壓力容器檢測(cè)試驗(yàn)技術(shù)

1、6、壓力容器檢測(cè)試驗(yàn)技術(shù),1、 能親自主持檢驗(yàn)的項(xiàng)目： 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；2、 了解基本原理：金相試驗(yàn)、化學(xué)元素分析、無(wú)損檢測(cè)等。 檢驗(yàn)員教材中的目視檢驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)、氣密試驗(yàn)、爆破試驗(yàn)、力學(xué)性能試驗(yàn) 、應(yīng)變測(cè)試等。,6.1壓力容器宏觀檢查與測(cè)量技術(shù),宏觀檢查是壓力容器檢驗(yàn)最基本的檢驗(yàn)方法，包括目視檢查和幾何尺寸測(cè)量。幾何尺寸測(cè)量又

2、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

3、、用卷尺測(cè)量圓周長(zhǎng)計(jì)算筒體直徑等等。本節(jié)介紹的是一些常用的較復(fù)雜的幾何尺寸測(cè)量方法。,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

4、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。,目視檢查時(shí)，有時(shí)采用一些器具輔助檢查：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。 錘擊檢

5、查也是一種常用的輔助方法，用重約0.5kg的手錘輕輕敲擊容器的金屬表面，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。如果錘擊時(shí)發(fā)出的聲音清脆而且小錘的彈跳情況良好，表示被敲擊的部位沒有重大缺陷。如果敲擊時(shí)發(fā)出悶濁的聲音且彈跳不好，則可能是被敲擊的部位有重皮、夾層、裂紋、以及晶間腐蝕等缺陷。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。,工業(yè)內(nèi)窺鏡技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，它可以

6、把人們的視距延長(zhǎng)，并且能任意 改變視線方向，準(zhǔn)確地觀察物體內(nèi)表面的真實(shí)狀況，這是其他檢測(cè)儀器無(wú)法取代的。例如:可以將工 業(yè)窺鏡伸到內(nèi)部，直接觀察內(nèi)部的真實(shí)狀況或設(shè)備零部件內(nèi)部的表面狀況，對(duì)比較隱蔽或狹窄部位 的表面狀況進(jìn)行有效的檢測(cè)，而無(wú)需將設(shè)備或部件分解做破壞性檢查。其方法既簡(jiǎn)便又可靠，非常有效。,內(nèi)窺鏡是光、機(jī)、電一體的NDT儀器，分為三類產(chǎn)品。第一類，硬性內(nèi)窺鏡系列;第二類，纖維內(nèi)窺鏡系列;第三類，電子視頻內(nèi)窺鏡系列產(chǎn)品。 內(nèi)

7、窺鏡工作原理是利用轉(zhuǎn)像透鏡光學(xué)技術(shù)來(lái)傳送影像，并由光導(dǎo)纖維提供傳光照明。為了! 傳送清晰圖像，該窺鏡的有效不銹鋼插入部分內(nèi)設(shè)計(jì)若干光學(xué)元件的轉(zhuǎn)像透鏡系統(tǒng)。內(nèi)置光纖把需! 照相光線從獨(dú)立的冷光源直接傳送至工作位置上。,電子視頻內(nèi)窺鏡是采用超小型電荷藕合器件(CCD)技術(shù)制造的產(chǎn)品。它的工作原理通過(guò)物鏡j 成像傳至CCD面上，然后CCD再把光像轉(zhuǎn)變成電子信號(hào)，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送至視頻內(nèi)窺鏡控制組，再 由該控制組把影像輸出至監(jiān)視器或計(jì)算機(jī)。產(chǎn)品規(guī)格:

8、直徑6 - 20m電子視頻 鏡技術(shù)水平代表了內(nèi)窺鏡類最先進(jìn)的水平。它不但具備了硬性窺鏡和纖維窺鏡的技術(shù)性能，而且響 加了計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)可供多人同時(shí)觀看清晰的圖像，并有圖像計(jì)量處理等功能。電子工業(yè)內(nèi)窺鏡 用的CCD像元素28萬(wàn)-43萬(wàn)個(gè)，清晰度高，有效工作長(zhǎng)度長(zhǎng)，主體可彎曲而不易折斷。應(yīng)用很廣泛。,6.1.2 筒體幾何尺寸測(cè)量,6.1.1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)

9、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

10、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。,,,,圖6.1-5 樣板R檢測(cè)完工的縱焊縫,6.1.2直線度的測(cè)量,除圖樣另有規(guī)定外，殼體直線度允差應(yīng)不大于殼體長(zhǎng)度的1‰。當(dāng)直立容器的殼體長(zhǎng)度超過(guò)30m時(shí)，其殼體直線度允差應(yīng)符合JB4710《鋼制塔式容器》的規(guī)定—任意3000mm長(zhǎng)圓筒段偏差不得大于3mm，圓筒段長(zhǎng)度L小于等于1500mm時(shí)，偏差不大于0.5L/1000＋8；3000mm必測(cè)一點(diǎn)。　　　殼體直線度檢

11、查是通過(guò)中心線的水平和垂直面，即沿圓周0º、90º、180º、270º四個(gè)部位拉φ0.5mm的細(xì)鋼絲測(cè)量。測(cè)量位置離A類接頭焊縫中心線（不含球形封頭與圓筒連接以及嵌入式接管與殼體對(duì)接連接的接頭）的距離不小于100mm。當(dāng)殼體厚度不同時(shí)，計(jì)算直線度時(shí)應(yīng)減去厚度差。注意母線的定義。,,,6.1.2.2最大最小直經(jīng)差測(cè)量,承受內(nèi)壓的容器組裝完成后，按要求檢查殼體的圓度：a)殼體同一斷面上最大內(nèi)徑與最小

12、內(nèi)徑之差e，應(yīng)不大于該斷面內(nèi)徑Di的1%（對(duì)鍛焊容器為1‰），且不大于25mm ；b）當(dāng)被檢斷面位于開孔中心一倍開孔內(nèi)徑范圍內(nèi)時(shí)，則該斷面最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑之差e，應(yīng)不大于該斷面內(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。GB15151－89 　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,,6.1.3封頭形狀的檢測(cè),1、最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑之差

13、測(cè)量：　不超過(guò)內(nèi)徑的1%，最大不大于封頭內(nèi)徑的1.25。2、形狀偏差測(cè)量：　　　用弦長(zhǎng)等于封頭內(nèi)徑３／４Ｄi的內(nèi)樣板檢查橢圓形、碟形、球形封頭內(nèi)表面的形狀偏差見圖所示，其最大間隙不得大于封頭內(nèi)徑Ｄi的１．２５％。檢查時(shí)應(yīng)使樣板垂直于待測(cè)表面。對(duì)由成形的瓣片和頂圓拼制成的封頭，允許樣板避開焊縫進(jìn)行測(cè)量。,,圖6.1-9 用樣板測(cè)量封頭幾何形狀偏差,,實(shí)際壓力容器封頭（碟形、錐形，半球形、橢圓形）存在著與理想設(shè)計(jì)形狀之間的偏差，由于

14、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

15、直徑差Dmax—Dmin不超過(guò)為封頭內(nèi)徑的1%，最大不大于封頭內(nèi)徑的1.25%。,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。,如果樣板的曲面形狀

16、按標(biāo)準(zhǔn)形狀尺寸制作測(cè)量并不方便，因?yàn)榉忸^實(shí)際形狀偏差是不規(guī)則的，檢測(cè)時(shí)樣板靠不上封頭，不一定能夠測(cè)準(zhǔn)間隙的尺寸。理想樣板應(yīng)該是按標(biāo)準(zhǔn)形狀尺寸畫線后，在檢測(cè)園弧面上全部都減去一定值（例如減10mm）畫線剪裁，這樣制作的樣板使用方便，測(cè)量準(zhǔn)確。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）。球形封頭分瓣沖壓的瓣片尺寸允差應(yīng)符合GB12337的有關(guān)

17、規(guī)定。,6.1.4組對(duì)裝配檢驗(yàn),垂直組裝就是將筒節(jié)直立進(jìn)行組裝。垂直組裝受到廠房和天車高度的限制，適合于比較短的筒體。臥式組裝是廣泛用來(lái)組裝筒體的方法。其基本做法就是，在特制的組裝平臺(tái)上放置兩組滾輪架，將合格的兩個(gè)筒節(jié)分別吊到兩組滾輪架上，利用滾輪架進(jìn)行調(diào)節(jié)，組對(duì)符合要求后，沿筒節(jié)圓周方向均布焊三個(gè)“馬”鐵，將筒節(jié)固定，然后進(jìn)行焊接。當(dāng)確信焊好的筒節(jié)不會(huì)發(fā)生變形后，再與另一節(jié)筒體組裝，依次類推。筒節(jié)組裝完畢后，在兩端再裝上封頭,6.1

18、.5焊縫外形尺寸測(cè)量,測(cè)量以下幾種：焊縫的咬邊、余高；表面弧坑和飛濺物。注意GB150有關(guān)咬邊的規(guī)定和C、D類接頭的焊腳高度的規(guī)定。,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＞540 Mpa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

19、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7