壓力容器檢測試驗技術(shù)

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

2、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

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

4、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。,目視檢查時，有時采用一些器具輔助檢查：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。 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。如果錘擊時發(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。,工業(yè)內(nèi)窺鏡技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢，它可以

6、把人們的視距延長，并且能任意 改變視線方向，準確地觀察物體內(nèi)表面的真實狀況，這是其他檢測儀器無法取代的。例如:可以將工 業(yè)窺鏡伸到內(nèi)部，直接觀察內(nèi)部的真實狀況或設(shè)備零部件內(nèi)部的表面狀況，對比較隱蔽或狹窄部位 的表面狀況進行有效的檢測，而無需將設(shè)備或部件分解做破壞性檢查。其方法既簡便又可靠，非常有效。,內(nèi)窺鏡是光、機、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，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)視器或計算機。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 加了計算機應(yīng)用技術(shù)可供多人同時觀看清晰的圖像，并有圖像計量處理等功能。電子工業(yè)內(nèi)窺鏡 用的CCD像元素28萬-43萬個，清晰度高，有效工作長度長，主體可彎曲而不易折斷。應(yīng)用很廣泛。,6.1.2 筒體幾何尺寸測量,6.1.1錯邊量與棱角度的測量通常可采用焊規(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

9、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

10、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。,,,,圖6.1-5 樣板R檢測完工的縱焊縫,6.1.2直線度的測量,除圖樣另有規(guī)定外，殼體直線度允差應(yīng)不大于殼體長度的1‰。當直立容器的殼體長度超過30m時，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長圓筒段偏差不得大于3mm，圓筒段長度L小于等于1500mm時，偏差不大于0.5L/1000＋8；3000mm必測一點?！　　んw直線度檢

11、查是通過中心線的水平和垂直面，即沿圓周0º、90º、180º、270º四個部位拉φ0.5mm的細鋼絲測量。測量位置離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接連接的接頭）的距離不小于100mm。當殼體厚度不同時，計算直線度時應(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%（對鍛焊容器為1‰），且不大于25mm ；b）當被檢斷面位于開孔中心一倍開孔內(nèi)徑范圍內(nèi)時，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時其值不大于5mm且Dn> 1200mm時其值不大于7mm,,6.1.3封頭形狀的檢測,1、最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑之差

13、測量：　不超過內(nèi)徑的1%，最大不大于封頭內(nèi)徑的1.25。2、形狀偏差測量：　　　用弦長等于封頭內(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％。檢查時應(yīng)使樣板垂直于待測表面。對由成形的瓣片和頂圓拼制成的封頭，允許樣板避開焊縫進行測量。,,圖6.1-9 用樣板測量封頭幾何形狀偏差,,實際壓力容器封頭（碟形、錐形，半球形、橢圓形）存在著與理想設(shè)計形狀之間的偏差，由于

14、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(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(yīng)測量4-8個點。一般封頭

15、直徑差Dmax—Dmin不超過為封頭內(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,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(yīng)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(fù)測量幾點，讀出最大間隙數(shù)值。,如果樣板的曲面形狀

16、按標準形狀尺寸制作測量并不方便，因為封頭實際形狀偏差是不規(guī)則的，檢測時樣板靠不上封頭，不一定能夠測準間隙的尺寸。理想樣板應(yīng)該是按標準形狀尺寸畫線后，在檢測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，測量準確。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(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組對裝配檢驗,垂直組裝就是將筒節(jié)直立進行組裝。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組裝筒體的方法。其基本做法就是，在特制的組裝平臺上放置兩組滾輪架，將合格的兩個筒節(jié)分別吊到兩組滾輪架上，利用滾輪架進行調(diào)節(jié)，組對符合要求后，沿筒節(jié)圓周方向均布焊三個“馬”鐵，將筒節(jié)固定，然后進行焊接。當確信焊好的筒節(jié)不會發(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焊縫外形尺寸測量,測量以下幾種：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＞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(yīng)力集中。在交變載荷下，可能產(chǎn)生疲勞裂紋。低溫壓力容器也會因余高導(dǎo)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7