压力容器缺陷的处理[宣贯文档]

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1、在用压力容器定期检验和修理技术第一部分 在用压力容器定期检验一、检验目的压力容器是一种广泛使用且具有爆炸危险的特种设备。它承受着一定的压力、温度,且盛装的多是易燃、易爆、有毒的介质。在使用中虽然没有运转机械那样的剧烈磨损、震动或高周次疲劳,但其工作条件十分恶劣,在使用中损坏的可能性非常大。这是因为：（1）容器使用温度、压力的波动或频繁加载、卸压、使器壁受到较大的交变应力,因此在结构不连续部位（如焊接缺陷部位等应力集中处）会引起疲劳裂纹；（2）腐蚀介质使器壁减薄,造成受压时容器薄膜应力加大,或由于晶间腐蚀使材料的塑性、韧性变差；（3）部分容器的器壁长期在高温下承受压力载荷的作用,材料会发生蠕变；

2、（4）用碳素钢、普通低合金钢等制造低温容器时,因这类钢材的韧性在低温下会大大降低,有脆性破裂的可能；（5）由于容器的支座、管道等安装不当或受震动造成容器附加应力增大；（6）压力容器停用时维护保养不当,器壁内外部都将受到腐蚀,而且腐蚀速度又往往比使用时更快；（7）压力容器由于结构不合理或制造原因存在着一些缺陷,这些缺陷有可能在使用中不断发展。由于上述种种因素,即使是一台设计、制造质量符合规范的容器,投用以后随着时间的延长,也会不断产生这样或那样的缺陷。因此,必须对每台容器进行定期检验,以便通过检验,及早发现缺陷,及时消除,确保压力容器安全运行,防止事故发生。二、压力容器的定期检验分类容器的定期检

3、验分为外部检验、内外部检验和耐压试验。1.压力容器的定期检验期限（1）外部检查：是指在压力容器运行中的定期在线检查,每年至少一次；外部检查可由检验单位的资格的压力容器检验员进行,也可由特种设备安全监督管理部门认可的使用单位压力容器专业人员进行。（2）内外部检验：是指在压力容器停机时的检验。其期限分为：安全状况等级为12级的,每隔6年至少1次；安全状况等级为3级的,每隔3年至少1次。内外部检验应由检验单位有检验资格的压力容器检验员进行。（3）耐压试验：指压力容器停机检验时所进行的超过最高工作压力的液压试验或气压试验。对固定式压力容器每两次内外部检验期间内至少进行一次耐压试验,对移动式压力容器每6

4、年进行1次耐压试验。2.投用后首次内外部检验周期一般为3年,以后的内外部检验周期,由检验单位根据前次内外部检验情况与使用单位协商确定,并报当地特种设备安全监督管理部门备案,有下列情况之一的压力容器内外部检验期限应适当缩短（1）介质对压力容器材料的腐蚀情况不明,介质对材料的腐蚀速率大于0.25mm/a,以及设计者所确定的腐蚀数据与实际不符的；（2）材料表面质量差或内部有缺陷、材料焊接性能不好,在制造时曾多次返修的；（3）搪玻璃设备；（4）使用条件恶劣的或介质中硫化氢及硫元素含量较高的（一般指大于100mg/L时）；（5）使用周期已超过20年,经技术鉴定后或由检验员确认按正常检验周期不能保证安全使

5、用的；（6）停止使用时间超过两年的（不包括维修、改造时间）；（7）经常改变使用介质的；（8）经缺陷安全评定合格后继续使用的；（9）球形储罐（b540MPa材料制造的,投用1年后应开罐检验）；（10）介质为液化石油气且有氢鼓包等应力腐蚀倾向的,每年或根据需要进行内外部检验；3.安全状况等级12的压力容器,有下列情况之一时内外部检验期限可适当延长（1）非金属衬里完好的,其检验周期可延长,但不超过9年；（2）介质对材料腐蚀速率低于0.1mm/a（实测数据）、有可靠的耐腐蚀金属衬里（复合钢板）或热喷涂金属（铝粉或不锈钢粉）涂层的压力容器,并通过一至二次内外部检验,确认腐蚀轻微或衬里完好的,检验周期可延

6、长,但不超过12年。（3）装有触媒的反应容器及装有充填特的大型压力容器,其检验周期根据设计图样和实际使用情况,由使用单位和检验单位协商确定,报当地安全监察机构备案。4.有下列情况之一的压力容器,内外部检验合格后必须进行耐压试验（1）用焊接方法维修或更换主要受压元件的；（2）改变使用条件且超过原设计参数并经强度校核合格的；（3）需更换衬里的（重新更换衬里前）；（4）停止使用两年重新使用的；（5）使用单位从外单位拆来新安装的或本单位内部移装的；（6）使用单位对压力容器的安全性能有怀疑的。设计图样注明无法进行内外部检验或耐压试验的压力容器,由使用单位提出申请,直辖市特种设备安全监督管理部门审查同意后

7、报省级特种设备安全监察部门备案。因情况特殊不能按期进行内外部检验或耐压试验的压力容器,由使用单位提出申请,经单位技术负责人批准,征得原设计单位和检验单位同意,向办理压力容器使用登记的特种设备安全监督管理部门备案后,方可推迟或免除。对无法进行内外部检验和耐压试验或不能按期进行内外部检验和耐压试验的压力容器,均应制定可靠的监护措施和抢险措施,如因监护措施不落实出现问题,应由使用单位负责。三、在用压力容器内外部检验前应符合的条件（1）必须将容器内部介质排除干净,用盲板隔断所有液体、气体或蒸汽的来源,设置明显的隔离标志,并切断有关电源。（2）具有易燃、助燃、毒性或窒息性介质的,必须进行置换、中和、消毒

8、、清洗,并取样分析,分析结果应达到有关规范、标准的规定。人孔和检查孔打开后,必须注意清除所有可能滞留的易燃、有毒、有害气体。压力容器内部空间的气体含氧量应在1823%（体积比）之间。必要时,还应配备通风、安全救护等设施。具有易燃介质的压力容器,严禁用空气置换。（3）能够转动的或其中有可动部件的压力容器,应锁住开关,固定牢靠。（4）需要进行检验的容器表面,特别是腐蚀部位和可能产生裂纹缺陷部位,应彻底清扫干净。（5）检验用灯具和工具的电源电压,应符合GB 3805安全电压的规定。（6）内部检验时,应有专人监护,并有可靠的联络措施。四、在用压力容器一般常用检验方法1.宏观检验：目视检验、锤击检验、量

9、具检验、内窥镜检查2.厚度检验3.理化检验：化学成分分析、光谱分析、硬度测定、金相检验4.无损检测：表面探伤：磁粉探伤、渗透探伤；内部探伤：超声波探伤、射线探伤（射线、X射线）5.声发射检验6.应力测定7.压力试验：耐压试验：液压试验、气压试验 致密性试验：气密性试验、渗漏试验五、检验结论在用压力容器经检验后,检验单位一般应在容器投入使用前,将检验报告送给使用单位。其检验结论至少应包括以下几个方面内容：（1）容器安全状况等级；（2）容器允许继续使用的参数（如：压力、温度、介质）；（3）继续使用至下一个检验周期的时间；（4）监控使用的限制性条件（含安全附件）；（5）判废的依据；（6）检验员及审核

10、人员的签字和检验单位的印章等；（7）其他（如检验单位法人、检验范围、检验许可证号）。根据特种设备安全监察条例规定,特种设备检验、检测机构,应当依照本条例规定,进行检验、检测工作,对其检验结果、鉴定结论承担法律责任。条例还规定,未经定期检验或者检验不合格的特种设备,不得继续使用。第二部分 在用压力容器修理技术一、压力容器缺陷的处理方法 (一)裂纹的处理方法 1.器壁母材上的裂纹 (1)表面及近表面的裂纹 用圆弧过渡的打磨方法消除,然后用磁粉探伤检验和复验。 (2)内部裂纹 先用超声波探伤找出裂纹位置,再用射线探伤找出裂纹的实体图形,然后采用截断法或挖补法来处理这一裂纹。 截断法处理：适用于单一线

11、状裂纹。其处理过程如下：对裂纹部位作表面清理和打磨,直至露出裂纹用磁粉或着色或射线探伤或放大镜判定裂纹的走向、并找出裂纹的两个尖端在沿裂纹延伸走向距尖端约4050mm处,各钻一个“截止孔”,当器壁厚16mm时,孔径为68mm,厚度16mm时,先钻68mm的孔,然后再扩大焊补。 挖补法处理：常用于星状裂纹和分枝状裂纹的处理。其处理过程如下：找裂纹所在区域,用气割挖出裂纹,所割面积比原裂纹面积每边大4050mm,补以新板,或将有裂纹的那块板整体换掉。 2.热影响区裂纹一般用打磨法消除,并用磁粉或着色探伤确认已无裂纹为止。 3.焊缝区裂纹 用射线或超声波探伤找出裂纹的尖端用截断法在裂纹两端钻截止孔,

12、孔深稍大于裂纹深度铲去整条裂纹,修磨成合适的坡口用射线探伤验证裂纹已完全挖尽焊补。 (二)其它焊接缺陷的处理方法 1.未熔合 在焊接过程中,一经发现,即铲除重焊。 2.未焊透 超标缺陷铲除重焊,双面焊时可铲至一面露出焊根后焊补。 3.夹渣 超标缺陷铲除重焊。 4.气孔 (1)内部气孔超标缺陷铲除重焊。 (2)表面气孔用砂轮打磨除去,并用磁粉探伤或着色探伤验证已不存在表面气孔,然后焊补。 5.咬边 焊补。 6.焊瘤 铲去重焊； 7.烧穿 (1)单面焊时的烧穿,铲去缺陷,重新焊接。 (2)双面焊时的烧穿,在背面铲除缺陷后,重焊。 8.弧坑 铲除后焊补。 9.焊缝外形、尺寸不符合要求 焊缝加强高过高

13、或过宽,可用砂轮打磨；焊缝加强高过低,应清理表面,然后焊补。 (三)其它缺陷的处理方法 1.分层缺陷 这类缺陷属于材料原有的缺陷,发现后,应更换整块材料。 2.表面张口型缺陷 这类缺陷有,表面裂纹,咬边,表面气孔、未焊透、划痕和重皮裂纹等乙其中后二者的 处理方法如下： (1)划痕 这类缺陷有压力容器服役前器壁内外表面上已存在的划痕；装有内件的容器筒体器 壁内表面上因装配或检修而造成的划痕；容器密封面上的划痕。 对和两种划痕：如其深度未超过材料厚度允许的负偏差值之半时,可不作处理；如 其深度超过材料厚度允许的负偏差值之半时,一般采用圆弧过渡打磨法,打磨深度不应超过 材料厚度的允许的负偏差值,且应

14、保证器壁在强度方面所要求的最小厚度,如打磨后,器壁 厚度减薄过多时：可用砂轮或其它工具,将缺陷区修磨成V形或U形的坡口状,然后在坡口 内堆焊,堆焊后,应对表面修磨,使形状与原图样要求接近,并进行磁粉或着色探伤。对所述的划痕,着眼于密封性,一般采用研磨法以保证密封面光滑或平整。 (2)重皮裂纹 高压管道采用磁粉探伤发现重皮裂纹,其处理方法同器壁上的表面裂纹。 3.冲刷缺陷 这类缺陷常发生在容器入口对侧的壁面,由于液体或气体介质长期而定点冲刷,壁厚减 薄,多见于中、低压容器中。处理时先测量壁厚,然后按下述二种情况进行处理： (1)剩余壁厚值尚能满足强度安全要求时,暂不处理。 (2)剩余壁厚值已不能满足强度安全要求时,对于第一类压力容器,如冲刷部位面积小于20mm而最薄剩余厚度不小于4mm时,可用堆焊处理,如冲刷部位面积大于20mm而最薄剩余厚度大于原厚度的40%时,也可堆焊处理；如冲刷部位面积可大可小而最薄剩余厚度小于上述两种情况的数值或设计壁厚小于10mm的容器时,均应采用挖补处理。 对于第二类容器,如冲刷部位面积小于120mm而剩余壁厚不小于原厚度的40%时,可用堆焊处理,如冲刷部位面积大于120mm而剩余壁厚大于原厚度的50%时,可用堆焊处理,如冲刷面积可大可小而剩余厚度小于前述二情况时,采用挖补处理。 4.腐蚀缺陷注：金属腐蚀分类按腐蚀机理分：化学腐蚀、电化学腐蚀按腐蚀