無(wú)損檢驗(yàn)部分

1、1,方德明 教授浙江工業(yè)大學(xué)Dmfang@zjut.edu.cn,無(wú)損檢測(cè),第 五 講,固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程,2,新容規(guī)第四章第4.5節(jié)為無(wú)損檢測(cè)部分內(nèi)容。 本講對(duì)《新容規(guī)》無(wú)損檢測(cè)部分的內(nèi)容、主要特點(diǎn)和注意事項(xiàng)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。,3,隨著大直徑厚壁壓力容器日益增多,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)組焊厚度超過(guò)100 mm的壓力容器焊縫的射線照相已成為約束壓力容器制造的瓶頸,尤其是厚度達(dá)到200 mm及200 mm以上的壓力容器焊縫, 實(shí)施射

2、線照相是很困難的。,一、無(wú)損檢測(cè)部分引入新技術(shù)(4.5.2),4,《新容規(guī)》第八十三條引入衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)技術(shù)（TOFD）—(三)可以采用衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)（TOFD）代替射線檢測(cè)。這對(duì)國(guó)內(nèi)大型壓力容器的制造、安裝具有重要作用。TOFD衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)技術(shù)是利用缺陷端點(diǎn)的衍射波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)定缺陷尺寸的一種超聲檢測(cè)方法,通常采用一發(fā)一收模式的雙探頭結(jié)構(gòu)。TOFD衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)技術(shù)與其他無(wú)損檢測(cè)技術(shù)相比,有可靠和精確的優(yōu)點(diǎn)。美國(guó)

3、在ASME規(guī)范第Ⅲ卷動(dòng)力鍋爐部分、第Ⅷ卷壓力容器部分以案例形式,對(duì)TOFD衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)技術(shù)代替射線檢測(cè)方法提出了建議。,5,2007年國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局以國(guó)質(zhì)檢特函(2007) 402號(hào)文《關(guān)于進(jìn)一步完善鍋爐壓力容器壓力管道安全監(jiān)察工作的通知》規(guī)定，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)制造安裝壁厚60 mm 以上的壓力容器, 可以采用TOFD檢測(cè)方法替代射線檢測(cè)。我國(guó)的TOFD衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)技術(shù)及其推廣應(yīng)用已經(jīng)日趨成熟,并處于國(guó)際先進(jìn)水平,某些方面

4、甚至處于國(guó)際領(lǐng)先水平?！缎氯菀?guī)》將其作為一種法定的檢測(cè)方法是完全合理和十分必要的。,6,二、壓力容器對(duì)接接頭內(nèi)部缺陷無(wú)損檢測(cè)方法 的選擇(4.5.2),對(duì)接接頭內(nèi)部缺陷無(wú)損檢測(cè)方法的選擇通常由設(shè)計(jì)單位依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,在設(shè)計(jì)圖樣中提出。制造、安裝單位則根據(jù)自身的資質(zhì)和潛在能力,按照壓力容器的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、制造方法、工作介質(zhì)、使用條件以及按風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估要求確定的失效模式和檢驗(yàn)策略,預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的缺陷種類(lèi)、形狀、部位和方向,制定合

5、適的無(wú)損檢測(cè)工藝。,7,局部無(wú)損檢測(cè)的壓力容器,其最終安全主要由制造、安裝單位的質(zhì)量保證體系進(jìn)行控制,由制造安裝單位負(fù)責(zé), 局部無(wú)損檢測(cè)的部位由制造安裝單位檢驗(yàn)部門(mén)根據(jù)實(shí)際情況指定是權(quán)責(zé)統(tǒng)一。由于焊縫交叉部位焊接條件比較苛刻,質(zhì)量很難控制;被其他元件覆蓋的焊縫,使用過(guò)程中很難再進(jìn)行檢測(cè)。因此對(duì)所有的焊縫交叉部位以及將被其他元件覆蓋的焊縫部分必須進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果應(yīng)該有可記錄性,這對(duì)保證焊接接頭質(zhì)量和定期檢驗(yàn)來(lái)說(shuō)是有利的。,8,局部無(wú)損

6、檢測(cè)的壓力容器,若在檢測(cè)部位發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷,則表示目前的焊接工藝或焊工技術(shù)水平可能存在問(wèn)題,因此應(yīng)擴(kuò)大檢測(cè)比例來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證,若擴(kuò)大測(cè)仍有問(wèn)題,則表明整條焊接接頭的質(zhì)量已無(wú)法信賴(lài),因此只有全部進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)?！缎氯菀?guī)》4.5.3.2條中的這些規(guī)定對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)該說(shuō)是合理的。,9,由上知，《新容規(guī)》讓壓力容器制造單位根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選擇檢測(cè)方法。《老容規(guī)》則規(guī)定壓力容器制造單位應(yīng)根據(jù)本規(guī)程和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選擇探傷方法。新、老《

7、容規(guī)》對(duì)檢測(cè)方法的選擇都提出了要求。但《新容規(guī)》未明確規(guī)定鐵磁性材料壓力容器的表面檢測(cè)應(yīng)優(yōu)先應(yīng)用磁粉檢測(cè)。( 第八十三條),10,1、《新容規(guī)》對(duì)低碳鋼和低合金鋼（鐵素體鋼）制低溫容器局部無(wú)損檢測(cè)的比例應(yīng)大于等于50 %。2、對(duì)接接頭100 %射線或超聲檢測(cè) (一)圖樣和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全部射線或超聲檢測(cè)的壓力容器。 (二)第Ⅲ類(lèi)壓力容器。 (三)按分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制造的壓力容器。 (四)采用氣壓試驗(yàn)的壓

8、力容器。(老的為第85條),,三、對(duì)接接頭的無(wú)損檢測(cè)比例(4.5.3.2),11,3、對(duì)于Rm ≥540MPa的高強(qiáng)度材料焊縫,由于缺口敏感性比較高,產(chǎn)生細(xì)長(zhǎng)型冷、熱、再熱和應(yīng)力腐蝕裂紋的趨勢(shì)比較明顯,因此,每條焊縫還應(yīng)當(dāng)附加局部超聲檢測(cè)；如采用超聲檢測(cè)，附加局部檢測(cè)應(yīng)當(dāng)包括所有的丁字口焊縫，附加局部檢測(cè)的方法和比例按本規(guī)程，增加原無(wú)損檢測(cè)比例的20%（理解一下,是什么的20% ）。,12,4、局部無(wú)損檢測(cè)壓力容器的某些部位　局部無(wú)損

9、檢測(cè)的部位，《老容規(guī)》對(duì)有下列幾條必須100 %無(wú)損檢測(cè)(射線或超聲) : a)先拼板后成形的凸形封頭; b)拼接管板對(duì)接接頭； c) 拼接補(bǔ)強(qiáng)圈的對(duì)接接頭。 《新容規(guī)》第4.5.3.2.3條提到，“局部無(wú)損檢測(cè)的部位由制造單位檢驗(yàn)部門(mén)根據(jù)實(shí)際情況指定。但對(duì)所有的丁字口焊接接頭以及將要被其他元件所覆蓋的焊接接頭應(yīng)當(dāng)進(jìn)行射線檢測(cè) 。 ”未提及上述幾條，且檢測(cè)比例未明確。,13,《新容規(guī)》規(guī)定對(duì)有無(wú)損檢測(cè)要求

10、的角接接頭、T形接頭,確實(shí)不能進(jìn)行射線或者超聲檢測(cè)時(shí),應(yīng)當(dāng)進(jìn)行100%表面檢測(cè)。(4.5.3.1第（3）點(diǎn)),四、角接接頭、T形接頭的無(wú)損檢測(cè),14,《新容規(guī)》規(guī)定， A、B 類(lèi)焊接接頭的射線或者超聲檢測(cè)應(yīng)當(dāng)按JB /T 4730的規(guī)定執(zhí)行,其質(zhì)量要求和合格級(jí)別應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足如下要求： (1)對(duì)接焊接接頭應(yīng)當(dāng)進(jìn)行100%無(wú)損檢測(cè)的鋼制壓力容器等,當(dāng)采用射線檢測(cè)時(shí),其射線檢測(cè)技術(shù)等級(jí)不應(yīng)低于AB 級(jí),其合格級(jí)別不應(yīng)低于Ⅱ級(jí);

11、 當(dāng)采用超聲檢測(cè)時(shí),其超聲檢測(cè)技術(shù)等級(jí)不應(yīng)低于B 級(jí),合格級(jí)別不應(yīng)低于Ⅰ級(jí)。,五、焊接接頭內(nèi)部質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè)要求 和合格級(jí)別（4.5.34）,15,(2)對(duì)接焊接接頭應(yīng)當(dāng)進(jìn)行局部無(wú)損檢測(cè)的鋼制壓力容器,當(dāng)采用射線檢測(cè)時(shí),其射線檢測(cè)技術(shù)等級(jí)不應(yīng)低于AB 級(jí),其合格級(jí)別不應(yīng)低于Ⅲ級(jí),且不允許有未焊透;當(dāng)采用超聲檢測(cè)時(shí),其超聲檢測(cè)技術(shù)等級(jí)不應(yīng)低于B 級(jí),合格級(jí)別不應(yīng)低于Ⅱ級(jí)。,16,(3)有無(wú)損檢測(cè)要求的鋼制角接接頭、T形接頭

12、,當(dāng)采用射線檢測(cè)時(shí),其射線檢測(cè)技術(shù)等級(jí)不應(yīng)當(dāng)?shù)陀贏B 級(jí),其合格級(jí)別為Ⅱ級(jí);當(dāng)采用超聲檢測(cè)時(shí),其超聲檢測(cè)技術(shù)等級(jí)不應(yīng)當(dāng)?shù)陀贐級(jí),合格級(jí)別不應(yīng)當(dāng)?shù)陀冖窦?jí)。,17,(6)對(duì)于采用衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)的焊接接頭,其合格級(jí)別不應(yīng)當(dāng)?shù)陀冖蚣?jí)。 (7)當(dāng)分別采用射線檢測(cè)、衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)或者脈沖反射法超聲檢測(cè)時(shí),其質(zhì)量要求和合格級(jí)別,應(yīng)當(dāng)按各自執(zhí)行的規(guī)程確定,并且均應(yīng)當(dāng)合格。,18,現(xiàn)場(chǎng)組裝焊接的壓力容器，在耐壓試驗(yàn)前，應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)焊接的焊接

13、接頭進(jìn)行表面無(wú)損檢測(cè)；在耐壓試驗(yàn)后，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行20%（局部）表面無(wú)損檢測(cè)。若發(fā)現(xiàn)裂紋等超標(biāo)缺陷，則應(yīng)當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)充檢測(cè)，若仍不合格，則應(yīng)當(dāng)對(duì)該焊接接頭做全部表面無(wú)損檢測(cè)。,六、現(xiàn)場(chǎng)組焊壓力容器表面無(wú)損檢測(cè),19,現(xiàn)場(chǎng)組裝焊接的壓力容器由于現(xiàn)場(chǎng)條件的限制,其預(yù)熱、焊接工藝和熱處理工藝很難控制,因此在制造安裝后以及耐壓試驗(yàn)前、后,焊接接頭仍有可能產(chǎn)生延遲裂紋和再熱裂紋等缺陷。因此在耐壓試驗(yàn)前、后進(jìn)行表面無(wú)損檢測(cè)是很有必要的。,20,為了保證現(xiàn)場(chǎng)組

14、焊重要壓力容器的質(zhì)量,前面得到,現(xiàn)場(chǎng)組焊的球形壓力容器,在耐壓試驗(yàn)前,應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)焊接的焊接接頭進(jìn)行表面無(wú)損檢測(cè);在耐壓試驗(yàn)后,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行不少于20%的表面無(wú)損檢測(cè)。若發(fā)現(xiàn)裂紋等超標(biāo)缺陷,則應(yīng)當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)檢測(cè)(在該缺陷兩端的延伸部位增加檢測(cè)長(zhǎng)度,增加的長(zhǎng)度為該焊接接頭長(zhǎng)度的10%且不少于250 mm);若仍存在不允許的缺陷,則應(yīng)當(dāng)對(duì)該焊接接頭進(jìn)行全部表面檢測(cè)。這種處理方式從中國(guó)的現(xiàn)狀和保證安全來(lái)說(shuō)應(yīng)當(dāng)是必要和及時(shí)的。,21,用于制造壓力容器殼體

15、并且厚度大于或等于12mm 的碳素鋼和低合金鋼鋼板（不包括多層壓力容器的層板），凡符合下列條件之一的，應(yīng)當(dāng)逐張進(jìn)行超聲檢測(cè)： (1)盛裝介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害的壓力容器。 (2)在濕硫化氫腐蝕環(huán)境中使用的壓力容器。 (3)設(shè)計(jì)壓力大于等于10MPa 的壓力容器。 (4)壓力容器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定逐張進(jìn)行超聲檢測(cè)的鋼板。 鋼板超聲檢測(cè)應(yīng)當(dāng)按JB/T4730.3—200

16、5《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè) 第3 部分：超聲檢測(cè)》的規(guī)定。用于第(1)至第(3)項(xiàng)的鋼板，合格等級(jí)應(yīng)當(dāng)不低于Ⅱ級(jí)。用于第(4))項(xiàng)的鋼板，合格等級(jí)應(yīng)當(dāng)按相應(yīng)壓力容器引用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。,七、原材料無(wú)損檢測(cè)—2.5鋼板超聲檢測(cè),,22,原材料和零部件的無(wú)損檢測(cè)主要采用超聲檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)和渦流檢測(cè)。其檢測(cè)方法和質(zhì)量分級(jí)可執(zhí)行JB /T 4730—2005《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》標(biāo)準(zhǔn),其檢測(cè)比例和合格級(jí)別可以按引用標(biāo)準(zhǔn)或者設(shè)計(jì)圖樣的要求確定。,2

17、3,超聲檢測(cè)主要適用于檢測(cè)承壓設(shè)備原材料和零部件的內(nèi)部缺陷;包括6～250 mm的碳素鋼、低合金鋼、鐵素體型不銹鋼、馬氏體型不銹鋼、奧氏體型不銹鋼、雙相鋼和鎳及鎳基合金板材;厚度大于或等于6 mm的鋁及鋁合金和鈦及鈦合金板材;厚度小于等于1000 mm碳鋼、低合金鋼鋼鍛件。,24,超聲檢測(cè)也適用于基板厚度大于或等于6 mm的不銹鋼、鈦及鈦合金、鋁及鋁合金、鎳及鎳基合金復(fù)合板;徑為12～660 mm、壁厚≥2 mm 的碳鋼、低合金鋼無(wú)縫鋼