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XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)2024/3/25XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)壓力容器檢驗最重要的內(nèi)容是對容器的整體和局部進行一系列檢測和試驗,這些檢測和試驗中,有些屬于應會項目,即由壓力容器檢驗人員親手操作或親自主持完成的項目,例如宏觀檢查、幾何尺寸測量、測厚、現(xiàn)場硬度測定、耐壓試驗、氣密試驗等;有些屬于應知項目,即委托有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員來完成的項目,例如金相試驗、硬度試驗、化學元素分析、力學性能試驗、無損檢測等。對于前者,壓力容器檢驗人員應熟練掌握應用。而對于后者,則要求了解其基本原理、實施方法、工藝要點、適用范圍與不適用場合、優(yōu)點和局限性。這樣才能在壓力容器檢驗中,針對壓力容器狀況、現(xiàn)場條件、可能產(chǎn)生缺陷的性質(zhì)來正確地選擇檢測項目和方法,綜合各種的檢測和試驗結(jié)果,最終對壓力容器安全性能作出全面、準確的評價。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.1壓力容器宏觀檢查與測量技術(shù)

宏觀檢查的方法簡單易行,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內(nèi)容,包括檢測項目、方法、比例、部位的選擇和實施提供依據(jù)。宏觀檢查包括目視檢查和幾何尺寸測量。容器的幾何尺寸測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。其中厚度測定需要使用超聲波儀器,其余項目則是根據(jù)需要使用各種不同的手工量具進行檢查,所以又稱量具檢查。幾何尺寸測量又可分為整體幾何尺寸測量和局部幾何尺寸測量兩類。前者對容器的主要幾何尺寸進行檢測,通常是在容器組裝過程中或制造接近完工階段的規(guī)定驗收項目;而后者則是在目視檢查的基礎(chǔ)上進行的定量測量,目視檢查是一種定性檢測,對目視檢查發(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、裂紋等缺陷需要進行定量,以確定缺陷的嚴重程度。簡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、用游標卡尺或塞尺測量溝槽或腐蝕坑的深度、鼓包的高度、用卷尺測量圓周長計算筒體直徑等等。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.1.1目視檢查

目視檢查是指檢驗人員用肉眼對容器的結(jié)構(gòu)和內(nèi)、外表面狀態(tài)進行檢查,通常在其他檢驗方法之前進行。目視檢查包括判斷容器結(jié)構(gòu)與焊縫布置是否合理;有無成形組裝缺陷;容器有無整體變形或凹陷、鼓包等局部變形;容器表面有無腐蝕、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,并且能夠察覺細微的顏色和狀態(tài)的變化,是其它檢查方法無法替代的。目視檢查時,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。對肉眼檢查有懷疑的部位,可用5~10倍放大鏡進一步觀察。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,此時容器表面的微淺坑槽能清楚地顯示出來,鼓包和變形的凹凸不平現(xiàn)象也能夠看得更加清楚。對無法進入的容器,無法接近或無法直接觀察的狹窄部位,可以利用反光鏡或內(nèi)窺鏡進行檢查。錘擊檢查也是一種常用的輔助方法,根據(jù)錘擊時所發(fā)出的聲響和小錘彈跳程度的手感來判斷該查部位是否存在缺陷。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.1.2筒體幾何尺寸測量1.錯邊量與棱角度的測量

通??刹捎煤敢?guī)、焊縫檢測尺、樣板尺、取形規(guī)等工具測量錯邊量與棱角度。焊規(guī)測量時,將焊規(guī)的基準面靠平在被測焊縫的一側(cè),滑動尺靠上檢測焊縫的另一側(cè),讀出滑動尺的數(shù)據(jù)。如果檢測環(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,檢測縱向焊縫時,由于焊規(guī)基準面為一平面,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接縫,有經(jīng)驗的檢驗員一般采用左右兩邊測量,測得的兩個數(shù)據(jù)進行對比,來判定其錯邊量數(shù)值。不難看出,焊規(guī)測量縱向焊縫錯邊量的測量誤差較大。

XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)圖6.1-1焊規(guī)檢測環(huán)向焊縫圖6.1-2焊規(guī)檢測縱向焊縫圖6.1-3焊縫檢查尺檢測縱向焊縫圖6.1-4樣板尺檢測縱向焊縫XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)采用焊縫檢測尺來測量錯邊量與棱角度的精確度要高一些。如圖6.1-3。焊縫檢測尺測量時先將焊縫尺的兩基準點(支腳)調(diào)整到所需的容器直徑刻度上,將檢測尺平行于容器的環(huán)向切線,垂直于容器軸向中心線,檢測尺滑動時,在對接焊縫的兩邊各測一點,測得的兩次數(shù)據(jù)之差,為該縱向?qū)雍缚p的錯邊量數(shù)值。圖6.1-5樣板R檢測完工的縱焊縫樣板尺測量錯邊量與棱角度見圖6.1-4。圖6.1-5為樣板尺測量完工的縱向?qū)雍缚p。

圖6.1-5樣板R檢測完工的縱焊縫XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)2.直線度的測量

直線度控制對立式塔器特別重要。容器制造時直線度的控制分兩部分進行:一是容器筒體組對后焊接前,對筒體的直線度進行第一次檢測。二是在容器筒體組焊之后,進行校核檢測以保證容器直線度在標準允許的范圍之內(nèi),通常的檢測方法如下:在筒體上確定4個對稱檢測基準點,一般選在是0°、90°、180°270°需要注意的是測量數(shù)據(jù)的準確性與基準點的選位有關(guān),設備筒節(jié)組對后時,直線度不規(guī)則,母線不容易找準,因此對組對之后的筒體通常需要使用校核模板來確定基準點,找出母線,。母線端點圖6.1-6模板確定筒體軸線XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)

對筒體的長度超過20M的超長型容器,用綱絲測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,測量精度越差。檢測超長型設備應采用較為先進的水準儀和經(jīng)緯儀。檢測基準點與綱絲繩測量法相同,只是增加了數(shù)據(jù)換算過程。另提請注意的是,GB150—89規(guī)定測量點位置應離A類焊縫中心線>100mm,但同樣,離B類焊縫也應>100mm,以免將錯邊量和棱角度數(shù)據(jù)疊加在不直度數(shù)據(jù)之中。有經(jīng)驗的檢驗員通常把檢測點定在每一節(jié)筒體的1/2長度處,這樣較為合理和準確。GB150標準規(guī)定壓力容器殼體的直線度允差為殼體長度的1‰,當直立容器長度超過30M時,其筒體的直線度允差應符合JB4710的規(guī)定。JB4710是鋼制塔式容器專用標準,該標準對直線度允差為:任意3000mm長圓筒段偏差不得大于3mm,圓筒長度L小于等于1500mm時,偏差不大于L/1000,長度L大于1500mm時,偏差不大于0.5L/1000+8。根據(jù)JB4710要求,檢測時,每3000mm必須測量一點,否則滿足不了標準要求。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)3.最大最小直徑差測量測量筒體平均直徑最簡便的方法是使用卷尺量出筒體周長,然后除以Л。需要測定筒體最大或最小直徑,對單節(jié)筒體的直徑測量可使用卷尺,通常情況下是測量筒節(jié)兩端面。檢測時將卷尺的端點靠緊筒體一側(cè),另一側(cè)的測量者將卷尺在圓弧方向左右滑動,讀出卷尺與筒體切線的最大值,檢測點越多,越能真實反映筒體的圓度。組對之后及開孔組焊接管的筒體,檢測時則采用內(nèi)徑千分尺和內(nèi)徑套筒尺來測量。內(nèi)徑千分尺檢測手法很重要,如果掌握不好,會產(chǎn)生數(shù)據(jù)失真,具體方法如圖6.1-8:首先將內(nèi)徑千分尺的基點定位,不可位移,測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,左右滑動如圖6.1-8(a),讀出最大數(shù)值時,內(nèi)徑千分尺延著筒體的軸向方向左右滑動,如圖6.1-8(b),讀出這時的最小值,這就是該檢測點的實際尺寸,以此方法測量若干點,算出同一截面最大、最小差值。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)

GB150標準對最大內(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(對鍛焊容器1‰)。當被檢斷面位于孔中心一倍開孔內(nèi)徑范圍內(nèi)時,則該斷面應Dmax-Dmin應不大于內(nèi)徑(Di)的1%(對鍛焊容器為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時其值不大于5mm,且DN>1200mm時其值不大于7mm圖6-1.8筒體直徑的測量

需要注意的是,最大直徑與最小直徑的檢測,必須避開焊縫邊緣至少100mm。因為縱、環(huán)焊縫焊接產(chǎn)生的棱角度會影響最大直徑與最小直徑的數(shù)據(jù)精度。有經(jīng)驗的檢驗人員通常把重點檢測部位選在人孔和大接管截面,因為大接管與筒體組焊之后產(chǎn)生較大的焊接變形。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.1.3封頭形狀的檢測實際壓力容器封頭存在與設計形狀之間的偏差,由于這些偏差的存在,在整個封頭直徑范圍內(nèi)將會使封頭生產(chǎn)附加彎曲應力,它將導致封頭的局部區(qū)域產(chǎn)生屈服。封頭的形狀偏差控制,也是壓力容器檢驗中的重要環(huán)節(jié)。1.封頭最大直徑與最小直徑測量測量封頭的直徑差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、靠緊封頭內(nèi)壁或外壁的一端,測量端延著園弧方向左右滑動,讀出最大切點數(shù)值,標準中沒有確定測量點數(shù)、一般情況應測量4-8個點。一般封頭直徑差不超過為封頭內(nèi)徑1%,最大不大于封頭內(nèi)徑的1.25%。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)2.封頭幾何形狀(曲率)的檢測一般使用內(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,樣板弦長應等于封頭內(nèi)徑的3/4Di。檢測前標好各測量點沿直徑方向位置,樣板放入封頭內(nèi)時,可用粉線校正,位置如圖6.1-9,樣板必須垂直于被檢測表面,而后用直尺或塞尺讀出最大間隙數(shù)值,以此方法反復測量幾點,讀出最大間隙數(shù)值。碟形及折邊錐形封頭,過渡區(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不大于1.5mm(用圓弧樣板靠后,塞尺檢查)。

圖6.1-9用樣板測量封頭幾何形狀偏差XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.1.4壓力容器的組對裝配檢驗壓力容器的組對、裝配指將該容器的全部組成零部件通過下料、成型、組對、組裝、焊接、機加工、螺栓連接等方法形成一個符合圖紙要求的整體壓力容器全過程。1.塔式壓力容器的組對裝配檢驗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—接管方位的劃線、開孔—組對、組裝接管、人孔等—裙座的組對、端蓋的裝配—塔盤及內(nèi)件組裝。容器筒體組對的一般作法是:根據(jù)塔式容器的長度尺寸及工廠廠房和起吊設備的條件,將筒體分為2~4段分段組對。每一段組對時,采用立式組對最為合理和方便(也可采用臥式組對方法)。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,以此類推,直至該段筒體組對完畢。立式組對整體設備的直線度、錯邊量、組對間隙的調(diào)整較為容易和方便,工人的操作條件也比臥式組對好。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)

組對時,相鄰筒體的縱縫(A類焊縫)應錯開筒體厚度的3倍,且不小于100mm。注意筒體筒節(jié)0。、90。、180。、270。四個軸線應在組對之前畫出。筒體分組焊后進行整體合攏。整體合攏通常采用臥式組對法,一般情況下,先控制上下兩個基準線的直線度,固定好兩點,再調(diào)整兩側(cè)基準線的直線度。合攏縫的組對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。在組對焊接之后的整體設備上劃線開孔,只能在最下一節(jié)筒體上設定基準線用于標高,有經(jīng)驗的檢驗員在筒體組對之前就已經(jīng)將基準線劃好,通常距端面100mm為宜,不管是裙座組對還是設備接管孔開孔都只能以此為基準。對于接管開孔,可以四條基準線為起點按夾角度數(shù)和筒體的實際周長計算出弧長為避免孔開在焊縫上而造成無損探傷量增加,每一節(jié)筒體的焊縫布置在遠離焊縫的位置上。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)2.臥式壓力容器的組對裝配檢驗臥式壓力容器的組裝檢驗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板所覆蓋的范圍,也就是說避免筒體縱縫置于設備下部140°范圍以內(nèi),以免被覆蓋,引起額外的無損探傷的要求。同樣,焊縫避開支座及接管位置也應在組對之前考慮,通過焊縫排版妥善安排。臥式壓力容器鞍座組對時,一定要注意固定支座與滑動支座關(guān)系,測量基準只能以固定支座為準。固定支座與滑動支座的幾何尺寸超差(或搞反方向)是臥式容器制造中時常發(fā)生的問題。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)3.換熱器的組對裝配檢驗換熱器組對裝配的順序大致如下:筒體組對—筒體與容器法蘭對或筒體與管板組對—管束組裝—管束與筒體組裝等工序。筒體的組對次序與前述同,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,通常隔板鉆孔時是采用一臺設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,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,嚴重時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,兩管板的中垂線必須一致,最有效的方法是吊垂線。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.1.5壓力容器焊縫外形尺寸測量焊縫的外觀質(zhì)量包括焊縫表面缺陷、成形形狀和尺寸。通常需要檢驗員測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,一般采用目測的方法檢驗,對于要求較高,例如尿素級筒體焊縫,對于飛濺的檢測有時采用手摸,用手感來找出飛濺處,加以消除。焊縫的咬邊和余高一般采用焊規(guī)和焊縫檢測尺和深淺尺來測量,測量方法如下:采用焊規(guī)則量時,將焊規(guī)的基準面靠在焊縫邊緣的筒體一側(cè),滑動尺伸進咬邊外,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時,由于筒體基準面為一圓弧形,焊規(guī)及深淺尺的基準面又是一個平面,這就造成了檢測時的不準確,這時可采用焊縫錯邊量棱角度檢測尺來測量,這時讀出的數(shù)據(jù)較為準確,檢測時,檢測工具必須與筒體的環(huán)向或軸向垂直才能夠測量準確。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(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)而引起應力集中。高強度鋼容器、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焊縫的咬邊嚴加控制。GB159-98有明確的規(guī)定,用于標準抗拉強度下限時值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)長度不得大于100mm,焊縫兩邊咬邊的總長不得超過該焊縫長度的10%。:焊縫的余高雖然不會減少承載截面積,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。低溫壓力容器也會因余高導致脆性開裂。C、D類接頭的焊腳在圖樣無規(guī)定時取焊件中較薄者之厚度,補強圈的焊腳,當補強圈的厚度不少于8mm時,其焊腳等于補強厚度的70%且不小于8mm,焊腳高度測量見圖6.1-10。圖6.1-10焊腳高度的測量XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.1.6測厚厚度測量是壓力容器檢驗中最常見的檢測項目。由于容器是閉合殼體,測厚只能從一面進行,所以需要采用特殊的物理方法,最常用的是超聲波。目前壓力容器檢驗中使用的測厚儀都是脈沖反射式超聲波測厚儀,其測厚原理如下: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間。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)1.脈沖反射式測量儀發(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±0.01mm。2.測厚儀使用的一般程序(1)測厚儀的校準每一次測厚前,必須對測厚儀應進行校準。鋼中的縱波聲速為5900mn/s,儀器中的聲速一般按鋼的聲速設定。校準時,用儀器配置的標準試塊測試,調(diào)節(jié)旋鈕使儀器讀數(shù)與試塊厚度一致。然后再對鋼鐵材料進行測厚。當對非鋼鐵材料測厚前,必須進行聲速和儀器線性的校準。(2)測厚操作要求工件表面光潔平整,達不到要求時,要進行打磨。測試時要施加一定的耦合劑。常用的耦合劑有甘油、機油、水玻璃等。測厚時,探頭放置要平穩(wěn)、壓力適當。每個測試位置應稍加移動測量兩次。當管道中有沉積物,且沉積物聲阻抗與工件相差不大時,要先用小錘敲擊幾下管壁后再測,以免誤判。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)3.測厚注意事項

(1)聲速調(diào)節(jié)和儀器線性對配有“聲速調(diào)節(jié)”和“延遲調(diào)節(jié)”的測厚儀,應注意儀器設定的聲速值應與試件中傳輸?shù)穆曀僖恢?,這樣才能保證測厚數(shù)據(jù)準確。(2)材料晶粒對測厚的影響晶粒粗大的材料,例如鑄鋼或鑄鐵,對超聲波衰減很大,普通測厚儀無法使用,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厚儀;或使用功率更大的超聲波探傷儀來測厚。(3)表面涂層對測厚的影響表面涂層會影響測厚結(jié)果,使測厚讀數(shù)變大,所以測厚前應將表面涂層去除。如實際情況不允許去除表面涂層,則應作對比試驗,以確定涂層引起的厚度增加值。(4)特殊條件下的測厚壓力容器檢驗中的特殊條件下的測厚包括:特殊試件,例如復合材料;特殊尺寸,例如大厚度工件;特殊條件,例如高溫下的測厚。對復合材料測厚,需要制做與復合材料的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)相同的專用試塊,用超聲波探傷儀進行測厚,無論是堆焊復合還是爆炸復合,均可獲得滿意的結(jié)果普通測厚儀最大量程為199mm,對厚度超過200mm的工件無法測量,這時候可用超聲波探傷儀進行測厚。當溫度在80度以下時,使用普通測厚儀沒有問題;溫度在80度以上,100度以下時,如果是短時間操作,測量少數(shù)點,仍可用普通測厚儀。長時間工作或更高溫度,應采用專用高溫探頭和高溫耦合劑。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.2壓力容器理化測試6.2.1壓力容器檢驗中的硬度檢測1.壓力容器檢驗中常用硬度試驗方法(1)布氏硬度HB布氏硬度試驗方法是把規(guī)定直徑的淬火鋼球(或硬質(zhì)合金球)以一定的試驗力F壓入所測材料表面,保持規(guī)定時間后,測量表面壓痕直徑d,由d計算出壓痕表面積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。淬火鋼球作壓頭測得的硬度值用HBS表示,硬質(zhì)合金作壓頭測得的硬度值用HBW表示。

布氏硬度試驗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,對薄工件或精密制成品表面,這種損傷可能是不允許的,但對壓力容器表面則沒有什么妨礙。壓痕大的一個優(yōu)點是消除微觀組織不均勻造成的影響,測試數(shù)據(jù)離散性小,測試結(jié)果是受壓區(qū)域的平均值,比較可靠。布氏硬度試驗機型式有臺式和便攜式兩種。臺式試驗機精度高。便攜式錘擊布氏硬度計價格低、體積不大、可攜帶至現(xiàn)場使用,由于是人工操作,檢測速度較慢。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)(2)洛氏硬度HR洛氏硬度是采用測量壓痕深度來確定硬度值的試驗方法。為了滿足從軟到硬各種材料的硬度測定,按照壓頭種類和總試驗力的大小組成三種洛氏硬度標度,分別用HRA,HRB,HRC表示。其中HRB使用的是鋼球壓頭,用于測量非鐵金屬,退火或正火鋼等;HRA和HRC使用120°金剛石圓錐體壓頭,用于測量淬火鋼,硬質(zhì)合金,滲碳層等。洛氏硬度試驗適用范圍廣,操作簡便迅速,而且壓痕較小,故在鋼鐵熱處理質(zhì)量檢查中應用最多。洛氏硬度試驗在室內(nèi)試驗機上進行,無法在現(xiàn)場使用。由于壓痕小,當材料組織不均勻時,測得的數(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,在一定試驗力下在試件表面壓出正方形壓痕,測量壓痕兩對角線平均長度來確定硬度值。維氏硬度適用的硬度范圍寬,試驗的壓痕非常小,可以測出很小一點區(qū)域的硬度值,甚至可以測出金相組織中不同相的硬度。主要用于實驗室內(nèi)的顯微硬度測量,焊接性能試驗中的最高硬度試驗就是用維氏硬度計來測定焊縫,熔合線和熱影響區(qū)硬度的。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)(4)肖氏硬度HS

肖氏硬度是一種動力試驗法。用一個標準沖頭(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,根據(jù)沖頭回跳高度來確定試樣的硬度。試樣厚度應不小于2mm,表面應平整光潔。測試時硬度計必須垂直放置,應取多次測量平均值作為試樣硬度值。

肖氏硬度計體積小,重量輕,操作簡便迅速,可用于現(xiàn)場檢測。但試驗結(jié)果精度較低,重復性差,并且受人為因素影響較大;當對試驗結(jié)果有較精確的要求時,應選用其他硬度試驗法。(5)里氏硬度HL

里氏硬度的測量原理是:當材料被一個小沖擊體撞擊時,較硬的材料使沖擊產(chǎn)生的反彈速度大于較軟者。里氏硬度計采用一個裝有碳化鎢球的沖擊測頭,在一定的試驗力作用下沖擊試樣表面,利用電磁感應原理中速度與電壓成正比的關(guān)系,測量出沖擊測頭距試樣表面1mm處的沖擊速度和回跳速度。里氏硬度值HL以沖擊測頭回跳速度VB與沖擊速度VA之比來表示:HL=1000×VB/VA。

里氏硬度計體積小,重量輕,操作簡便,在任何方向上均可測試,所以特別適合現(xiàn)場使用;由于測量獲得的信號是電壓值,電腦處理十分方便,測量后可立即讀出硬度值,并能即時換算為布、洛、維等各種硬度值。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)2.壓力容器檢驗中硬度檢測的應用

材料硬度值與其強度存在著一定的比例關(guān)系,對鋼鐵材料來說,其抗拉強度近似等于三分之一的布氏硬度值;材料化學成分中,大多數(shù)合金元素都會使材料的硬度升高,其中碳對材料硬度的影響最直接,材料中的碳含量越大,其硬度越高,因此硬度試驗有時用來判斷材料強度等級或鑒別材質(zhì);材料中不同金相組織具有不同硬度,一般來說,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,故通過硬度值可大致了解材料的金相組織、以及材料在加工過程中的組織變化和熱處理效果。加工殘余應力與焊接殘應力的存在對材料的硬度也會產(chǎn)生影響,加工殘余應力與焊接殘余應力值越大,硬度越高。正因為影響材料硬度的因素較多,工程上硬度檢測的應用也較多,壓力容器檢驗中硬度檢測的應用概括如下:(1)對于一般的碳素鋼、低合金鋼制壓力容器,當材質(zhì)不清或有疑問時,可通過測定硬度,并根據(jù)硬度與強度的關(guān)系,近似求出材料的強度值。常用的一個換算公式:=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中檢測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法。例如用最高硬度法評價材料的焊接性和工藝的適用性時,要求16MnR的HV≤390;15MnVR的HV≤400XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)(3)現(xiàn)場經(jīng)常通過檢測母材、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)壓力容器進行局部或整體熱處理后,通過對焊縫金屬、熱影響區(qū)及母材進行硬度測定,檢查熱處理效果,判斷焊縫接頭的消除應力情況。例如現(xiàn)場組焊的壓力容器,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,對返修部位進行硬度測定,檢查返修補焊工藝的可行性及焊接質(zhì)量。(6)壓力容器使用過程中,由于壓力、溫度、介質(zhì)等工況條件的影響,在用檢驗中,當懷疑有脫碳時,應對可疑部位進行硬度測定。(7)壓力容器在高溫下長期使用后,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。在用檢驗時,應選擇適當部位進行硬度測定。(8)高強度鋼壓力容器在用檢驗中,應進行硬度檢測,了解焊接接頭是否有淬硬組織。(9)在應力腐蝕環(huán)境中使用的壓力容器,在制造或在用檢驗中應進行硬度檢測,以判斷應力腐蝕傾向。例如,要求濕硫化氫應力腐蝕環(huán)境中的碳鋼HB≤200;合金鋼HB≤235;液氨儲罐材料臨界硬度為HV210。(10)壓力容器的主要附件,例如螺栓、螺母等,當材質(zhì)不清或熱處理狀態(tài)不明時,可通過測定硬度加以判斷。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)3.在用壓力容器檢驗中的現(xiàn)場硬度檢測(1)影響測試精度的因素:①試件的預處理。試件的被測表面必須露出金屬光澤,平整、表面粗糙度Ra值應達到2um。②被測表面應清潔、不得有油污。③曲面工件測試。曲率半徑R小于30mm的試件在測試時應使用小支承環(huán)。④小試件測試時的支承。重量大于5kg的試件,不需要支承。對小于5kg的試件,由于沖擊力會使試件移動而導致測試值不準,一般不宜應用。⑤試件的厚度應大于5mm。當試件為大面積板材時,應在測試點的背面加固或支撐,否則即使厚度較大仍可能因試件變形導致測試值不準。⑥試件本身不得帶磁。(2)測試操作要求①測試點選位:兩測試點間距應>3mm。②放置:應將沖擊裝置支承環(huán)壓緊在被測表面,③按動沖擊裝置釋放鈕的測試瞬間,應保持工件、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:測試前最好先使用標準塊對儀器進行校驗。(5)數(shù)值處理:測試結(jié)果應取3~5次或更多次測試的平均值。(6)檢定:每年至少檢定一次,檢定合格才能繼續(xù)使用。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(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壓力容器材料進行元素分析:(1)壓力容器制造中的材料復驗:為防止材料用錯,對材料牌號進行的驗證性分析;(2)在用壓力容器主體材料不明,檢驗中欲查清材料種類,對材料的元素種類和的含量進行分析。(3)在用壓力容器修理需要補焊,查明材料的成分,以便選用合適的焊材和焊接工藝。(4)在用壓力容器檢驗中,懷疑材料在運行環(huán)境下其內(nèi)表層成分發(fā)生變化,需要分析內(nèi)表層化學成分,確定是否發(fā)生損傷。(5)在用壓力容器檢驗中,有時需要對腐蝕產(chǎn)物進行分析,以確定腐蝕的性質(zhì)、原因、發(fā)展速率,以及對壓力容器運行安全的影響。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壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(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合金元素有無的鑒別;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?。ɑ騒射線或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,核外的能級軌道和電子數(shù)也不相同,在受外來能源激發(fā)后,各自電子發(fā)生躍遷的軌道及軌道間的能級差不同,發(fā)射的光子波長也就不同,所以各種元素在一定條件下,都具有自身特征的線狀譜(也稱標識譜)。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壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)(1)看譜分析看譜分析利用的是可見光范圍特征譜,波長大致為390~700nm.其優(yōu)點如下:①應用范圍廣:對鋼、鐵、銅、鋁及合金等金屬材料都能進行分析;②靈敏度高:對大多數(shù)元素來說,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)場進行分析操作;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行檢測;⑤分析費用低,看譜分析不需要大量的貴重化學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,檢測速度很快。其缺點如下: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,無法對材料中全部元素進行檢測分析;②只能鑒定金屬元素,不能檢測非金屬元素;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準試樣比對含量高低,且準確性不高;⑤對儀器調(diào)節(jié)操作有一定要求,必須由熟練人員操作。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(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,檢測利用紫外-藍紫光譜范圍,波長大致為170~560nm。光信號通過分光、色散、光電轉(zhuǎn)換,變?yōu)殡娦盘査腿胗嬎銠C,處理后自動給出被檢試樣各項元素的含量。比看譜鏡更多的優(yōu)點列舉如下: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光學系統(tǒng)有效波長包括了紫外范圍,能檢測非金屬元素碳、硫、磷等;③采用電腦控制檢測分析過程,自動化程度高,檢測結(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操作簡單方便,每次檢測前無須對儀器進行調(diào)校;檢測速度極快(10秒-30秒內(nèi)完成);⑥儀器電腦可存儲相當數(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分級、混料識別模式軟件,簡化操作,提高工作效率;⑦電腦可內(nèi)存幾千個測試結(jié)果,可打印或輸出存儲;XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)(3)熒光光譜分析熒光光譜分析用X射線或γ射線來激發(fā)被分析物質(zhì)的原子發(fā)出熒光X射線,通過識別熒光光譜來鑒別元素種類和數(shù)量。由于射線劑量很小,能量也低,對人體沒有什么傷害。儀器體積小,重量輕,操作比光譜分析儀更簡單方便,對工件形狀和表面要求不高。缺點是只能分析原子序數(shù)大于鈦的元素,因此碳、硅、硫、磷等元素均無法識別。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)3.化學分析化學分析能十分精確地分析出材料中元素含量。缺點是速度較光譜分析法慢?;瘜W分析法在試驗室進行。壓力容器化學分析需要取樣。材料牌號鑒別的分析試樣采集,應注意對取樣部位徹底清理,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2~3mm。所采取的金屬屑量視所分析的元素而異,通常測定碳含量至少需3~7g。測定錳含量至少需要0.25~0.5g,測定硅含量至少需要0.5~4.0g。測定硫含量需要10g,并且要制備2份。測定磷含量最少需要1g,也需要制備2份。碳素鋼一般如需測定以上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,應選擇最能反映問題的部位,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,同時進行腐蝕產(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)?;瘜W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、電導法、紅外線吸收法等等,方法很多。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.2.3金相檢驗1.金相檢驗目的金相檢驗是通過觀察到金屬材料微觀金相組織來對材料進行檢驗的,其應用目的主要有:(1)判斷不明材料類別;(2)檢驗材料質(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、過熱的魏氏組織;(4)檢驗熱處理效果;(5)檢測材料晶粒度;(6)檢測材料中的微觀缺陷,如晶間裂紋、疏松、過燒等;(7)檢查長期高溫環(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,可以幫助判定腐蝕或斷裂的類型,分析容器失效的原因。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)2.金相檢驗的程序和方法在用壓力容器現(xiàn)場金相檢驗的主要程序是:根據(jù)檢驗的目的選擇有代表性的檢驗點;在檢驗部位用砂輪打磨出平整的金屬磨面,并按順序用從粗到細不同號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,采用合適的試劑對觀測面進行浸蝕,使金相組織顯露更清楚。壓力容器的現(xiàn)場金相檢驗需要采用便攜式儀器,包括手提式微型電動拋光器、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,即復膜金相來進行檢驗,通常采用醋酸纖維素膜(即AC紙)制做復型,觀察的效果直接取決于復型的好壞,而復型效果在很大程度上又取決于檢驗點的制樣水平,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照片存檔。目前更先進的方法是便攜式顯微鏡與數(shù)碼相機配合使用,圖像存儲、復制、觀察都比較方便。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)焊接接頭組織的金相圖譜過熱區(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壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.2.4應力應變測試1、概述壓力容器的應力分析通常采用兩種方法,一種是通過理論分析方法,運用材料力學和彈性理論求得應力的理論值,另一種是就采用實驗方法,測出構(gòu)件受載后表面的或內(nèi)部各點的真實應力狀態(tài)。常溫下對壓力容器加載(通常采用耐壓試驗)測試器壁的應力稱為靜態(tài)應力-應變測試,可用電阻應變測量法(簡稱“電測法”)、光彈性方法、應變脆性涂層法和密柵云紋法等方法進行。測試壓力容器殘余應力可采用X射線衍射法或小孔松弛法。例如測試焊接殘余應力通常采用小孔松弛法(盲孔法),它是根據(jù)彈性理論的應力場中局部應變松弛而測得殘余應力值,測試時需要在構(gòu)件表面鉆制一個直徑與深度相等的盲孔,一般為2~3mm。2、電阻應變測量法簡介電測法是將作為傳感元件的電阻應變片粘貼在被測的壓力容器表面上,并接入測量電路,當容器受載變形時,應變片的敏感柵相應變形并將應變轉(zhuǎn)換成電阻改變量,再通過電阻應變儀直接得到所測量的應變值。根據(jù)應力與應變關(guān)系的物理方程,即可將測得的應變值換算成被測點的實際應力值。電測法可以進行大規(guī)模的多點應變測量,準確測定壓力容器構(gòu)件表面上任一點的靜態(tài)到5020千赫的動態(tài)應變,還可以利用應變花測得平面應力狀態(tài)下某些點的主應力大小和方向。但是,此法只能測試容器表面的應力,不能顯示容器表面整體應力場中應力梯度的情況。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)(1)電阻應變片電阻應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。敏感元件是應變片的核心部分,金屬絲式(或金屬箔式)應變片由直徑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)應變測量。應變片有多種型式,例如在一個基底上只安置一個敏感柵的單軸式和在同一基底按一定角度安置了幾個敏感柵的多軸式等。將應變片粘貼在容器表面,貼片處應除去油污、銹斑、涂料、氧化膜、電鍍層等,并打磨至粗糙,打磨面積約為應變片面積的3~5倍。粘貼前還需用丙酮、四氯化碳進行表面脫脂處理,粘貼時應使應變片上的定位十字線與測點處用劃針劃出的坐標十字線重合。粘合后應進行加溫固化或自然干燥固化,并采用100伏以下的高阻表(或萬用表),檢查其絕緣電阻,一般應大于100MΩ。應變片與應變儀間的連接導線多用釬焊連接。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)(2)電阻應變儀靜態(tài)電阻應變儀可測量不隨時間而變化或變化極緩慢的應變,一般正常工作的壓力容器多屬此類型。一般靜態(tài)電阻應變儀都采用零讀法。測量時,相敏檢波器的輸出電流接入檢流計,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,當調(diào)整到讀數(shù)橋輸出電壓的大小與測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量電橋振蕩器穩(wěn)壓電器相位相反時,則無信號輸入放大器,檢流計的指針回零,應變儀就將這一調(diào)整值刻度為應變值。一臺靜態(tài)電阻應變儀只有一個測量電橋和讀數(shù)電橋,僅能進行一點應變測量。如果需要在同一載荷下進行多點測量,則須配用預調(diào)平衡箱或多臺預調(diào)平衡箱并聯(lián)組合使用,以便逐點切換進行讀數(shù)測量。由于各應變片的初始電阻值不同;測量連接導線的長短參差不齊;連接點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顯著等因素;很難使測量電橋在工作前保持平衡,且不平衡度有可能大于測量應變的最大值,從而使儀器無法正常工作,所以,必須在加載前利用預調(diào)平衡箱將各測點的測量電橋預調(diào)平衡。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)(3)壓力容器應變測量的一般步驟①擬訂測量方案。包括布片方案、加載方案等;②實驗室準備工作。包括被測容器材料的力學性能,如彈性、泊松系數(shù)和強度指標或等;測試儀器、應變片、粘結(jié)劑和連接導線的選用、配置,性能檢查和調(diào)整等;③現(xiàn)場準備工作。包括加載條件準備,貼片、導線接入、預調(diào)平衡箱和加載前預調(diào)平衡檢查等;④按擬定的方案加載、測量、紀錄;⑤測量數(shù)據(jù)的處理、應力值計算、作應力分布曲線圖。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.3耐壓試驗6.3.1耐壓試驗的作用壓力容器的耐壓試驗是一種采用靜態(tài)超載方法驗證容器整體強度的,對容器質(zhì)量進行綜合性考核的試驗。耐壓試驗可以防止帶有嚴重質(zhì)量問題或缺陷的容器投入使用。在容器設計或制造過程中有可能出現(xiàn)錯誤,例如結(jié)構(gòu)設計錯誤、強度計算錯誤、材料使用錯誤、焊接、組裝、熱處理等工序出現(xiàn)失誤等等,雖然在設計或制造過程有各種審查、檢查和試驗,但由于檢驗的局限性,難免有漏檢情況。如果容器存在比較嚴重而又未被發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題或缺陷,通過耐壓試驗可使其暴露出來。因此,耐壓試驗是壓力容器產(chǎn)品竣工驗收必需的和最重要的試驗項目,只有耐壓試驗合格,產(chǎn)品才能出廠。耐壓試驗也是在用壓力容器定期檢驗的重要項目,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、原有缺陷擴展或新缺陷產(chǎn)生)此時需要判斷壓力容器在工藝要求的工作壓力下運行是否安全。雖然在容器定期檢驗中所進行的各項檢驗結(jié)果可以作為判斷依據(jù),但有很多因素限制檢驗不能充分進行,同時檢驗也可能出現(xiàn)疏漏。而耐壓試驗可以使容器存在的某些缺陷因過載而暴露,在試驗壓力下產(chǎn)生明顯的塑性變形或破裂??梢哉f壓力容器的耐壓試驗的作用是其它檢驗方法難以替代的。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)耐壓試驗的作用耐壓試驗的另一作用是改變?nèi)萜鞯膽Ψ植己透纳迫毕萏幍膽顩r。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力,試驗時,它們與試驗載荷應力相疊加,有可能使材料局部屈服而產(chǎn)生應力再分布,從而消除或減小原有的殘余拉伸應力。較高的試驗壓力,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力集中系數(shù)減小,降低了尖端附近的局部應力。在卸壓后,裂紋尖端的塑性變形區(qū)會受到周圍彈性材料的收縮的影響,使此區(qū)域出現(xiàn)殘余壓縮應力,從而可以部分抵消容器所承受的拉伸應力。因此容器存在的裂紋經(jīng)受過載應力后,在恒定低載荷下,裂紋擴展速度可能明顯延緩。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.3.2耐壓試驗介質(zhì)耐壓試驗可使用的介質(zhì)種類包括液體(水、油)和氣體(空氣、氮氣及其它氣體)由于耐壓試驗壓力比容器的工作壓力高,因此容器在試驗壓力下發(fā)生破裂的可能性也大。為了防止容器在耐壓試驗時破裂而造成嚴重事故,所采取的措施中最重要的是采用卸壓時釋放能量較小的介質(zhì)作為試驗介質(zhì)。在相同的試驗壓力下,氣體的爆炸能量比水大數(shù)百倍至數(shù)萬倍,因此,容器耐壓試驗時通常采用液體作為試驗介質(zhì)。所以耐壓試驗經(jīng)常被稱為水壓試驗。以水為介質(zhì)進行液壓試驗,其所用的水必須是潔凈的。奧氏體不銹鋼壓力容器用水進行液壓試驗后,應立即將水漬去除干凈,以防止氯離子造成晶間腐蝕。如無法達到這一要求時,則應控制水中的氯離子含量不超過50ppm。若水中氯離子含量過高,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時,可采用試驗時不會導致危險的其它種類液體。耐壓試驗應在低于液體介質(zhì)沸點的溫度下進行。當采用可燃性液體進行液壓試驗時,試驗溫度必須低于可燃性液體的閃點,試驗場地附近不得有火源,且應配備適用的消防器材。以油為試驗介質(zhì)的常見的例子是超高壓容器耐壓試驗。由于試驗壓力高,水的壓縮性比油大,不適合用作試驗介質(zhì),特別是在試驗壓力在200MPa以上時,水會霧化導致難以升壓,所以要用煤油和變壓器油作試驗介質(zhì)。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)有些情況下可能無法采用液體作為試驗介質(zhì),而需要采用氣體作為試驗介質(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)運行條件不允許殘留試驗液體的壓力容器,例如低溫條件下運行且結(jié)構(gòu)不能保證排盡試驗液體的系統(tǒng)就不能用水試壓,因為殘留水會結(jié)冰導致系統(tǒng)堵塞,同樣的情況在高溫導熱油系統(tǒng)中也不允許,因為系統(tǒng)殘留水會導致運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介質(zhì)可能會造成污染。氣壓試驗所用氣體應為干燥、潔凈的空氣、氮氣或其它惰性氣體。對介質(zhì)具有易燃特性的在用壓力容器,必須進行徹底的清洗和置換,否則嚴禁用空氣作為試驗介質(zhì)。由于氣壓試驗比液壓試驗危險,所以設計采用氣壓試驗的壓力容器,其對接焊接接頭要求100%射線或超聲波探傷。試驗壓力、溫度、升壓程序等規(guī)定均不同于液壓試驗,現(xiàn)場安全措施也更多。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.3.3耐壓試驗溫度規(guī)定試驗時的介質(zhì)溫度是為了防止因試驗溫度過低而造成壓力容器在試驗過程中發(fā)生低應力脆性破壞。金屬材料隨溫度下降其韌性降低,脆性增大。《壓力容器安全技術(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時,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延性轉(zhuǎn)變溫度升高,則需相應提高液體溫度。其它材料制壓力容器液壓試驗溫度按設計圖樣規(guī)定。鐵素體鋼制低溫壓力容器液壓試驗時,液體溫度不得低于受壓元件及焊接接頭進行夏比沖擊試驗的溫度再加20℃。由于氣壓試驗時的危險性更大,因此,對碳素鋼和低合金制壓力容器的試驗用氣體溫度不得低于15℃;其它材料制壓力容器,其試驗用氣體溫度應符合設計圖樣規(guī)定。另一方面,試驗時還必須注意其溫度不能超過試驗介質(zhì)的沸點而使介質(zhì)產(chǎn)生氣化。在往容器進水的過程中,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,為了不影響對容器的檢查,可以通入水蒸氣或采用其它方法來提高水溫,減小水溫與氣溫的溫差。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.3.4耐壓試驗壓力1.內(nèi)壓容器內(nèi)壓容器耐壓試驗的壓力應符合設計圖樣要求,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壓力取1.25P和P+0.1二者中較大值。(2)對不是按內(nèi)壓強度計算公式?jīng)Q定壁厚的壓力容器,應適當提高耐壓試驗壓力。(3)對設計溫度(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,耐壓試驗壓力按下式計算:

式中:p—壓力容器的設計壓力,MPa(對在用壓力容器為最高工作壓力);—設計溫度下的耐壓試驗壓力,MPa; —試驗溫度下的耐壓試驗壓力,MPa;

n—耐壓試驗壓力系數(shù)(按表6.3-1);—試驗溫度下材料的許用應力,MPa;—設計溫度下材料的許用應力,MPa。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)表6.3-1耐壓試驗的試驗壓力壓力容器型式壓力容器材料壓力等級耐壓試驗壓力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移動式

中低壓

1.5P1.15P2.外壓容器和真空容器(1)液壓試驗壓力:外壓容器和真空容器按內(nèi)壓容器進行液壓試驗,試驗壓力按下式確定:

式中:P——設計外壓力,MPa(2)氣壓試驗壓力:外壓容器和真空容器按內(nèi)壓容器進行氣壓試驗,試驗壓力按下式確定:

,Mpa 式中:P——設計外壓力,MPaXX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)3.夾套容器液壓試驗壓力對于帶夾套的容器,應在圖樣上分別注明內(nèi)筒和夾套的試驗壓力。(1)內(nèi)筒當內(nèi)筒設計壓力為正值時,按內(nèi)壓容器確定試驗壓力。當內(nèi)筒設計壓力為負值時,按外壓容器規(guī)定進行液壓試驗。(2)夾套夾套內(nèi)的試驗壓力按內(nèi)壓容器計算公式確定,在確定了試驗壓力后,必須校核內(nèi)筒在該試驗外壓力作用下的穩(wěn)定性。如不能滿足穩(wěn)定要求,則應規(guī)定在作夾套的液壓試驗時,必須同時在內(nèi)筒內(nèi)保持一定壓力,以使整個試驗過程(包括升壓、保壓和卸壓)中的任一時間內(nèi),夾套和內(nèi)筒的壓力差不超過設計壓差。圖樣上應注明這一要求,以及試驗壓力和允許壓差。4.立式容器因為立式容器在進行液壓試驗時,其底部除承受液壓試驗時的壓力載荷外,還要承受整個容器充滿液體時的重量載荷,二者的共同作用,有可能使容器底部所產(chǎn)生的應力超過應力校核的允許值,此時,則應適當增加底部的器壁厚度。如果立式容器臥置進行液壓試驗,為了使與立置試驗時底部承受的載荷相同,因此,其試驗壓力值應為立置時的試驗壓力加上液柱靜壓力。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.3.5壓力試驗時的應力校核壓力試驗時,圓筒的薄膜應力按下式計算:

式中:—圓筒的內(nèi)直徑,mm;—試驗壓力,MPa;—圓筒的有效厚度,mm;—圓筒的焊縫系數(shù)。在液壓試驗時,圓筒的薄膜應力不得超過試驗溫度下材料屈服點的90%;在氣壓試驗時,此應力不得超過試驗溫度下材料屈服點的80%。校核耐壓試驗應力時,所取的壁厚應扣除壁厚附加量,對液壓試驗所取的壓力還應計入液柱靜壓力。對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壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.3.6耐壓試驗要求與注意事項1.一般要求(1)試驗前,容器須經(jīng)單項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蓋層的容器,為了不影響對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)檢查后確認襯里良好無損、無腐蝕或開裂現(xiàn)象,可不拆除襯里。(2)試驗時封閉容器接管用的盲板壓力等級應大于或等于試驗容器的設計壓力(或最高工作壓力),所配用的螺栓、螺母的數(shù)量、材質(zhì)、規(guī)格應按相應的標準選用。試驗前應將各部位的緊固螺栓裝配齊全,緊固妥當。(3)對生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中的在用容器進行試驗時,必須用盲板隔斷與其相連的設備和管道。且應掛有明顯的標志,試驗前應認真檢查試驗系統(tǒng)是否有泄漏。(4)在用容器試驗時,如果不能確認不致因殘留的介質(zhì)的易燃特性而導致燃燒、爆炸,則嚴禁采用空氣作為試驗介質(zhì)。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)(5)試驗系統(tǒng)至少應有兩塊量程相同,并經(jīng)校驗合格的壓力表,一塊置于容器本體上,另一塊置于試驗系統(tǒng)的緩沖器上,以便觀察壓力變化的部位。(6)對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。②低壓容器使用的壓力表精度不低于2.5級:中壓及高壓容器使用的壓力表精度不應低于1.5級。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。表盤直徑不應小于100mm。(7)試驗過程中,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、緊固件損壞或試驗系統(tǒng)發(fā)生故障,壓力表指示值不一致等不正?,F(xiàn)象時,應立即停止試驗,并分析原因。(8)容器內(nèi)部有壓力時,不得對受壓元件進行任何修理和緊固螺栓工作。在試驗壓力下嚴禁碰撞和敲擊試驗容器。(9)安全閥與試驗容器之間有截止閥的,此閥在試驗過程中必須閉止。如果安全閥直接安裝在試驗容器上,則應拆下安全閥,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)不得對同一容器多次進行耐壓試驗。(11)壓力試驗場地應有可靠的安全防護設施,并應經(jīng)單位技術(shù)負責人和安全部門檢查認可。壓力試驗過程中,不得進行與試驗無關(guān)的工作,無關(guān)人員不得在試驗現(xiàn)場停留。試驗時場地周圍應有明顯的標志。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)2.液壓試驗注意事項(1)試驗前應核查容器的支承結(jié)構(gòu)是否滿足灌滿水后的承載要求。立式容器臥置進行試驗時,還應妥善考慮支承的部位和塔體變形等問題。(2)試驗前容器外表應保持干燥。(3)由容器下部一接管口往容器內(nèi)注水,并在容器頂部設排氣口。確認容器已被水充滿,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:壓力升至設計壓力確認無泄漏后,繼續(xù)升壓到規(guī)定的試驗壓力,根據(jù)容積大小保壓10~30分鐘,然后降至設計壓力保壓進行檢查,保壓時間不少于30分鐘。檢查期間壓力應保持不變,不得采用連續(xù)加壓以維持試驗壓力不變的做法。液壓試驗完畢應將容器卸壓至零。(5)塔類容器和球罐的試驗壓力應以其頂部壓力表的指示為準。(6)球罐試驗前應完成基礎(chǔ)的二次罐漿,并達到強度要求,支柱拉桿應放松到自由狀態(tài),充水過程中應注意各支柱沉降是否均勻,試驗時應記錄基礎(chǔ)沉降量和回彈數(shù)值。(7)水壓試驗時如果要測定容器的實際容積,通??刹捎靡韵露N方法:①容器盛滿水后的滿載重量與進水前的空載重量之差。②在排水管上裝置液體流量計,測定盛滿水的總?cè)莘e。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)3.氣壓試驗注意事項(1)除圖樣或技術(shù)文件要求的以外,不得采用氣壓試驗。(2)試驗前必須對容器的主要焊縫進行100%無損探傷檢查,氣壓試驗時,試驗單位單位的安全部門應進行現(xiàn)場監(jiān)督。(3)需要核查的技術(shù)資料和檢驗報告通常包括:①產(chǎn)品質(zhì)量證明書②強度計算書,校核其一次總體薄膜應力,結(jié)果應符合要求。③全部圖樣上要求的無損探傷報告和返修后的檢驗報告。④總體裝配報告(包括零部件和安全附件)。⑤熱處理報告。(4)升壓檢查程序緩慢升壓至試驗壓力的10%,且一般不超過0.05MPa,保持5~10分鐘,并對試驗系統(tǒng)和容器的所有焊縫和連接部位用肥皂水進行初次檢查,確認無泄漏后繼續(xù)升壓。壓力升至試驗壓力的50%,如無異常現(xiàn)象,其后再按每級為試驗壓力的10%的級差逐級升壓至試驗壓力,應根據(jù)容積大小保壓10~30分鐘;然后降至設計壓力,保壓進行檢查,其保壓時間不少于30分鐘。檢查期間壓力應保持不變,不得采用連續(xù)加壓以維持試驗壓力不變的做法。不得在壓力下緊固螺栓。經(jīng)肥皂或其它檢漏液檢查無漏氣、無可見的異常變形即為合格。氣壓試驗檢查合格后,開啟放空閥,緩慢卸壓至零。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)壓力試驗曲線圖設計壓力試驗壓力保壓時間保壓時間XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)4.夾套容器耐壓試驗注意事項夾套容器應按圖樣上注明的內(nèi)筒和夾套的試驗壓力分別進行耐壓試驗,并應在內(nèi)筒試驗合格后,再組焊夾套和做夾套的耐壓試驗。對夾套進行試驗時,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,應校核內(nèi)筒在試驗壓力(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,以使整個試驗過程中(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壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)5.熱交換器的耐壓試驗注意事項應針對不同類型的熱交換器,采取下述試驗程序?qū)粨Q器的殼程、管程和其它部件進行耐壓試驗。(1)浮頭式熱交換器、釜式重沸器(浮頭式管束)①.用試驗壓環(huán)和浮頭專用工裝對管程試壓,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壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.3.7耐壓試驗結(jié)果的評定耐壓試驗符合下列條件即可評定為合格:①容器和各處焊縫、連接部位無滲漏。②容器無可見的異常變形。③試驗過程中無異常的響聲。④經(jīng)返修,焊補深度大于9mm或大于容器壁厚一半的高強鋼制容器,焊補部位按原探傷方法進行復查,無超過原定標準的缺陷。⑤圖樣或有關(guān)規(guī)程規(guī)定要求測量殘余變形的容器,其徑向(周向)殘余變形率不超過0.03%,或容積殘余變形率不超過10%。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.3.8殘余變形測定對于容器內(nèi)壁彈性性能要求較高的容器,使用要求較高的容器,特別是不能進入內(nèi)部檢查的高壓容器、超高壓容器,在耐壓試驗時往往需要進行殘余變形測定。測定容器的殘余變形的目的是判定試驗時容器壁的一次總體薄膜應力是否處于彈性范圍內(nèi)。造成容器耐壓試驗時產(chǎn)生殘余變形的原因主要有:1、容器的設計壁厚不夠,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力超過了允許值。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)壓作用下被拉薄(腐蝕)的局部范圍內(nèi)因過大的塑性應變引起殘余變形。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,造成松動面積過大等。材料彈性極限所規(guī)定的殘余變形一般在0.005~0.05%之間。對于壓力容器,國內(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,其對應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是一個十分嚴格的界限。對于容積小,試驗壓力較低、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),要注意殘余變形測定誤差問題。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)殘余變形的測量方法主要有以下幾種:1.直徑變形測量圓筒形壓力容器在內(nèi)壓作用下,器壁上的周向應力比其軸向應力大得多,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量容器在耐壓試驗前后的內(nèi)徑,可以算出容器的直徑相對殘余變形。測量時,應在同一橫截面選取3~4個測點,較長的容器還應多選擇幾個截面,耐壓試驗前后必須在同一個點上測量。此法雖然比較簡單,但測量誤差較大。容器的直徑變形也可采用千分表來測量,方法是在一獨立的內(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,并正對容器圓心,每一直徑方向?qū)ΨQ設置2塊千分表。試驗前將千分表指針調(diào)整為零,試驗后2塊對稱千分表讀數(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,且容易受振動等因素的影響。由于直徑變形測量的誤差較大,所以一般很少采用。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)2.電阻應變測量此法是將容器的變形轉(zhuǎn)換為電阻絲的變形,通過測量電阻絲變形前后的電阻值來確定其變形。這種方法的測量精度高,不受環(huán)境的影響,并且可以測量容器局部的變形情況,但技術(shù)復雜,成本較高。3.容積變形測量這種方法適用于容積較小的容器,特別是氣瓶的檢驗。通常有以下二種測量方法:(1)內(nèi)測法將水直接壓入容器內(nèi)進行試驗,又稱為“壓水法”,是目前采用較多的一種容積變形測量法。此法設備簡單,操作方便,容易發(fā)現(xiàn)被測容器的泄漏,但計算繁瑣,測試和計算中的誤差因素較多,故準確性較差。其中主要是由于試驗系統(tǒng)中殘留氣體的影響,加壓時一方面氣體被高壓水溶解一部分,另一方面氣體被壓縮,從而使卸壓后測得的回水量減小,導致殘余變形測試值偏大。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)(2)外測法:又稱為“浸水法”,是將容器浸入特制的密閉水槽中進行試驗,在試驗壓力下測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。此法不受試驗系統(tǒng)中殘留氣體的影響,不必考慮水的壓縮量,因此,計算方便,誤差易校正,準確性較高,但操作復雜,不易發(fā)現(xiàn)容器泄漏。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.4氣密試驗、爆破試驗6.4.1氣密試驗氣密試驗又稱為致密性試驗。氣密性試驗應在液壓試驗合格后進行。1.需要進行氣密試驗的容器通常下列容器需要進行氣密試驗:(1)儲存介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害的容器;(2)設計上不允許有微量泄漏的壓力容器;(3)圖樣規(guī)定必須進行氣密試驗的容器。對設計圖樣要求作氣壓試驗的壓力容器,氣壓試驗后一般不需要再做氣密性試驗。2.氣密性試驗壓力p=1.00P(MPa)(6.4-1)式中:P—壓力容器的設計壓力,MPa(對在用壓力容器為最高工作壓力);3.氣密性試驗溫度對碳素鋼和低合金鋼制壓力容器,其試驗用氣體的溫度應不低于5℃,其它材料制壓力容器按設計圖樣規(guī)定。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)4.氣密性試驗氣體對氣密性試驗所用氣體的要求,按氣壓試驗的有關(guān)規(guī)定。5.氣密性試驗的檢查方法(1)在被檢查的部位涂(噴)刷肥皂水,檢查肥皂水是否鼓泡。(2)檢查試驗系統(tǒng)和容器上裝設的壓力表,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.氣密性試驗升壓檢查程序壓力應緩慢升至試驗壓力后,保壓10分鐘,然后降至設計壓力,對試驗系統(tǒng)和容器的所有焊縫和連接部位進行泄漏檢查,確認無泄漏即為合格。試驗完畢后開啟放空閥,緩慢卸壓至零。7.氣密性試驗要求氣密試驗時,容器上的全部安全裝置和閥門等應裝配齊全。如果因故未裝配齊全時,應在試驗報告上注明。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.4.2其他致密性試驗方法1.在試驗介質(zhì)中加入1%(體積)的氨氣,將被檢查部位表面用5%硝酸汞溶液浸過的紙帶復蓋,如果有不致密的地方,氨氣就會透過而使紙帶的相應部位形成黑色的痕跡。此法較為靈敏、方便。2.在試驗介質(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出氦氣。目前的氦氣檢漏儀可以發(fā)現(xiàn)氣體中含有千萬分之一的氦氣存在,其靈敏度較高。6.4.3容器補強圈氣密試驗容器上開孔補強圈的氣密試驗,必須在容器耐壓試驗之前進行,不允許先進行耐壓試驗,而后再裝焊被強圈的作法,以防因開孔削弱而使容器在耐壓試驗中過載損壞。補強圈氣密試驗的壓力為0.4~0.5MPa,通常涂刷肥皂水進行檢查。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.4.4爆破試驗爆破試驗是對容器的設計與制造質(zhì)量,以及其安全性和經(jīng)濟性進行綜合考核的一項破壞性驗證試驗。以液化石油氣鋼瓶為例,有關(guān)標準規(guī)定,必須按生產(chǎn)批量抽取一定數(shù)量的鋼瓶進行爆破試驗來考核鋼瓶的制造質(zhì)量。下面就將此類鋼瓶作為例子,介紹有關(guān)爆破試驗的幾個主要問題。1.鋼瓶屈服壓力的測定標準規(guī)定,爆破試驗過程中須測定鋼瓶的屈服壓力。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,最好采用進水量曲線來確定屈服壓力。當曲線有明顯屈服階段時,可將“下屈服壓力”作為鋼瓶的屈服壓力;當曲線無明顯屈服段時,可采用作圖法在曲線過渡段求得名義屈服壓力。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)2.鋼瓶爆破試驗結(jié)果的評定爆破試驗結(jié)果中除爆破壓力和容積膨脹率應滿足要求外,還應考核起爆點位置和破口的特征,以綜合反映鋼瓶強度和塑性指標,以及檢驗熱處理工藝是否合理。即:(1)爆破壓力應大于理論計算的爆破壓力,并且,實測的屈服壓力和爆破壓力的比值,應與瓶體材料的屈強比相近。這是考核鋼瓶強度的指標。(2)容積膨脹率應大于10%。這是衡量鋼瓶塑性的一項指標,一般說來,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,并形成破口,對鋼瓶來說,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)向應力,其起爆點位置基本與該區(qū)域吻合。衡量破口特征的指標有二個,即撕開長度和裂口開度,過長及過大說明塑性較差。如果鋼瓶破裂時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),則試驗為不合格。(4)由于鋼瓶爆破壓力值較高,因此,試驗時必須注意安全,并且,只能采用液體(水)作為試驗介質(zhì)。XX壓力容器檢驗師培訓壓力容器檢驗測試技術(shù)6.5壓力容器力學性能試驗壓力容器材料復驗、焊接工藝評定、焊工考試和產(chǎn)品焊接試板都需要進行力學性能試驗。常用的力學性能試驗主要有拉伸試驗、彎曲試驗、沖擊試驗。其中材料復驗的力學性能試驗應符合GB150-98附錄E的要求;焊接工藝評定的力學性能試驗應符合JB4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評定》中的具體規(guī)定;產(chǎn)品焊接試板的力學性能試驗應符合GB150-98附錄E和JB4744-2000《鋼制壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學性能試驗》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)的試驗對象,進行試驗和對結(jié)果評價時應當注意它們之間存在的區(qū)別。此外,對有色金屬焊接接頭與鋼制焊接接頭進行力學性能試驗

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