压力容器定期检验规程课件

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1、压力容器定压力容器定期检验规则期检验规则(二二)国家压力容器与管道安全国家压力容器与管道安全工程技术研究中心工程技术研究中心合肥通用所压力容器检验站合肥通用所压力容器检验站*1安全状况等级评定（一）安全状况等级评定（一） 第三十七条第三十七条 在在用用压压力力容容器器主主要要根根据据材材质质检检验验、结结构构检检验验、缺缺陷陷检检验验三三个个检检验验项项目目的的检检验验结结果果，划划分分压压力力容容器器的的安安全全状状况况等等级级。影影响响压压力力容容器器安安全全状状况况的的三三要要素素为为：材材料料、应应力力、缺缺陷陷。从从失失效效的的角角度度，可可以以将将压压力力容容器器视视为为串串联联系

2、系统统，其其失失效效总总是是由由最最薄薄弱弱的的环环节节引引起起的的，其其它它环环节节无无法法对对最最薄薄弱弱环环节节进进行行补补偿偿。因因此此以以各各检检验验结结果果中中的的最最低低等等级级作作为为压压力力容容器器的的安安全全状状况况等等级应该是最为合理的。级应该是最为合理的。 对对于于经经过过维维修修改改造造后后的的容容器器，由由于于原原先先决决定定其其安安全全等等级级的的因因素素已已经经被被改改变变，潜潜在在的的危危险险源源已已被被消消除除，从从这这个个意意义义出出发按维修改造后的复检结果进行安全状况等级评定比较合理。发按维修改造后的复检结果进行安全状况等级评定比较合理。 安安全全附附件

3、件并并非非压压力力容容器器的的本本体体。因因此此安安全全附附件件的的合合格格与与否否不不构构成成评评定定压压力力容容器器安安全全状状况况等等级级的的评评定定依依据据；但但是是安安全全附附件件是是否否合合格格将将对对压压力力容容器器的的长长周周期期安安全全使使用用产产生生潜潜在在的的危危害影响，因此本规程规定安全附件不合格不允许投入使用。害影响，因此本规程规定安全附件不合格不允许投入使用。*2安全状况等级评定安全状况等级评定 （二）（二） 第三十八条第三十八条 1 1、用材与原设计不符、用材与原设计不符 如如果果材材质质清清楚楚、强强度度校校核核合合格格、在在检检验验中中未未发发现现新新生生缺缺

4、陷陷（不不包包括括正正常常的的均均匀匀腐腐蚀蚀），则则表表明明所所用用材材料料符符合合使使用用的的要要求求，不不影影响响定定级级；反反之之，则则表表明明所所用用材材料料不不符符合合使使用用的的要要求，定为求，定为4 4级或级或5 5级。级。 移移动动式式压压力力容容器器和和液液化化石石油油气气储储罐罐，因因现现行行标标准准规规定定禁禁止用沸腾钢，所以凡采用沸腾钢材料的必须定为止用沸腾钢，所以凡采用沸腾钢材料的必须定为5 5级。级。 2 2、材质不明、材质不明 压压力力容容器器中中，材材料料误误用用、混混用用是是经经常常可可以以遇遇到到的的。彻彻底底查查清清材材质质，即即使使可可能能，也也要要花

5、花费费很很大大的的代代价价。如如果果压压力力容容器器材材质质不不清清，可可以以从从偏偏保保守守的的角角度度，进进行行强强度度校校核核。原原检检规规中中采采用用A3A3钢钢校校核核强强度度，新新国国标标中中已已无无此此牌牌号号，故故采采用用强强度度级级别别最最低低的的Q235Q235钢钢代代替替，校校核核的的前前提提是是可可以以确确认认容容器器是是钢钢制制压压力力容容器器。如如果果强强度度校校核核合合格格、在在检检验验中中未未发发现现新新生生缺缺陷陷（不不包包括括正正常常的的均均匀匀腐腐蚀蚀），则则表表明明实实际际所所用用材材料料符符合合使使用用的的强强度度要求。但材质不明毕竟是一种安全隐患，与

6、上一版检规要求。但材质不明毕竟是一种安全隐患，与上一版检规*3安全状况等级评定（二）安全状况等级评定（二） 相相比比，由由于于社社会会的的进进步步，管管理理的的加加强强，这这种种现现象象已已经经逐逐渐渐减减少少至至消消失失，所所以以应应从从严严定定级级。根根据据经经验验和和安安全全管管理理的的需需要要，对对在在常常温温下下使使用用的的一一般般压压力力容容器器，可可以以定定为为3 3级级或或4 4级级；反反之之，如如果果强强度度校校核核不不合合格格，则则表表明明所所用用材材料料可可能能不不符符合合使使用用的的要要求，定为求，定为5 5级。级。 对对移移动动式式压压力力容容器器和和液液化化气气储储

7、罐罐，现现行行标标准准规规定定禁禁止止用用沸腾钢，若材质不明，则可能是沸腾钢，因此必须定为沸腾钢，若材质不明，则可能是沸腾钢，因此必须定为5 5级。级。 特特别别值值得得注注意意的的是是，如如果果检检验验后后需需要要进进行行焊焊接接修修复复的的，则必须查明材料，不得在材质不明的基础上进行处理。则必须查明材料，不得在材质不明的基础上进行处理。 3 3、材质劣化、材质劣化 压压力力容容器器的的材材料料在在使使用用中中其其性性能能可可能能会会发发生生退退化化，称称为为材材质质劣劣化化。材材质质劣劣化化的的两两个个主主要要原原因因是是在在高高温温下下长长期期使使用用和和腐腐蚀蚀。必必须须指指出出有有材

8、材质质劣劣化化倾倾向向并并不不表表明明材材质质已已经经劣劣化化，只只有有当当发发现现了了由由于于材材质质劣劣化化引引起起的的缺缺陷陷或或者者材材质质劣劣化化的的明明显显表表征征时时，才才能能作作出出此此结结论论。而而且且，部部分分材材质质劣劣化化引引起起的的缺缺陷陷是是可可以以进进行行修修复复的的，如如应应力力腐腐蚀蚀产产生生的的裂裂纹纹，如如果果通通过过分分析析判判断断能能够够确确保保缺缺陷陷修修复复后后容容器器在在下下一一检检验验周周期期内内的的安安全全使使用用，则其安全状况等级可定为则其安全状况等级可定为3 3级。级。*4安全状况等级评定（三）安全状况等级评定（三） 第三十九条：结构不合

9、理会使应力增加，或降低压力容器的承载能力。第三十九条：结构不合理会使应力增加，或降低压力容器的承载能力。 1 1、如如果果封封头头参参数数不不合合标标准准，则则需需要要通通过过检检验验判判断断其其是是否否符符合合使使用用的的要要求求。如如果果检检验验中中未未发发现现新新生生缺缺陷陷（不不包包括括正正常常的的均均匀匀腐腐蚀蚀），则则表表明明其其符符合合使使用用要要求求，可可以以定定为为2 2级级或或3 3级级；反反之之则则表表明明不不符符合合使使用用要要求求，需需要根据检验出的缺陷进行相应的安全等级划分。要根据检验出的缺陷进行相应的安全等级划分。 2 2、如如果果封封头头与与筒筒体体的的连连接接

10、采采用用单单面面焊焊，则则可可能能存存在在未未焊焊透透。当当检检验验确确实实发发现现存存在在未未焊焊透透时时，罐罐车车必必须须定定为为5 5级级；其其它它压压力力容容器器则则根根据据未未焊焊透透的实际情况按照第四十五条的规定定级。的实际情况按照第四十五条的规定定级。 如果封头与筒体的连接采用不允许的搭接结构，则定为如果封头与筒体的连接采用不允许的搭接结构，则定为4 4级或级或5 5级。级。 如如果果封封头头与与筒筒体体的的连连接接是是不不等等厚厚的的对对接接焊焊，并并且且按按规规定定应应削削薄薄（或或堆堆焊焊）而而未未削削薄薄（或或堆堆焊焊）的的，则则会会引引起起应应力力集集中中。如如果果检检

11、验验中中未未发发现现新新生生缺缺陷陷（不不包包括括正正常常的的均均匀匀腐腐蚀蚀），则则表表明明虽虽然然存存在在应应力力集集中中，但但还还不不足足以以诱诱发发裂裂纹纹类类缺缺陷陷，可可以以认认为为符符合合使使用用要要求求，但但较较大大的的应应力力集集中中是是一一安安全全隐隐患患，因因此此，定定为为3 3级级。如如果果检检验验中中发发现现新新生生缺缺陷陷，则则表表明明该该结结构构不不满足使用要求，定为满足使用要求，定为4 4级或级或5 5级。级。 3 3、焊焊缝缝（包包括括热热影影响响区区）是是压压力力容容器器中中的的薄薄弱弱部部位位。如如果果焊焊缝缝布布置置不不当当或或焊焊缝缝间间距距小小，则则

12、会会削削弱弱压压力力容容器器的的承承载载能能力力。如如果果检检验验中中未未发发现现新新生生缺缺陷陷（不不包包括括正正常常的的均均匀匀腐腐蚀蚀），则则表表明明虽虽然然压压力力容容器器的的承承载载能能力力被削弱了，但由于压力容器设计时有较大的安全系数，该容器仍然符合被削弱了，但由于压力容器设计时有较大的安全系数，该容器仍然符合*5安全状况等级评定安全状况等级评定( (三三) ) 使使用用要要求求，定定为为3 3级级。如如检检验验发发现现新新生生缺缺陷陷并并确确认认是是焊焊缝缝布布置置不不当当或或焊焊缝缝间距小所引起的，则表明该结构不满足使用要求，定为间距小所引起的，则表明该结构不满足使用要求，定为

13、4 4级或级或5 5级。级。 4 4、如如果果主主要要受受压压元元件件按按规规定定应应采采用用全全焊焊透透结结构构的的角角接接焊焊缝缝或或接接管管角角焊焊缝缝而而未未采采用用全全焊焊透透结结构构，则则会会削削弱弱该该元元件件的的承承载载能能力力。检检验验未未发发现现新新生生缺缺陷陷（不不包包括括正正常常的的均均匀匀腐腐蚀蚀），则则表表明明虽虽然然承承载载能能力力被被削削弱弱了了，但但由由于于压压力力容容器器设设计计时时有有较较大大的的安安全全系系数数，该该容容器器仍仍然然符符合合使使用用要要求求，定定为为3 3级级。如如果果检检验验中中发发现现新新生生缺缺陷陷，则则表表明明该该结结构构不不满满

14、足足使使用用要要求求，定定为为4 4级或级或5 5级。对于非主要受压元件，可以适当放宽要求。级。对于非主要受压元件，可以适当放宽要求。 5 5、开开孔孔是是压压力力容容器器中中的的薄薄弱弱部部位位，需需要要补补强强。在在开开孔孔方方面面常常见见的的问问题有：开孔位置不当、孔径过大和补强不足。题有：开孔位置不当、孔径过大和补强不足。 如如果果开开孔孔位位置置不不当当，则则会会削削弱弱压压力力容容器器的的承承载载能能力力。如如果果检检验验中中未未发发现现新新生生缺缺陷陷（不不包包括括正正常常的的均均匀匀腐腐蚀蚀），则则表表明明虽虽然然压压力力容容器器的的承承载载能能力力被被削削弱弱了了，但但由由于

15、于压压力力容容器器设设计计时时有有较较大大的的安安全全系系数数，该该容容器器仍仍然然符符合合使使用用要要求求，对对一一般般压压力力容容器器，定定为为2 2级级或或3 3级级，对对于于有有特特殊殊要要求求的的压压力力容容器器，则则定定为为3 3级级或或4 4级级。如如果果检检验验中中发发现现新新生生缺缺陷陷并并确确认认是是开开孔孔位位置置不不当引起的，则表明该结构不满足使用要求，可定为当引起的，则表明该结构不满足使用要求，可定为4 4级或级或5 5级。级。 如如果果孔孔径径过过大大，但但有有充充分分的的补补强强，则则不不会会削削弱弱压压力力容容器器的的承承载载能能力力，不不影影响响定定级级。如如

16、果果补补强强不不充充分分，则则表表明明压压力力容容器器的的承承载载能能力力被被削削弱弱了了，不符合使用要求，定为不符合使用要求，定为4 4级或级或5 5级。级。 *6安全状况等级评定安全状况等级评定 （四）（四） 第四十条：第四十条： 裂裂纹纹是是一一种种非非常常危危险险的的缺缺陷陷，虽虽然然从从断断裂裂力力学学的的角角度度看看，允允许许存存在在一一定定尺尺寸寸的的裂裂纹纹，但但压压力力容容器器内内外外表表面面的的裂裂纹纹与与腐腐蚀蚀介介质质直直接接接接触触，很很容容易易发发生生腐腐蚀蚀扩扩展展，而而且且扩扩展展速速率率很很难难掌握，所以从偏保守的角度，不允许存在裂纹。掌握，所以从偏保守的角度

17、，不允许存在裂纹。 裂裂纹纹打打磨磨消消除除后后形形成成的的凹凹坑坑，改改变变了了容容器器原原来来的的应应力力分分布布，故故不不能能简简单单地地采采用用剩剩余余壁壁厚厚进进行行强强度度校校核核的的方方法法，应应根根据国家据国家“八五八五”重点科技攻关研究成果进行评价：重点科技攻关研究成果进行评价： 1 1、若若凹凹坑坑深深度度在在壁壁厚厚余余量量内内，则则该该凹凹坑坑允允许许存存在在。否否则则，应应将将凹凹坑坑长长轴轴长长度度、短短轴轴长长度度及及深深度度分分别别为为2 2A(mm)A(mm)、2B(mm)2B(mm)及及C(mm)C(mm)的半椭球形凹坑，并计算无量纲参数。的半椭球形凹坑，并

18、计算无量纲参数。 2 2、进行无量纲参数计算的凹坑应满足如下条件：、进行无量纲参数计算的凹坑应满足如下条件： 、凹坑表面光滑，周围无其它表面缺陷或埋藏缺陷；、凹坑表面光滑，周围无其它表面缺陷或埋藏缺陷； 、凹坑不靠近几何不连续或存在尖锐棱角度的区域；、凹坑不靠近几何不连续或存在尖锐棱角度的区域； 、容器不承受外压或疲劳载荷；、容器不承受外压或疲劳载荷； *7安全状况等级评定安全状况等级评定 （四）（四） 、T /RT /R小于小于0.180.18的薄壁筒壳或的薄壁筒壳或T/RT/R小于小于0.100.10的薄壁球壳；的薄壁球壳； 、材料满足压力容器设计规定，未发现劣化；、材料满足压力容器设计规

19、定，未发现劣化； 、凹凹坑坑深深度度C C小小于于壁壁厚厚T T的的1/31/3且且小小于于1212mmmm，坑坑底底厚厚度度不不小于小于3 3mmmm； 、凹坑半长凹坑半长A1.4(RT)A1.4(RT)1/21/2； 、凹坑半宽、凹坑半宽B B不小于凹坑深度不小于凹坑深度C C的的3 3倍。倍。 3 3、计算凹坑缺陷无量纲参数、计算凹坑缺陷无量纲参数 G G0 0CACAT (RT)T (RT)1/21/2 式式中中T T为为凹凹坑坑所所在在部部位位容容器器的的计计算算壁壁厚厚( (取取实实测测壁壁厚厚减减去去下下一个使用周期的腐蚀量，一个使用周期的腐蚀量，mm)mm)，R R为容器平均半

20、径为容器平均半径( (mm)mm) 如如果果凹凹坑坑在在允允许许范范围围内内，则则表表明明其其满满足足使使用用要要求求，不不影影响响定定级级；如如果果凹凹坑坑不不在在允允许许范范围围内内，则则需需要要补补焊焊或或者者进进行行应应力力分分析析，补补焊焊合合格格或或应应力力分分析析表表明明不不影影响响安安全全使使用用，可可以以定定为为2 2级级或或3 3级级。对对于于内内壁壁凹凹坑坑，应应考考虑虑腐腐蚀蚀对对凹凹坑坑尺尺寸寸的的影影响响。应应当当强强调调的的是是，在在裂裂纹纹打打磨磨消消除除前前，应应对对打打磨磨后后形形成成的的凹凹坑坑进进行行试试算算，如如果果满满足足凹凹坑坑评评价价的的前前提提

21、条条件件且且凹凹坑坑在在允允许许范范围围内内，则按凹坑进行打磨，反之，按补焊方案进行打磨。则按凹坑进行打磨，反之，按补焊方案进行打磨。*8安全状况等级评定安全状况等级评定 （五）（五） 第四十一条：第四十一条： 1 1、机机械械损损伤伤多多是是制制造造时时遗遗留留下下来来的的，也也有有运运输输或或使使用用过过程程中中管管理理不不善善造造成成的的。这这类类缺缺陷陷一一般般不不会会扩扩展展，如如果果在在其其附附近近未未发发现现异异常常情情况况，则则表表明明压压力力容容器器符符合合使使用用要要求求。一一般般不不影影响响定定级级。有有特特殊殊要要求求的的压压力力容容器器，应应打打磨磨修修复复并并圆圆滑

22、滑过过渡渡，打磨后形成的凹坑按第四十条的规定评定级别。打磨后形成的凹坑按第四十条的规定评定级别。 2 2、工工卡卡具具焊焊迹迹和和电电弧弧灼灼伤伤一一般般不不会会扩扩展展。在在中中、低低强强度度钢钢焊焊制制的的压压力力容容器器中中，如如果果检检验验时时在在工工卡卡具具焊焊迹迹和和电电弧弧灼灼伤伤附附近近未未发发现现裂裂纹纹类类缺缺陷陷，一一般般不不影影响响定定级级；否否则则按按发发现现的的缺缺陷陷进进行行相相应应的的定定级级。有有特特殊殊要要求求的的压压力力容容器器或或由由可可焊焊性性较较差差的的材材料料制制成成的的压压力力容容器器中中如如存存在在工工卡卡具具焊焊迹迹和和电电弧弧灼灼伤伤，应应

23、打磨消除，打磨后形成的凹坑按第四十条的规定评定级别。打磨消除，打磨后形成的凹坑按第四十条的规定评定级别。 3 3、变变形形：压压力力容容器器变变形形会会使使其其应应力力重重新新分分布布，并并有有可可能能造造成成应应力力集集中中。变变形形大大致致可可分分为为非非工工作作载载荷荷引引起起的的变变形形和和工工作作载载荷荷引引起起的的变变形形，前前者者的的危危害害性性较较小小，而而后后者者的的危危害害性性较较大大。如如能能确确保保变变形形不不影影响响使使用用，则则不不影影响响定定级级；否否则则必必须须分析变形原因和危害程度，如不能满足安全要求，定为分析变形原因和危害程度，如不能满足安全要求，定为4 4

24、级级 *9安全状况等级评定安全状况等级评定 （六）（六） 第四十二条第四十二条 咬咬边边是是表表面面缺缺陷陷，容容易易诱诱发发裂裂纹纹，危危害害性性较较大大，因因此此各各规规范范都都严严格格控控制制咬咬边边尺尺寸寸。英英国国PD6493-91PD6493-91焊焊接接结结构构缺缺陷陷验验收收评评定定方方法法指指南南规规定定：在在屈屈服服强强度度小小于于450450MPaMPa，且且最最低低工工作作温温度度下下V V型型缺缺口口夏夏比比冲冲击击功功不不小小于于4040J J的的钢钢制制结结构构中中允允许许存存在在最最大大深深度度小小于于1 1mmmm且且小小于于壁壁厚厚的的10%10%的的咬咬边

25、边；在在其其它它任任何何情情况下，均应将咬边作为平面缺陷进行安全评定。况下，均应将咬边作为平面缺陷进行安全评定。 此此次次检检规规修修订订对对咬咬边边的的规规定定与与原原检检规规相相同同。内内表表面面焊焊缝缝咬咬边边深深度度不不超超过过0.50.5mmmm、咬咬边边连连续续长长度度不不超超过过100100mmmm、且且焊焊缝缝两两侧侧咬咬边边总总长长度度不不超超过过该该焊焊缝缝长长度度的的10%10%时时；外外表表面面焊焊缝缝咬咬边边深深度度不不超超过过1.01.0mmmm、咬咬边边连连续续长长度度不不超超过过l00mml00mm、且且焊焊缝缝两两侧侧咬咬边边总总长长度度不不超超过过该该焊焊缝

26、缝长长度度的的15%15%时时，、对对一一般般压压力力容容器器不不影影响响定定级级，超超过过时时应应予予修修复复；、对对有有特特殊殊要要求求的的压压力力容容器器或或罐罐车车，检检验验时时如如未未查查出出新新生生缺缺陷陷( (如如焊焊趾趾裂裂纹纹) )，可可定定为为2 2级级或或3 3级级，查查出出新新生生缺缺陷陷或或超超过过上上述述要要求求的的，应应予予修修复；复；、低温压力容器不允许有咬边。、低温压力容器不允许有咬边。*10安全状况等级评定安全状况等级评定 （七）（七） 第四十三条第四十三条 1 1、分分散散的的腐腐蚀蚀：压压力力容容器器中中的的常常见见分分散散的的腐腐蚀蚀包包括括：点点腐腐

27、蚀蚀、晶晶间间腐腐蚀蚀、应应力力腐腐蚀蚀、腐腐蚀蚀疲疲劳劳等等，这这种种腐腐蚀蚀形形式式较较均均匀匀腐腐蚀蚀有有更更大大的的危危险险性性，会会使使材材料料的的机机械械性性能能下下降降、促促进进裂裂纹纹的的萌萌生生和和扩扩展展、或或直直接接造造成成压压力力容容器器穿穿孔孔，危危害害性性很很大大，必必须须严严格格控控制制，检检验验时时应应加加以以特特别别的的关关注注。对对点点腐腐蚀，美国蚀，美国NBICNBIC和和API 510API 510规范允许：规范允许： 腐蚀深度不超过壁厚（扣除腐蚀裕量）的腐蚀深度不超过壁厚（扣除腐蚀裕量）的50%50%； 在在直直径径203203mmmm的的范范围围内内

28、，面面积积不不超超过过45.245.2cmcm2 2，沿沿任任一一直直径径连连线线上上点腐蚀长度之和不超过点腐蚀长度之和不超过50.850.8mmmm。 此此次次检检规规修修订订基基本本采采用用了了美美国国API510API510规规范范中中关关于于点点腐腐蚀蚀的的规规定定，但但允允许的点蚀深度要严格一些，为不超过壁厚的许的点蚀深度要严格一些，为不超过壁厚的1/31/3。 对对晶晶间间腐腐蚀蚀、应应力力腐腐蚀蚀或或腐腐蚀蚀疲疲劳劳，应应该该重重点点检检验验腐腐蚀蚀部部位位附附近近是是否否存存在在裂裂纹纹或或诱诱发发裂裂纹纹的的倾倾向向，如如果果存存在在裂裂纹纹或或诱诱发发裂裂纹纹的的倾倾向向，

29、则则应应根根据实际情况另行处理据实际情况另行处理 。 2 2、均均匀匀腐腐蚀蚀：均均匀匀腐腐蚀蚀造造成成压压力力容容器器壁壁厚厚的的整整体体减减薄薄。由由于于压压力力容容器器在在设设计计时时通通常常会会考考虑虑腐腐蚀蚀裕裕量量，并并且且压压力力容容器器的的安安全全系系数数通通常常较较大大，所所以以这这种种腐腐蚀蚀的的危危害害性性相相对对较较小小。如如果果强强度度校校核核合合格格，不不影影响响定定级级；否否则则，需要进行补焊，补焊接合格的，从偏保守的角度，定为需要进行补焊，补焊接合格的，从偏保守的角度，定为2 2级或级或3 3级。级。 3 3、对对于于非非材材质质劣劣化化类类的的局局部部腐腐蚀蚀

30、，可可参参考考第第四四十十条条的的规规定定按按凹凹坑坑评评级级，但必须要充分考虑到在检验周期内腐蚀坑尺寸的变化。但必须要充分考虑到在检验周期内腐蚀坑尺寸的变化。*11安全状况等级评定安全状况等级评定 （八）（八） 第四十四条第四十四条 错错边边和和棱棱角角度度是是压压力力容容器器中中的的常常见见几几何何缺缺陷陷，主主要要影影响响压压力力容容器器的的受受力力状状况况，产产生生应应力力集集中中，国国内内外外各各制制造造标标准准对对于于错错边边和和棱棱角角度度都都有有允允许许范范围围的的规规定定。由由于于这这类类缺缺陷陷是是制制造造过过程程中中产产生生的的，压压力力容容器器在在设设计计时时具具有有较

31、较大大的的安安全全系系数数，当当容容器器不不承承受受疲疲劳劳载载荷荷且且错错边边和和棱棱角角度度附附近近不不存存在在裂裂纹纹、未未熔熔合合、未未焊焊透透等等危危险险性性缺缺陷陷时时，这这种种应应力力集集中中对对容容器器的的安安全全性性影响不大。影响不大。 本本次次修修订订参参照照GB150-98GB150-98的的容容限限值值适适当当放放宽宽给给出出了了一一个个尺尺寸寸范范围围表表，包包含在此范围表内的错边和棱角度的容器，可定为含在此范围表内的错边和棱角度的容器，可定为2 2级或级或3 3级。级。 错错边边和和棱棱角角度度虽虽然然在在上上述述范范围围内内，当当容容器器存存在在疲疲劳劳载载荷荷或

32、或者者错错边边和和棱棱角角度度附附近近存存在在严严重重缺缺陷陷时时，应应力力集集中中将将对对容容器器的的安安全全性性产产生生较较大大影影响响，这这种种影影响响的的程程度度，无无法法通通过过简简单单的的计计算算来来判判定定，必必须须通通过过应应力力分分析析，确确定定容容器器能能否否安安全全使使用用。在在规规定定的的操操作作条条件件下下和和检检验验周周期期内内能能安安全全使使用用的的定为定为4 4级，否则定为级，否则定为5 5级。级。对口处钢材厚度对口处钢材厚度T错边量错边量棱角度棱角度201/3T，且且5（1/10T3），），且且820501/4T，且且T501/6T，且且20对所有厚度锻焊压力

33、容器对所有厚度锻焊压力容器1/6T，且且20*12安全状况等级评定安全状况等级评定 （九（九） 第四十五条第四十五条 1 1、圆圆形形缺缺陷陷：圆圆形形缺缺陷陷是是指指长长宽宽比比不不大大于于3 3的的缺缺陷陷，包包括括气气孔孔、条条孔孔等等。圆圆形形缺缺陷陷是是一一种种体体型型缺缺陷陷，对对焊焊缝缝强强度度的的影影响响较较小小。本本次次修修订订，主主要要是是根根据据中中国国的的国国情情和和长长期期使使用用经经验验，以以目目前前我我国国压压力力容容器器制制造造过过程程中中普普遍遍采采用用的的无无损损检检测测标标准准JB4730-94JB4730-94为为基基础础，对对于于相相应应安安全全状状况

34、况等等级级对对应应的的缺缺陷陷点点数数进进行行了了划划定定。其其中中，适适用用于于只只要要求求局局部部探探伤伤的的压压力力容容器器的的表表3 3和和适适用用于于要要求求全全面面探探伤伤的的压压力力容容器器、低低温温压压力力容容器器和和罐罐车车的的表表4 4均均是是按按GB150-98GB150-98和和JB4730-94JB4730-94放放宽宽1 1级级得得到到的的。由由于于是是制制造造中中产产生生的的非非严严重重危危害害缺缺陷陷，此此次次修修订订，还还给给予予检检验验员员一一定定的的灵灵活活性性，相相应应的的缺缺陷陷尺尺寸寸并并不不对对应应于于唯唯一一的的安安全全等等级级，由由检检验验员根

35、据容器和缺陷的实际情况确定容器的安全等级。员根据容器和缺陷的实际情况确定容器的安全等级。 制制造造标标准准允允许许的的焊焊缝缝埋埋藏藏缺缺陷陷，不不影影响响定定级级，超超出出制制造造标准的圆形缺陷与相应的安全状况等级，见表标准的圆形缺陷与相应的安全状况等级，见表3 3和表和表4 4。 *13安全状况等级评定安全状况等级评定 （九）（九）表表3 3 只要求进行局部无损检测的压力容器（不包括低温容器）只要求进行局部无损检测的压力容器（不包括低温容器） 101010101020102010301030t 10t 101010t15t151515t25t252525t50t505050t100t100

36、t t1001002 2或者或者3 36 6151512122121181827272424333330303939363645454 4或者或者5 5151521212727333339394545101010101020102010301030t 10t 101010t15t151515t25t252525t50t505050t100t100t t1001002 2或者或者3 33 312126 615159 918181212212115152424181827274 4或者或者5 5121215151818212124242727表表4 4 要求进行要求进行100%100%无损检测的压

37、力容器（包括低温容器）无损检测的压力容器（包括低温容器） *14安全状况等级评定安全状况等级评定 （九）（九） 2 2、非非圆圆形形缺缺陷陷是是指指长长宽宽比比大大于于3 3的的缺缺陷陷，包包括括条条形形夹夹渣渣、未未熔熔合合、未未焊焊透透等等。相相对对圆圆形形缺缺陷陷来来讲讲，非非圆圆形形缺缺陷陷的的危危险险性性比比较较大大，尤尤其其是是未未熔熔合合和和未未焊焊透透，很很可可能能在在使使用用过过程程中中引引发发新新的的裂裂纹纹。本本次次对对非非圆圆形形缺缺陷陷的的允允许许范范围围和和相相应应安安全全等等级级进行了修订，主要依据国家进行了修订，主要依据国家“八五八五”攻关课题的研究成果。攻关课

38、题的研究成果。 此外，容检规还增加了如下规定：此外，容检规还增加了如下规定： 、“对所有超标非圆形缺陷均应测定其长度和自身高对所有超标非圆形缺陷均应测定其长度和自身高度，并在下次检验时对缺陷尺寸进行复验。度，并在下次检验时对缺陷尺寸进行复验。”这是因为非圆这是因为非圆形缺陷的最大危害是可能引发新的裂纹，并导致容器破坏，形缺陷的最大危害是可能引发新的裂纹，并导致容器破坏，因此要求每次检验中均对这些超标缺陷进行复验，以判断其因此要求每次检验中均对这些超标缺陷进行复验，以判断其是否扩展。要确定缺陷是否扩展，就要测定缺陷高度，随着是否扩展。要确定缺陷是否扩展，就要测定缺陷高度，随着无损检测技术的发展，

39、缺陷测高已经取得较大的进展。无损检测技术的发展，缺陷测高已经取得较大的进展。 、对于压力容器，如果能通过有效方式确认缺陷是非、对于压力容器，如果能通过有效方式确认缺陷是非活动的，则其长度容限值可增加活动的，则其长度容限值可增加50%50%。这里所指的有效方式，。这里所指的有效方式，既包括缺陷定期的自身高度测量监控，也包括应用声发射、既包括缺陷定期的自身高度测量监控，也包括应用声发射、缺陷应力分析和安全性评价等新技术、新成果。缺陷应力分析和安全性评价等新技术、新成果。 非圆形缺陷与相应的安全状况等级，见表非圆形缺陷与相应的安全状况等级，见表5 5和表和表6 6。*15安全状况等级评定安全状况等级

40、评定 （九（九）表表5 5 一般压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等级一般压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等级 表表6 6 有特殊需要的压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等级有特殊需要的压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等级 缺陷位置缺陷位置缺陷尺寸缺陷尺寸安全状况等级安全状况等级未熔合未熔合未焊透未焊透条状夹渣条状夹渣3 3球壳对接焊缝，圆筒球壳对接焊缝，圆筒体纵焊缝，以及与封体纵焊缝，以及与封头连接的环焊缝头连接的环焊缝H0.1T,H0.1T,且且H2H2。L2TL2TH0.15TH0.15T且且H3H3。L3TL3TH0.2TH0.2T且且H4H4。L6TL6T圆筒体环焊缝圆筒体环焊缝

41、H0.15TH0.15T且且H3H3。L4TL4TH0.2TH0.2T且且H4H4。L6TL6TH0.25TH0.25T且且H5H5。L12TL12T缺陷位置缺陷位置缺陷尺寸缺陷尺寸安全状况等级安全状况等级未熔合未熔合未焊透未焊透条状夹渣条状夹渣3 3或者或者4 4球壳对接焊缝，圆筒球壳对接焊缝，圆筒体纵焊缝，以及与封体纵焊缝，以及与封头连接的环焊缝头连接的环焊缝H0.1T,H0.1T,且且H2H2。L1TL1TH0.15TH0.15T且且H2H2。L2TL2TH0.25TH0.25T且且H2H2。L3TL3T圆筒体环焊缝圆筒体环焊缝H0.15TH0.15T且且H3H3。L2TL2TH0.2T

42、H0.2T且且H4H4。L4TL4TH0.1TH0.1T且且H5H5。L6TL6T*16安全状况等级评定安全状况等级评定 （十）（十） 第四十六条第四十六条 母母材材中中的的夹夹层层如如果果与与自自由由表表面面平平行行，则则可可近近似似看看成成多多层层包包扎扎的的压压力力容容器器，满满足足使使用用条条件件，不不影影响响定定级级；如如果果与与自自由由表表面面的的夹夹角角小小于于1010，即即近近似似与与自自由由表表面面平平行行，其其危危害害性性不不大大，可可以以认认为为满满足足使使用用要要求求，定定为为2 2级级或或3 3级级；如如果果与与自自由由表表面面的的夹夹角角大大于于或或等等于于1010

43、，则则对对压压力力容容器器有有较较大大危危害害，检检验验人人员员可可采采用用超超声声检检测测或或应应力力分分析析等等方方法法综综合合判判定定，确确认认夹夹层层不影响容器安全使用的，可定为不影响容器安全使用的，可定为3 3级，否则定为级，否则定为4 4级或级或5 5级。级。 第四十七条第四十七条 使使用用中中产产生生的的鼓鼓包包，一一般般是是由由于于金金属属局局部部过过热热、局局部部腐腐蚀蚀、局局部部磨磨损损或或局局部部冲冲刷刷使使材材料料强强度度降降低低，厚厚度度变变薄薄所所引引起起的的，或或是是由由于于氢氢原原子子的的作作用用所所引引起起的的，对对压压力力容容器器有有较较大大的的危危害害性性

44、，必必须须查查明明起起因因，并并判判断断其其稳稳定定状状况况，如如果果能能查查明明鼓鼓包包起起因因并并确确定定其其不不再再扩扩展展的的，可可定定为为3 3级级，无无法法查查明明起起因因，或或虽查明起因但仍会继续扩展的，定为虽查明起因但仍会继续扩展的，定为4 4级或级或5 5级。级。*17安全状况等级评定安全状况等级评定 （十一）（十一） 第四十八条第四十八条 耐耐压压试试验验是是对对压压力力容容器器安安全全性性能能的的综综合合测测试试。如如果果耐耐压压试试验验不不合合格格，并并且且是是由由于于压压力力容容器器本本身身的的原原因因造造成成的的不不合合格格，则则表表明明压压力力容容器器的的安安全全

45、性性能能不不合合格格，应应定定为为5 5级级。如如果果进进行行修修复复，修修复复后后必必须须再再次次进进行行耐耐压压试试验验，直到合格为止。直到合格为止。 第四十九条第四十九条 对对于于需需要要进进行行安安全全评评定定的的大大型型关关键键性性压压力力容容器器，应应按按本本规规则则进进行行安安全全状状况况等等级级评评定定，评评定定单单位位应应根根据据安安全全评评定定的的结结果果确确定定容容器器的的安安全全状状况况等级，安全评定程序按压力容器安全技术监察规程第等级，安全评定程序按压力容器安全技术监察规程第139139条规定办理。条规定办理。 、压压力力容容器器使使用用单单位位应应向向国国家家安安全

46、全监监察察机机构构提提出出申申请请。经经主主管管部部门门和当地安全技术监察机构同意。和当地安全技术监察机构同意。 、在在用用压压力力容容器器缺缺陷陷安安全全评评定定采采用用国国家家安安全全监监察察机机构构逐逐项项批批准准的的方方式式。压压力力容容器器使使用用单单位位应应和和国国家家安安全全技技术术监监察察机机构构批批准准的的评评定定单单位位签签定定评定合同。评定单位应具有检验资格。评定合同。评定单位应具有检验资格。 、承承担担在在用用压压力力容容器器缺缺陷陷安安全全评评定定的的评评定定单单位位应应给给出出明明确确的的评评定定结结论，使用期限不超过一个检验周期；论，使用期限不超过一个检验周期；

47、、承担在用压力容器缺陷安全评定单位应对缺陷安全评定结论负责；、承担在用压力容器缺陷安全评定单位应对缺陷安全评定结论负责； 、压压力力容容器器使使用用单单位位持持评评定定报报告告和和结结论论到到当当地地安安全全监监察察机机构构办办理理使使用手续。用手续。*18石化系统压力容器检验概况石化系统压力容器检验概况 压力容器使用量大面广，是国民经济的支柱产业。压力容器使用量大面广，是国民经济的支柱产业。压力容器使用量大面广，是国民经济的支柱产业。压力容器使用量大面广，是国民经济的支柱产业。82828282年年年年国务院发布了国务院发布了国务院发布了国务院发布了 , , , , 实施强制实施强制实施强制实

48、施强制性的许可证制度和产品质量的第三方监督检验制度性的许可证制度和产品质量的第三方监督检验制度性的许可证制度和产品质量的第三方监督检验制度性的许可证制度和产品质量的第三方监督检验制度, , , ,并且将其并且将其并且将其并且将其作为一种政府行为，作为一种政府行为，作为一种政府行为，作为一种政府行为，2003200320032003年国务院又颁布了特种设备安全年国务院又颁布了特种设备安全年国务院又颁布了特种设备安全年国务院又颁布了特种设备安全监察条例。监察条例。监察条例。监察条例。20202020多年来多年来多年来多年来, , , ,通过逐步制订和完善各类法规标准，通过逐步制订和完善各类法规标准

49、，通过逐步制订和完善各类法规标准，通过逐步制订和完善各类法规标准，开展以断裂力学为基础的缺陷评定与寿命预测工作，爆炸事开展以断裂力学为基础的缺陷评定与寿命预测工作，爆炸事开展以断裂力学为基础的缺陷评定与寿命预测工作，爆炸事开展以断裂力学为基础的缺陷评定与寿命预测工作，爆炸事故从七、八十年代的故从七、八十年代的故从七、八十年代的故从七、八十年代的205205205205起起起起/ / / /年降低到九十年代初期年降低到九十年代初期年降低到九十年代初期年降低到九十年代初期130130130130起起起起/ / / /年。年。年。年。目前影响石化企业压力容器安全运行的突出问题有三个：目前影响石化企业

50、压力容器安全运行的突出问题有三个：目前影响石化企业压力容器安全运行的突出问题有三个：目前影响石化企业压力容器安全运行的突出问题有三个： 1 1 1 1、随随随随着着着着高高高高含含含含硫硫硫硫含含含含酸酸酸酸原原原原油油油油加加加加工工工工，石石石石化化化化企企企企业业业业压压压压力力力力容容容容器器器器面面面面临临临临着着着着防防防防止止止止应应应应力力力力腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀、腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀疲疲疲疲劳劳劳劳、氢氢氢氢损损损损伤伤伤伤等等等等破破破破坏坏坏坏方方方方式式式式的的的的新新新新课课课课题题题题，如如如如加加加加氢氢氢氢裂裂裂裂化化化化、加加加加氢氢氢氢重重重重整整整整、加加加加氢氢

51、氢氢精精精精制制制制容容容容器器器器的的的的氢氢氢氢损损损损伤伤伤伤与与与与回回回回火火火火脆脆脆脆化化化化、催催催催化化化化再再再再生生生生器器器器的的的的露露露露点点点点腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀、延延延延迟迟迟迟焦焦焦焦碳碳碳碳塔塔塔塔热热热热疲疲疲疲劳劳劳劳开开开开裂裂裂裂、湿湿湿湿H H H H2 2 2 2S S S S对对对对低低低低合合合合金金金金高高高高强强强强钢钢钢钢设设设设备备备备的的的的应应应应力力力力腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀、冷冷冷冷换换换换设设设设备备备备的的的的clclclcl- - - -腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀、尿尿尿尿素素素素设设设设备备备备的晶间腐蚀、化纤设备的醋酸腐蚀等等；的晶间

52、腐蚀、化纤设备的醋酸腐蚀等等；的晶间腐蚀、化纤设备的醋酸腐蚀等等；的晶间腐蚀、化纤设备的醋酸腐蚀等等； 2 2 2 2、超超超超期期期期服服服服役役役役的的的的、类类类类容容容容器器器器中中中中，安安安安全全全全状状状状况况况况为为为为3 3 3 3级级级级、4 4 4 4级级级级的的的的容器占容器占容器占容器占50%50%50%50%以上，；以上，；以上，；以上，； 3 3 3 3、石石石石化化化化装装装装置置置置与与与与单单单单体体体体设设设设备备备备的的的的大大大大型型型型化化化化必必必必然然然然导导导导致致致致低低低低合合合合金金金金高高高高强强强强钢钢钢钢的广泛应用，但同时会引起裂纹

53、敏感性增强。的广泛应用，但同时会引起裂纹敏感性增强。的广泛应用，但同时会引起裂纹敏感性增强。的广泛应用，但同时会引起裂纹敏感性增强。*19压力容器检验的目的和注意点压力容器检验的目的和注意点 1 1、检验目的、检验目的 、找找出出危危险险源源（缺缺陷陷、损损伤伤）：预预测测可可能能失失效效模模式式强强度度失失效效（脆脆性性破破坏坏、塑塑性性破破坏坏、疲疲劳劳断断裂裂、蠕蠕变变断断裂裂、腐腐蚀蚀断断裂裂）、刚刚度度失失效效、失失稳稳失失效效、泄泄漏漏失失效效；制制定定合合理理的的无无损损检测方案和确定适宜的理化检验方法；探讨无损检测可靠性。检测方案和确定适宜的理化检验方法；探讨无损检测可靠性。

54、、判判断断和和综综合合评评价价：a a、质质量量控控制制标标准准、定定检检规规则则、断断裂裂力力学学为为主主的的缺缺陷陷评评定定；b b、安安全全性性分分析析，包包括括材材料料损损伤伤的的扩扩展展速速率率和和腐腐蚀蚀性性环环境境的的影影响响；c c、装装置置系系统统风风险险评评估估；d d、使使用用寿寿命、检验周期判断及安全状况等级评定命、检验周期判断及安全状况等级评定等等。 2 2、三类主要缺陷及其破坏形式、三类主要缺陷及其破坏形式 、体体积积型型缺缺陷陷：死死缺缺陷陷（制制造造遗遗漏漏埋埋藏藏缺缺陷陷）；活活缺缺陷陷（冲冲刷刷、点点蚀蚀、腐腐蚀蚀）、腐腐蚀蚀与与冲冲刷刷速速率率；、平平面面

55、型型缺缺陷陷：应应力力腐腐蚀蚀裂裂纹纹、氢氢致致开开裂裂、冷冷热热裂裂纹纹、再再热热裂裂纹纹、疲疲劳劳裂裂纹纹、亚亚临临界界扩扩展展速速率率；、弥弥散散型型损损伤伤：白白点点、蠕蠕变变开开裂裂、材材质质劣化、氢腐蚀。材料损伤速率。劣化、氢腐蚀。材料损伤速率。 3 3、检检验验注注意意点点：、设设计计的的特特殊殊要要求求；、选选材材的的特特殊殊要要求求；、制制造造工工艺艺的的特特殊殊要要求求；、使使用用工工况况和和环环境境变变化化；、其它（重要度、设计、制造、安装、使用管理水平等其它（重要度、设计、制造、安装、使用管理水平等）。）。 *20压力容器的主要失效模式压力容器的主要失效模式 压力容器失

56、效大致可分为强度失效、刚度失效、失稳失压力容器失效大致可分为强度失效、刚度失效、失稳失效、泄漏失效四类。其中强度失效是最主要失效形式（包括效、泄漏失效四类。其中强度失效是最主要失效形式（包括韧性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、蠕变断裂、腐蚀断裂）。韧性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、蠕变断裂、腐蚀断裂）。 、韧性断裂是指压力容器在载荷作用下，应力水平达、韧性断裂是指压力容器在载荷作用下，应力水平达到或接近材料强度极限时发生的断裂。（选用材料、壁厚不到或接近材料强度极限时发生的断裂。（选用材料、壁厚不当，腐蚀减薄、超压运行等）当，腐蚀减薄、超压运行等） 、脆性断裂是指变形量很小，应力值远低于材料强度、脆性断

57、裂是指变形量很小，应力值远低于材料强度极限时发生的断裂。（选材、焊接热处理不当，材料低温、极限时发生的断裂。（选材、焊接热处理不当，材料低温、高温脆化，存在缺陷。）。高温脆化，存在缺陷。）。 、疲劳断裂是指在交变载荷作用下，经一定循环次数、疲劳断裂是指在交变载荷作用下，经一定循环次数后产生裂纹或断裂。（结构不良、操作失当，制造质量差。）后产生裂纹或断裂。（结构不良、操作失当，制造质量差。） 、蠕变断裂指高温下长期受载，随时间增加不断出现、蠕变断裂指高温下长期受载，随时间增加不断出现变形，最终导致压力容器的断裂失效。（焦炭塔筒体变形。）变形，最终导致压力容器的断裂失效。（焦炭塔筒体变形。） 、腐

58、蚀断裂：因均匀和局部腐蚀引起的断裂有明显的、腐蚀断裂：因均匀和局部腐蚀引起的断裂有明显的变形，具有明显的韧性断裂特征，因晶间腐蚀、应力腐蚀引变形，具有明显的韧性断裂特征，因晶间腐蚀、应力腐蚀引起的断裂没有明显的变形，具有明显的脆性断裂特征。起的断裂没有明显的变形，具有明显的脆性断裂特征。 *21安全评估与寿命预测技术进展安全评估与寿命预测技术进展 1 1、七十年代，合肥通用所等单位率先将断裂力学用于在、七十年代，合肥通用所等单位率先将断裂力学用于在用压力容器的缺陷评估与寿命预测，编制用压力容器的缺陷评估与寿命预测，编制CVDA-84CVDA-84规范，该规规范，该规范与国外同期的缺陷评定规范（

59、如日本范与国外同期的缺陷评定规范（如日本WES-2805WES-2805、英国英国BS-BS-PD6493PD6493、国际焊接学会国际焊接学会IIW-X-749-74IIW-X-749-74等）是建立在以等）是建立在以D-MD-M模型模型和宽板试验为基础的和宽板试验为基础的CODCOD设计曲线基础之上，是安全的工程评设计曲线基础之上，是安全的工程评定方法。定方法。 2 2、CVDACVDA主要针对非高应变区裂纹状缺陷，对体积型缺陷主要针对非高应变区裂纹状缺陷，对体积型缺陷以及接管高应变区缺陷过于保守。以及接管高应变区缺陷过于保守。 “ “七五、八五七五、八五” ” 期间在期间在J J积分失效

60、评定曲线和通用失效评定曲线的断裂评定方法、体积分失效评定曲线和通用失效评定曲线的断裂评定方法、体积型缺陷极限载荷与安定性分析评估研究、接管高应变区缺积型缺陷极限载荷与安定性分析评估研究、接管高应变区缺陷安全评估方法及综合安全状况等级评定研究等方面取得突陷安全评估方法及综合安全状况等级评定研究等方面取得突破，破， 3 3、国标含缺陷压力容器安全评定对体积性缺陷评定、国标含缺陷压力容器安全评定对体积性缺陷评定采用了极限载荷与安全性分析为基础的研究成果，对平面缺采用了极限载荷与安全性分析为基础的研究成果，对平面缺陷断裂评定采用三级技术路线。陷断裂评定采用三级技术路线。 4 4、“九五九五”开展在用重

61、要压力容器寿命预测技术研开展在用重要压力容器寿命预测技术研究课题，重点考虑介质腐蚀和工艺环境对压力容器安全性究课题，重点考虑介质腐蚀和工艺环境对压力容器安全性影响。影响。*22安全评估与寿命预测技术进展安全评估与寿命预测技术进展 在用压力容器抗应力腐蚀开裂技术研究，通过在用压力容器抗应力腐蚀开裂技术研究，通过07MnCrMoVR07MnCrMoVR 16 16MnRMnR钢对钢对H H2 2S S和和OCr18Ni9OCr18Ni9、00Cr17Ni14Mo200Cr17Ni14Mo2钢对钢对ClCl等典型钢种和介质的应力腐等典型钢种和介质的应力腐蚀敏感性、开裂及裂纹扩展速率蚀敏感性、开裂及裂

62、纹扩展速率( (da/dt)da/dt)的影响因素及控制参量的研究，的影响因素及控制参量的研究，探索防止或减缓产生探索防止或减缓产生SSCCSSCC的方法，以提出抗应力腐蚀安全评估工程方法；的方法，以提出抗应力腐蚀安全评估工程方法； 在在用用压压力力容容器器在在典典型型介介质质中中腐腐蚀蚀疲疲劳劳剩剩余余寿寿命命评评估估技技术术研研究究，通通过过常常用用钢钢种种腐腐蚀蚀裂裂纹纹扩扩展展速速率率的的收收集集分分析析与与试试验验验验证证相相结结合合，提提出出腐腐蚀蚀疲劳安全评估的指导性意见；疲劳安全评估的指导性意见； 典典型型临临氢氢装装置置氢氢损损伤伤评评定定与与寿寿命命预预测测技技术术，利利用

63、用挂挂片片研研究究2.252.25Cr-1MoCr-1Mo材材料料氢氢脆脆与与回回火火脆脆化化及及氢氢致致裂裂纹纹扩扩展展机机理理，提提出出热热壁壁加加氢氢反反应器氢损伤评价方法、提高寿命措施及剩余寿命评定方法；应器氢损伤评价方法、提高寿命措施及剩余寿命评定方法； 应应变变疲疲劳劳剩剩余余寿寿命命技技术术研研究究，以以循循环环J J积积分分作作为为应应变变疲疲劳劳裂裂纹纹扩扩展展速速率率参参量量并并研研究究其其工工程程计计算算结结果果，结结合合模模拟拟试试样样试试验验研研究究，考考虑虑外外载载影响提出寿命评估方法；影响提出寿命评估方法； 实实用用延延寿寿技技术术研研究究，将将表表面面技技术术用

64、用于于压压力力容容器器的的延延寿寿领领域域，利利用用表表面面改改性性、表表面面涂涂、镀镀、覆覆技技术术隔隔离离或或减减缓缓介介质质环环境境对对压压力力容容器器的的作作用用。其研究成果，将使我国压力容器评定与寿命预测技术进一步完善。其研究成果，将使我国压力容器评定与寿命预测技术进一步完善。 1998199820002000年年，合合肥肥通通用用所所、华华东东理理工工大大学学、浙浙江江工工业业大大学学等等单单位位，对对二二十十余余家家大大型型企企业业的的近近千千台台带带缺缺陷陷压压力力容容器器进进行行了了安安全全评评估估，尤尤其其是是对对四四十十余余台台高高温温高高压压临临氢氢环环境境下下压压力力

65、容容器器，百百余余台台湿湿H H2 2S S环环境境及及无无水水液液氨氨环环境境下下压压力力容容器器，二二十十余余台台硝硝酸酸盐盐环环境境下下催催化化再再生生器器等等的的安安全全评评估估与与综综合延寿技术应用取得了重大进展合延寿技术应用取得了重大进展*23压力容器装置系统风险评价技术压力容器装置系统风险评价技术 风风险险评评估估RBIRBI技技术术是是近近三三十十年年来来国国际际上上新新兴兴的的一一门门学学科科，其其基基本本思思路路是是采采用用系系统统论论的的原原理理和和方方法法，对对系系统统中中固固有有的的或或潜潜在在的的危危险险发发生生的的可可能能性性与与后后果果进进行行科科学学分分析析的

66、的基基础础上上，给给出出风风险险排排序序找找出出薄薄弱弱环环节节，以以确确保保本本质质安安全全和和减减少少运运行行费费用用为目标，优化检验策略的一种管理方式。为目标，优化检验策略的一种管理方式。 上上个个世世纪纪九九十十年年代代初初期期，欧欧美美二二十十余余家家石石化化企企业业集集团团为为了了在在安安全全的的前前提提下下降降低低运运行行成成本本，共共同同发发起起资资助助美美国国石石油油学学会会( (API)API)开开展展RBIRBI在在石石化化企企业业( (主主要要是是炼炼油油厂厂) )的的应应用用研研究究工工作作。19961996年年APIAPI公公布布了了RBIRBI基基本本资资源源文文

67、件件API API BRD BRD 581581的的草草案案，20002000年年5 5月月又又公公布布API API 581581正正式式文文件件。20022002年年5 5月月正正式式颁颁布布了了RBIRBI标标准准API API RP RP 580580。十十多多年年来来，西西方方发发达达国国家家甚甚至至亚亚洲洲的的韩韩国国、新新加加坡坡等等国国家家和和地地区区的的石石化化炼炼油油厂厂广广泛泛应应用用了了RBIRBI方方法法进进行行成成套套装装置置中中的的承承压压设设备备的的检检验验与与维维修修，使使得得风风险险和和检检验验维维修修费费用都大幅度下降。用都大幅度下降。 鉴鉴于于传传统统的

68、的检检验验维维修修规规程程是是基基于于保保守守的的安安全全考考虑虑，未未将将经经济济性性和和安安全全性性以以及及可可能能存存在在的的失失效效风风险险有有机机地地结结合合起起来来，检验的频率和程度和受检设备的风险不相称；常规检验不是检验的频率和程度和受检设备的风险不相称；常规检验不是 *24压力容器装置系统风险评价技术压力容器装置系统风险评价技术 系系统统化化的的针针对对高高风风险险设设备备；运运行行的的经经济济性性要要求求延延长长每每次次停停机机检检验验的的间间隔隔周周期期。因因此此随随着着诊诊断断技技术术的的发发展展和和设设备备多多年年的的运运行行经经验验，这这种种新新型型的的风风险险检检验

69、验概概念念被被引引进进国国际际上上大大中中型型石石化化能能源源工工业业，用用于于提提高高设设备备运运行行的的可可靠靠性性并并降降低低检检验验成成本本，并并经经过过实实践践检检验验被被证证明明为为一一种种高高效效的的风风险险分分析析工工具具：风风险险评评估估所所提提供供的的成成果果是是优优化化的的检检验验策策略略，即即通通过过识识别别可可能能的的潜潜在在高高风风险险概概率率的的设设备备，采采用用针针对对性性的的检检验验技技术术来来进进行行检检测测，编编制制与风险相适应的检验规程。与风险相适应的检验规程。 自自上上世世纪纪末末期期中中国国有有关关高高校校与与研研究究机机构构引引入入RBIRBI概概

70、念念，中中国国国国家家科科技技部部及及中中国国石石化化也也设设立立多多项项科科研研项项目目支支持持这这项项工工作作，20002000年前后开展了一些定性年前后开展了一些定性RBIRBI工作，取得了一些成效。工作，取得了一些成效。 20032003年年3 3月月合合肥肥通通用用机机械械研研究究所所压压力力容容器器检检验验站站( (GMRI)GMRI)、法法国国国国际际检检验验局局( (BV)BV)与与中中国国石石化化茂茂名名分分公公司司组组成成项项目目组组，采采用用BVBV先先进进的的软软件件及及数数据据库库，首首次次在在中中国国国国内内石石化化企企业业开开展展定定量量RBIRBI的的应应用用工

71、工作作，进进行行高高温温高高压压化化工工、石石化化工工艺艺过过程程装装置置风风险险评评估估 ( (包包括括大大连连WEPEC WEPEC ARDSARDS装装置置，金金陵陵石石化化凡凡士士林林加加氢氢装装置置，茂茂名名石石化化公公司司乙乙烯烯裂裂解解装装置置和和炼炼油油加加氢氢裂裂化化装装置置等等) )解解决决实实际际生产问题。生产问题。 *25检验方案（一）检验方案（一） 1 1、设备的基本参数：主要包括设计压力、使用压力、设计温、设备的基本参数：主要包括设计压力、使用压力、设计温度、使用温度、压力容器结构规格、材质、使用介质、压力度、使用温度、压力容器结构规格、材质、使用介质、压力容器类别

72、、保温层。容器类别、保温层。 2 2、检验依据：、检验依据： 3 3、检检验验准准备备：检检验验单单位位的的技技术术方方案案、设设备备、人人员员准准备备；现现场场联联系系协协调调人人员员的的确确定定；被被检检设设备备的的停停工工、盲盲板板、置置换换、搭搭架架、打磨。打磨。 4 4、检检验验质质保保体体系系： 人人员员情情况况：技技术术负负责责人人、项项目目负负责责人人、检检验验责责任任工工程程师师、无无损损检检测测责责任任工工程程师师、理理化化责责任任工工程程师师、安全员。安全员。 质保体系有效运转。质保体系有效运转。 5 5、原原始始资资料料审审查查：设设计计文文件件图图纸纸、材材料料质质保

73、保书书、制制造造质质保保书书、安安装装质质保保书书、使使用用工工况况、实实际际工工艺艺参参数数、历历次次检检验验报报告告、修修理改造记录和历次事故处理报告。理改造记录和历次事故处理报告。 6 6、宏宏观观检检验验：结结构构形形式式检检查查；几几何何尺尺寸寸检检查查；表表面面情情况况检检查查（腐蚀、泄漏、保温层、衬里、裂纹、咬边、局部变形）。（腐蚀、泄漏、保温层、衬里、裂纹、咬边、局部变形）。 7 7、超声测厚：、超声测厚： *26检验方案检验方案( (二二) )8 8、无损检测：（、无损检测：（RTRT、UTUT、MTMT、PTPT）9 9、材材料料检检验验: : 化化学学成成份份、金金相相检

74、检验验、硬硬度度、铁铁素素体体含含量量检检验验、晶晶间间腐腐蚀蚀试试验验、能能谱谱试试验验、光光谱谱试试验验、X X、J J系系数数测测定定、裂裂纹纹断口取样等等。断口取样等等。1010、强度校核：、强度校核：1111、缺缺陷陷评评定定：压压力力容容器器及及压压力力管管道道安安全全评评估估与与寿寿命命预预测测技技术术和和标标准准规规范范，目目前前国国内内主主要要用用ASMEASME第第十十篇篇：IWB3640IWB3640用用于于奥奥氏氏体压力管道、体压力管道、IWB3650IWB3650用于铁素体压力管道。用于铁素体压力管道。1212、缺陷处理；、缺陷处理；1313、水水压压试试验验；耐耐压

75、压试试验验是是利利用用水水或或其其他他的的加加压压介介质质，采采用用比比设设计计压压力力还还要要高高的的试试验验压压力力对对压压力力容容器器的的焊焊缝缝、接接管管和和母母材材进进行行一一次次综综合合性性的的评评价价，检检查查压压力力容容器器是是否否有有渗渗漏漏和和明明显显的的塑性变形，以验证其整体强度是否满足设计要求。塑性变形，以验证其整体强度是否满足设计要求。1414、气密性试验；、气密性试验；1515、安全附件检验（检验单位校验或是用户自行处理）；、安全附件检验（检验单位校验或是用户自行处理）；1616、安全状况等级和检验周期的确定。、安全状况等级和检验周期的确定。 *27典型压力容器在用

76、检验（一）典型压力容器在用检验（一）多层热套式压力容器的在用检验多层热套式压力容器的在用检验 在在石石油油化化工工等等工工业业领领域域中中广广泛泛地地使使用用着着各各种种多多层层热热套套式式压压力力容容器器，因因为为使使用用工工况况恶恶劣劣，受受力力情情况况苛苛刻刻，很很容容易易发发生生灾灾难难性性事事故故，因因此此对对该该类类容器的定期在用检测就成了保证设备安全运行的关键性环节。容器的定期在用检测就成了保证设备安全运行的关键性环节。 齐鲁化工二厂氨合成塔进出口物料换热器齐鲁化工二厂氨合成塔进出口物料换热器 1 1、主主要要技技术术参参数数：操操作作压压力力：22.822.8MpaMpa；操操

77、作作温温度度：160160；容容器器规规格格：10501050（127127）1429414294；材材质质：K-TEN60MAK-TEN60MA；屈屈强强比比：0.9280.928；介质：氮气、氢气。介质：氮气、氢气。19741974年神户制钢所制造。年神户制钢所制造。 2 2、齐齐鲁鲁检检测测中中心心检检测测发发现现：环环缝缝发发现现多多条条裂裂纹纹，深深度度在在3030mmmm左左右右。纵纵焊焊部部分分裂裂纹纹已已裂裂到到根根部部。板板材材发发现现大大面面积积龟龟裂裂，外外表表面面第第一一层层层层板板已已裂穿。裂穿。 3 3、检检验验和和处处理理：利利用用小小K K值值的的聚聚焦焦斜斜探

78、探头头、双双晶晶直直探探头头、双双晶晶斜斜探探头头、大大直直径径的的聚聚焦焦直直探探头头、小小直直径径的的直直探探头头等等对对环环缝缝进进行行超超声声检检测测；。MTMT检检测测表表面面裂裂纹纹；、进进行行强强度度和和失失效效分分析析。、焊焊接接返返修修：对对环环焊焊缝缝、纵纵焊焊缝缝进进行行焊焊接接返返修修和和局局部部处处理理；对对板板材材多多条条龟龟裂裂采采取取两两端端打打止止裂裂孔孔的的方方法法，避避免免裂裂纹纹扩扩展展；由由于于内内壁壁不不能能进进入入，无无法法进进行行热热处处理理，因因此此在在核核算强度满足的条件下，采用奥氏体钢焊条进行补焊。算强度满足的条件下，采用奥氏体钢焊条进行补

79、焊。 经经检检验验和和失失效效分分析析后后，目目前前已已安安全全使使用用一一个个检检验验周周期期，取取得得较较好好的的经济效益和社会效益。经济效益和社会效益。 *28典型压力容器在用检验（二）典型压力容器在用检验（二）在用催化再生器应力腐蚀开裂检验在用催化再生器应力腐蚀开裂检验 近近年年来来，石石化化企企业业已已有有近近二二十十套套再再生生器器系系统统发发生生了了裂裂纹纹，裂裂纹纹一一般般位位于于内内壁壁焊焊缝缝与与保保温温钉钉附附近近，经经调调查查，研研究究、测测试试分分析析已已确确认认，再再生生系系统统设备焊缝裂纹为再生烟气酸性冷凝液中的设备焊缝裂纹为再生烟气酸性冷凝液中的NONO- -3

80、 3引起的应力腐蚀裂纹。引起的应力腐蚀裂纹。 1 1、主主要要特特征征：烟烟气气露露点点温温度度高高于于壁壁温温时时，形形成成含含硝硝酸酸盐盐的的酸酸性性水水溶溶液液；再再生生器器操操作作压压力力较较低低，往往往往焊焊前前不不预预热热、焊焊后后不不热热处处理理，有有很很大大的的残残余余应应力力；硝硝酸酸盐盐酸酸性性溶溶度度环环境境构构成成阳阳极极溶溶解解型型应应力力腐腐蚀蚀开开裂裂环环境境；、金金相相与与断断口口分分析析表表明明裂裂纹纹为为沿沿晶晶开开裂裂，明明显显的的应应力力腐腐蚀蚀开开裂裂特特征。征。 2 2、内表面裂纹的超声波检测、内表面裂纹的超声波检测 在在运运行行状状态态或或不不打打

81、开开内内衬衬的的情情况况下下，超超声声波波检检测测是是从从容容器器外外壁壁发发现现内内表面应力腐蚀裂纹并确定其深度（裂纹自身高度）的最为合适的方法。表面应力腐蚀裂纹并确定其深度（裂纹自身高度）的最为合适的方法。 3 3、预预防防对对策策：、定定期期对对再再生生器器的的烟烟气气成成份份、露露点点温温度度、冷冷凝凝液液PHPH值值及及壁壁温温测测试试分分析析；、升升壁壁温温避避开开应应力力腐腐蚀蚀环环境境；、降降低低焊焊缝缝中中的的焊接残余应力；焊接残余应力；、定期对再生器进行在线超声波检测。、定期对再生器进行在线超声波检测。 在在中中石石化化、中中石石油油系系统统对对二二十十余余台台、套套再再生

82、生器器、沉沉降降器器、三三旋旋分分离离器器进进行行了了不不卸卸剂剂情情况况下下的的检检测测或或带带温温带带压压在在线线检检测测，其其中中1616台台发发现现了了裂裂纹纹。由由于于在在线线检检测测工工作作条条件件苛苛刻刻（温温度度较较高高），只只能能采采用用抽抽查查方方式式，在在线线检检测测可可以以帮帮助助业业主主制制定定检检修修计计划划，确确定定停停车车检检修修时时间间和和确确定定拆拆除除内内衬衬的的部部位，从安全性和经济性两个角度为业主解决了生产中的问题。位，从安全性和经济性两个角度为业主解决了生产中的问题。 *29典型压力容器在用检验（三）典型压力容器在用检验（三）在用热壁加氢反应器的检验

83、在用热壁加氢反应器的检验 加氢裂化反应器是炼油、化工行业关键设备。通常在高加氢裂化反应器是炼油、化工行业关键设备。通常在高温、高压、临氢条件温、高压、临氢条件( (所谓高温、高压、临氢条件是指温度所谓高温、高压、临氢条件是指温度250250，氢分压，氢分压1.41.4MPaMPa）下工作，使用条件十分恶劣。下工作，使用条件十分恶劣。 1 1、我国是在、我国是在8080年代初开始由国外引进热壁加氢反应器，并於年代初开始由国外引进热壁加氢反应器，并於8989年在国内制造了第一台年在国内制造了第一台560560吨级锻焊式热壁加氢反应器，目吨级锻焊式热壁加氢反应器，目前的制造能力已达到千吨级，（煤化工

84、使用的热壁加氢反应前的制造能力已达到千吨级，（煤化工使用的热壁加氢反应器）。据不完全统计国内在用热壁加氢反应器已达上百台。器）。据不完全统计国内在用热壁加氢反应器已达上百台。 2 2、热壁加氢反应器主要是由、热壁加氢反应器主要是由2 22525Cr-1MoCr-1Mo钢材和锻件制成的钢材和锻件制成的（目前国内开始大量使用（目前国内开始大量使用3 3Cr-1Mo-1/4V-Ti-BCr-1Mo-1/4V-Ti-B材料制造热壁加材料制造热壁加氢反应器，设计温度可以达到氢反应器，设计温度可以达到450450），设计壁厚大致在在），设计壁厚大致在在8080240240mmmm范围内，内壁堆焊两层奥氏体

85、不锈钢堆焊层（范围内，内壁堆焊两层奥氏体不锈钢堆焊层（347347盖盖面、面、309309过渡层），设计压力为过渡层），设计压力为8 82020MPaMPa，设计温度大致在设计温度大致在370370410410，工作介质主要是，工作介质主要是H H2 2、油、油、H H2 2S S等。等。 3 3、由于热壁加氢反应器主体材料面临着介质腐蚀、应力腐、由于热壁加氢反应器主体材料面临着介质腐蚀、应力腐蚀、氢腐蚀、氢脆、回火脆化和蠕变脆化等一系列问题，同蚀、氢腐蚀、氢脆、回火脆化和蠕变脆化等一系列问题，同时目前国内的热壁加氢反应器已使用了时目前国内的热壁加氢反应器已使用了6 62020年，其危险性在年

86、，其危险性在逐年递增。逐年递增。 *30加氢裂化装置损伤形态加氢裂化装置损伤形态 1 1、氢损伤、氢损伤 高温、高压、临氢的运行环境使得热壁加氢反应器的器高温、高压、临氢的运行环境使得热壁加氢反应器的器壁在运行过程中吸收了一定量的的氢，当反应器停工后，就壁在运行过程中吸收了一定量的的氢，当反应器停工后，就有一部分残余氢在反应器的器壁之中，这些残留氢就有可能有一部分残余氢在反应器的器壁之中，这些残留氢就有可能在反应器中引起亚临界裂纹扩展，甚至引起脆性破坏。在反应器中引起亚临界裂纹扩展，甚至引起脆性破坏。 2 2、堆焊层表面裂纹、堆焊层表面裂纹 不不锈锈钢钢堆堆焊焊层层金金属属的的表表面面裂裂纹纹

87、表表现现在在表表面面产产生生并并向向母母材材方方向向扩扩展展。堆堆焊焊层层的的表表面面裂裂纹纹一一般般出出现现在在可可能能存存在在的的三三相相应应力的内件支撑表面，通常具有以下特征：力的内件支撑表面，通常具有以下特征： 、裂纹一般出现在热壁反应器的内部支撑凸台部位；、裂纹一般出现在热壁反应器的内部支撑凸台部位； 、裂纹以环向裂纹和龟裂为主；、裂纹以环向裂纹和龟裂为主； 、铁素体含量偏高或偏低的部位容易出现裂纹；、铁素体含量偏高或偏低的部位容易出现裂纹； 、裂纹从热壁加氢反应器堆焊层的表面向内部扩展，、裂纹从热壁加氢反应器堆焊层的表面向内部扩展， 扩扩展展较较为为严严重重的的表表面面裂裂纹纹会会

88、穿穿透透347347堆堆焊焊层层，大大部部分分中中止止在在347347与与309309堆堆焊焊层层的的界界面面上上，但但也也有有极极少少数数的的裂裂纹纹会会穿穿透透309309过渡层。过渡层。 *31照片1 堆焊层裂纹宏观形貌 3 照片2 堆焊层裂纹微观形貌 200 3 3、连多硫酸应力腐蚀开裂、连多硫酸应力腐蚀开裂 在临氢设备中，由连多硫酸（在临氢设备中，由连多硫酸（H H2 2S SX XO O6 6，X X3 36 6）引起不引起不锈钢应力腐蚀开裂更具危险性。在高温硫化氢和氢介质环锈钢应力腐蚀开裂更具危险性。在高温硫化氢和氢介质环境下生成的硫化铁在反应器停止运转或检修时，与出现的境下生成

89、的硫化铁在反应器停止运转或检修时，与出现的水分和空气中的氧发生反应生成了连多硫酸，一定的拉伸水分和空气中的氧发生反应生成了连多硫酸，一定的拉伸应力就可能引起奥氏体不锈钢开裂。应力就可能引起奥氏体不锈钢开裂。*32照片3 人孔顶盖密封槽底裂纹形貌 60 照片4 人孔顶盖密封槽底裂纹微观形貌 200 鉻钼钢的回火脆化鉻钼钢的回火脆化 Cr CrMoMo钢长时间地保持在钢长时间地保持在325325575575或在该温度范围缓慢或在该温度范围缓慢地冷却时，出现材料损坏、性能劣化现象，通常称之为高温回地冷却时，出现材料损坏、性能劣化现象，通常称之为高温回火脆化。它产生的主要原因是由于钢中的微量不纯元素在

90、原奥火脆化。它产生的主要原因是由于钢中的微量不纯元素在原奥氏体晶界偏析，使晶界凝集力下降。其特征是沿晶破坏形态、氏体晶界偏析，使晶界凝集力下降。其特征是沿晶破坏形态、冲击韧性的降低和脆性转变温度向高温侧迁移。除化学成分影冲击韧性的降低和脆性转变温度向高温侧迁移。除化学成分影响外，热处理工艺、加工工艺、强度大小、塑性变形、碳化物响外，热处理工艺、加工工艺、强度大小、塑性变形、碳化物形态、使用时的操作温度等许多因素也都会影响到材料的回火形态、使用时的操作温度等许多因素也都会影响到材料的回火脆性。回火脆化是可逆的，将脆化的材料加热到脆性。回火脆化是可逆的，将脆化的材料加热到600600以上急冷，以上

91、急冷，钢材可以恢复原来的韧性；但一旦产生裂纹则是不可逆的。钢材可以恢复原来的韧性；但一旦产生裂纹则是不可逆的。 *33典型压力容器在用检验（三）典型压力容器在用检验（三）在用热壁加氢反应器的检验在用热壁加氢反应器的检验 堆焊层剥离：堆焊层剥离： 剥离现象产生属于氢脆的范围，堆焊层和母材之间的界面在正常操剥离现象产生属于氢脆的范围，堆焊层和母材之间的界面在正常操作过程中积累了比二侧多得多的氢，停工冷却时来不及逸出被冻在界面作过程中积累了比二侧多得多的氢，停工冷却时来不及逸出被冻在界面上。且冷却后的反应器氢不断往界面处浓缩，产生很大的垂直应力，有上。且冷却后的反应器氢不断往界面处浓缩，产生很大的垂

92、直应力，有人测试过大约有人测试过大约有1414kg/mmkg/mm2 2的垂直应力。加上两者金属的热膨胀系数之差，的垂直应力。加上两者金属的热膨胀系数之差，在冷却时内壁比外壁降温快，产生大的切向应力。由于材料氢脆现象等在冷却时内壁比外壁降温快，产生大的切向应力。由于材料氢脆现象等因素的叠加，在比较薄弱的部位产生剥离。因素的叠加，在比较薄弱的部位产生剥离。 不锈钢堆焊层的剥离裂纹具有以下特征不锈钢堆焊层的剥离裂纹具有以下特征 、剥离裂纹出现在不锈钢堆焊层与母材熔合面的堆焊层一侧，沿、剥离裂纹出现在不锈钢堆焊层与母材熔合面的堆焊层一侧，沿着生长在熔合面上粗大奥氏体晶粒的晶界形成和发展，其性质属氢脆

93、断着生长在熔合面上粗大奥氏体晶粒的晶界形成和发展，其性质属氢脆断口。口。 、两条焊道的搭接部位为剥离裂纹最容易出现的部位，剥离裂纹、两条焊道的搭接部位为剥离裂纹最容易出现的部位，剥离裂纹大多为片状，且基本平行于堆焊层的熔合面。大多为片状，且基本平行于堆焊层的熔合面。 、堆焊层剥离裂纹的产生与热壁加氢反应器的制造和使用过程息、堆焊层剥离裂纹的产生与热壁加氢反应器的制造和使用过程息息相关，制造中影响堆焊层剥离的因素包括堆焊材料，焊接工艺，热处息相关，制造中影响堆焊层剥离的因素包括堆焊材料，焊接工艺，热处理等，使用中影响因素主要为操作工况。理等，使用中影响因素主要为操作工况。*34典型压力容器在用检

94、验（三）典型压力容器在用检验（三）在用热壁加氢反应器的检验在用热壁加氢反应器的检验1 1、对对于于不不锈锈钢钢堆堆焊焊金金属属表表面面裂裂纹纹的的检检验验，主主要要采采用用目目视视和和渗渗透透检检测测。首首先先应应找找出出返返修修部部位位，并并对对返返修修部部位位和和其其它它典典型型部部位位进进行行铁铁素素体体含含量量分分析析。对于铁素体含量较高和返修部位应作为渗透检测的重点。对于铁素体含量较高和返修部位应作为渗透检测的重点。2 2、不锈钢堆焊层剥离裂纹的检验。、不锈钢堆焊层剥离裂纹的检验。3 3、对对于于主主焊焊缝缝来来说说，由由于于筒筒体体母母材材和和焊焊缝缝的的回回火火脆脆化化，造造成成

95、韧韧性性降降低低，一一些些较较小小的的缺缺陷陷就就有有可可能能得得到到较较快快的的扩扩展展而而引引起起反反应应器器失失效效，而而热热壁壁加加氢氢反反应应器器的的强强度度主主要要是是由由筒筒体体母母材材和和主主焊焊缝缝来来保保证证的的。因因此此对对反反应应器器主主焊焊缝的检测要求相应就比较高。缝的检测要求相应就比较高。4 4、利利用用纵纵波波斜斜探探头头由由外外壁壁检检测测堆堆焊焊层层皮皮下下裂裂纹纹，利利用用双双斜斜探探头头由由内内壁壁进进行行补补充充检检验验，同同时时利利用用双双晶晶直直探探头头由由内内壁壁检检测测堆堆焊焊层层内内缺缺陷陷，以以消消除除氢氢脆脆开裂和皮下裂纹的危险性。开裂和皮

96、下裂纹的危险性。5 5、奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢硫硫化化物物应应力力腐腐蚀蚀开开裂裂的的检检验验一一般般说说可可采采用用荧荧光光着着色色检检测测和和涡涡流流检检测测。对对于于渗渗透透检检测测很很难难发发现现的的一一些些微微细细裂裂纹纹，也也可可以以利利用用金金相相检检验来发现和评价。验来发现和评价。6 6、 TP321TP321不锈钢焊接管不锈钢焊接管相脆化检验。相脆化检验。7 7、长长期期服服役役在在316316到到594594的的奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢铸铸件件，会会导导致致部部分分奥奥氏氏体体向向马马氏氏体体转转变变。引引起起脆脆化化，其其特特征征是是铁铁磁磁量量增增加加、硬硬度度增增加

97、加，在在等等于于或或低低于于使用温度时延伸率和韧性下降。夏比使用温度时延伸率和韧性下降。夏比V V型缺口冲击韧性值会显著降低。型缺口冲击韧性值会显著降低。*35典型压力容器在用检验（三）典型压力容器在用检验（三）在用热壁加氢反应器的检验在用热壁加氢反应器的检验 1 1、不锈钢堆焊层表面裂纹的扩展模式及安全分析、不锈钢堆焊层表面裂纹的扩展模式及安全分析 裂裂纹纹从从热热壁壁加加氢氢反反应应器器堆堆焊焊层层的的表表面面向向内内部部扩扩展展，扩扩展展较较为为严严重重的的表表面面裂裂纹纹会会穿穿透透347347堆堆焊焊层层，大大部部分分中中止止在在347347与与309309堆堆焊焊层层的的界界面面上

98、上。比比较较浅浅的的表表面面裂裂纹纹打打磨磨消消除除，深深的的表表面面裂裂纹纹测测定定深深度度。对对于于接接近近穿穿透透309309堆堆焊焊层层的的表表面面裂裂纹纹应应监监控控。对接近母材裂纹扩展模式进行分析研究。对接近母材裂纹扩展模式进行分析研究。 提提高高反反应应器器的的最最低低升升压压温温度度，和和采采用用合合理理的的开开、停停工工程程序。序。 2 2、不锈钢堆焊层剥离裂纹的安全分析、不锈钢堆焊层剥离裂纹的安全分析 不不锈锈钢钢堆堆焊焊层层剥剥离离是是使使用用中中内内壁壁不不锈锈钢钢堆堆焊焊层层产产生生的的主主要要缺缺陷陷。国国内内、外外对对剥剥离离现现象象进进行行了了研研究究，确确认认

99、剥剥离离不不会会使使裂裂纹纹向向母母材材扩扩展展，而而是是平平行行于于二二者者的的表表面面。由由于于堆堆焊焊层层仅仅仅仅解解决决设设备备的的腐腐蚀蚀而而不不承承受受材材料料的的强强度度，因因而而不不会会对对反反应应器器强度构成威胁。强度构成威胁。 、剥离性能和扩展速率进行研究。、剥离性能和扩展速率进行研究。 *36典型压力容器在用检验（三）典型压力容器在用检验（三）在用热壁加氢反应器的检验在用热壁加氢反应器的检验 3 3、热壁加氢反应器回火脆化的安全分析、热壁加氢反应器回火脆化的安全分析 制制造造时时就就应应减减少少杂杂质质元元素素，降降低低X X、J J系系数数。应应测测定定制制造造时时的的

100、VTr40VTr402.5VTr402.5VTr40数数值值，使使其其3838（100100F F）。使使用用中中应应进进行行挂挂片片，定定期期检检验验其其回回火脆化程度。没有挂片的可与相同或类似的产品比较。火脆化程度。没有挂片的可与相同或类似的产品比较。 4 4、氢脆开裂的安全分析、氢脆开裂的安全分析 研研究究资资料料报报导导，拉拉伸伸强强度度为为550550650650MpaMpa的的材材料料，临临氢氢环环境境中中的的断断裂裂韧韧性性K KISCCISCC100100。当当2 22525CrCr1Mo1Mo钢钢产产生生回回火火脆脆化化之之后后，抵抵御御氢氢致致开开裂裂的的能能力力将将会会明

101、明显显降降低低，在在应应力力高高度度集集中中的的部部位位，开开、停停工工时时容容易易产产生生氢氢致致开开裂裂。使使用用中中应应进进行行挂挂片片，定定期期检检验验其其回回火火脆脆化化程程度度。没没有有挂挂片片的的可与相同或类似的产品比较。可与相同或类似的产品比较。 *37典型压力容器在用检验（四）典型压力容器在用检验（四）延迟延迟焦炭塔的在用检验焦炭塔的在用检验 延延迟迟焦焦炭炭塔塔操操作作条条件件非非常常苛苛刻刻，一一个个生生产产周周期期需需经经历历4848小小时时高高温温与与冷冷却却的的循循环环过过程程并并连连续续运运行行。近近年年来来全全国国在在役役焦焦炭炭塔塔在在运运行行中中发发现现诸诸

102、如如塔塔体体鼓鼓凸凸变变形形，以以及及裙裙座座角角焊焊缝缝、塔塔体体环环焊焊缝缝、堵堵焦焦阀阀等等接接管管部部位位和和内内壁壁不不锈锈钢钢复复层层出出现现裂裂纹纹问问题题，构成对焦炭塔安全运行的潜在威胁。构成对焦炭塔安全运行的潜在威胁。 、焦焦炭炭塔塔裙裙座座角角焊焊缝缝的的受受的的交交变变应应力力水水平平是是相相当当高高的的，在在裙裙座座角角焊焊缝缝部部位位很很容容易易产产生生局局部部裂裂纹纹。目目前前在在设设计计上上采采用用改改变变结结构构，增增加加柔柔性性槽槽方方式式来来分分散散裙裙座座角角焊焊缝缝的的应应力力水水平平应应该说是比较有效的。该说是比较有效的。 、部部分分塔塔体体上上部部带

103、带不不锈锈钢钢（0 0Cr13Cr13）复复合合层层段段的的焦焦炭炭塔塔，0 0Cr13Cr13是是铁铁素素体体不不锈锈钢钢，由由于于长长期期保保持持在在370 370 510 510 ，会会出出现现475 475 脆化。裂纹主要发生在该区域。脆化。裂纹主要发生在该区域。 、焦焦炭炭塔塔塔塔体体下下部部实实际际使使用用温温度度要要高高达达490490，但但是是目目前前国国内内使使用用的的材材料料为为Q-235AQ-235A、16MnR16MnR、20g20g，温温度度一一旦旦超超过过475475，其其许许用用应应力力急急剧剧降降低低，导导致致塔塔体体局局部部热热强强度度不不够够，产产生蠕变鼓凸

104、变形，影响焦炭塔的安全长周期运行。生蠕变鼓凸变形，影响焦炭塔的安全长周期运行。 *38典型压力容器在用检验（五）典型压力容器在用检验（五）高强钢球罐（高强钢球罐（0707MnCrMoVR MnCrMoVR ）在用检验在用检验1 1、7070年年代代日日本本等等研研制制出出 s s490Mpa490Mpa、b b610MPa610MPa的的低低碳碳微微合合金金低低焊焊接接裂裂纹纹敏敏感感性性的的高高强强钢钢（简简称称CF-62CF-62钢）钢）2 2、8080年代初期武汉钢铁公司组织有关单位开展年代初期武汉钢铁公司组织有关单位开展s s490Mpa490Mpa的低焊接裂纹敏感性钢种的研制。的低焊

105、接裂纹敏感性钢种的研制。 3 3、8080年代中期由合肥通用所组织有关单位进行国产年代中期由合肥通用所组织有关单位进行国产CFCF钢的工程应用研究钢的工程应用研究 4 4、球罐总数超过、球罐总数超过100100台，最低设计温度达台，最低设计温度达-40-40，其中，其中进行焊后整体热处理和不进行焊后整体热处理的大进行焊后整体热处理和不进行焊后整体热处理的大约各占一半。约各占一半。 5 5、随着工程上的扩大应用及经验的积累，设备安装、随着工程上的扩大应用及经验的积累，设备安装、制造以及使用中的问题也在暴露，目前这类钢制设制造以及使用中的问题也在暴露，目前这类钢制设备的裂纹屡有发生。备的裂纹屡有发

106、生。*39*40典型压力容器在用检验（五）典型压力容器在用检验（五）高强钢球罐（高强钢球罐（0707MnCrMoVR MnCrMoVR ）在用检验在用检验 1 1、应应力力腐腐蚀蚀是是指指由由于于拉拉应应力力的的作作用用造造成成的的一一种种延延迟迟破裂。其形成是金属组织、应力和介质的联合作用。破裂。其形成是金属组织、应力和介质的联合作用。 2 2、由于焊接接头粗晶粒的存在以及不可避免的残余、由于焊接接头粗晶粒的存在以及不可避免的残余应力影响，应力腐蚀开裂出现机率高的仍是焊接接应力影响，应力腐蚀开裂出现机率高的仍是焊接接头及邻近母材。头及邻近母材。 3 3、调质型、调质型CF-62CF-62钢的

107、金相组织主要是板条状的回火钢的金相组织主要是板条状的回火马氏体、回火索氏体和贝氏体。钢板表面的回火马马氏体、回火索氏体和贝氏体。钢板表面的回火马氏体和索氏体占氏体和索氏体占2/32/3以上，因此，以上，因此，CF-62CF-62钢材（特别钢材（特别是表层）的强度和硬度较高。是表层）的强度和硬度较高。 4 4、 CF-62CF-62钢的强度、硬度和应力水平较高，在湿钢的强度、硬度和应力水平较高，在湿H H2 2S S环境与含环境与含O O2 2及及COCO2 2的液态氨环境容易引起材料的应的液态氨环境容易引起材料的应力腐蚀开裂。力腐蚀开裂。*41典型压力容器在用检验（五）典型压力容器在用检验（五

108、）高强钢球罐（高强钢球罐（0707MnCrMoVR MnCrMoVR ）在用检验在用检验 1 1、0707MnCrMoVRMnCrMoVR系系列列钢钢的的含含碳碳量量低低（C0.09%C0.09%），其其高高强强度度是是通通过过钢钢中中加加入入CrCr、MoMo、V V等等碳碳化化物物形形成成元元素素的的弥弥散散强强化化以以及及添添加加B B等等淬淬透透性性强强的的元元素素来来达达到到的的。GB12337GB12337规规定定：对对厚厚度度大大3838mmmm的的0707MnCrMoVRMnCrMoVR钢钢应应进进行行焊后热处理（焊后热处理（5652056520）。）。 2 2、国产、国产CF

109、-62CF-62钢属于对再热裂纹敏感的钢种。钢属于对再热裂纹敏感的钢种。3 3、对福炼球罐赤道带环缝进行整体热处理、对福炼球罐赤道带环缝进行整体热处理( (热处理温热处理温度小于度小于580)580)几次热处理均不同程度发现了多条在几次热处理均不同程度发现了多条在HAZHAZ粗晶区沿晶开裂的典型再热裂纹。最大裂纹长度粗晶区沿晶开裂的典型再热裂纹。最大裂纹长度达到达到2 2m m，最大深度为最大深度为2020mmmm。4 4、 CF-62 CF-62钢球罐在热处理后不进行表面磁粉和射线检钢球罐在热处理后不进行表面磁粉和射线检测（包括全部或局部），造成对再热裂纹检验的失测（包括全部或局部），造成对

110、再热裂纹检验的失控，给安全生产带来隐患。控，给安全生产带来隐患。*42典型压力容器在用检验（五）典型压力容器在用检验（五）高强钢球罐（高强钢球罐（0707MnCrMoVR MnCrMoVR ）在用检验在用检验 1 1、一一般般低低合合金金热热处处理理温温度度控控制制在在600600650650范范围围内内。CF-62CF-62系系列列钢钢是是调调质质钢钢，为为了了保保证证其其调调质质性性能能，采采用用较较低低的的热热处处理理温温度度（5652056520），因因此此残残余应力水平比较高。余应力水平比较高。 2 2、现场检测与失效分析的一些数据表明：无论、现场检测与失效分析的一些数据表明：无论是

111、否热处理，这类球罐的残余应力水平都比较高。是否热处理，这类球罐的残余应力水平都比较高。 3 3、目前球罐的制造安装标准规范如、目前球罐的制造安装标准规范如GB12337GB12337、GB50094GB50094等对残余应力水平没有相应的数值要求。但等对残余应力水平没有相应的数值要求。但中厚板残余应力水平较高的部位，在使用中产生表中厚板残余应力水平较高的部位，在使用中产生表面裂纹的可能性很大。面裂纹的可能性很大。*43照片照片1 1 C C处缺陷全貌（位于下熔合线附近及焊缝金属上）处缺陷全貌（位于下熔合线附近及焊缝金属上） 3 3 夹夹 渣渣 横裂纹横裂纹 纵裂纹纵裂纹 裂纹断面裂纹断面 照片

112、照片2 1#2 1#断口宏观形貌（内壁赤道环缝）断口宏观形貌（内壁赤道环缝） 13 13*44 照片照片3 1#3 1#断口表面腐蚀产物能谱谱线断口表面腐蚀产物能谱谱线 照片照片2 赤道大环缝上熔合线裂纹赤道大环缝上熔合线裂纹 60*45安全状况等级与检验周期 对对G2071G2071与与G2073G2073两两台台球球罐罐提提出出安安全全状状况况等等级级定定为为3 3级级，使使用一年后重新开罐进行全面检验的建议，主要理由如下：用一年后重新开罐进行全面检验的建议，主要理由如下： a. a. 两两台台球球罐罐历历经经多多次次焊焊接接返返修修与与焊焊后后热热处处理理，其其力力学学性性能能是是否否会

113、会劣劣化化。为为此此，监监理理公公司司找找到到球球罐罐的的一一块块余余料料，参参照照多多次次返返修修与与热热处处理理的的实实际际情情况况，进进行行热热循循环环的的模模拟拟试试验验，试试验结果证明各项力学性能良好，未发现劣化迹象。验结果证明各项力学性能良好，未发现劣化迹象。 b. b. 两两台台球球罐罐在在全全面面返返修修前前，每每次次焊焊接接返返修修后后、每每次次热热处处理理后后以以及及水水压压试试验验后后，均均由由建建造造单单位位采采用用X X光光或或射射线线及及V V型型片和磁粉进行全面检测，返修质量合格。片和磁粉进行全面检测，返修质量合格。 c. c. 两两台台球球罐罐已已成成功功的的经

114、经受受了了水水压压试试验验的的考考核核。通通过过了了水水压试验，就意味着为安全运行提供了强度的保障。压试验，就意味着为安全运行提供了强度的保障。 d. d. 业业主主（福福建建炼炼化化公公司司）承承诺诺这这两两台台球球罐罐只只盛盛装装纯纯净净丙丙烯烯 ，不存在湿，不存在湿H H2 2S S应力腐蚀开裂问题。应力腐蚀开裂问题。*46几点建议几点建议 1 1、对、对CF-62CF-62钢的技术参数进行一次审定。并组织钢的技术参数进行一次审定。并组织CF-CF-6262钢的研制和生产单位探讨再热裂纹的产生与防治钢的研制和生产单位探讨再热裂纹的产生与防治及多次返修、热处理对焊接接头使用性能的影响等。及

115、多次返修、热处理对焊接接头使用性能的影响等。2 2、建议、建议GB12337GB12337钢制球形储罐对于钢制球形储罐对于b b540Mpa540Mpa且且对再热裂纹敏感的钢种，在对再热裂纹敏感的钢种，在SRSR后应进行一定数量的后应进行一定数量的射线或超声复验。同时增加热处理和水压试验后抽射线或超声复验。同时增加热处理和水压试验后抽比例不少于比例不少于20%20%的磁粉检测。的磁粉检测。3 3、建议、建议JB4730JB4730锅炉、压力容器及压力管道无损检锅炉、压力容器及压力管道无损检测提高高强钢球罐焊接接头射线检测灵敏度。测提高高强钢球罐焊接接头射线检测灵敏度。4 4、 目前球罐的制造安

116、装标准规范如目前球罐的制造安装标准规范如GB12337GB12337、GB50094GB50094等对残余应力水平没有相应的数值规定，国等对残余应力水平没有相应的数值规定，国内也没有残余应力对球罐延迟开裂和应力腐蚀开裂内也没有残余应力对球罐延迟开裂和应力腐蚀开裂影响的经验数据，建议开展此项专题研究，必要时影响的经验数据，建议开展此项专题研究，必要时适当限制钢板的使用厚度范围。适当限制钢板的使用厚度范围。 *47几点建议几点建议 5 5、 微量微量NiNi、B B等对等对0707MnCrMoVRMnCrMoVR系列钢的应力腐蚀和系列钢的应力腐蚀和再热裂纹有明显影响。作为一个成熟的钢种，应在再热裂

117、纹有明显影响。作为一个成熟的钢种，应在标准规范中对标准规范中对NiNi、B B等的数量和相应的处理措施予以等的数量和相应的处理措施予以体现。随意在供货或冶炼中改变微量元素的组成和体现。随意在供货或冶炼中改变微量元素的组成和数量，对于数量，对于s s490MPa490MPa的低焊接裂纹敏感性钢的推的低焊接裂纹敏感性钢的推广应用和市场竞争是不利的。广应用和市场竞争是不利的。 6 6、在扩大国产、在扩大国产0707MnCrMoVRMnCrMoVR系列钢板的生产能力（包系列钢板的生产能力（包括数量和板宽幅度大小）的同时、保证批量生产材括数量和板宽幅度大小）的同时、保证批量生产材料性能的稳定性以及定点生

118、产该系列钢板的配套锻料性能的稳定性以及定点生产该系列钢板的配套锻件件0808MnNiCrMoVDRMnNiCrMoVDR和焊材（新和焊材（新J607CFJ607CF钢焊条），对于钢焊条），对于保证这种保证这种s s490MPa490MPa的低焊接裂纹敏感性钢的规范的低焊接裂纹敏感性钢的规范化和安全使用是至关重要的。化和安全使用是至关重要的。 *48典型压力容器在用检验（六）典型压力容器在用检验（六）低合金高强钢球罐应力腐蚀开裂检验低合金高强钢球罐应力腐蚀开裂检验 高强钢压力容器在使用中发现了裂纹，其中有高强钢压力容器在使用中发现了裂纹，其中有30%30%左右是左右是404020002000m

119、m3 3的大型球罐。产生裂纹的主要原因之一，则是湿硫化氢与无水液氨环境的大型球罐。产生裂纹的主要原因之一，则是湿硫化氢与无水液氨环境所引起的钢材开裂。目前石化企业中的各类球罐中使用的材质较多，如所引起的钢材开裂。目前石化企业中的各类球罐中使用的材质较多，如1616MnRMnR、15MnV15MnV、FG43FG43、SPV50SPV50、SPV50QSPV50Q、SPV355SPV355、07MnCrMoVR07MnCrMoVR等等。等等。 1 1、美国腐蚀工程师协会、美国腐蚀工程师协会NACENACE，兰石所及兰石所及HG15-89HG15-89对湿硫化氢环境规定：对湿硫化氢环境规定：气体硫

120、化物分压气体硫化物分压0.000350.00035MPaMPa或水中溶解度或水中溶解度1010ppmppm；温度温度0 06565；介质含液相水或处于水的露点以下；介质含液相水或处于水的露点以下；PHPH值小于值小于6 6或有氰化物存在。或有氰化物存在。 2 2、高强钢球罐产生硫化物应力腐蚀除了与硫化物浓度以外，还与钢材的、高强钢球罐产生硫化物应力腐蚀除了与硫化物浓度以外，还与钢材的纯净度及制造安装的焊接工艺与热处理情况有关。纯净度及制造安装的焊接工艺与热处理情况有关。 、在球罐设计时，要提出控制杂质含量试验表明如能控制、在球罐设计时，要提出控制杂质含量试验表明如能控制P0.008%P0.00

121、8%，S0.002%S0.002%甚至甚至S0.001%S0.001%钢材发生钢材发生H H2 2S S应力腐蚀的可能性极小。应力腐蚀的可能性极小。 、控制焊接质量：、控制焊接质量：防止焊接冷裂纹；防止焊接冷裂纹；防止再热（防止再热（SRSR）裂纹；裂纹；降低残余应力；降低残余应力；降低残余应力；降低残余应力；防止焊缝和热影响区脆化。防止焊缝和热影响区脆化。 3 3、科学使用高强钢压力容器：、科学使用高强钢压力容器：加强对高强钢设备的环境监控加强对高强钢设备的环境监控加强对加强对重点部位的监测重点部位的监测 ；表面技术应用。表面技术应用。 *49典型压力容器在用检验（七）典型压力容器在用检验（

122、七）低温压力容器的在用检验低温压力容器的在用检验 低低温温压压力力容容器器（ASME- ASME- -30-30，JISB8270 JISB8270 -10-10，ADAD规规范范 -10-10，法法国国-20-20，BS5500BS550000，中中国国-20-20）。低低温温压压力力容容器器主主要要的的破破坏坏模模式式是是低低应应力力脆脆性性断断裂裂。大大庆庆石石化化公公司司15001500M M3 3乙乙烯烯球球罐罐检检验验，该该球球罐罐是是国国内内首首次次采采用用国国产产0707MnNiCrMoVDRMnNiCrMoVDR制制造造的的低低温温球球罐罐，属属“八八五五”国国家家重重大大技

123、技术术装装备备科科技技攻攻关关项项目目。主主要要技技术术参参数数：设设计计压压力力：2.2542.254MpaMpa；设设计计温温度度：30305050；容容器器规规格格：S1440044mmS1440044mm； 材材质质：0707MnNiCrMoVDRMnNiCrMoVDR； 容容积积：15001500m m3 3腐腐蚀蚀裕裕量量：1.51.5mmmm；焊缝系数：焊缝系数：1 1。该球罐于。该球罐于19951995年投产。年投产。 20012001年年1010月月乙乙烯烯球球罐罐开开车车时时，由由于于乙乙烯烯气气体体不不慎慎带带液液，导导致致气气温温急急剧剧下下降降至至-70-70。此此时

124、时球球罐罐压压力力在在0.60.6MpaMpa左左右右，对对此此采采用用降降压压措措施施，温温度度继继续续下下降降至至103103，该该过过程程前前后后长长达达1818个个小小时时。后后经经大大庆庆石石化化检检验验站站100%100%的的内内壁壁荧荧光光磁磁粉粉检检测和测和100%100%UTUT，发现发现4848处表面裂纹。采样管角焊缝发现处表面裂纹。采样管角焊缝发现70 70 mmmm和和50 50 mmmm两处表面裂纹。两处表面裂纹。 、接管角焊缝以及裂纹附近焊缝金属、热影响区、极板母材硬度正常。、接管角焊缝以及裂纹附近焊缝金属、热影响区、极板母材硬度正常。 金相复验：裂纹以穿晶为主，局

125、部有沿晶特征。裂纹附近金相组织正常。金相复验：裂纹以穿晶为主，局部有沿晶特征。裂纹附近金相组织正常。 采采样样管管角角焊焊缝缝发发现现一一圈圈断断续续表表面面裂裂纹纹，经经打打磨磨消消除除，最最大大深深度度为为3 3mmmm。超超声声复复验，发现整圈断续未焊透和夹渣，最大长度为验，发现整圈断续未焊透和夹渣，最大长度为3030mmmm，自身高度为自身高度为8 8mmmm。 、为为了了分分析析低低温温冲冲击击对对球球罐罐安安全全性性的的影影响响，我我们们选选用用与与该该球球罐罐同同厚厚度度、同同材材质质的的钢钢板板进进行行对对比比试试验验，研研究究钢钢板板母母材材和和焊焊接接接接头头经经历历超超低

126、低温温( (相相对对与与设设计计温温度度) )后的力学性能的变化情况。后的力学性能的变化情况。 、分分析析研研究究表表面面裂裂纹纹打打磨磨消消除除后后形形成成503503mmmm的的凹凹坑坑以以及及取取样样管管角角焊焊缝缝整整圈圈断断续未焊透和夹渣（最大长度为续未焊透和夹渣（最大长度为3030mmmm，自身高度为自身高度为8 8mmmm）对球罐安全性的影响。对球罐安全性的影响。 声发射、全面检验。声发射、全面检验。 *50典型压力容器在用检验（八）典型压力容器在用检验（八）安庆石化化肥厂安庆石化化肥厂D31018250mD31018250m3 3大氨球罐在用检验大氨球罐在用检验 1975197

127、5年年, ,由法国由法国TISSOTTISSOT公司设计并压片公司设计并压片, , 制造规范为制造规范为ASMEASME第第篇第二分篇篇第二分篇, ,组装时曾进行组装时曾进行100100X X射线拍片检验射线拍片检验,1978,1978年投用年投用, ,是目前国内最大的氨球是目前国内最大的氨球罐之一。罐之一。19811981年年1010月和月和19881988年元月分别进行了第一、二次开罐检验年元月分别进行了第一、二次开罐检验,1992,1992年年5 5月因液位计故障进行了第三次开罐检验。月因液位计故障进行了第三次开罐检验。9696年年8 8月月1919日球罐顶部日球罐顶部22氨回流管与球体

128、连接的焊缝发生裂纹泄漏事故氨回流管与球体连接的焊缝发生裂纹泄漏事故, ,当时作了临时修复处当时作了临时修复处理。理。 1 1、球罐技术参数：公称容积、球罐技术参数：公称容积: 8250: 8250m m3 3；设计压力设计压力: 0.405: 0.405MPaMPa；设计设计温度温度: -10: -1044；介质；介质: : 液氨；材质液氨；材质: : A52P1(16MnR)A52P1(16MnR)；规格：规格： 10161213800mm10161213800mm 2 2、球球罐罐检检验验：球球罐罐体体积积大大，外外壁壁有有保保温温层层，采采用用水水浮浮法法进进行行内内壁壁检检验验。金金相

129、相检检验验：检检查查金金相相组组织织是是否否发发生生变变化化, ,有有无无应应力力腐腐蚀蚀微微裂裂纹纹。硬硬度度检检验验。在在硬硬度度比比较较高高的的部部位位容容易易产产生生应应力力腐腐蚀蚀裂裂纹纹；磁磁粉粉检检测测：增增加加了了母母材材表表面面磁磁粉粉抽抽查查的的内内容容； 对对按按JB4730-94JB4730-94标标准准超超声声检检测测不不合合格格的的部部位位, ,应应对对缺缺陷陷进进行行波波幅幅、长长度度、位位置置、自自身身高高度度及及缺缺陷陷性性质质的的测测定定。该该球球罐罐廿廿年年来来从从未未进进行行过过水水压压试试验验, ,。a.a.罐罐体体连连壳壳体体总总重重量量达达8700

130、8700多多吨吨; ;b. b. 球球罐罐1616根根支支柱柱有有一一定定程程度度的的不不均均匀匀沉沉降降; ;c.c.支支柱柱的的不不垂垂直直度度超超差差。为为了了保保证证球球罐罐安安全全进进行行水水压压, ,避避免免失失稳稳发发生生：现现场场测测定定支支柱柱的的沉沉降降量量和和不不垂垂直直度度；更更换换立立柱柱拉拉杆杆；对对球球支支柱柱及及支支柱柱加加强强板板与与球球壳壳连连接接部部位位的的受受力力状状况况进进行行有有限限元元分分析析。抽抽查查支支柱柱垂垂直直度度和和沉沉降降量量超超差差较较大大的的角角焊焊缝缝部部位位；在在水水压压试试验验中中进进行行应应力力应应变变实实际际测测定定, ,

131、 对对球球罐罐在在水水压压试试验验中中的整体安全裕度进行跟踪预控。的整体安全裕度进行跟踪预控。 3 3、接管更换修复：对球罐上极板部曾泄漏过的、接管更换修复：对球罐上极板部曾泄漏过的22氨回流管更换。氨回流管更换。*51典型压力容器在用检验（九）典型压力容器在用检验（九）催化再生器催化再生器余热锅炉的在用检验余热锅炉的在用检验 大连西太平洋石化公司催化车间大连西太平洋石化公司催化车间F-2001/BF-2001/B余热锅炉（型号余热锅炉（型号Q127/1000-43/72-Q127/1000-43/72-3.82/4503.82/450）由北京锅炉厂由北京锅炉厂9393年年9 9月设计、月设计

132、、9696年竣工，年竣工，9797年年4 4月对锅炉对流管束进行月对锅炉对流管束进行更换改造。更换改造。9797年年4 4月投用。投产当年干锅一次，时间较短，更换掉四根管子；月投用。投产当年干锅一次，时间较短，更换掉四根管子；9999年年9 9月又干锅一次，时间约月又干锅一次，时间约2 2小时，上、下锅筒及一、二级对流过热器温度在小时，上、下锅筒及一、二级对流过热器温度在900900以上，变形较严重。重新恢复进水时锅筒温度为以上，变形较严重。重新恢复进水时锅筒温度为200200，对流管温度为，对流管温度为400400。 1 1、余热锅炉主要技术参数、余热锅炉主要技术参数 额定蒸发量：额定蒸发量

133、：6565吨吨/ /小时小时 额定蒸汽温度：额定蒸汽温度：450450 额定蒸汽压力：额定蒸汽压力：3.823.82MPa MPa 对流管束：换热面积对流管束：换热面积1606.851606.85m2 m2 过过 热热 器：换热面积器：换热面积186.4186.4m2 m2 省省 煤煤 器：换热面积器：换热面积1435.031435.03m2m2 2 2、现场检验：现场检验：对上、下锅筒的对接焊缝、对流管与锅筒连接角焊缝进行对上、下锅筒的对接焊缝、对流管与锅筒连接角焊缝进行70%70%的的MTMT抽查（因有些部位有档板，无法进行检查）。抽查（因有些部位有档板，无法进行检查）。、UTUT检测：对

134、上、下锅筒的对检测：对上、下锅筒的对接焊缝进行接焊缝进行70%70%UTUT抽查（因有些部位有档板，无法进行检查）。抽查（因有些部位有档板，无法进行检查）。、材料检验、材料检验 a. a. 金相检验：对上、下锅筒的内壁，一、二级对流过热器、对流管束和省煤器金相检验：对上、下锅筒的内壁，一、二级对流过热器、对流管束和省煤器的进行金相检验，一级对流过热器局部发生材料中度球化和轻微石墨化；的进行金相检验，一级对流过热器局部发生材料中度球化和轻微石墨化；b. b. 硬硬度检验：对上、下锅筒，一、二级对流过热器、对流管束和省煤器的异常部位和度检验：对上、下锅筒，一、二级对流过热器、对流管束和省煤器的异常

135、部位和典型部位进行硬度检验，未发生异常现象。典型部位进行硬度检验，未发生异常现象。 3 3、安全状况分析；对余热锅炉安全使用状态进行综合分析和综合评价并提出使、安全状况分析；对余热锅炉安全使用状态进行综合分析和综合评价并提出使用建议。一级对流过热器尽快予以更换；二级对流过热器可以使用一个检验周期用建议。一级对流过热器尽快予以更换；二级对流过热器可以使用一个检验周期后经检验确定是否更换；对流管束、省煤器和上、下锅筒按锅规规定继续使用。后经检验确定是否更换；对流管束、省煤器和上、下锅筒按锅规规定继续使用。 *52典型压力容器在用检验（十）典型压力容器在用检验（十）在用在用换热压力容器在用检验换热压

136、力容器在用检验 换换热热器器是是石石化化行行业业使使用用十十分分广广泛泛的的热热量量交交换换设设备备，一一般般地地说说重重量量在在石石化化装装置置中中约约占占设设备备总总重重量量的的30%30%。管管壳壳式式换换热热器器在在换换热热设设备备中中约约占占70%70%，其余其余30%30%主要为各类高效紧凑式换热器、新型热管热泵和蓄热器。主要为各类高效紧凑式换热器、新型热管热泵和蓄热器。 1 1、福建炼化、福建炼化E-4003E-40031 1，2 2反应物与混氢原料油换热器主要技术参数：反应物与混氢原料油换热器主要技术参数： 容容器器规规格格: :10005681971000568197；设设计

137、计压压力力：管管程程9 93 3MPaMPa；壳壳程程10103 3 MPaMPa；设设计计温温度度：管管程程430430；壳壳程程400400；操操作作压压力力：管管程程7.267.26MPaMPa；壳壳程程8.44 8.44 MPaMPa；操操作作温温度度：管管程程252252；壳壳程程190190公公称称壁壁厚厚：封封头头6060mmmm；筒筒体体5656mmmm；材材质质：管管程程：2.252.25Cr-1Mo+00Cr25Ni13+00Cr20Ni10NbCr-1Mo+00Cr25Ni13+00Cr20Ni10Nb；壳壳程程：SA387GR22CL2SA387GR22CL2；设设计计

138、单单位位：北北京京设设计计院院；制制造造单单位位：金金重重；9393年年9 9月月投投用用；介质：壳程：混氢介质：壳程：混氢 原料油；管程：反应物。本次检验为首检。原料油；管程：反应物。本次检验为首检。 2 2、检检验验：磁磁粉粉检检测测发发现现马马鞍鞍式式支支座座垫垫板板因因制制造造时时没没有有留留出出气气孔孔，板板与与母母材材有有大大片片撕撕裂裂，经经打打磨磨深深3 38 8mmmm。渗渗透透检检测测发发现现管管箱箱内内壁壁不不锈锈钢钢隔隔板板有有网网状状裂裂纹纹。X X、J J系系数数分分析析测测定定数数值值合合格格。对对检检查查出出的的裂裂纹纹部部位位进进行行金相组织分析，。金相组织分

139、析，。 3 3、缺缺陷陷评评定定根根据据外外观观检检查查、测测厚厚、磁磁粉粉检检测测、渗渗透透检检测测、超超声声检检测测及及材材料料检检验验结结果果，对对E4003/1E4003/1，2 2反反应应物物与与混混氢氢原原料料油油换换热热器器进进行行综综合合分分析、评定，确定该设备安全状况等级为析、评定，确定该设备安全状况等级为3 3级，下次检验周期为级，下次检验周期为3 3年。年。 *53典型压力容器在用检验（十一）典型压力容器在用检验（十一）超高压容器（设计压力超高压容器（设计压力100100MPaMPa）在用检验在用检验 超超高高压压容容器器是是一一种种受受力力状状况况比比较较苛苛刻刻的的设

140、设备备，其其结结构构主主要要有有单单层层整整体体锻锻造造、多多层层热热套套等等。大大量量的的使使用用事事例例表表明明，超超高高压压容容器器破破坏坏主主要要是是超超强强度度破破坏坏和和裂裂纹纹扩扩展展引引起起的的低低应应力力脆脆性性破破坏坏, , 断断口口一一般般和和最最大大主主应应力力相相垂垂直直。对对于于承承受受交交变变载载荷荷或或开开停停车车频频繁繁的的超超高高压压容容器器，还还应应考考虑虑低低周周疲疲劳劳性性能能和和疲疲劳劳裂裂纹纹扩扩展展特特性性。GB150GB150适适用用0 01 13535MpaMpa；JB4732JB4732适适用用3535100100MpaMpa；ASMEAS

141、ME第三章第三章6767MpaMpa。 1 1、水水晶晶釜釜的的在在用用检检验验：主主要要设设计计参参数数：设设计计压压力力：140140MpaMpa；设设计计温温度度：380380；内内径径：150-500150-500mmmm；材材料料：PCrNi3MoVAPCrNi3MoVA；壁壁厚厚：85-12085-120mmmm；内内外外径径之之比比80%80%。、原原始始资资料料审审查查：超超高高压压容容器器安安全全监监察察规规程程规规定定伸伸长长率率12%12%；断断面面收收缩缩率率35%35%；V V型型缺缺口口冲冲击击功功3131J J；断断裂裂韧韧性性K KICIC120Mpam120M

142、pam1/21/2）、内内、外外部部表表面面宏宏观观检检查查、无无损损检检测测：a a、直直探探头头在在容容器器外外表表面面探探测测；b b、4545度度斜斜探探头头在在外外园园面面沿沿着着轴轴向向进进行行探探测测；c c、2525度度斜斜探探头头在在外外园园面面沿沿着着径径向向进进行行探探测测；d d、对对容容器器外外壁壁进进行行磁磁粉粉探探测测；E E、用用内内窥窥镜镜对对容容器器内内壁壁进进行行宏宏观观检检测测( (主主要要用用于于检检测测腐腐蚀蚀情情况况)、材材料料检检验验：必必要要时时也也可可以以对对容容器器外外壁壁进进行行硬硬度度探探测测( (要要求求筒筒体体各各点点的的硬硬度度差

143、差不不得得大大于于40(40(HB)HB)，同同一一环环线线上上硬硬度度差差不不得得大大于于20(20(HB)HB)；、耐耐压压试试验验：压压力力不应超过不应超过1.51.5倍的设计压力，试验温度不得低于倍的设计压力，试验温度不得低于1515度度. . *54超高压容器在用检验超高压容器在用检验 案例（一）案例（一）1 1碱碱脆脆：某某厂厂一一台台内内径径300mm300mm、工工作作压压力力为为150150MPaMPa的的超超高高压压水水晶晶釜釜，运运行行过过程程中中突突然然在在距距底底平平面面约约170170mmmm处处横横向向断断裂裂，整整个个釜釜坚坚直直冲冲破破房房顶顶飞飞出出，回回落

144、落在在二二楼楼楼楼板板上上，并并将将附附近近两两台台釜釜的的部部件件砸砸坏坏。釜釜内内表表面面没没有有发发现现明明显显的的腐腐蚀蚀，也也没没有有超超温温、超超压压迹迹象象断断口口上上有有明明显显的的裂裂纹纹扩扩展展区区和和断断裂裂区区，其其内内壁壁靠靠底底部部退退刀刀槽槽部部位位有有一一加加工工凸凸台台，经经计计算算其其应应力力大大大大超超过过设设计计许许用用应应力力。应应力力集集中中、高高温温及及氢氢氧氧化化钠钠的的浓浓缩缩是是发发生生碱碱脆脆破破坏坏的主要原因。的主要原因。2 2材材质质差差及及缺缺陷陷漏漏检检：某某厂厂一一台台材材质质为为3434CrNi3MoVACrNi3MoVA、内内

145、径径为为280mm280mm、工工作作压压力力为为140140MPaMPa的的超超高高压压水水晶晶釜釜，在在升升温温过过程程中中，在在压压力力为为135.2135.2MPaMPa、下下部部温温度度为为323323时时发发生生爆爆炸炸。釜釜体体沿沿纵纵向向炸炸成成两两部部分分，炸炸裂裂的的釜釜体体裂裂块块形形状状呈呈“船船形形”，长长47004700mmmm，断断面面呈呈脆脆性性特特征征，断断面面内内壁壁有有肉肉眼眼可可见见的的圆圆形形或或椭椭圆圆形形银银灰灰色色“平平台台”20”20余余处处，裂裂纹纹1010余余条条。釜釜体体炸炸裂裂的的主主要要原原因因为为材材料料内内部部氢氢含含量量偏偏高高

146、，存存在在白白点点和和裂裂纹纹缺缺陷陷。超超声声检检测测漏漏检检缺陷也是这次爆炸事故的原因。缺陷也是这次爆炸事故的原因。 *55超高压容器在用检验超高压容器在用检验 案例（二）案例（二）3 3腐腐蚀蚀疲疲劳劳：某某厂厂一一台台材材料料为为4242CrNiMoVCrNiMoV、内内径径为为200mm200mm的的超超高高压压水水晶晶釜釜，运运行行约约900900天天后后，在在压压力力为为100100MPaMPa时时发发生生釜釜体体下下部部开开裂裂事事故故。裂裂纹纹起起源源于于釜釜体体下下部部第第三三个个台台阶阶的的底底部部，沿沿着着与与最最大大主主应应力力垂垂直直的的方方向向以以半半椭椭圆圆形形

147、状状向向外外扩扩展展，直直至至釜釜体体外壁面。经分析，该水晶釜的开裂属于腐蚀疲劳开裂。外壁面。经分析，该水晶釜的开裂属于腐蚀疲劳开裂。4 4化化学学反反应应：某某厂厂一一台台超超高高压压聚聚乙乙烯烯反反应应釜釜，由由于于乙乙烯烯在在高高温温（350350）、高高压压下下分分解解成成炭炭黑黑和和氢氢气气，导导致致釜釜内内气气体体急急剧剧膨膨胀胀，同同时时放放出出热热量量，使使爆爆破破片片突突然然破破裂裂，引引起起釜釜内内炭炭黑黑向向外外喷射。喷射。5 5热热处处理理不不当当：美美国国某某实实验验室室设设计计的的一一台台材材质质为为AIS4340AIS4340钢钢的的等等静静压压超超高高压压容容器

148、器，设设计计压压力力为为414414MPaMPa、内内径径为为102mm102mm、外外径径为为305mm305mm、盲盲底底厚厚为为114114mmmm，顶顶部部用用抗抗剪剪销销承承受受轴轴向向力力。水水压压试试验验过过程程中中，当当压压力力升升至至566566MPaMPa时时，该该容容器器突突然然沿沿筒筒体体纵纵向向裂裂开开，破破口口完完全全呈呈脆脆性性。经经分分析析，导导致致该该容容器器脆脆性性失失效效的的主主要要原原因因是是未未按按合合理理的的工工艺艺进进行行热热处处理理，致致使使材材料料性性能能无无法满足设计要求。法满足设计要求。 *56典型压力容器在用检验（十二）典型压力容器在用检

149、验（十二）T501T501硫化再生硫化再生塔燃烧断裂现场处理塔燃烧断裂现场处理 安安庆庆石石化化炼炼油油厂厂T-501T-501硫硫磺磺再再生生塔塔由由安安庆庆石石化化设设计计院院设设计计，9898年年8 8月月投投产产。20002000年年1212月月1010日日中中午午该该设设备备进进行行检检修修，打打开开人人孔孔2 2分分钟钟后后着着火火，火火越越烧烧越越旺旺，将将再再生生塔塔由由中中部部烧烧断断倒倒向向西西南南方方向向，直直到到下下午午4-54-5点点钟钟，火火才才全全部部熄熄灭灭，塔塔内内附附件件基本烧坏。基本烧坏。 1 1、再再生生塔塔主主要要技技术术参参数数：一一类类容容器器，规

150、规格格: : 2200/18002200/1800（10102 2）3265232652；设设计计压压力力：0 03838MpaMpa；设设计计温温度度：220220；操操作作压压力力：0 02 2MpaMpa；操操作作温温度度：140140；容容 积积：9090M M3 3；主主体体材材质质：Q235-AQ235-A321321（0Cr19Ni90Cr19Ni9）爆爆炸炸不不锈锈复复合钢板，合钢板，321321板材经固熔处理，板材经固熔处理，HE1HE1表面酸洗。工作介质：酸性气、酸性水、水；表面酸洗。工作介质：酸性气、酸性水、水； 2 2、检检验验方方案案拟拟定定：再再生生塔塔从从中中部部

151、烧烧断断，受受扭扭向向和和弯弯曲曲应应力力很很大大，同同时时温温度度比比较较高高，筒筒节节变变形形十十分分严严重重，因因此此外外观观尺尺寸寸是是一一个个很很重重要要的的检检测测参参数数。燃燃烧烧持持续续时时间间比比较较长长，材材质质劣劣化化是是本本次次检检测测的的重重点点：a a、母母材材和和焊焊缝缝硬硬度度；b b、母母材材和和焊焊缝缝金金相相组组织织；c c、321321（0Cr19Ni90Cr19Ni9）不不锈锈钢钢复复合合层层抗抗晶晶间间腐腐蚀蚀能能力力的的减减弱弱程程度度。再再生生塔塔受受到到高高温温和和较较大大冲冲击击，复复合合钢钢板板基基材材和和复复合合层层的的贴贴合合度度；接接

152、管管角角焊焊缝缝是是否否有裂纹；靠近高温区域的复合钢板基材和复合层表面是否有裂纹和划伤等等。有裂纹；靠近高温区域的复合钢板基材和复合层表面是否有裂纹和划伤等等。 3 3、检检验验情情况况：发发现现H H6 6H H8 8，H H1010H H1313共共计计5 5节节筒筒体体受受热热扭扭曲曲，严严重重变变形形，内内件件已已烧烧结结成成灰灰。磁磁粉粉检检测测HE1HE1渗渗透透检检测测没没有有发发现现任任何何缺缺陷陷迹迹痕痕显显示示；超超声声检检测测没没有有发发现现任任何何未未结结合合缺缺陷陷。材材料料检检验验：硬硬度度正正常常、 H11H11至至筒筒体体烧烧断断处处之之间间外外壁基材（母材）部

153、位晶粒较粗大。壁基材（母材）部位晶粒较粗大。 晶间腐蚀试验未发现任何明显晶间腐蚀倾向。晶间腐蚀试验未发现任何明显晶间腐蚀倾向。 4 4、处处理理意意见见：H H6 6H H8 8，H H1010H H1313共共计计5 5节节筒筒体体受受热热扭扭曲曲，严严重重变变形形，建建议议报报废。废。对于其余筒节，继续使用，但修复使用后，首次检验的周期应相应缩短。对于其余筒节，继续使用，但修复使用后，首次检验的周期应相应缩短。 再生塔经再生塔经1010余天修复处理，已于余天修复处理，已于20012001年年1 1月初正式投入使用，目前运转良好。月初正式投入使用，目前运转良好。 *57结束语结束语 我国在压

154、力容器缺陷检测和安全评估方我国在压力容器缺陷检测和安全评估方面已经取得了突破性进展，但也存在不面已经取得了突破性进展，但也存在不少问题。随着我国正式加入少问题。随着我国正式加入WTOWTO，压力容压力容器行业正面临有史以来最严峻的新挑战器行业正面临有史以来最严峻的新挑战和机遇，所有这些压力都将影响压力容和机遇，所有这些压力都将影响压力容器未来的发展前途。为迎接新挑战，压器未来的发展前途。为迎接新挑战，压力容器设计、材料、制造、检验、使用力容器设计、材料、制造、检验、使用部门不仅要继续以创新精神来提高其运部门不仅要继续以创新精神来提高其运行安全性，而且要以技术进步来作为继行安全性，而且要以技术进步来作为继续发展的动力。续发展的动力。 *58谢谢大家*59