壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)程規(guī)則講稿（二）-(360)

1、1,《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》(二),國(guó)家壓力容器與管道安全工程技術(shù)研究中心合肥通用所壓力容器檢驗(yàn)站,2,安全狀況等級(jí)評(píng)定（一）,第三十七條 在用壓力容器主要根據(jù)材質(zhì)檢驗(yàn)、結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)、缺陷檢驗(yàn)三個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目的檢驗(yàn)結(jié)果，劃分壓力容器的安全狀況等級(jí)。影響壓力容器安全狀況的三要素為：材料、應(yīng)力、缺陷。從失效的角度，可以將壓力容器視為串聯(lián)系統(tǒng)，其失效總是由最薄弱的環(huán)節(jié)引起的，其它環(huán)節(jié)無(wú)法對(duì)最薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行補(bǔ)償。因此以各檢驗(yàn)結(jié)果中的最

2、低等級(jí)作為壓力容器的安全狀況等級(jí)應(yīng)該是最為合理的。 對(duì)于經(jīng)過(guò)維修改造后的容器，由于原先決定其安全等級(jí)的因素已經(jīng)被改變，潛在的危險(xiǎn)源已被消除，從這個(gè)意義出發(fā)按維修改造后的復(fù)檢結(jié)果進(jìn)行安全狀況等級(jí)評(píng)定比較合理。 安全附件并非壓力容器的本體。因此安全附件的合格與否不構(gòu)成評(píng)定壓力容器安全狀況等級(jí)的評(píng)定依據(jù)；但是安全附件是否合格將對(duì)壓力容器的長(zhǎng)周期安全使用產(chǎn)生潛在的危害影響，因此本規(guī)程規(guī)定安全附件不合格不允許投入使用。,3

3、,安全狀況等級(jí)評(píng)定 （二）,第三十八條 1、用材與原設(shè)計(jì)不符 如果材質(zhì)清楚、強(qiáng)度校核合格、在檢驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)新生缺陷（不包括正常的均勻腐蝕），則表明所用材料符合使用的要求，不影響定級(jí)；反之，則表明所用材料不符合使用的要求，定為4級(jí)或5級(jí)。 移動(dòng)式壓力容器和液化石油氣儲(chǔ)罐，因現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定禁止用沸騰鋼，所以凡采用沸騰鋼材料的必須定為5級(jí)。 2、材質(zhì)不明 壓力容器中，材料誤用、混用是經(jīng)?？梢杂龅降?。

4、徹底查清材質(zhì)，即使可能，也要花費(fèi)很大的代價(jià)。如果壓力容器材質(zhì)不清，可以從偏保守的角度，進(jìn)行強(qiáng)度校核。原檢規(guī)中采用A3鋼校核強(qiáng)度，新國(guó)標(biāo)中已無(wú)此牌號(hào)，故采用強(qiáng)度級(jí)別最低的Q235鋼代替，校核的前提是可以確認(rèn)容器是鋼制壓力容器。如果強(qiáng)度校核合格、在檢驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)新生缺陷（不包括正常的均勻腐蝕），則表明實(shí)際所用材料符合使用的強(qiáng)度要求。但材質(zhì)不明畢竟是一種安全隱患，與上一版《檢規(guī)》,4,安全狀況等級(jí)評(píng)定（二）,相比，由于社會(huì)的進(jìn)步，管理的加強(qiáng)，這

5、種現(xiàn)象已經(jīng)逐漸減少至消失，所以應(yīng)從嚴(yán)定級(jí)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和安全管理的需要，對(duì)在常溫下使用的一般壓力容器，可以定為3級(jí)或4級(jí)；反之，如果強(qiáng)度校核不合格，則表明所用材料可能不符合使用的要求，定為5級(jí)。 對(duì)移動(dòng)式壓力容器和液化氣儲(chǔ)罐，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定禁止用沸騰鋼，若材質(zhì)不明，則可能是沸騰鋼，因此必須定為5級(jí)。 特別值得注意的是，如果檢驗(yàn)后需要進(jìn)行焊接修復(fù)的，則必須查明材料，不得在材質(zhì)不明的基礎(chǔ)上進(jìn)行處理。 3、材質(zhì)劣化

6、 壓力容器的材料在使用中其性能可能會(huì)發(fā)生退化，稱(chēng)為材質(zhì)劣化。材質(zhì)劣化的兩個(gè)主要原因是在高溫下長(zhǎng)期使用和腐蝕。必須指出有材質(zhì)劣化傾向并不表明材質(zhì)已經(jīng)劣化，只有當(dāng)發(fā)現(xiàn)了由于材質(zhì)劣化引起的缺陷或者材質(zhì)劣化的明顯表征時(shí)，才能作出此結(jié)論。而且，部分材質(zhì)劣化引起的缺陷是可以進(jìn)行修復(fù)的，如應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的裂紋，如果通過(guò)分析判斷能夠確保缺陷修復(fù)后容器在下一檢驗(yàn)周期內(nèi)的安全使用，則其安全狀況等級(jí)可定為3級(jí)。,5,安全狀況等級(jí)評(píng)定（三）,第三十九條：結(jié)

7、構(gòu)不合理會(huì)使應(yīng)力增加，或降低壓力容器的承載能力。 1、如果封頭參數(shù)不合標(biāo)準(zhǔn)，則需要通過(guò)檢驗(yàn)判斷其是否符合使用的要求。如果檢驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)新生缺陷（不包括正常的均勻腐蝕），則表明其符合使用要求，可以定為2級(jí)或3級(jí)；反之則表明不符合使用要求，需要根據(jù)檢驗(yàn)出的缺陷進(jìn)行相應(yīng)的安全等級(jí)劃分。 2、如果封頭與筒體的連接采用單面焊，則可能存在未焊透。當(dāng)檢驗(yàn)確實(shí)發(fā)現(xiàn)存在未焊透時(shí)，罐車(chē)必須定為5級(jí)；其它壓力容器則根據(jù)未焊透的實(shí)際情況按

8、照第四十五條的規(guī)定定級(jí)。 如果封頭與筒體的連接采用不允許的搭接結(jié)構(gòu)，則定為4級(jí)或5級(jí)。 如果封頭與筒體的連接是不等厚的對(duì)接焊，并且按規(guī)定應(yīng)削?。ɑ蚨押福┒聪鞅。ɑ蚨押福┑?，則會(huì)引起應(yīng)力集中。如果檢驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)新生缺陷（不包括正常的均勻腐蝕），則表明雖然存在應(yīng)力集中，但還不足以誘發(fā)裂紋類(lèi)缺陷，可以認(rèn)為符合使用要求，但較大的應(yīng)力集中是一安全隱患，因此，定為3級(jí)。如果檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)新生缺陷，則表明該結(jié)構(gòu)不滿足使用要求，定為

9、4級(jí)或5級(jí)。 3、焊縫（包括熱影響區(qū)）是壓力容器中的薄弱部位。如果焊縫布置不當(dāng)或焊縫間距小，則會(huì)削弱壓力容器的承載能力。如果檢驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)新生缺陷（不包括正常的均勻腐蝕），則表明雖然壓力容器的承載能力被削弱了，但由于壓力容器設(shè)計(jì)時(shí)有較大的安全系數(shù)，該容器仍然符合,6,安全狀況等級(jí)評(píng)定(三),使用要求，定為3級(jí)。如檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)新生缺陷并確認(rèn)是焊縫布置不當(dāng)或焊縫間距小所引起的，則表明該結(jié)構(gòu)不滿足使用要求，定為4級(jí)或5級(jí)。

10、4、如果主要受壓元件按規(guī)定應(yīng)采用全焊透結(jié)構(gòu)的角接焊縫或接管角焊縫而未采用全焊透結(jié)構(gòu)，則會(huì)削弱該元件的承載能力。檢驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)新生缺陷（不包括正常的均勻腐蝕），則表明雖然承載能力被削弱了，但由于壓力容器設(shè)計(jì)時(shí)有較大的安全系數(shù)，該容器仍然符合使用要求，定為3級(jí)。如果檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)新生缺陷，則表明該結(jié)構(gòu)不滿足使用要求，定為4級(jí)或5級(jí)。對(duì)于非主要受壓元件，可以適當(dāng)放寬要求。 5、開(kāi)孔是壓力容器中的薄弱部位，需要補(bǔ)強(qiáng)。在開(kāi)孔方面常見(jiàn)的問(wèn)題有：

11、開(kāi)孔位置不當(dāng)、孔徑過(guò)大和補(bǔ)強(qiáng)不足。 如果開(kāi)孔位置不當(dāng)，則會(huì)削弱壓力容器的承載能力。如果檢驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)新生缺陷（不包括正常的均勻腐蝕），則表明雖然壓力容器的承載能力被削弱了，但由于壓力容器設(shè)計(jì)時(shí)有較大的安全系數(shù)，該容器仍然符合使用要求，對(duì)一般壓力容器，定為2級(jí)或3級(jí)，對(duì)于有特殊要求的壓力容器，則定為3級(jí)或4級(jí)。如果檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)新生缺陷并確認(rèn)是開(kāi)孔位置不當(dāng)引起的，則表明該結(jié)構(gòu)不滿足使用要求，可定為4級(jí)或5級(jí)。 如果孔徑

12、過(guò)大，但有充分的補(bǔ)強(qiáng)，則不會(huì)削弱壓力容器的承載能力，不影響定級(jí)。如果補(bǔ)強(qiáng)不充分，則表明壓力容器的承載能力被削弱了，不符合使用要求，定為4級(jí)或5級(jí)。,7,安全狀況等級(jí)評(píng)定 （四）,第四十條： 裂紋是一種非常危險(xiǎn)的缺陷，雖然從斷裂力學(xué)的角度看，允許存在一定尺寸的裂紋，但壓力容器內(nèi)外表面的裂紋與腐蝕介質(zhì)直接接觸，很容易發(fā)生腐蝕擴(kuò)展，而且擴(kuò)展速率很難掌握，所以從偏保守的角度，不允許存在裂紋。 裂紋打磨消除后形成的凹坑

13、，改變了容器原來(lái)的應(yīng)力分布，故不能簡(jiǎn)單地采用剩余壁厚進(jìn)行強(qiáng)度校核的方法，應(yīng)根據(jù)國(guó)家“八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)研究成果進(jìn)行評(píng)價(jià)： 1、若凹坑深度在壁厚余量?jī)?nèi)，則該凹坑允許存在。否則，應(yīng)將凹坑長(zhǎng)軸長(zhǎng)度、短軸長(zhǎng)度及深度分別為2A(mm)、2B(mm)及C(mm)的半橢球形凹坑，并計(jì)算無(wú)量綱參數(shù)。 2、進(jìn)行無(wú)量綱參數(shù)計(jì)算的凹坑應(yīng)滿足如下條件： ①、凹坑表面光滑，周?chē)鸁o(wú)其它表面缺陷或埋藏缺陷； ②、凹坑不靠

14、近幾何不連續(xù)或存在尖銳棱角度的區(qū)域； ③、容器不承受外壓或疲勞載荷；,8,安全狀況等級(jí)評(píng)定 （四）,④、T /R小于0.18的薄壁筒殼或T/R小于0.10的薄壁球殼； ⑤、材料滿足壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定，未發(fā)現(xiàn)劣化； ⑥、凹坑深度C小于壁厚T的1/3且小于12mm，坑底厚度不小于3mm； ⑦、凹坑半長(zhǎng)A≤1.4(RT)1/2； ⑧、凹坑半寬B不小于凹坑深度C的3倍。 3、計(jì)算凹坑缺陷

15、無(wú)量綱參數(shù) G0＝C×A÷［T× (RT)1/2 ］ 式中T為凹坑所在部位容器的計(jì)算壁厚(取實(shí)測(cè)壁厚減去下一個(gè)使用周期的腐蝕量，mm)，R為容器平均半徑(mm) 如果凹坑在允許范圍內(nèi)，則表明其滿足使用要求，不影響定級(jí)；如果凹坑不在允許范圍內(nèi)，則需要補(bǔ)焊或者進(jìn)行應(yīng)力分析，補(bǔ)焊合格或應(yīng)力分析表明不影響安全使用，可以定為2級(jí)或3級(jí)。對(duì)于內(nèi)壁凹坑，應(yīng)考慮腐蝕對(duì)凹坑尺寸的影響。應(yīng)當(dāng)

16、強(qiáng)調(diào)的是，在裂紋打磨消除前，應(yīng)對(duì)打磨后形成的凹坑進(jìn)行試算，如果滿足凹坑評(píng)價(jià)的前提條件且凹坑在允許范圍內(nèi)，則按凹坑進(jìn)行打磨，反之，按補(bǔ)焊方案進(jìn)行打磨。,,9,安全狀況等級(jí)評(píng)定 （五）,第四十一條： 1、機(jī)械損傷多是制造時(shí)遺留下來(lái)的，也有運(yùn)輸或使用過(guò)程中管理不善造成的。這類(lèi)缺陷一般不會(huì)擴(kuò)展，如果在其附近未發(fā)現(xiàn)異常情況，則表明壓力容器符合使用要求。一般不影響定級(jí)。有特殊要求的壓力容器，應(yīng)打磨修復(fù)并圓滑過(guò)渡，打磨后形成的凹坑按第四十

17、條的規(guī)定評(píng)定級(jí)別。 2、工卡具焊跡和電弧灼傷一般不會(huì)擴(kuò)展。在中、低強(qiáng)度鋼焊制的壓力容器中，如果檢驗(yàn)時(shí)在工卡具焊跡和電弧灼傷附近未發(fā)現(xiàn)裂紋類(lèi)缺陷，一般不影響定級(jí)；否則按發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行相應(yīng)的定級(jí)。有特殊要求的壓力容器或由可焊性較差的材料制成的壓力容器中如存在工卡具焊跡和電弧灼傷，應(yīng)打磨消除，打磨后形成的凹坑按第四十條的規(guī)定評(píng)定級(jí)別。 3、變形：壓力容器變形會(huì)使其應(yīng)力重新分布，并有可能造成應(yīng)力集中。變形大致可分為非工

18、作載荷引起的變形和工作載荷引起的變形，前者的危害性較小，而后者的危害性較大。如能確保變形不影響使用，則不影響定級(jí)；否則必須分析變形原因和危害程度，如不能滿足安全要求，定為4級(jí),10,安全狀況等級(jí)評(píng)定 （六）,第四十二條 咬邊是表面缺陷，容易誘發(fā)裂紋，危害性較大，因此各規(guī)范都嚴(yán)格控制咬邊尺寸。英國(guó)PD6493-91《焊接結(jié)構(gòu)缺陷驗(yàn)收評(píng)定方法指南》規(guī)定：在屈服強(qiáng)度小于450MPa，且最低工作溫度下V型缺口夏比沖擊功不小于40J的

19、鋼制結(jié)構(gòu)中允許存在最大深度小于1mm且小于壁厚的10%的咬邊；在其它任何情況下，均應(yīng)將咬邊作為平面缺陷進(jìn)行安全評(píng)定。 此次《檢規(guī)》修訂對(duì)咬邊的規(guī)定與原《檢規(guī)》相同。內(nèi)表面焊縫咬邊深度不超過(guò)0.5mm、咬邊連續(xù)長(zhǎng)度不超過(guò)100mm、且焊縫兩側(cè)咬邊總長(zhǎng)度不超過(guò)該焊縫長(zhǎng)度的10%時(shí)；外表面焊縫咬邊深度不超過(guò)1.0mm、咬邊連續(xù)長(zhǎng)度不超過(guò)l00mm、且焊縫兩側(cè)咬邊總長(zhǎng)度不超過(guò)該焊縫長(zhǎng)度的15%時(shí)，①、對(duì)一般壓力容器不影響定級(jí)，超過(guò)時(shí)

20、應(yīng)予修復(fù)；②、對(duì)有特殊要求的壓力容器或罐車(chē)，檢驗(yàn)時(shí)如未查出新生缺陷(如焊趾裂紋)，可定為2級(jí)或3級(jí)，查出新生缺陷或超過(guò)上述要求的，應(yīng)予修復(fù)；③、低溫壓力容器不允許有咬邊。,11,安全狀況等級(jí)評(píng)定 （七）,第四十三條 1、分散的腐蝕：壓力容器中的常見(jiàn)分散的腐蝕包括：點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞等，這種腐蝕形式較均勻腐蝕有更大的危險(xiǎn)性，會(huì)使材料的機(jī)械性能下降、促進(jìn)裂紋的萌生和擴(kuò)展、或直接造成壓力容器穿孔，危害性很大，必須嚴(yán)格控

21、制，檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)加以特別的關(guān)注。對(duì)點(diǎn)腐蝕，美國(guó)NBIC和API 510規(guī)范允許： ①．腐蝕深度不超過(guò)壁厚（扣除腐蝕裕量）的50%； ②．在直徑203mm的范圍內(nèi)，面積不超過(guò)45.2cm2，沿任一直徑連線上點(diǎn)腐蝕長(zhǎng)度之和不超過(guò)50.8mm。 此次檢規(guī)修訂基本采用了美國(guó)API510規(guī)范中關(guān)于點(diǎn)腐蝕的規(guī)定，但允許的點(diǎn)蝕深度要嚴(yán)格一些，為不超過(guò)壁厚的1/3。 對(duì)晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕或腐蝕疲勞，應(yīng)該重點(diǎn)檢

22、驗(yàn)腐蝕部位附近是否存在裂紋或誘發(fā)裂紋的傾向，如果存在裂紋或誘發(fā)裂紋的傾向，則應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況另行處理 。 2、均勻腐蝕：均勻腐蝕造成壓力容器壁厚的整體減薄。由于壓力容器在設(shè)計(jì)時(shí)通常會(huì)考慮腐蝕裕量，并且壓力容器的安全系數(shù)通常較大，所以這種腐蝕的危害性相對(duì)較小。如果強(qiáng)度校核合格，不影響定級(jí)；否則，需要進(jìn)行補(bǔ)焊，補(bǔ)焊接合格的，從偏保守的角度，定為2級(jí)或3級(jí)。 3、對(duì)于非材質(zhì)劣化類(lèi)的局部腐蝕，可參考第四十條的規(guī)定按凹坑評(píng)級(jí)，但必須要充

23、分考慮到在檢驗(yàn)周期內(nèi)腐蝕坑尺寸的變化。,12,安全狀況等級(jí)評(píng)定 （八）,第四十四條 錯(cuò)邊和棱角度是壓力容器中的常見(jiàn)幾何缺陷，主要影響壓力容器的受力狀況，產(chǎn)生應(yīng)力集中，國(guó)內(nèi)外各制造標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于錯(cuò)邊和棱角度都有允許范圍的規(guī)定。由于這類(lèi)缺陷是制造過(guò)程中產(chǎn)生的，壓力容器在設(shè)計(jì)時(shí)具有較大的安全系數(shù)，當(dāng)容器不承受疲勞載荷且錯(cuò)邊和棱角度附近不存在裂紋、未熔合、未焊透等危險(xiǎn)性缺陷時(shí)，這種應(yīng)力集中對(duì)容器的安全性影響不大。 本次修訂參照

24、GB150-98的容限值適當(dāng)放寬給出了一個(gè)尺寸范圍表，包含在此范圍表內(nèi)的錯(cuò)邊和棱角度的容器，可定為2級(jí)或3級(jí)。 錯(cuò)邊和棱角度雖然在上述范圍內(nèi)，當(dāng)容器存在疲勞載荷或者錯(cuò)邊和棱角度附近存在嚴(yán)重缺陷時(shí)，應(yīng)力集中將對(duì)容器的安全性產(chǎn)生較大影響，這種影響的程度，無(wú)法通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算來(lái)判定，必須通過(guò)應(yīng)力分析，確定容器能否安全使用。在規(guī)定的操作條件下和檢驗(yàn)周期內(nèi)能安全使用的定為4級(jí)，否則定為5級(jí)。,

25、13,安全狀況等級(jí)評(píng)定 （九）,第四十五條 1、圓形缺陷：圓形缺陷是指長(zhǎng)寬比不大于3的缺陷，包括氣孔、條孔等。圓形缺陷是一種體型缺陷，對(duì)焊縫強(qiáng)度的影響較小。本次修訂，主要是根據(jù)中國(guó)的國(guó)情和長(zhǎng)期使用經(jīng)驗(yàn)，以目前我國(guó)壓力容器制造過(guò)程中普遍采用的無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)JB4730-94為基礎(chǔ)，對(duì)于相應(yīng)安全狀況等級(jí)對(duì)應(yīng)的缺陷點(diǎn)數(shù)進(jìn)行了劃定。其中，適用于只要求局部探傷的壓力容器的表3和適用于要求全面探傷的壓力容器、低溫壓力容器和罐車(chē)的表4均是按GB

26、150-98和JB4730-94放寬1級(jí)得到的。由于是制造中產(chǎn)生的非嚴(yán)重危害缺陷，此次修訂，還給予檢驗(yàn)員一定的靈活性，相應(yīng)的缺陷尺寸并不對(duì)應(yīng)于唯一的安全等級(jí)，由檢驗(yàn)員根據(jù)容器和缺陷的實(shí)際情況確定容器的安全等級(jí)。 制造標(biāo)準(zhǔn)允許的焊縫埋藏缺陷，不影響定級(jí)，超出制造標(biāo)準(zhǔn)的圓形缺陷與相應(yīng)的安全狀況等級(jí)，見(jiàn)表3和表4。,14,安全狀況等級(jí)評(píng)定 （九）,表3 只要求進(jìn)行局部無(wú)損檢測(cè)的壓力容器（不包括低溫容器）,表4 要求進(jìn)行100%

27、無(wú)損檢測(cè)的壓力容器（包括低溫容器）,,,,,15,安全狀況等級(jí)評(píng)定 （九）,2、非圓形缺陷是指長(zhǎng)寬比大于3的缺陷，包括條形夾渣、未熔合、未焊透等。相對(duì)圓形缺陷來(lái)講，非圓形缺陷的危險(xiǎn)性比較大，尤其是未熔合和未焊透，很可能在使用過(guò)程中引發(fā)新的裂紋。本次對(duì)非圓形缺陷的允許范圍和相應(yīng)安全等級(jí)進(jìn)行了修訂，主要依據(jù)國(guó)家“八五”攻關(guān)課題的研究成果。 此外，《容檢規(guī)》還增加了如下規(guī)定： ①、“對(duì)所有超標(biāo)非圓形缺陷均應(yīng)測(cè)定其長(zhǎng)度和

28、自身高度，并在下次檢驗(yàn)時(shí)對(duì)缺陷尺寸進(jìn)行復(fù)驗(yàn)?！边@是因?yàn)榉菆A形缺陷的最大危害是可能引發(fā)新的裂紋，并導(dǎo)致容器破壞，因此要求每次檢驗(yàn)中均對(duì)這些超標(biāo)缺陷進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，以判斷其是否擴(kuò)展。要確定缺陷是否擴(kuò)展，就要測(cè)定缺陷高度，隨著無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，缺陷測(cè)高已經(jīng)取得較大的進(jìn)展。 ②、對(duì)于壓力容器，如果能通過(guò)有效方式確認(rèn)缺陷是非活動(dòng)的，則其長(zhǎng)度容限值可增加50%。這里所指的有效方式，既包括缺陷定期的自身高度測(cè)量監(jiān)控，也包括應(yīng)用聲發(fā)射、缺陷應(yīng)力

29、分析和安全性評(píng)價(jià)等新技術(shù)、新成果。 非圓形缺陷與相應(yīng)的安全狀況等級(jí)，見(jiàn)表5和表6。,16,安全狀況等級(jí)評(píng)定 （九）,表5 一般壓力容器非圓形缺陷與相應(yīng)的安全狀況等級(jí) 表6 有特殊需要的壓力容器非圓形缺陷與相應(yīng)的安全狀況等級(jí),17,安全狀況等級(jí)評(píng)定 （十）,第四十六條 母材中的夾層如果與自由表面平行，則可近似看成多層包扎的壓力容器，滿足使用條件，不影響定級(jí)；如果與自由表面的夾角小于10&

30、#176;，即近似與自由表面平行，其危害性不大，可以認(rèn)為滿足使用要求，定為2級(jí)或3級(jí)；如果與自由表面的夾角大于或等于10°，則對(duì)壓力容器有較大危害，檢驗(yàn)人員可采用超聲檢測(cè)或應(yīng)力分析等方法綜合判定，確認(rèn)夾層不影響容器安全使用的，可定為3級(jí)，否則定為4級(jí)或5級(jí)。 第四十七條 使用中產(chǎn)生的鼓包，一般是由于金屬局部過(guò)熱、局部腐蝕、局部磨損或局部沖刷使材料強(qiáng)度降低，厚度變薄所引起的，或是由于氫原子的作用所引起的，對(duì)壓力

31、容器有較大的危害性，必須查明起因，并判斷其穩(wěn)定狀況，如果能查明鼓包起因并確定其不再擴(kuò)展的，可定為3級(jí)，無(wú)法查明起因，或雖查明起因但仍會(huì)繼續(xù)擴(kuò)展的，定為4級(jí)或5級(jí)。,18,安全狀況等級(jí)評(píng)定 （十一）,第四十八條 耐壓試驗(yàn)是對(duì)壓力容器安全性能的綜合測(cè)試。如果耐壓試驗(yàn)不合格，并且是由于壓力容器本身的原因造成的不合格，則表明壓力容器的安全性能不合格，應(yīng)定為5級(jí)。如果進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)后必須再次進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，直到合格為止。 第四十

32、九條 對(duì)于需要進(jìn)行安全評(píng)定的大型關(guān)鍵性壓力容器，應(yīng)按本規(guī)則進(jìn)行安全狀況等級(jí)評(píng)定，評(píng)定單位應(yīng)根據(jù)安全評(píng)定的結(jié)果確定容器的安全狀況等級(jí)，安全評(píng)定程序按《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》第139條規(guī)定辦理。 ①、壓力容器使用單位應(yīng)向國(guó)家安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)提出申請(qǐng)。經(jīng)主管部門(mén)和當(dāng)?shù)匕踩夹g(shù)監(jiān)察機(jī)構(gòu)同意。 ②、在用壓力容器缺陷安全評(píng)定采用國(guó)家安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)逐項(xiàng)批準(zhǔn)的方式。壓力容器使用單位應(yīng)和國(guó)家安全技術(shù)監(jiān)察機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)的評(píng)定單位

33、簽定評(píng)定合同。評(píng)定單位應(yīng)具有檢驗(yàn)資格。 ③、承擔(dān)在用壓力容器缺陷安全評(píng)定的評(píng)定單位應(yīng)給出明確的評(píng)定結(jié)論，使用期限不超過(guò)一個(gè)檢驗(yàn)周期； ④、承擔(dān)在用壓力容器缺陷安全評(píng)定單位應(yīng)對(duì)缺陷安全評(píng)定結(jié)論負(fù)責(zé)； ⑤、壓力容器使用單位持評(píng)定報(bào)告和結(jié)論到當(dāng)?shù)匕踩O(jiān)察機(jī)構(gòu)辦理使用手續(xù)。,19,石化系統(tǒng)壓力容器檢驗(yàn)概況,壓力容器使用量大面廣，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。82年國(guó)務(wù)院發(fā)布了, 實(shí)施強(qiáng)制性的許可證制度和產(chǎn)品質(zhì)量的第三方監(jiān)督

34、檢驗(yàn)制度,并且將其作為一種政府行為，2003年國(guó)務(wù)院又頒布了《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》。20多年來(lái),通過(guò)逐步制訂和完善各類(lèi)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)展以斷裂力學(xué)為基礎(chǔ)的缺陷評(píng)定與壽命預(yù)測(cè)工作，爆炸事故從七、八十年代的205起/年降低到九十年代初期130起/年。目前影響石化企業(yè)壓力容器安全運(yùn)行的突出問(wèn)題有三個(gè)： 1、隨著高含硫含酸原油加工，石化企業(yè)壓力容器面臨著防止應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞、氫損傷等破壞方式的新課題，如加氫裂化、加氫重整、加氫精制容

35、器的氫損傷與回火脆化、催化再生器的露點(diǎn)腐蝕、延遲焦碳塔熱疲勞開(kāi)裂、濕H2S對(duì)低合金高強(qiáng)鋼設(shè)備的應(yīng)力腐蝕、冷換設(shè)備的cl-腐蝕、尿素設(shè)備的晶間腐蝕、化纖設(shè)備的醋酸腐蝕等等； 2、超期服役的Ⅱ、Ⅲ類(lèi)容器中，安全狀況為3級(jí)、4級(jí)的容器占50%以上，； 3、石化裝置與單體設(shè)備的大型化必然導(dǎo)致低合金高強(qiáng)鋼的廣泛應(yīng)用，但同時(shí)會(huì)引起裂紋敏感性增強(qiáng)。,20,壓力容器檢驗(yàn)的目的和注意點(diǎn),1、檢驗(yàn)?zāi)康?①、找出危險(xiǎn)源（缺陷、損傷

36、）：預(yù)測(cè)可能失效模式｛強(qiáng)度失效（脆性破壞、塑性破壞、疲勞斷裂、蠕變斷裂、腐蝕斷裂）、剛度失效、失穩(wěn)失效、泄漏失效｝；制定合理的無(wú)損檢測(cè)方案和確定適宜的理化檢驗(yàn)方法；探討無(wú)損檢測(cè)可靠性。 ②、判斷和綜合評(píng)價(jià)：a、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、定檢規(guī)則、斷裂力學(xué)為主的缺陷評(píng)定；b、安全性分析，包括材料損傷的擴(kuò)展速率和腐蝕性環(huán)境的影響；c、裝置系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；d、使用壽命、檢驗(yàn)周期判斷及安全狀況等級(jí)評(píng)定等。 2、三類(lèi)主要缺陷及其破壞形式 ①、體

37、積型缺陷：死缺陷（制造遺漏埋藏缺陷）；活缺陷（沖刷、點(diǎn)蝕、腐蝕）、腐蝕與沖刷速率；②、平面型缺陷：應(yīng)力腐蝕裂紋、氫致開(kāi)裂、冷熱裂紋、再熱裂紋、疲勞裂紋、亞臨界擴(kuò)展速率；③、彌散型損傷：白點(diǎn)、蠕變開(kāi)裂、材質(zhì)劣化、氫腐蝕。材料損傷速率。 3、檢驗(yàn)注意點(diǎn)：①、設(shè)計(jì)的特殊要求；②、選材的特殊要求；③、制造工藝的特殊要求；④、使用工況和環(huán)境變化；⑤、其它（重要度、設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用管理水平等）。,21,壓力容器的主要失效模式,壓力容器失效

38、大致可分為強(qiáng)度失效、剛度失效、失穩(wěn)失效、泄漏失效四類(lèi)。其中強(qiáng)度失效是最主要失效形式（包括韌性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂、蠕變斷裂、腐蝕斷裂）。 ①、韌性斷裂是指壓力容器在載荷作用下，應(yīng)力水平達(dá)到或接近材料強(qiáng)度極限時(shí)發(fā)生的斷裂。（選用材料、壁厚不當(dāng)，腐蝕減薄、超壓運(yùn)行等） ②、脆性斷裂是指變形量很小，應(yīng)力值遠(yuǎn)低于材料強(qiáng)度極限時(shí)發(fā)生的斷裂。（選材、焊接熱處理不當(dāng)，材料低溫、高溫脆化，存在缺陷。）。 ③、疲勞

39、斷裂是指在交變載荷作用下，經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后產(chǎn)生裂紋或斷裂。（結(jié)構(gòu)不良、操作失當(dāng)，制造質(zhì)量差。） ④、蠕變斷裂指高溫下長(zhǎng)期受載，隨時(shí)間增加不斷出現(xiàn)變形，最終導(dǎo)致壓力容器的斷裂失效。（焦炭塔筒體變形。） ⑤、腐蝕斷裂：因均勻和局部腐蝕引起的斷裂有明顯的變形，具有明顯的韌性斷裂特征，因晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕引起的斷裂沒(méi)有明顯的變形，具有明顯的脆性斷裂特征。,22,安全評(píng)估與壽命預(yù)測(cè)技術(shù)進(jìn)展,1、七十年代，合肥通用所等單位率

40、先將斷裂力學(xué)用于在用壓力容器的缺陷評(píng)估與壽命預(yù)測(cè)，編制CVDA-84規(guī)范，該規(guī)范與國(guó)外同期的缺陷評(píng)定規(guī)范（如日本W(wǎng)ES-2805、英國(guó)BS-PD6493、國(guó)際焊接學(xué)會(huì)IIW-X-749-74等）是建立在以D-M模型和寬板試驗(yàn)為基礎(chǔ)的COD設(shè)計(jì)曲線基礎(chǔ)之上，是安全的工程評(píng)定方法。 2、CVDA主要針對(duì)非高應(yīng)變區(qū)裂紋狀缺陷，對(duì)體積型缺陷以及接管高應(yīng)變區(qū)缺陷過(guò)于保守。 “七五、八五” 期間在J積分失效評(píng)定曲線和通用失效評(píng)定曲線的斷裂

41、評(píng)定方法、體積型缺陷極限載荷與安定性分析評(píng)估研究、接管高應(yīng)變區(qū)缺陷安全評(píng)估方法及綜合安全狀況等級(jí)評(píng)定研究等方面取得突破， 3、國(guó)標(biāo)《含缺陷壓力容器安全評(píng)定》對(duì)體積性缺陷評(píng)定采用了極限載荷與安全性分析為基礎(chǔ)的研究成果，對(duì)平面缺陷斷裂評(píng)定采用三級(jí)技術(shù)路線。 4、“九五”開(kāi)展《在用重要壓力容器壽命預(yù)測(cè)技術(shù)研究》課題，重點(diǎn)考慮介質(zhì)腐蝕和工藝環(huán)境對(duì)壓力容器安全性影響。,23,安全評(píng)估與壽命預(yù)測(cè)技術(shù)進(jìn)展,⑴ 在用壓力容器抗

42、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂技術(shù)研究，通過(guò)07MnCrMoVR 16MnR鋼對(duì)H2S和OCr18Ni9、00Cr17Ni14Mo2鋼對(duì)Cl—等典型鋼種和介質(zhì)的應(yīng)力腐蝕敏感性、開(kāi)裂及裂紋擴(kuò)展速率(da/dt)的影響因素及控制參量的研究，探索防止或減緩產(chǎn)生SSCC的方法，以提出抗應(yīng)力腐蝕安全評(píng)估工程方法； ⑵ 在用壓力容器在典型介質(zhì)中腐蝕疲勞剩余壽命評(píng)估技術(shù)研究，通過(guò)常用鋼種腐蝕裂紋擴(kuò)展速率的收集分析與試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合，提出腐蝕疲勞安全評(píng)估的指

43、導(dǎo)性意見(jiàn)； ⑶ 典型臨氫裝置氫損傷評(píng)定與壽命預(yù)測(cè)技術(shù)，利用掛片研究2.25Cr-1Mo材料氫脆與回火脆化及氫致裂紋擴(kuò)展機(jī)理，提出熱壁加氫反應(yīng)器氫損傷評(píng)價(jià)方法、提高壽命措施及剩余壽命評(píng)定方法； ⑷ 應(yīng)變疲勞剩余壽命技術(shù)研究，以循環(huán)J積分作為應(yīng)變疲勞裂紋擴(kuò)展速率參量并研究其工程計(jì)算結(jié)果，結(jié)合模擬試樣試驗(yàn)研究，考慮外載影響提出壽命評(píng)估方法； ⑸ 實(shí)用延壽技術(shù)研究，將表面技術(shù)用于壓力容器的延壽領(lǐng)域，利用

44、表面改性、表面涂、鍍、覆技術(shù)隔離或減緩介質(zhì)環(huán)境對(duì)壓力容器的作用。其研究成果，將使我國(guó)壓力容器評(píng)定與壽命預(yù)測(cè)技術(shù)進(jìn)一步完善。 1998～2000年，合肥通用所、華東理工大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)等單位，對(duì)二十余家大型企業(yè)的近千臺(tái)帶缺陷壓力容器進(jìn)行了安全評(píng)估，尤其是對(duì)四十余臺(tái)高溫高壓臨氫環(huán)境下壓力容器，百余臺(tái)濕H2S環(huán)境及無(wú)水液氨環(huán)境下壓力容器，二十余臺(tái)硝酸鹽環(huán)境下催化再生器等的安全評(píng)估與綜合延壽技術(shù)應(yīng)用取得了重大進(jìn)展,24,壓力容器

45、裝置系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù),風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估RBI技術(shù)是近三十年來(lái)國(guó)際上新興的一門(mén)學(xué)科，其基本思路是采用系統(tǒng)論的原理和方法，對(duì)系統(tǒng)中固有的或潛在的危險(xiǎn)發(fā)生的可能性與后果進(jìn)行科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，給出風(fēng)險(xiǎn)排序找出薄弱環(huán)節(jié)，以確保本質(zhì)安全和減少運(yùn)行費(fèi)用為目標(biāo)，優(yōu)化檢驗(yàn)策略的一種管理方式。 上個(gè)世紀(jì)九十年代初期，歐美二十余家石化企業(yè)集團(tuán)為了在安全的前提下降低運(yùn)行成本，共同發(fā)起資助美國(guó)石油學(xué)會(huì)(API)開(kāi)展RBI在石化企業(yè)(主要是煉油廠)的應(yīng)用研究工

46、作。1996年API公布了RBI基本資源文件API BRD 581的草案，2000年5月又公布API 581正式文件。2002年5月正式頒布了RBI標(biāo)準(zhǔn)API RP 580。十多年來(lái)，西方發(fā)達(dá)國(guó)家甚至亞洲的韓國(guó)、新加坡等國(guó)家和地區(qū)的石化煉油廠廣泛應(yīng)用了RBI方法進(jìn)行成套裝置中的承壓設(shè)備的檢驗(yàn)與維修，使得風(fēng)險(xiǎn)和檢驗(yàn)維修費(fèi)用都大幅度下降。 鑒于傳統(tǒng)的檢驗(yàn)維修規(guī)程是基于保守的安全考慮，未將經(jīng)濟(jì)性和安全性以及可能存在的失效風(fēng)險(xiǎn)有機(jī)地

47、結(jié)合起來(lái)，檢驗(yàn)的頻率和程度和受檢設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)不相稱(chēng)；常規(guī)檢驗(yàn)不是,25,壓力容器裝置系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù),系統(tǒng)化的針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備；運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性要求延長(zhǎng)每次停機(jī)檢驗(yàn)的間隔周期。因此隨著診斷技術(shù)的發(fā)展和設(shè)備多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，這種新型的風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)概念被引進(jìn)國(guó)際上大中型石化能源工業(yè)，用于提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性并降低檢驗(yàn)成本，并經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)被證明為一種高效的風(fēng)險(xiǎn)分析工具：風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估所提供的成果是優(yōu)化的檢驗(yàn)策略，即通過(guò)識(shí)別可能的潛在高風(fēng)險(xiǎn)概率的設(shè)備，采用針對(duì)性的

48、檢驗(yàn)技術(shù)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，編制與風(fēng)險(xiǎn)相適應(yīng)的檢驗(yàn)規(guī)程。 自上世紀(jì)末期中國(guó)有關(guān)高校與研究機(jī)構(gòu)引入RBI概念，中國(guó)國(guó)家科技部及中國(guó)石化也設(shè)立多項(xiàng)科研項(xiàng)目支持這項(xiàng)工作，2000年前后開(kāi)展了一些定性RBI工作，取得了一些成效。 2003年3月合肥通用機(jī)械研究所壓力容器檢驗(yàn)站(GMRI)、法國(guó)國(guó)際檢驗(yàn)局(BV)與中國(guó)石化茂名分公司組成項(xiàng)目組，采用BV先進(jìn)的軟件及數(shù)據(jù)庫(kù)，首次在中國(guó)國(guó)內(nèi)石化企業(yè)開(kāi)展定量RBI的應(yīng)用工作，進(jìn)行高溫高壓化工、石

49、化工藝過(guò)程裝置風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 (包括大連WEPEC ARDS裝置，金陵石化凡士林加氫裝置，茂名石化公司乙烯裂解裝置和煉油加氫裂化裝置等)解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題。,26,檢驗(yàn)方案（一）,1、設(shè)備的基本參數(shù)：主要包括設(shè)計(jì)壓力、使用壓力、設(shè)計(jì)溫度、使用溫度、壓力容器結(jié)構(gòu)規(guī)格、材質(zhì)、使用介質(zhì)、壓力容器類(lèi)別、保溫層。 2、檢驗(yàn)依據(jù)： 3、檢驗(yàn)準(zhǔn)備：檢驗(yàn)單位的技術(shù)方案、設(shè)備、人員準(zhǔn)備；現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)系協(xié)調(diào)人員的確定；被檢設(shè)備的停工、盲板、置換、搭架、打磨。

50、 4、檢驗(yàn)質(zhì)保體系：① 人員情況：技術(shù)負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、檢驗(yàn)責(zé)任工程師、無(wú)損檢測(cè)責(zé)任工程師、理化責(zé)任工程師、安全員。② 質(zhì)保體系有效運(yùn)轉(zhuǎn)。 5、原始資料審查：設(shè)計(jì)文件圖紙、材料質(zhì)保書(shū)、制造質(zhì)保書(shū)、安裝質(zhì)保書(shū)、使用工況、實(shí)際工藝參數(shù)、歷次檢驗(yàn)報(bào)告、修理改造記錄和歷次事故處理報(bào)告。 6、宏觀檢驗(yàn)：結(jié)構(gòu)形式檢查；幾何尺寸檢查；表面情況檢查（腐蝕、泄漏、保溫層、襯里、裂紋、咬邊、局部變形）。 7、超聲測(cè)厚：,27,檢驗(yàn)方案(二),

51、8、無(wú)損檢測(cè)：（RT、UT、MT、PT）9、材料檢驗(yàn): 化學(xué)成份、金相檢驗(yàn)、硬度、鐵素體含量檢驗(yàn)、晶間腐蝕試驗(yàn)、能譜試驗(yàn)、光譜試驗(yàn)、X、J系數(shù)測(cè)定、裂紋斷口取樣等等。10、強(qiáng)度校核：11、缺陷評(píng)定：壓力容器及壓力管道安全評(píng)估與壽命預(yù)測(cè)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，目前國(guó)內(nèi)主要用ASME第十篇：IWB3640用于奧氏體壓力管道、IWB3650用于鐵素體壓力管道。12、缺陷處理；13、水壓試驗(yàn)；耐壓試驗(yàn)是利用水或其他的加壓介質(zhì)，采用比設(shè)計(jì)壓力還

52、要高的試驗(yàn)壓力對(duì)壓力容器的焊縫、接管和母材進(jìn)行一次綜合性的評(píng)價(jià)，檢查壓力容器是否有滲漏和明顯的塑性變形，以驗(yàn)證其整體強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求。14、氣密性試驗(yàn)；15、安全附件檢驗(yàn)（檢驗(yàn)單位校驗(yàn)或是用戶自行處理）；16、安全狀況等級(jí)和檢驗(yàn)周期的確定。,28,典型壓力容器在用檢驗(yàn)（一）多層熱套式壓力容器的在用檢驗(yàn),在石油化工等工業(yè)領(lǐng)域中廣泛地使用著各種多層熱套式壓力容器，因?yàn)槭褂霉r惡劣，受力情況苛刻，很容易發(fā)生災(zāi)難性事故，因此對(duì)該類(lèi)容

53、器的定期在用檢測(cè)就成了保證設(shè)備安全運(yùn)行的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。 齊魯化工二廠氨合成塔進(jìn)出口物料換熱器 1、主要技術(shù)參數(shù)：操作壓力：22.8Mpa；操作溫度：160℃；容器規(guī)格：ф1050×（12×7）×14294；材質(zhì)：K-TEN60MA；屈強(qiáng)比：0.928；介質(zhì)：氮?dú)?、氫氣?974年神戶制鋼所制造。 2、齊魯檢測(cè)中心檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：環(huán)縫發(fā)現(xiàn)多條裂紋，深度在30mm左右?？v焊部分

54、裂紋已裂到根部。板材發(fā)現(xiàn)大面積龜裂，外表面第一層層板已裂穿。 3、檢驗(yàn)和處理：①利用小K值的聚焦斜探頭、雙晶直探頭、雙晶斜探頭、大直徑的聚焦直探頭、小直徑的直探頭等對(duì)環(huán)縫進(jìn)行超聲檢測(cè)；②。MT檢測(cè)表面裂紋；③、進(jìn)行強(qiáng)度和失效分析。④、焊接返修：對(duì)環(huán)焊縫、縱焊縫進(jìn)行焊接返修和局部處理；對(duì)板材多條龜裂采取兩端打止裂孔的方法，避免裂紋擴(kuò)展；由于內(nèi)壁不能進(jìn)入，無(wú)法進(jìn)行熱處理，因此在核算強(qiáng)度滿足的條件下，采用奧氏體鋼焊條進(jìn)行補(bǔ)焊。

55、 經(jīng)檢驗(yàn)和失效分析后，目前已安全使用一個(gè)檢驗(yàn)周期，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。,29,典型壓力容器在用檢驗(yàn)（二）在用催化再生器應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂檢驗(yàn),近年來(lái)，石化企業(yè)已有近二十套再生器系統(tǒng)發(fā)生了裂紋，裂紋一般位于內(nèi)壁焊縫與保溫釘附近，經(jīng)調(diào)查，研究、測(cè)試分析已確認(rèn)，再生系統(tǒng)設(shè)備焊縫裂紋為再生煙氣酸性冷凝液中的NO-3引起的應(yīng)力腐蝕裂紋。 1、主要特征：⑴煙氣露點(diǎn)溫度高于壁溫時(shí)，形成含硝酸鹽的酸性水溶液；⑵再生器操作壓

56、力較低，往往焊前不預(yù)熱、焊后不熱處理，有很大的殘余應(yīng)力；⑶硝酸鹽酸性溶度環(huán)境構(gòu)成陽(yáng)極溶解型應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂環(huán)境；⑷、金相與斷口分析表明裂紋為沿晶開(kāi)裂，明顯的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂特征。 2、內(nèi)表面裂紋的超聲波檢測(cè) 在運(yùn)行狀態(tài)或不打開(kāi)內(nèi)襯的情況下，超聲波檢測(cè)是從容器外壁發(fā)現(xiàn)內(nèi)表面應(yīng)力腐蝕裂紋并確定其深度（裂紋自身高度）的最為合適的方法。 3、預(yù)防對(duì)策：①、定期對(duì)再生器的煙氣成份、露點(diǎn)溫度、冷凝液PH值及壁溫測(cè)試分析；②

57、、升壁溫避開(kāi)應(yīng)力腐蝕環(huán)境；③、降低焊縫中的焊接殘余應(yīng)力；④、定期對(duì)再生器進(jìn)行在線超聲波檢測(cè)。 在中石化、中石油系統(tǒng)對(duì)二十余臺(tái)、套再生器、沉降器、三旋分離器進(jìn)行了不卸劑情況下的檢測(cè)或帶溫帶壓在線檢測(cè)，其中16臺(tái)發(fā)現(xiàn)了裂紋。由于在線檢測(cè)工作條件苛刻（溫度較高），只能采用抽查方式，在線檢測(cè)可以幫助業(yè)主制定檢修計(jì)劃，確定停車(chē)檢修時(shí)間和確定拆除內(nèi)襯的部位，從安全性和經(jīng)濟(jì)性?xún)蓚€(gè)角度為業(yè)主解決了生產(chǎn)中的問(wèn)題。,30,典型壓力容器在用檢驗(yàn)（

58、三）在用熱壁加氫反應(yīng)器的檢驗(yàn),加氫裂化反應(yīng)器是煉油、化工行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備。通常在高溫、高壓、臨氫條件(所謂高溫、高壓、臨氫條件是指溫度＞250℃，氫分壓＞1.4MPa）下工作，使用條件十分惡劣。 1、我國(guó)是在80年代初開(kāi)始由國(guó)外引進(jìn)熱壁加氫反應(yīng)器，并於89年在國(guó)內(nèi)制造了第一臺(tái)560噸級(jí)鍛焊式熱壁加氫反應(yīng)器，目前的制造能力已達(dá)到千噸級(jí)，（煤化工使用的熱壁加氫反應(yīng)器）。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)在用熱壁加氫反應(yīng)器已達(dá)上百臺(tái)。 2、熱壁加氫反應(yīng)

59、器主要是由2．25Cr-1Mo鋼材和鍛件制成的（目前國(guó)內(nèi)開(kāi)始大量使用3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B材料制造熱壁加氫反應(yīng)器，設(shè)計(jì)溫度可以達(dá)到450℃），設(shè)計(jì)壁厚大致在在80～240mm范圍內(nèi)，內(nèi)壁堆焊兩層奧氏體不銹鋼堆焊層（347蓋面、309過(guò)渡層），設(shè)計(jì)壓力為8～20MPa，設(shè)計(jì)溫度大致在370～410℃，工作介質(zhì)主要是H2、油、H2S等。 3、由于熱壁加氫反應(yīng)器主體材料面臨著介質(zhì)腐蝕、應(yīng)力腐蝕、氫腐蝕、氫脆、回火脆化和蠕變脆

60、化等一系列問(wèn)題，同時(shí)目前國(guó)內(nèi)的熱壁加氫反應(yīng)器已使用了6～20年，其危險(xiǎn)性在逐年遞增。,31,加氫裂化裝置損傷形態(tài),1、氫損傷 高溫、高壓、臨氫的運(yùn)行環(huán)境使得熱壁加氫反應(yīng)器的器壁在運(yùn)行過(guò)程中吸收了一定量的的氫，當(dāng)反應(yīng)器停工后，就有一部分殘余氫在反應(yīng)器的器壁之中，這些殘留氫就有可能在反應(yīng)器中引起亞臨界裂紋擴(kuò)展，甚至引起脆性破壞。 2、堆焊層表面裂紋 不銹鋼堆焊層金屬的表面裂紋表現(xiàn)在表面產(chǎn)生并向母材方向擴(kuò)展。堆焊層的表

61、面裂紋一般出現(xiàn)在可能存在的三相應(yīng)力的內(nèi)件支撐表面，通常具有以下特征： ①、裂紋一般出現(xiàn)在熱壁反應(yīng)器的內(nèi)部支撐凸臺(tái)部位； ②、裂紋以環(huán)向裂紋和龜裂為主； ③、鐵素體含量偏高或偏低的部位容易出現(xiàn)裂紋； ④、裂紋從熱壁加氫反應(yīng)器堆焊層的表面向內(nèi)部擴(kuò)展， 擴(kuò)展較為嚴(yán)重的表面裂紋會(huì)穿透347堆焊層，大部分中止在347與309堆焊層的界面上，但也有極少數(shù)的裂紋會(huì)穿透309過(guò)渡層。,32,照片

62、1 堆焊層裂紋宏觀形貌 3× 照片2 堆焊層裂紋微觀形貌 200× 3、連多硫酸應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂 在臨氫設(shè)備中，由連多硫酸（H2SXO6，X＝3～6）引起不銹鋼應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂更具危險(xiǎn)性。在高溫硫化氫和氫介質(zhì)環(huán)境下生成的硫化鐵在反應(yīng)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)或檢修時(shí)，與出現(xiàn)的水分和空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)生成了連多硫酸，一定的拉伸應(yīng)力就可能引起奧氏體不銹鋼開(kāi)裂。,33,照片3 人孔頂蓋密封槽底裂紋形

63、貌 60× 照片4 人孔頂蓋密封槽底裂紋微觀形貌 200×⑷ 鉻鉬鋼的回火脆化 Cr－Mo鋼長(zhǎng)時(shí)間地保持在325～575℃或在該溫度范圍緩慢地冷卻時(shí)，出現(xiàn)材料損壞、性能劣化現(xiàn)象，通常稱(chēng)之為高溫回火脆化。它產(chǎn)生的主要原因是由于鋼中的微量不純?cè)卦谠瓓W氏體晶界偏析，使晶界凝集力下降。其特征是沿晶破壞形態(tài)、沖擊韌性的降低和脆性轉(zhuǎn)變溫度向高溫側(cè)遷移。除化學(xué)成分影響外，熱處理工藝、加工工

64、藝、強(qiáng)度大小、塑性變形、碳化物形態(tài)、使用時(shí)的操作溫度等許多因素也都會(huì)影響到材料的回火脆性?；鼗鸫嗷强赡娴?，將脆化的材料加熱到600℃以上急冷，鋼材可以恢復(fù)原來(lái)的韌性；但一旦產(chǎn)生裂紋則是不可逆的。,34,典型壓力容器在用檢驗(yàn)（三）在用熱壁加氫反應(yīng)器的檢驗(yàn),⑸ 堆焊層剝離： 剝離現(xiàn)象產(chǎn)生屬于氫脆的范圍，堆焊層和母材之間的界面在正常操作過(guò)程中積累了比二側(cè)多得多的氫，停工冷卻時(shí)來(lái)不及逸出被凍在界面上。且冷卻后的反應(yīng)器氫不斷往

65、界面處濃縮，產(chǎn)生很大的垂直應(yīng)力，有人測(cè)試過(guò)大約有14kg/mm2的垂直應(yīng)力。加上兩者金屬的熱膨脹系數(shù)之差，在冷卻時(shí)內(nèi)壁比外壁降溫快，產(chǎn)生大的切向應(yīng)力。由于材料氫脆現(xiàn)象等因素的疊加，在比較薄弱的部位產(chǎn)生剝離。 不銹鋼堆焊層的剝離裂紋具有以下特征 ①、剝離裂紋出現(xiàn)在不銹鋼堆焊層與母材熔合面的堆焊層一側(cè)，沿著生長(zhǎng)在熔合面上粗大奧氏體晶粒的晶界形成和發(fā)展，其性質(zhì)屬氫脆斷口。 ②、兩條焊道的搭接部位為剝離裂紋最容易

66、出現(xiàn)的部位，剝離裂紋大多為片狀，且基本平行于堆焊層的熔合面。 ③、堆焊層剝離裂紋的產(chǎn)生與熱壁加氫反應(yīng)器的制造和使用過(guò)程息息相關(guān)，制造中影響堆焊層剝離的因素包括堆焊材料，焊接工藝，熱處理等，使用中影響因素主要為操作工況。,35,典型壓力容器在用檢驗(yàn)（三）在用熱壁加氫反應(yīng)器的檢驗(yàn),1、對(duì)于不銹鋼堆焊金屬表面裂紋的檢驗(yàn)，主要采用目視和滲透檢測(cè)。首先應(yīng)找出返修部位，并對(duì)返修部位和其它典型部位進(jìn)行鐵素體含量分析。對(duì)于鐵素體含量較高

67、和返修部位應(yīng)作為滲透檢測(cè)的重點(diǎn)。2、不銹鋼堆焊層剝離裂紋的檢驗(yàn)。3、對(duì)于主焊縫來(lái)說(shuō)，由于筒體母材和焊縫的回火脆化，造成韌性降低，一些較小的缺陷就有可能得到較快的擴(kuò)展而引起反應(yīng)器失效，而熱壁加氫反應(yīng)器的強(qiáng)度主要是由筒體母材和主焊縫來(lái)保證的。因此對(duì)反應(yīng)器主焊縫的檢測(cè)要求相應(yīng)就比較高。4、利用縱波斜探頭由外壁檢測(cè)堆焊層皮下裂紋，利用雙斜探頭由內(nèi)壁進(jìn)行補(bǔ)充檢驗(yàn)，同時(shí)利用雙晶直探頭由內(nèi)壁檢測(cè)堆焊層內(nèi)缺陷，以消除氫脆開(kāi)裂和皮下裂紋的危險(xiǎn)性。

68、5、奧氏體不銹鋼硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的檢驗(yàn)一般說(shuō)可采用熒光著色檢測(cè)和渦流檢測(cè)。對(duì)于滲透檢測(cè)很難發(fā)現(xiàn)的一些微細(xì)裂紋，也可以利用金相檢驗(yàn)來(lái)發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)。6、 TP321不銹鋼焊接管σ相脆化檢驗(yàn)。7、長(zhǎng)期服役在316℃到594℃的奧氏體不銹鋼鑄件，會(huì)導(dǎo)致部分奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變。引起脆化，其特征是鐵磁量增加、硬度增加，在等于或低于使用溫度時(shí)延伸率和韌性下降。夏比V型缺口沖擊韌性值會(huì)顯著降低。,36,典型壓力容器在用檢驗(yàn)（三）在用熱壁加氫反應(yīng)器

69、的檢驗(yàn),1、不銹鋼堆焊層表面裂紋的擴(kuò)展模式及安全分析 裂紋從熱壁加氫反應(yīng)器堆焊層的表面向內(nèi)部擴(kuò)展，擴(kuò)展較為嚴(yán)重的表面裂紋會(huì)穿透347堆焊層，大部分中止在347與309堆焊層的界面上。比較淺的表面裂紋打磨消除，深的表面裂紋測(cè)定深度。對(duì)于接近穿透309堆焊層的表面裂紋應(yīng)監(jiān)控。對(duì)接近母材裂紋擴(kuò)展模式進(jìn)行分析研究。 提高反應(yīng)器的最低升壓溫度，和采用合理的開(kāi)、停工程序。 2、不銹鋼堆焊層剝離裂紋的安全分析