比較嚴(yán)重而又未被發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題或缺陷,通過(guò)耐壓試驗(yàn)可使其暴露出來(lái)。因此,耐壓試驗(yàn)是壓力容器產(chǎn)品竣工驗(yàn)收必需的和最重要的試驗(yàn)項(xiàng)目,只有耐壓試驗(yàn)合格,產(chǎn)品才能出廠。耐壓試驗(yàn)也是在用壓力容器定期檢驗(yàn)的重要項(xiàng)目,在多年使用后,容器狀況可能發(fā)生變化(材質(zhì)劣化、壁厚減薄、原有缺陷擴(kuò)展或新缺陷產(chǎn)生)此時(shí)需要判斷壓力容器在工藝要求的工作壓力下運(yùn)行是否安全。雖然在容器定期檢驗(yàn)中所進(jìn)行的各項(xiàng)檢驗(yàn)結(jié)果可以作為判斷依據(jù),但有很多因素限制檢驗(yàn)不能充分進(jìn)行,同時(shí)檢驗(yàn)也可能出現(xiàn)疏漏。而耐壓試驗(yàn)可以使容器存在的某些缺陷因過(guò)載而暴露,在試驗(yàn)壓力下產(chǎn)生明顯的塑性變形或破裂??梢哉f(shuō)壓力容器的耐壓試驗(yàn)的作用是其它檢驗(yàn)方法難以替代的。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)耐壓試驗(yàn)的作用耐壓試驗(yàn)的另一作用是改變?nèi)萜鞯膽?yīng)力分布和改善缺陷處的應(yīng)力狀況。由于結(jié)構(gòu)或工藝方面的原因,容器局部區(qū)域可能存在較大的殘余拉伸應(yīng)力,試驗(yàn)時(shí),它們與試驗(yàn)載荷應(yīng)力相疊加,有可能使材料局部屈服而產(chǎn)生應(yīng)力再分布,從而消除或減小原有的殘余拉伸應(yīng)力。較高的試驗(yàn)壓力,可以使裂紋尖端產(chǎn)生較大的塑性變形,裂紋尖端的曲率半徑將增大,從而使裂紋尖端處材料的應(yīng)力集中系數(shù)減小,降低了尖端附近的局部應(yīng)力。在卸壓后,裂紋尖端的塑性變形區(qū)會(huì)受到周圍彈性材料的收縮的影響,使此區(qū)域出現(xiàn)殘余壓縮應(yīng)力,從而可以部分抵消容器所承受的拉伸應(yīng)力。因此容器存在的裂紋經(jīng)受過(guò)載應(yīng)力后,在恒定低載荷下,裂紋擴(kuò)展速度可能明顯延緩。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.3.2耐壓試驗(yàn)介質(zhì)耐壓試驗(yàn)可使用的介質(zhì)種類包括液體(水、油)和氣體(空氣、氮?dú)饧捌渌鼩怏w)由于耐壓試驗(yàn)壓力比容器的工作壓力高,因此容器在試驗(yàn)壓力下發(fā)生破裂的可能性也大。為了防止容器在耐壓試驗(yàn)時(shí)破裂而造成嚴(yán)重事故,所采取的措施中最重要的是采用卸壓時(shí)釋放能量較小的介質(zhì)作為試驗(yàn)介質(zhì)。在相同的試驗(yàn)壓力下,氣體的爆炸能量比水大數(shù)百倍至數(shù)萬(wàn)倍,因此,容器耐壓試驗(yàn)時(shí)通常采用液體作為試驗(yàn)介質(zhì)。所以耐壓試驗(yàn)經(jīng)常被稱為水壓試驗(yàn)。以水為介質(zhì)進(jìn)行液壓試驗(yàn),其所用的水必須是潔凈的。奧氏體不銹鋼壓力容器用水進(jìn)行液壓試驗(yàn)后,應(yīng)立即將水漬去除干凈,以防止氯離子造成晶間腐蝕。如無(wú)法達(dá)到這一要求時(shí),則應(yīng)控制水中的氯離子含量不超過(guò)50ppm。若水中氯離子含量過(guò)高,可加硝酸鈉溶液處理。如果由于某種特殊原因不能用水試驗(yàn)時(shí),可采用試驗(yàn)時(shí)不會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的其它種類液體。耐壓試驗(yàn)應(yīng)在低于液體介質(zhì)沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)行。當(dāng)采用可燃性液體進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)溫度必須低于可燃性液體的閃點(diǎn),試驗(yàn)場(chǎng)地附近不得有火源,且應(yīng)配備適用的消防器材。以油為試驗(yàn)介質(zhì)的常見的例子是超高壓容器耐壓試驗(yàn)。由于試驗(yàn)壓力高,水的壓縮性比油大,不適合用作試驗(yàn)介質(zhì),特別是在試驗(yàn)壓力在200MPa以上時(shí),水會(huì)霧化導(dǎo)致難以升壓,所以要用煤油和變壓器油作試驗(yàn)介質(zhì)。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)有些情況下可能無(wú)法采用液體作為試驗(yàn)介質(zhì),而需要采用氣體作為試驗(yàn)介質(zhì),例如:(1)由于結(jié)構(gòu)或支承原因,向壓力容器充灌液體不能保證容器能安全地承受荷重;(2)運(yùn)行條件不允許殘留試驗(yàn)液體的壓力容器,例如低溫條件下運(yùn)行且結(jié)構(gòu)不能保證排盡試驗(yàn)液體的系統(tǒng)就不能用水試壓,因?yàn)闅埩羲畷?huì)結(jié)冰導(dǎo)致系統(tǒng)堵塞,同樣的情況在高溫導(dǎo)熱油系統(tǒng)中也不允許,因?yàn)橄到y(tǒng)殘留水會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行中壓力不正常升高;(3)超潔凈系統(tǒng)法采用液體作為試驗(yàn)介質(zhì)可能會(huì)造成污染。氣壓試驗(yàn)所用氣體應(yīng)為干燥、潔凈的空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w。對(duì)介質(zhì)具有易燃特性的在用壓力容器,必須進(jìn)行徹底的清洗和置換,否則嚴(yán)禁用空氣作為試驗(yàn)介質(zhì)。由于氣壓試驗(yàn)比液壓試驗(yàn)危險(xiǎn),所以設(shè)計(jì)采用氣壓試驗(yàn)的壓力容器,其對(duì)接焊接接頭要求100%射線或超聲波探傷。試驗(yàn)壓力、溫度、升壓程序等規(guī)定均不同于液壓試驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)安全措施也更多。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.3.3耐壓試驗(yàn)溫度規(guī)定試驗(yàn)時(shí)的介質(zhì)溫度是為了防止因試驗(yàn)溫度過(guò)低而造成壓力容器在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生低應(yīng)力脆性破壞。金屬材料隨溫度下降其韌性降低,脆性增大?!秹毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程》和GB150均規(guī)定,碳素鋼、16MnR和正火15MnVR制壓力容器液壓試驗(yàn)時(shí),液體溫度不得低于5℃;其他低合金鋼制壓力容器,液體溫度不得低于15℃,如果由于板厚等因素造成材料無(wú)延性轉(zhuǎn)變溫度升高,則需相應(yīng)提高液體溫度。其它材料制壓力容器液壓試驗(yàn)溫度按設(shè)計(jì)圖樣規(guī)定。鐵素體鋼制低溫壓力容器液壓試驗(yàn)時(shí),液體溫度不得低于受壓元件及焊接接頭進(jìn)行夏比沖擊試驗(yàn)的溫度再加20℃。由于氣壓試驗(yàn)時(shí)的危險(xiǎn)性更大,因此,對(duì)碳素鋼和低合金制壓力容器的試驗(yàn)用氣體溫度不得低于15℃;其它材料制壓力容器,其試驗(yàn)用氣體溫度應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣規(guī)定。另一方面,試驗(yàn)時(shí)還必須注意其溫度不能超過(guò)試驗(yàn)介質(zhì)的沸點(diǎn)而使介質(zhì)產(chǎn)生氣化。在往容器進(jìn)水的過(guò)程中,可能由于空氣濕度太大以及水溫與氣溫相差太多,致使容器外壁因空氣中水分凝結(jié)而結(jié)露。此時(shí),為了不影響對(duì)容器的檢查,可以通入水蒸氣或采用其它方法來(lái)提高水溫,減小水溫與氣溫的溫差。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.3.4耐壓試驗(yàn)壓力1.內(nèi)壓容器內(nèi)壓容器耐壓試驗(yàn)的壓力應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣要求,且不小于表6.3-1的規(guī)定;注:鋼制低壓壓力容器耐壓試驗(yàn)壓力取1.25P和P+0.1二者中較大值。(2)對(duì)不是按內(nèi)壓強(qiáng)度計(jì)算公式?jīng)Q定壁厚的壓力容器,應(yīng)適當(dāng)提高耐壓試驗(yàn)壓力。(3)對(duì)設(shè)計(jì)溫度(壁溫)大于等于200℃的鋼制壓力容器或大于等于150℃的有色金屬制壓力容器,耐壓試驗(yàn)壓力按下式計(jì)算:
式中:p—壓力容器的設(shè)計(jì)壓力,MPa(對(duì)在用壓力容器為最高工作壓力);—設(shè)計(jì)溫度下的耐壓試驗(yàn)壓力,MPa; —試驗(yàn)溫度下的耐壓試驗(yàn)壓力,MPa;
n—耐壓試驗(yàn)壓力系數(shù)(按表6.3-1);—試驗(yàn)溫度下材料的許用應(yīng)力,MPa;—設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力,MPa。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)表6.3-1耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力壓力容器型式壓力容器材料壓力等級(jí)耐壓試驗(yàn)壓力MPa液(水壓)氣壓固定式鋼和有色金屬
低壓1.25P1.15P中壓1.25P1.15P高壓1.25P鑄鐵2.0P搪玻璃1.25P1.15P移動(dòng)式
中低壓
1.5P1.15P2.外壓容器和真空容器(1)液壓試驗(yàn)壓力:外壓容器和真空容器按內(nèi)壓容器進(jìn)行液壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力按下式確定:
式中:P——設(shè)計(jì)外壓力,MPa(2)氣壓試驗(yàn)壓力:外壓容器和真空容器按內(nèi)壓容器進(jìn)行氣壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力按下式確定:
,Mpa 式中:P——設(shè)計(jì)外壓力,MPaXX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)3.夾套容器液壓試驗(yàn)壓力對(duì)于帶夾套的容器,應(yīng)在圖樣上分別注明內(nèi)筒和夾套的試驗(yàn)壓力。(1)內(nèi)筒當(dāng)內(nèi)筒設(shè)計(jì)壓力為正值時(shí),按內(nèi)壓容器確定試驗(yàn)壓力。當(dāng)內(nèi)筒設(shè)計(jì)壓力為負(fù)值時(shí),按外壓容器規(guī)定進(jìn)行液壓試驗(yàn)。(2)夾套夾套內(nèi)的試驗(yàn)壓力按內(nèi)壓容器計(jì)算公式確定,在確定了試驗(yàn)壓力后,必須校核內(nèi)筒在該試驗(yàn)外壓力作用下的穩(wěn)定性。如不能滿足穩(wěn)定要求,則應(yīng)規(guī)定在作夾套的液壓試驗(yàn)時(shí),必須同時(shí)在內(nèi)筒內(nèi)保持一定壓力,以使整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程(包括升壓、保壓和卸壓)中的任一時(shí)間內(nèi),夾套和內(nèi)筒的壓力差不超過(guò)設(shè)計(jì)壓差。圖樣上應(yīng)注明這一要求,以及試驗(yàn)壓力和允許壓差。4.立式容器因?yàn)榱⑹饺萜髟谶M(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí),其底部除承受液壓試驗(yàn)時(shí)的壓力載荷外,還要承受整個(gè)容器充滿液體時(shí)的重量載荷,二者的共同作用,有可能使容器底部所產(chǎn)生的應(yīng)力超過(guò)應(yīng)力校核的允許值,此時(shí),則應(yīng)適當(dāng)增加底部的器壁厚度。如果立式容器臥置進(jìn)行液壓試驗(yàn),為了使與立置試驗(yàn)時(shí)底部承受的載荷相同,因此,其試驗(yàn)壓力值應(yīng)為立置時(shí)的試驗(yàn)壓力加上液柱靜壓力。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.3.5壓力試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)時(shí),圓筒的薄膜應(yīng)力按下式計(jì)算:
式中:—圓筒的內(nèi)直徑,mm;—試驗(yàn)壓力,MPa;—圓筒的有效厚度,mm;—圓筒的焊縫系數(shù)。在液壓試驗(yàn)時(shí),圓筒的薄膜應(yīng)力不得超過(guò)試驗(yàn)溫度下材料屈服點(diǎn)的90%;在氣壓試驗(yàn)時(shí),此應(yīng)力不得超過(guò)試驗(yàn)溫度下材料屈服點(diǎn)的80%。校核耐壓試驗(yàn)應(yīng)力時(shí),所取的壁厚應(yīng)扣除壁厚附加量,對(duì)液壓試驗(yàn)所取的壓力還應(yīng)計(jì)入液柱靜壓力。對(duì)殼程壓力低于管程壓力的列管式熱交換器,可不扣除腐蝕裕度。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.3.6耐壓試驗(yàn)要求與注意事項(xiàng)1.一般要求(1)試驗(yàn)前,容器須經(jīng)單項(xiàng)檢查和總裝檢查合格,并將內(nèi)部的殘留物清除干凈。外部有保溫層或其它復(fù)蓋層的容器,為了不影響對(duì)容器壁滲漏情況的檢查,最好將這些遮蓋層拆除。有襯里的容器,經(jīng)檢查后確認(rèn)襯里良好無(wú)損、無(wú)腐蝕或開裂現(xiàn)象,可不拆除襯里。(2)試驗(yàn)時(shí)封閉容器接管用的盲板壓力等級(jí)應(yīng)大于或等于試驗(yàn)容器的設(shè)計(jì)壓力(或最高工作壓力),所配用的螺栓、螺母的數(shù)量、材質(zhì)、規(guī)格應(yīng)按相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)選用。試驗(yàn)前應(yīng)將各部位的緊固螺栓裝配齊全,緊固妥當(dāng)。(3)對(duì)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中的在用容器進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),必須用盲板隔斷與其相連的設(shè)備和管道。且應(yīng)掛有明顯的標(biāo)志,試驗(yàn)前應(yīng)認(rèn)真檢查試驗(yàn)系統(tǒng)是否有泄漏。(4)在用容器試驗(yàn)時(shí),如果不能確認(rèn)不致因殘留的介質(zhì)的易燃特性而導(dǎo)致燃燒、爆炸,則嚴(yán)禁采用空氣作為試驗(yàn)介質(zhì)。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)(5)試驗(yàn)系統(tǒng)至少應(yīng)有兩塊量程相同,并經(jīng)校驗(yàn)合格的壓力表,一塊置于容器本體上,另一塊置于試驗(yàn)系統(tǒng)的緩沖器上,以便觀察壓力變化的部位。(6)對(duì)壓力表的選用要求是:①選用的壓力表,必須與壓力容器內(nèi)的介質(zhì)相適應(yīng)。②低壓容器使用的壓力表精度不低于2.5級(jí):中壓及高壓容器使用的壓力表精度不應(yīng)低于1.5級(jí)。③壓力表盤刻度極限值為最高工作壓力的1.5~3.0倍,最好選用2倍。表盤直徑不應(yīng)小于100mm。(7)試驗(yàn)過(guò)程中,如果發(fā)現(xiàn)異常響聲、壓力下降、受壓元件明顯變形、油漆剝落、安全附件失效、緊固件損壞或試驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)生故障,壓力表指示值不一致等不正?,F(xiàn)象時(shí),應(yīng)立即停止試驗(yàn),并分析原因。(8)容器內(nèi)部有壓力時(shí),不得對(duì)受壓元件進(jìn)行任何修理和緊固螺栓工作。在試驗(yàn)壓力下嚴(yán)禁碰撞和敲擊試驗(yàn)容器。(9)安全閥與試驗(yàn)容器之間有截止閥的,此閥在試驗(yàn)過(guò)程中必須閉止。如果安全閥直接安裝在試驗(yàn)容器上,則應(yīng)拆下安全閥,并將安全閥管口用盲板封閉,不允許采用調(diào)整螺母以壓緊彈簧加載的方法將安全閥壓死。(10)不得對(duì)同一容器多次進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。(11)壓力試驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)有可靠的安全防護(hù)設(shè)施,并應(yīng)經(jīng)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人和安全部門檢查認(rèn)可。壓力試驗(yàn)過(guò)程中,不得進(jìn)行與試驗(yàn)無(wú)關(guān)的工作,無(wú)關(guān)人員不得在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)停留。試驗(yàn)時(shí)場(chǎng)地周圍應(yīng)有明顯的標(biāo)志。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)2.液壓試驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)試驗(yàn)前應(yīng)核查容器的支承結(jié)構(gòu)是否滿足灌滿水后的承載要求。立式容器臥置進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),還應(yīng)妥善考慮支承的部位和塔體變形等問(wèn)題。(2)試驗(yàn)前容器外表應(yīng)保持干燥。(3)由容器下部一接管口往容器內(nèi)注水,并在容器頂部設(shè)排氣口。確認(rèn)容器已被水充滿,氣體已全部排凈,并且壁溫與水溫相同后,才能緩慢升壓。(4)升壓檢查程序:壓力升至設(shè)計(jì)壓力確認(rèn)無(wú)泄漏后,繼續(xù)升壓到規(guī)定的試驗(yàn)壓力,根據(jù)容積大小保壓10~30分鐘,然后降至設(shè)計(jì)壓力保壓進(jìn)行檢查,保壓時(shí)間不少于30分鐘。檢查期間壓力應(yīng)保持不變,不得采用連續(xù)加壓以維持試驗(yàn)壓力不變的做法。液壓試驗(yàn)完畢應(yīng)將容器卸壓至零。(5)塔類容器和球罐的試驗(yàn)壓力應(yīng)以其頂部壓力表的指示為準(zhǔn)。(6)球罐試驗(yàn)前應(yīng)完成基礎(chǔ)的二次罐漿,并達(dá)到強(qiáng)度要求,支柱拉桿應(yīng)放松到自由狀態(tài),充水過(guò)程中應(yīng)注意各支柱沉降是否均勻,試驗(yàn)時(shí)應(yīng)記錄基礎(chǔ)沉降量和回彈數(shù)值。(7)水壓試驗(yàn)時(shí)如果要測(cè)定容器的實(shí)際容積,通??刹捎靡韵露N方法:①容器盛滿水后的滿載重量與進(jìn)水前的空載重量之差。②在排水管上裝置液體流量計(jì),測(cè)定盛滿水的總?cè)莘e。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)3.氣壓試驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)除圖樣或技術(shù)文件要求的以外,不得采用氣壓試驗(yàn)。(2)試驗(yàn)前必須對(duì)容器的主要焊縫進(jìn)行100%無(wú)損探傷檢查,氣壓試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)單位單位的安全部門應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。(3)需要核查的技術(shù)資料和檢驗(yàn)報(bào)告通常包括:①產(chǎn)品質(zhì)量證明書②強(qiáng)度計(jì)算書,校核其一次總體薄膜應(yīng)力,結(jié)果應(yīng)符合要求。③全部圖樣上要求的無(wú)損探傷報(bào)告和返修后的檢驗(yàn)報(bào)告。④總體裝配報(bào)告(包括零部件和安全附件)。⑤熱處理報(bào)告。(4)升壓檢查程序緩慢升壓至試驗(yàn)壓力的10%,且一般不超過(guò)0.05MPa,保持5~10分鐘,并對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)和容器的所有焊縫和連接部位用肥皂水進(jìn)行初次檢查,確認(rèn)無(wú)泄漏后繼續(xù)升壓。壓力升至試驗(yàn)壓力的50%,如無(wú)異?,F(xiàn)象,其后再按每級(jí)為試驗(yàn)壓力的10%的級(jí)差逐級(jí)升壓至試驗(yàn)壓力,應(yīng)根據(jù)容積大小保壓10~30分鐘;然后降至設(shè)計(jì)壓力,保壓進(jìn)行檢查,其保壓時(shí)間不少于30分鐘。檢查期間壓力應(yīng)保持不變,不得采用連續(xù)加壓以維持試驗(yàn)壓力不變的做法。不得在壓力下緊固螺栓。經(jīng)肥皂或其它檢漏液檢查無(wú)漏氣、無(wú)可見的異常變形即為合格。氣壓試驗(yàn)檢查合格后,開啟放空閥,緩慢卸壓至零。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)壓力試驗(yàn)曲線圖設(shè)計(jì)壓力試驗(yàn)壓力保壓時(shí)間保壓時(shí)間XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)4.夾套容器耐壓試驗(yàn)注意事項(xiàng)夾套容器應(yīng)按圖樣上注明的內(nèi)筒和夾套的試驗(yàn)壓力分別進(jìn)行耐壓試驗(yàn),并應(yīng)在內(nèi)筒試驗(yàn)合格后,再組焊夾套和做夾套的耐壓試驗(yàn)。對(duì)夾套進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),必須符合圖樣上規(guī)定的壓差要求。如果圖樣上沒有規(guī)定或規(guī)定不明確時(shí),應(yīng)校核內(nèi)筒在試驗(yàn)壓力(外壓)下的穩(wěn)定性。如果內(nèi)筒不能滿足穩(wěn)定要求,則需在內(nèi)筒保持一定壓力,以使整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中(包括升壓,保壓和卸壓)內(nèi)筒和夾套的壓差不致使內(nèi)筒出現(xiàn)失穩(wěn)。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)5.熱交換器的耐壓試驗(yàn)注意事項(xiàng)應(yīng)針對(duì)不同類型的熱交換器,采取下述試驗(yàn)程序?qū)粨Q器的殼程、管程和其它部件進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。(1)浮頭式熱交換器、釜式重沸器(浮頭式管束)①.用試驗(yàn)壓環(huán)和浮頭專用工裝對(duì)管程試壓,檢查管子與固定管板及浮頭管板連接口。②.管箱和浮頭蓋試壓。③.殼體和外頭蓋試壓。(2)固定管板式、U型管式、填函式①.殼體及管子與管板連接口檢查試壓。②.管箱試壓。(3)臥式帶蒸發(fā)空間重沸器①.管子與固定管板及浮頭管板連接口檢查試壓。②.管箱和浮頭蓋試壓。③.殼體試壓。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.3.7耐壓試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定耐壓試驗(yàn)符合下列條件即可評(píng)定為合格:①容器和各處焊縫、連接部位無(wú)滲漏。②容器無(wú)可見的異常變形。③試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)異常的響聲。④經(jīng)返修,焊補(bǔ)深度大于9mm或大于容器壁厚一半的高強(qiáng)鋼制容器,焊補(bǔ)部位按原探傷方法進(jìn)行復(fù)查,無(wú)超過(guò)原定標(biāo)準(zhǔn)的缺陷。⑤圖樣或有關(guān)規(guī)程規(guī)定要求測(cè)量殘余變形的容器,其徑向(周向)殘余變形率不超過(guò)0.03%,或容積殘余變形率不超過(guò)10%。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.3.8殘余變形測(cè)定對(duì)于容器內(nèi)壁彈性性能要求較高的容器,使用要求較高的容器,特別是不能進(jìn)入內(nèi)部檢查的高壓容器、超高壓容器,在耐壓試驗(yàn)時(shí)往往需要進(jìn)行殘余變形測(cè)定。測(cè)定容器的殘余變形的目的是判定試驗(yàn)時(shí)容器壁的一次總體薄膜應(yīng)力是否處于彈性范圍內(nèi)。造成容器耐壓試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生殘余變形的原因主要有:1、容器的設(shè)計(jì)壁厚不夠,或容器因均勻腐蝕壁厚明顯減小,使容器器壁的一次薄膜應(yīng)力超過(guò)了允許值。2、容器殼體拉伸(沖壓)成形或局部腐蝕造成的壁厚不均勻,在內(nèi)壓作用下被拉?。ǜg)的局部范圍內(nèi)因過(guò)大的塑性應(yīng)變引起殘余變形。3、容器存在較大的橢圓度,卸壓后橢圓度減小,形成殘余變形。4、容器加工工藝不良。例如,熱處理效果不佳,造成材料性能的明顯變化或不均勻;多層包扎容器的層間包扎質(zhì)量不佳,造成松動(dòng)面積過(guò)大等。材料彈性極限所規(guī)定的殘余變形一般在0.005~0.05%之間。對(duì)于壓力容器,國(guó)內(nèi)外規(guī)范一般規(guī)定器壁的殘余變形小于0.03%為合格,以彈性極限400MPa的材料為例,其對(duì)應(yīng)的最大容積殘余變形2.2~18.3%,因此,規(guī)定容積殘余變形率不應(yīng)是一個(gè)十分嚴(yán)格的界限。對(duì)于容積小,試驗(yàn)壓力較低、直徑和高度之比相差不大,而材料的彈性極限又較高的容器(例如液化石油氣鋼瓶),要注意殘余變形測(cè)定誤差問(wèn)題。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)殘余變形的測(cè)量方法主要有以下幾種:1.直徑變形測(cè)量圓筒形壓力容器在內(nèi)壓作用下,器壁上的周向應(yīng)力比其軸向應(yīng)力大得多,因此,如果產(chǎn)生殘余變形,一般都在周向,即表現(xiàn)為容器直徑成比例在增大。采用內(nèi)徑千分尺或其它量具測(cè)量容器在耐壓試驗(yàn)前后的內(nèi)徑,可以算出容器的直徑相對(duì)殘余變形。測(cè)量時(shí),應(yīng)在同一橫截面選取3~4個(gè)測(cè)點(diǎn),較長(zhǎng)的容器還應(yīng)多選擇幾個(gè)截面,耐壓試驗(yàn)前后必須在同一個(gè)點(diǎn)上測(cè)量。此法雖然比較簡(jiǎn)單,但測(cè)量誤差較大。容器的直徑變形也可采用千分表來(lái)測(cè)量,方法是在一獨(dú)立的內(nèi)徑稍大于容器外徑的圈架上固定6~8塊千分表,其觸桿頂靠著容器外壁,并正對(duì)容器圓心,每一直徑方向?qū)ΨQ設(shè)置2塊千分表。試驗(yàn)前將千分表指針調(diào)整為零,試驗(yàn)后2塊對(duì)稱千分表讀數(shù)之和即為其直徑的增大值。此法誤差較小,但需要制作圈架,且容易受振動(dòng)等因素的影響。由于直徑變形測(cè)量的誤差較大,所以一般很少采用。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)2.電阻應(yīng)變測(cè)量此法是將容器的變形轉(zhuǎn)換為電阻絲的變形,通過(guò)測(cè)量電阻絲變形前后的電阻值來(lái)確定其變形。這種方法的測(cè)量精度高,不受環(huán)境的影響,并且可以測(cè)量容器局部的變形情況,但技術(shù)復(fù)雜,成本較高。3.容積變形測(cè)量這種方法適用于容積較小的容器,特別是氣瓶的檢驗(yàn)。通常有以下二種測(cè)量方法:(1)內(nèi)測(cè)法將水直接壓入容器內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn),又稱為“壓水法”,是目前采用較多的一種容積變形測(cè)量法。此法設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,容易發(fā)現(xiàn)被測(cè)容器的泄漏,但計(jì)算繁瑣,測(cè)試和計(jì)算中的誤差因素較多,故準(zhǔn)確性較差。其中主要是由于試驗(yàn)系統(tǒng)中殘留氣體的影響,加壓時(shí)一方面氣體被高壓水溶解一部分,另一方面氣體被壓縮,從而使卸壓后測(cè)得的回水量減小,導(dǎo)致殘余變形測(cè)試值偏大。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)(2)外測(cè)法:又稱為“浸水法”,是將容器浸入特制的密閉水槽中進(jìn)行試驗(yàn),在試驗(yàn)壓力下測(cè)量容器由于膨脹而從水槽中排出的水量,即為其容積全變形值。再測(cè)量卸壓后的回水剩余量,即為其容積殘余變形值。此法不受試驗(yàn)系統(tǒng)中殘留氣體的影響,不必考慮水的壓縮量,因此,計(jì)算方便,誤差易校正,準(zhǔn)確性較高,但操作復(fù)雜,不易發(fā)現(xiàn)容器泄漏。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.4氣密試驗(yàn)、爆破試驗(yàn)6.4.1氣密試驗(yàn)氣密試驗(yàn)又稱為致密性試驗(yàn)。氣密性試驗(yàn)應(yīng)在液壓試驗(yàn)合格后進(jìn)行。1.需要進(jìn)行氣密試驗(yàn)的容器通常下列容器需要進(jìn)行氣密試驗(yàn):(1)儲(chǔ)存介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害的容器;(2)設(shè)計(jì)上不允許有微量泄漏的壓力容器;(3)圖樣規(guī)定必須進(jìn)行氣密試驗(yàn)的容器。對(duì)設(shè)計(jì)圖樣要求作氣壓試驗(yàn)的壓力容器,氣壓試驗(yàn)后一般不需要再做氣密性試驗(yàn)。2.氣密性試驗(yàn)壓力p=1.00P(MPa)(6.4-1)式中:P—壓力容器的設(shè)計(jì)壓力,MPa(對(duì)在用壓力容器為最高工作壓力);3.氣密性試驗(yàn)溫度對(duì)碳素鋼和低合金鋼制壓力容器,其試驗(yàn)用氣體的溫度應(yīng)不低于5℃,其它材料制壓力容器按設(shè)計(jì)圖樣規(guī)定。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)4.氣密性試驗(yàn)氣體對(duì)氣密性試驗(yàn)所用氣體的要求,按氣壓試驗(yàn)的有關(guān)規(guī)定。5.氣密性試驗(yàn)的檢查方法(1)在被檢查的部位涂(噴)刷肥皂水,檢查肥皂水是否鼓泡。(2)檢查試驗(yàn)系統(tǒng)和容器上裝設(shè)的壓力表,其指示是否下降。(3)小型容器可浸入水中檢查,被檢部位在水面下20~40mm深處,檢查是否有氣泡逸出。6.氣密性試驗(yàn)升壓檢查程序壓力應(yīng)緩慢升至試驗(yàn)壓力后,保壓10分鐘,然后降至設(shè)計(jì)壓力,對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)和容器的所有焊縫和連接部位進(jìn)行泄漏檢查,確認(rèn)無(wú)泄漏即為合格。試驗(yàn)完畢后開啟放空閥,緩慢卸壓至零。7.氣密性試驗(yàn)要求氣密試驗(yàn)時(shí),容器上的全部安全裝置和閥門等應(yīng)裝配齊全。如果因故未裝配齊全時(shí),應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告上注明。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.4.2其他致密性試驗(yàn)方法1.在試驗(yàn)介質(zhì)中加入1%(體積)的氨氣,將被檢查部位表面用5%硝酸汞溶液浸過(guò)的紙帶復(fù)蓋,如果有不致密的地方,氨氣就會(huì)透過(guò)而使紙帶的相應(yīng)部位形成黑色的痕跡。此法較為靈敏、方便。2.在試驗(yàn)介質(zhì)中充入氦氣,如果有不致密的地方,就可利用氦氣檢漏儀在被檢查部位表面檢測(cè)出氦氣。目前的氦氣檢漏儀可以發(fā)現(xiàn)氣體中含有千萬(wàn)分之一的氦氣存在,其靈敏度較高。6.4.3容器補(bǔ)強(qiáng)圈氣密試驗(yàn)容器上開孔補(bǔ)強(qiáng)圈的氣密試驗(yàn),必須在容器耐壓試驗(yàn)之前進(jìn)行,不允許先進(jìn)行耐壓試驗(yàn),而后再裝焊被強(qiáng)圈的作法,以防因開孔削弱而使容器在耐壓試驗(yàn)中過(guò)載損壞。補(bǔ)強(qiáng)圈氣密試驗(yàn)的壓力為0.4~0.5MPa,通常涂刷肥皂水進(jìn)行檢查。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.4.4爆破試驗(yàn)爆破試驗(yàn)是對(duì)容器的設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量,以及其安全性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合考核的一項(xiàng)破壞性驗(yàn)證試驗(yàn)。以液化石油氣鋼瓶為例,有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,必須按生產(chǎn)批量抽取一定數(shù)量的鋼瓶進(jìn)行爆破試驗(yàn)來(lái)考核鋼瓶的制造質(zhì)量。下面就將此類鋼瓶作為例子,介紹有關(guān)爆破試驗(yàn)的幾個(gè)主要問(wèn)題。1.鋼瓶屈服壓力的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,爆破試驗(yàn)過(guò)程中須測(cè)定鋼瓶的屈服壓力。鋼瓶的屈服壓力與爆破壓力相關(guān),它們與材料的屈服比相符合,爆破壓力約為屈服壓力的1.6倍左右。目前,在爆破試驗(yàn)中普遍采用讀表法,即觀察壓力表變化情況確定其屈服壓力,這種方法的人為誤差較大,尤其是在屈服壓力表現(xiàn)不明顯時(shí),最好采用進(jìn)水量曲線來(lái)確定屈服壓力。當(dāng)曲線有明顯屈服階段時(shí),可將“下屈服壓力”作為鋼瓶的屈服壓力;當(dāng)曲線無(wú)明顯屈服段時(shí),可采用作圖法在曲線過(guò)渡段求得名義屈服壓力。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)2.鋼瓶爆破試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定爆破試驗(yàn)結(jié)果中除爆破壓力和容積膨脹率應(yīng)滿足要求外,還應(yīng)考核起爆點(diǎn)位置和破口的特征,以綜合反映鋼瓶強(qiáng)度和塑性指標(biāo),以及檢驗(yàn)熱處理工藝是否合理。即:(1)爆破壓力應(yīng)大于理論計(jì)算的爆破壓力,并且,實(shí)測(cè)的屈服壓力和爆破壓力的比值,應(yīng)與瓶體材料的屈強(qiáng)比相近。這是考核鋼瓶強(qiáng)度的指標(biāo)。(2)容積膨脹率應(yīng)大于10%。這是衡量鋼瓶塑性的一項(xiàng)指標(biāo),一般說(shuō)來(lái),其值愈大,則其爆破壓力、屈服壓力就愈低。(3)具有隆起的起爆點(diǎn),并形成破口,對(duì)鋼瓶來(lái)說(shuō),通常在距瓶體焊縫處二側(cè)某一局部范圍內(nèi)出現(xiàn)最大環(huán)向應(yīng)力,其起爆點(diǎn)位置基本與該區(qū)域吻合。衡量破口特征的指標(biāo)有二個(gè),即撕開長(zhǎng)度和裂口開度,過(guò)長(zhǎng)及過(guò)大說(shuō)明塑性較差。如果鋼瓶破裂時(shí)形成碎片或破口出現(xiàn)在封頭、縱焊縫、環(huán)焊縫上(垂直于環(huán)焊縫者除外),則試驗(yàn)為不合格。(4)由于鋼瓶爆破壓力值較高,因此,試驗(yàn)時(shí)必須注意安全,并且,只能采用液體(水)作為試驗(yàn)介質(zhì)。XX壓力容器檢驗(yàn)師培訓(xùn)壓力容器檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)6.5壓力容器力學(xué)性能試驗(yàn)壓力容器材料復(fù)驗(yàn)、焊接工藝評(píng)定、焊工考試和產(chǎn)品焊接試板都需要進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)。常用的力學(xué)性能試驗(yàn)主要有拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)。其中材料復(fù)驗(yàn)的力學(xué)性能試驗(yàn)應(yīng)符合GB150-98附錄E的要求;焊接工藝評(píng)定的力學(xué)性能試驗(yàn)應(yīng)符合JB4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》中的具體規(guī)定;產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能試驗(yàn)應(yīng)符合GB150-98附錄E和JB4744-2000《鋼制壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能試驗(yàn)》的要求。原材料(板材、管材、鍛件、棒材)和焊接接頭是兩類不同性質(zhì)的試驗(yàn)對(duì)象,進(jìn)行試驗(yàn)和對(duì)結(jié)果評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意它們之間存在的區(qū)別。此外,對(duì)有色金屬焊接接頭與鋼制焊接接頭進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)
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