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文檔簡介

1、1壓力容器、壓力管道檢驗檢測簡明的綜合教程2第一部分 無損檢測概 述 目前,無損檢測技術已經在機械制造、冶金、石油化工、兵器、船舶、航空與航天、核能、電力、建筑、交通等行業(yè)獲得廣泛應用,成為控制產品質量、保證設備安全運行的極為重要的技術手段。在工業(yè)領域,目前最常用的有射線檢測(RT)、超聲波檢測(UT)、磁粉檢測(MT)、滲透檢測(PT)、超聲波衍射時差法檢測(TOFD)、渦流檢測(ET) 、聲發(fā)射檢測(AE)等 。4焊接接頭分類:5 1)圓筒部分的縱向接頭(多層包扎容器層板層縱向接頭除外)、球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭、各類凸形封頭中的所有拼焊接頭以及嵌入式接管與殼體對接連接的接頭,均屬A類

2、焊接接頭。 2)殼體部分的環(huán)向接頭、錐形封頭小端與接管連接的接頭、長頸法蘭與接管連接的接頭,均屬B類焊接接頭。但已規(guī)定為A、C、D類焊接接頭除外。6 3)平蓋、管板與圓筒非對接連接的接頭,法蘭與殼體、接管連接的接頭,內封頭與圓筒的搭接接頭,以及多層包扎容器層板層縱向接頭,均屬C類焊接接頭。 4)接管、人孔、凸緣、補強圈等與殼體連接的接頭,均屬D類焊接接頭。但已規(guī)定為A、B類焊接接頭除外。備注:壓力管道上的焊接接頭主要為環(huán)向接頭,也有插入式支管的角接接頭。不分類。7第一章射線檢測(RT) 1.1 射線檢測(RT)原理: 射線在穿透物質過程中會與物質發(fā)生相互作用,因吸收和散射而使其強度減弱,強度減

3、弱程度取決于物質的衰減系數(shù)和射線在物質中穿越的厚度。如果被透照物體的局部存在缺陷,且構成缺陷的物質的衰減系數(shù)又不同于物體的衰減系數(shù)。該局部區(qū)域的透過射線強度就會與周圍產生差異。把膠片放在適當位置使其在透過射線的作用下感光,進行暗室處理后即可得到合適的底片。 1.2 射線檢測(RT)特點: 1)檢測結果可直接記錄在底片上; 2)缺陷定性定量準確; 3)體積型缺陷檢出率很高,而面積型缺陷的檢出率較低; 4)適宜檢測較薄工件,不適宜檢測較厚工件; 5)對接焊接接頭的檢測較為方便,角接焊接接頭檢測效果差。 6)難以確定缺陷在工件中厚度方向上的位置; 7)檢測速度慢,檢測成本高; 8)射線對人體有傷害。

4、1.3 射線檢測的適用性和局限性 1)適用性: 適用于對壓力容器的A、B、(D)類焊接接頭及壓力管道的環(huán)向焊接接頭進行檢測; 可發(fā)現(xiàn)裂紋、未熔合、未焊透、夾渣、氣孔等缺陷。 2)局限性: 不適宜用于板材,棒材,鍛件等的檢測;厚度越大,靈敏度越低;對透照空間有一定的要求。11X射線探傷機1213141516第二章超聲檢測(UT) 2.1 超聲波檢測(UT)原理: 頻率超過20000Hz的聲波叫超聲波。用于檢測的超聲波,頻率為0.425MHz,其中用得最多的是15MHz。 在日常檢測工作中,A型脈沖反射式超聲波探傷儀應用的最為廣泛。一般在金屬材料中,缺陷的存在將造成材料的不連續(xù),這種不連續(xù)往往又造

5、成聲阻抗的不一致,超聲波在兩種不同聲阻抗的介質的交界面上將會發(fā)生反射、折射、衍射、波形轉換等,接受相關信號并進行分析處理,即可對材料內部的不連續(xù)性進行判定。 2.2 超聲波檢測的一般步驟 1) 選擇超聲檢測面; 2) 檢測面預處理; 3) 選擇探傷系統(tǒng)(儀器、探頭、試塊、耦合劑等)進行探傷; 4) 檢測結果評定。超聲波檢測常用試塊 *鋼板用標準試塊有CBI和CB。*鍛件用標準試塊有CSI,CS和CS。*焊接接頭用標準試塊有CSK-A,CSK-A,CSK-A,CSK-A,GS1GS4和T形等。*管件用對比試塊有:管縱向人工缺陷試塊和管橫向人工缺陷試塊。 . 2.3 超聲波檢測的特點: 1)超聲波

6、檢測的優(yōu)點:穿透力強、設備輕便、檢測效率高、檢測成本低,能即時知道檢測結果(實時檢測),能實現(xiàn)自動化檢測,在缺陷檢測中對危害性較大的裂紋類缺陷特別敏感。 2)超聲波檢測的缺點:通常需要耦合介質使聲能透入被檢對象,需要有參考評定標準,特別是顯示的檢測結果不直觀,因而對操作人員的技術水平有較高要求等。此外,對于小而薄或者形狀較復雜,以及粗晶材料等工件檢測還存在一定困難; A型脈沖反射式檢測無直接見證記錄 。 2.4 超聲波檢測的適用性和局限性(1)適用性: 目前, 適用于對鐵磁性材料制壓力容器的A、B、C、D類焊接接頭及壓力管道的焊接接頭進行檢測。 可發(fā)現(xiàn)裂紋、未熔合、未焊透、夾渣、氣孔等缺陷。(

7、2)局限性: 不能用于奧氏體等粗晶材料制壓力容器及壓力管道的焊接接頭檢測,也不能用于母材厚度小于8mm的焊接接頭檢測。22儀器、探頭與試塊23儀器、探頭與試塊24第三章磁粉檢測(MT) 3.1 基本原理: 鐵磁性材料和工件被磁化后,由于不連續(xù)性的存在,使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產生漏磁場,吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合適光照下目視可見的磁痕,從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。如圖11所示。 3.2 磁粉檢測程序 1)預處理; 2)磁化; 3)施加干磁粉或磁懸液; 4)磁痕的觀察與記錄; 5)缺陷評級; 6)退磁; 7)后處理。 3.3 磁粉檢測的適用性和局限性 1)適用性

8、: 適用于檢測鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小、間隙極窄(如可檢測出長、寬為微米級的裂紋)目視難以看出的不連續(xù)性。 可對壓力容器的A、B、C、D類焊接接頭、在役的零部件及壓力管道的焊接接頭進行檢測;還可對板材、管材、棒材、鑄鋼件及鍛鋼件等進行檢測。 可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾渣、發(fā)紋、白點、折疊、冷隔和疏松等缺陷。 2)局限性: 不能檢測奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹焊條焊接的焊接接頭,也不能檢測銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。對于表面淺的劃傷、埋藏較深的孔洞和與工件表面夾角小于20的分層和折疊等也難以發(fā)現(xiàn)。 29303132第四章滲透檢測(PT) 4.1 滲透檢測的工作原理: 零件表面施加含有著色染料或熒光染

9、料的滲透液后,在毛細管作用下,經過一定時間的滲透,滲透液可以滲進表面開口缺陷中,去除零件表面多余的滲透液并干燥后,再在零件表面施加顯象劑,同樣在毛細管作用下,顯象劑將缺陷中的滲透液吸附出來,即滲透液回滲到顯象劑中,在一定的光源下(白光或黑光),缺陷處的滲透液痕跡被顯示出來(紅色或黃綠色熒光),從而檢測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。4.2 操作步驟(見圖1-1): 354.3 滲透檢測的適用性和局限性:1)適用性: 適宜檢測金屬、非金屬零部件或材料的表面開口缺陷,可對壓力容器的A、B、C、D類焊接接頭、在役的零部件及壓力管道的焊接接頭進行檢測;還可對板材、管材、棒材、鑄鋼件及鍛鋼件等進行檢測, 且不受

10、零部件化學成分、結構、材料磁性及缺陷形狀和方向的限制??蓹z測裂紋、疏松、氣孔、夾渣、冷隔、折疊等缺陷。2)局限性: 不適用于檢查表面多孔性材料或零件,例如粉末冶金零件及多孔陶瓷等。重復性差,污染較嚴重。36第五章超聲波衍射時差法(TOFD) 5.1 TOFD檢測原理: 衍射時差法 (TOFD)是一種依靠從待檢試件內部結構(主要是指缺陷)的“端角” 和“端點”處得到的衍射能量來檢測缺陷的方法。 接收探頭直通波上端點下端點內壁反射信號TOFD檢測原理演示395.2 TOFD的優(yōu)點:1)對于焊縫中部缺陷檢出率很高;2)容易檢出方向性不好的缺陷;3)可以識別向表面延伸的缺陷;4)通過時間差檢測缺陷的信

11、號;5)和脈沖反射法相結合時效果更好。405.3 TOFD的缺點: (1)在外表面附近有約3mm的盲區(qū); (2)內表面附近也可能存在盲區(qū); (3)對“噪聲”敏感; (4)夸大了一些良性的缺陷, 如氣孔, 夾渣等。 TOFD的適用性和局限性1)適用性: 適用于對鐵磁性材料制壓力容器的A、B、C、D類焊接接頭及壓力管道的焊接接頭進行檢測。 可發(fā)現(xiàn)裂紋、未熔合、未焊透、夾渣、氣孔等缺陷。2)局限性: 目前還不能用于非鐵磁性材料制壓力容器及壓力管道的焊接接頭檢測,也不能用于母材厚度小于12mm的焊接接頭檢測。4243第六章渦流檢測(ET)6.1 渦流檢測的原理 將一塊導體置于交變磁場之中,在導體中就有

12、感應電流產生,即渦流。由于導體自身各種因素(如電導率、磁導率、形狀,尺寸和缺陷等)的變化,會導致渦流的變化,利用這種現(xiàn)象判定導體性質、狀態(tài)的檢測方法,就稱為渦流檢測。 根據(jù)檢測到的試件中的渦流信息,就可以判定試件的材質、缺陷形狀及尺寸等。由于試件形狀及檢測部位不同,所以檢測線圈的形狀與接近試件的方式也不盡相同。為了適應各種檢測的需要,人們設計了各種各樣的檢測線圈和渦流檢測儀器。456.2 渦流檢測程序 1)預處理; 2)選擇檢測規(guī)范; 3)調節(jié)儀器; 4)檢測; 5)對檢測結果進行分析、處理。 6.3 渦流檢測的特點 1)適用于各種導電材料的試件探傷 ; 2)可以檢出表面和近表面缺陷; 3)探

13、測結果以電信號輸出,容易實現(xiàn)自動化檢測; 4)采用非接觸式檢測,檢測速度快; 5)對形狀復雜的試件很難應用; 6)不能直觀顯示缺陷形狀和性質; 7)檢測干擾因素較多,容易引起雜亂信號 ; 8)由于集膚效應,埋藏較深的缺陷無法檢出; 9)測厚結果不同于超聲測厚。47第七章聲發(fā)射檢測(ET) 7.1 聲發(fā)射檢測的基本原理 聲源發(fā)射的彈性波傳播到達材料的表面,引起可以用聲發(fā)射傳感器探測的表面位移,這些探測器將材料的機械振動轉換為電信號,然后再被放大、處理和記錄。根據(jù)觀察到的聲發(fā)射信號進行分析與推斷以了解材料產生聲發(fā)射的機制。 7.2 聲發(fā)射技術的特點優(yōu)點: 1)是一種動態(tài)檢驗方法; 2)對線性缺陷較

14、為敏感; 3)在一次試驗過程中能夠整體探測和評價整個結構中缺陷的狀態(tài); 4)可提供缺陷隨載荷、時間、溫度等外變量而變化的實時或連續(xù)信息,因而適用于工業(yè)過程在線監(jiān)控及早期或臨近破壞預報;優(yōu)點:1)適于其它方法難于或不能接近環(huán)境下的檢測,如高低溫、核輻射、易燃、易爆及極毒等環(huán)境;2)對于在役壓力容器的定期檢驗,聲發(fā)射檢驗方法可以縮短檢驗的停產時間或者不需要停產;3)對于壓力容器的耐壓試驗,聲發(fā)射檢驗方法可以預防由未知不連續(xù)缺陷引起系統(tǒng)的災難性失效和限定系統(tǒng)的最高工作壓力;4)適于檢測形狀復雜的構件。 (1)對數(shù)據(jù)的正確解釋要有更為豐富的數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)場檢測經驗。因為聲發(fā)射特性對材料甚為敏感,又易受到機

15、電噪聲的干擾;(2)聲發(fā)射檢測,一般需要適當?shù)募虞d程序。多數(shù)情況下,可利用現(xiàn)成的加載條件,但有時還需要特作準備;(3)聲發(fā)射檢測目前只能給出聲發(fā)射源的部位、活性和強度,不能給出聲發(fā)射源內缺陷的性質和大小,仍需依賴于其它無損檢測方法進行復驗。 局限性:7.3 聲發(fā)射檢測的應用1)確定聲發(fā)射源的部位;2)分析聲發(fā)射源的性質;3)確定聲發(fā)射發(fā)生的時間或載荷;4)評定聲發(fā)射源的嚴重性。一般而言,對超標聲發(fā)射源,要用其它無損檢測方法進行局部復檢,以精確確定缺陷的性質與大小。527.3 聲發(fā)射檢測的應用1)確定聲發(fā)射源的部位;2)分析聲發(fā)射源的性質;3)確定聲發(fā)射發(fā)生的時間或載荷;4)評定聲發(fā)射源的嚴重性

16、。一般而言,對超標聲發(fā)射源,要用其它無損檢測方法進行局部復檢,以精確確定缺陷的性質與大小。壓力容器的聲發(fā)射檢測55第八章硬 度 測 定硬度檢測的對象 1)可焊性差,焊前需要預熱、焊后需要熱處理的低合金高強鋼 ; 2)高溫下使用的設備及部件; 3)臨氫介質的壓力容器及管道; 4)其他需要測試的情況。 5758第二部分 壓力容器59第一章 壓力容器概述60壓力容器的定義1.1 特種設備安全法 指盛裝氣體或者液體,承載一定壓力的密閉設備,其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于(表壓)的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體、容積大于或者等于30L且內直徑(非圓形截面指截面內邊界最大幾何

17、尺寸)大于或者等于150mm的固定式容器和移動式容器;盛裝公稱工作壓力大于或者等于(表壓),且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0MPa的氣體、液化氣體和標準沸點等于或者低于60液體的氣瓶;氧艙。612 特種設備安全監(jiān)察條例 指盛裝氣體或者液體,承載一定壓力的密閉設備,其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于(表壓),且壓力與容積的乘積大于或者等于的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體的固定式容器和移動式容器;盛裝公稱工作壓力大于或者等于(表壓),且壓力與容積的乘積大于或者等于的氣體、液化氣體和標準沸點等于或者低于60液體的氣瓶;氧艙等。623 固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程 固定

18、式壓力容器是指安裝在固定位置,或者僅在使用單位內部區(qū)域使用的壓力容器,應同時具備下列條件: 最高工作壓力大于或者等于(表壓,不含液體靜壓力,下同); 設計壓力與容積的乘積大于或者等于L; 盛裝介質為氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體。632. 壓力容器術語 2. 1 壓力(均為表壓力) 工作壓力Pw:在正常工作情況下,容器頂部可能達到的最高壓力。 設計壓力P:指設定的容器頂部的最高壓力,與相應的設計溫度一起作為設計載荷條件,其值不低于工作壓力。 計算壓力PC:指在相應設計溫度下,用以確定元件厚度的壓力,其中包括液柱靜壓力。當元件所承受的液柱靜壓力小于5%設計壓力時,可忽略不

19、計。 試驗壓力PT:在壓力試驗時,容器頂部的壓力。64 最高允許工作壓力Pw:指在設計溫度下,容器頂部所允許承受的最大表壓力。該壓力是根據(jù)容器殼體的有效厚度計算所得,且取最小值。 最高允許工作壓力可作為確定保護容器安全泄放裝置的動作壓力(安全閥整定壓力或爆破片設計爆破壓力)的依據(jù)。 安全閥的整定壓力(開啟壓力)PZ:安全閥閥瓣開始離開閥座,介質呈連續(xù)排出狀態(tài)時,在安全閥進口測得的壓力。 爆破片的標定爆破壓力Pb:爆破片銘牌上標明的爆破壓力。652. 2 溫度 金屬溫度:容器元件沿截面厚度的溫度平均值。 工作溫度:容器在正常工作情況下介質溫度。 設計溫度:容器在正常工作情況,設定的元件的金屬溫度

20、(沿元件金屬截面的溫度平均值)。設計溫度與設計壓力一起作為壓力容器的設計載荷條件。 試驗溫度:系指壓力試驗時容器殼體的金屬溫度。663. 壓力容器的分類 3. 1 按制造許可級別分類 固容規(guī) 第一組介質:極度危害、高度危害的化學介質,易爆介質,液化氣體。67 第二組介質,除第一組以外的介質 3. 2 按生產工藝過程中作用原理分類分為反應、換熱、分離、儲存四類,其中反應容器安全性要求最高,因其在進行物理、化學反應時,可能造成壓力、溫度的急劇變化.684. 壓力容器的結構和范圍 主要有圓筒形、球形和組合形。圓筒形容器是由圓柱形筒體和各種成型封頭(半球形、橢圓形、碟形、錐形)所組成。球形容器由數(shù)塊球

21、瓣板拼焊成,承壓能力很好,但由于安置內件不便和制造稍難,故一般用作貯罐。 壓力容器本體中的主要受壓元件為筒體、封頭(端蓋)、人孔蓋、人孔法蘭、人孔接管、膨脹節(jié)、設備法蘭;球罐的球殼板;換熱器的管板和換熱管;M36以上的設備主螺柱及公稱直徑大于等于250mm的接管和管法蘭。69壓力容器本體: (1)壓力容器與外部管道或裝置焊接連接的第一道環(huán)向焊接接頭的焊接坡口、螺紋連接的第一個螺紋接頭、法蘭連接的第一個法蘭密封面、專用連接件或管件連接的第一個密封面; (2)壓力容器開孔部分的承壓蓋及其緊固件; (3) 非受壓元件與壓力容器的連接焊縫。壓力容器范圍的界定: 其范圍包括壓力容器本體和安全附件。 70

22、5. 壓力容器的法規(guī)標準體系 第一層次: 特種設備安全法 ,現(xiàn)已頒布,自2014年1月1日施行。是我國特種設備的最高法規(guī)。 第二層次:特種設備安全監(jiān)察條例,2003年2月19日國務院第68次常務會通過,2003年6月1日起施行,2009年修訂。安全監(jiān)察的環(huán)節(jié)為生產(含設計、制造、安裝、改造、維修)、使用、檢驗檢測及監(jiān)督檢查。第三層次:質檢總局長簽署的特種設備法規(guī) 國家質檢總局頒布的總局令 總局局長簽署的各類部門規(guī)章71第四層次:特種設備安全技術規(guī)范 由中國特種設備檢測研究院組織編寫,總局特種設備安全技術鑒定委員會審核通過,特種設備安全監(jiān)察局局長批準,質檢總局頒布: TSG R0002-2005

23、超高壓容器安全監(jiān)察規(guī)程 TSG R0004-2009固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程 TSG R7001- 2013 壓力容器定期檢驗規(guī)則72第五層次:被國家法規(guī)所引用的國家和行業(yè)標準、規(guī)范: GB 150 壓力容器 GB 151 管殼式換熱器 GB12337鋼制球形儲罐 JB4732 壓力容器分析設計標準 JB4730 承壓設備無損檢測6. 壓力容器失效: 6.1 設計原因結構不合理,工作壓力太大; 6.2 材質原因性能不合格,存在超標缺陷; 6.3 制造原因工藝不合理,尺寸不合格,質量差,殘余應力過大; 6.4 使用原因違章操作,環(huán)境腐蝕; 6.5 設備或材料老化“老化”“劣化”“退化”和超

24、期服役*腐蝕破壞常見的六種重要形式: 1) 濕硫化氫應力腐蝕開裂 2) 在堿溶液中的應力腐蝕開裂(堿脆) 3) 在液氨中的應力腐蝕開裂 4) 在CO-CO2-H2O環(huán)境中的應力腐蝕開裂 5) 氯化物應力腐蝕開裂 6) 連多硫酸應力腐蝕開裂75第二章 壓力容器定期檢驗761.性質 是根據(jù)特種設備安全法、特種設備安全監(jiān)察條例的規(guī)定而實施的一種強制性的檢驗。2.檢驗依據(jù) TSG R0004-2009 固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程 TSG R7001-2013 壓力容器定期檢驗規(guī)則 TSG R0002-2005 超高壓容器安全監(jiān)察規(guī)程 GB150-2011壓力容器等設計、制造標準 及合同或協(xié)議的要求

25、773.定期檢驗范圍 3.1 屬于固容規(guī)適用范圍的在用固定式壓力容器 3.2 移動式壓力容器 1)罐車(包括鐵路罐車、汽車罐車和罐式集裝箱)定檢規(guī)附件A; 2)長管拖車、管束式集中箱定檢規(guī)附件D 3.3 醫(yī)用氧艙定檢規(guī)附件B 3.4 小型制冷裝置中壓力容器定檢規(guī)附件C 3.5 搪玻璃壓力容器、石墨及石墨襯里壓力容器、玻璃及玻璃鋼襯里壓力容器、塑料及塑料襯里壓力容器定檢規(guī)附件E 3.6 超高壓容器超高壓容規(guī) 3.7 不包括氣瓶。784.年度檢查: 壓力容器使用單位應當實施壓力容器的年度檢查,可以有壓力容器使用單位的專業(yè)人員進行,也可以委托有資格的特種設備檢驗機構進行。 年度檢查項目至少包括 1)

26、壓力容器安全管理情況檢查, 2)壓力容器本體及運行狀況檢查, 3)壓力容器安全附件檢查。 對年度檢查中發(fā)現(xiàn)的安全隱患要及時消除。795.定期檢驗周期 5.1 壓力容器一般應當于投用后3年內進行首次定期檢驗。下次的檢驗周期,由檢驗機構根據(jù)壓力容器的安全狀況等級,按照以下要求確定: 1) 安全狀況等級為1、2級的,一般每6年檢驗一次; 2)安全狀況等級為3級的,一般每3年至6年檢驗一次; 3)安全狀況等級為4級的,監(jiān)控使用,其檢驗周期由檢驗機構確定,累計監(jiān)控時間不得超過3年,在監(jiān)控使用期間,使用單位應當采取有效的監(jiān)控措施;80 4)安全狀況等級為5級的,應當對缺陷進行處理,否則不得繼續(xù)使用。 5)

27、應用基于風險的檢驗(RBI)技術的壓力容器,可以采用以下方法確定其檢驗周期: (1)參照壓力容器定期檢驗規(guī)則的規(guī)定,確定壓力容器的安全狀況等級和檢驗周期,可以根據(jù)壓力容器風險水平延長或者縮短檢驗周期,但最長不得超過9年; (2)以壓力容器的剩余使用年限為依據(jù),檢驗周期最長不超過壓力容器剩余使用年限的一半,并且不得超過9年。815.2 檢驗周期的縮短: 有下列情況之一的壓力容器,定期檢驗周期可以適當縮短: 1)介質對壓力容器材料的腐蝕情況不明或者腐蝕情況異常的; 2)具有環(huán)境開裂傾向或者產生機械損傷現(xiàn)象,并且已經發(fā)生開裂的; 3)改變使用介質并且并且可能造成腐蝕現(xiàn)象惡化的; 4)材質劣化現(xiàn)象比較

28、明顯的; 5)使用單位沒有按照規(guī)定進行年度檢查的; 6)檢驗中對其他影響安全的因素有懷疑的。82注意: 采用“亞銨法”造紙工藝,并且無有效防腐措施的蒸球,每年至少進行一次定期檢驗。 使用標準抗拉強度下限值大于或者等于540MPa低合金鋼制造的球形儲罐,投用1年后應當開罐檢驗。 尿素合成塔每年開塔檢驗一次。835.3 檢驗周期的延長: 安全狀況等級為1、2級的容器符合下列條件之一時,定期檢驗周期可以適當延長: 1)介質腐蝕速率每年低于、有可靠的耐腐蝕金屬襯里或者熱噴涂金屬涂層的壓力容器,通過1次至2次定期檢驗,確認腐蝕輕微或襯里完好的,其檢驗周期最長可以延長至12年; 2)裝有催化劑的反應器以及

29、裝有充填物的壓力容器,其檢驗周期根據(jù)設計圖樣和實際使用情況,由使用單位和檢驗機構協(xié)商確定(必要時征求設計單位的意見),報辦理特種設備使用登記證的質量技術監(jiān)督部門備案。846.檢驗前準備工作: 6.1 檢驗機構:應當根據(jù)壓力容器的使用情況、損傷模式及失效模式,依據(jù)壓力容器定檢規(guī)要求制定檢驗方案,并由技術負責人審查批準。對于有特殊情況的壓力容器的檢驗方案,檢驗機構應當征求使用單位的意見。 檢驗人員應當嚴格按照批準的檢驗方案進行檢驗工作。 檢驗人員確認現(xiàn)場條件符合檢驗工作要求后方可進行檢驗,并且執(zhí)行使用單位有關動火、用電、高空作業(yè)、罐內作業(yè)、安全防護、安全監(jiān)護等規(guī)定。 檢驗用的設備、儀器和工具應當在

30、有效的檢定或者校驗期內。 85 檢驗人員一般需審查以下資料: (1)設計資料,(2)制造(含現(xiàn)場組焊)資料,(3)壓力容器安裝竣工資料,(4)改造或重大維修資料,(5)使用管理資料,(6)檢驗、檢查資料。 資料審查發(fā)現(xiàn)壓力容器未按照規(guī)定實施制造監(jiān)督檢驗(進口壓力容器未實施 安全性能監(jiān)督檢驗)或者無使用登記證,檢驗機構應當停止檢驗,并且向使用登記機關反應。 866.2 使用單位和相關的輔助單位: 應當按照要求做好停機后的技術性處理和檢驗前的安全檢查,確認現(xiàn)場條件符合檢驗工作要求,做好有關的準備工作。現(xiàn)場至少應具備的條件: 1)影響檢驗的附屬部件或者其他物體,按照檢驗要求進行清理或者拆除; 2)為

31、檢驗而搭設的腳手架、輕便梯等設施安全牢固(對離地面2m以上的腳手架設置安全護欄); 3)需要進行檢驗的表面,特別是腐蝕部位和可能產生裂紋缺陷的部位,徹底清理干凈,露出金屬本體;進行無損檢測的表面達到JB/T4730的有關要求;87 4)需要進入壓力容器內部進行檢驗時,應將內部介質排放、清理干凈,用盲板隔斷所有液體、氣體或者蒸汽的來源,同時設置明顯的隔離標志。禁止用關閉閥門代替盲板隔斷; 5)需要進入盛裝易燃、助燃、毒性或者窒息性介質的壓力容器內部進行檢驗,必須進行置換、中和、消毒、清洗,取樣分析,分析結果達到有關規(guī)范、標準的規(guī)定;取樣分析的間隔時間應當符合使用單位的有關規(guī)定;盛裝易燃、易爆、助

32、燃介質的,嚴禁用空氣置換; 6)人孔和檢查孔打開后,必須清除可能滯留的易燃、易爆、有毒、有害氣體和液體,壓力容器內部空間的氣體含氧量在18至23(體積比)之間。必要時,還應當配備通風、安全救護等設施;88 7)高溫或者低溫條件下運行的壓力容器,按照操作規(guī)程的要求緩慢地降溫或者升溫,使之達到可以進行檢驗工作的程度,防止造成傷害; 8)能夠轉動或者其中有可動部件的壓力容器,必須鎖住開關,固定牢靠;移動式壓力容器檢驗時,應當采取措施防止移動; 9)切斷與壓力容器有關的電源,設置明顯的安全警示標志;檢驗照明用電電壓不得超過24V,引入壓力容器內的電纜必須絕緣良好,接地可靠; 10)需要現(xiàn)場進行射線檢測

33、時,隔離出透照區(qū),設置警示標志。 檢驗時,使用單位壓力容器安全管理人員、操作和維護等相關人員應當?shù)綀鰠f(xié)助檢驗工作,及時提供有關資料,負責安全監(jiān)護,并且設置可靠的聯(lián)絡方式。897. 檢驗項目與方法 壓力容器定期檢驗項目,以宏觀檢查、壁厚測定、表面缺陷檢測、安全附件檢驗為主,必要時增加埋藏缺陷檢測、材料分析、密封緊固件檢驗、強度校核、耐壓試驗、泄露試驗等項目。 設計文件對壓力容器定期檢驗項目、方法和要求有專門規(guī)定的,還應當從其規(guī)定。7.1 宏觀檢查目視檢驗:本體結構、幾何尺寸、表面情況,以及焊縫、隔熱層、襯里等。7.2 壁厚測定超聲測厚、膜層測厚。7.3 表面缺陷檢測MT、PT(鐵磁性材料優(yōu)選MT

34、)7.4 埋藏缺陷檢測RT、UT、TOFD7.5 材料分析化學分析、光譜分析、硬度檢測、金相分析 907.6 密封緊固件檢驗對M36的設備主螺栓在逐個清洗后,檢驗其損傷和裂紋情況,必要時進行無損檢測。(重點檢驗螺紋及過渡部位有無環(huán)向裂紋)7.7 強度校核腐蝕(及磨蝕)深度超過腐蝕裕度、名義厚度不明、結構不合理(且發(fā)現(xiàn)嚴重缺陷),或者檢驗人員對強度有懷疑。7.8 安全附件檢驗主要內容: 1)安全閥,檢驗是否在校驗有效期內; 2)爆破片裝置,檢驗是否按期更換; 3)壓力表,檢驗是否在檢定有效期內(適用于有檢定要求的壓力表); 4)壁溫測試儀表,檢驗是否在檢定有效期內; 5)液位計,檢驗是否失效。9

35、17.9 耐壓試驗分為液壓試驗、氣壓試驗以及氣液組合壓力試驗三種。 TSG R7001-2013容器定檢規(guī)規(guī)定:定期檢驗過程中,使用單位或檢驗機構對安全狀況有懷疑時,應當進行耐壓試驗。耐壓試驗的試驗參數(shù)試驗壓力、溫度等以本次定期檢驗確定的允許(監(jiān)控)使用參數(shù)為基礎計算、準備工作、安全防護、試驗介質、試驗過程、合格要求等按照有關安全技術規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。 耐壓試驗由使用單位負責實施,檢驗機構負責檢驗。92TSG R0042009容規(guī)條規(guī)定: 有以下情況之一的壓力容器,定期檢驗時應當進行耐壓試驗:(1)用焊接方法更換主要受壓元件的;(2)主要受壓元件補焊深度大于1/2厚度的;(3)改變使用條件,超過

36、原設計參數(shù)并且經過強度校核合格的;(4)需要更換襯里的(耐壓試驗在更換襯里前進行);(5)停止使用2年后重新使用的;(6)從外單位移裝或者本單位移裝的;(7)使用單位或者檢驗機構對壓力容器的安全狀況有懷疑,認為應當進行耐壓試驗的。937.10 泄露試驗包括氣密性試驗和氨、鹵素、氦檢漏試驗。 極度、高度危害毒性介質,或者設計上不允許有微量泄露的壓力容器,應當進行泄露試驗。 泄露試驗由使用單位負責實施,檢驗機構負責檢驗。94958. 安全狀況等級評定 根據(jù)壓力容器檢驗結果綜合評定,以其中項目等級最低者為評定級別。 需要改造或者維修的壓力容器,按照改造或者維修結果進行安全狀況等級評定。 安全附件檢驗

37、不合格的壓力容器不允許使用。 綜合評定安全狀況等級為1級至3級的,檢驗結論為符合要求,可以繼續(xù)使用;安全狀況等級為4級的,檢驗結論為基本符合要求,有條件的監(jiān)控使用;安全狀況等級為5級的,檢驗結論為不符合要求,不得繼續(xù)使用。 96 安全狀況等級評定為4級并且監(jiān)控期滿的壓力容器,或者定期檢驗發(fā)現(xiàn)嚴重缺陷可能導致停止使用的壓力容器,應當對缺陷進行處理。缺陷處理的方式包括采用維修的方法消除缺陷或者進行合于使用評價。負責壓力容器定期檢驗的檢驗機構應當根據(jù)合于使用評價報告的結論和其它定期檢驗的結果綜合確定壓力容器的安全狀況等級、允許使用參數(shù)和下次檢驗日期。 979. 容器腐蝕檢查的重點(制定方案和現(xiàn)場檢驗

38、時應特別關注) 局部腐蝕 1)容易積存水分、濕氣或腐蝕性沉淀物的地方,包括內壁排液管周圍,容器底部及“死角”,外部支座附近等。 2)保溫層破損部位、防腐層損壞處,包括涂層脫落、鍍層磨損、襯里開裂或凸起的地方。 3)焊縫及熱影響區(qū)、焊接敏化區(qū)、開孔及結構不連續(xù)部位。 4)氣體流速局部過大的部位、被沖刷部位,如彎管的外彎部、氣流近路處等。98 9.2 疲勞裂紋 1)焊縫與焊接熱影響區(qū) 2)錯邊、棱角度超標部位 3)結構不連續(xù)部位 4)有埋藏缺陷部位 5)接管角焊縫、支座或柱腿角焊縫 6)其它局部應力過高的部位 應力腐蝕 1)應力腐蝕環(huán)境中使用,且介質成份的應力腐蝕傾向嚴重的容器(濕硫化氫環(huán)境) 2

39、)高強度鋼容器 3)未做焊后消除應力處理的容器 4)容器內壁焊接熱影響區(qū)99第三部分 壓力管道100第一章 壓力管道概述101壓力管道的定義 1. 1中華人民共和國特種設備安全法 指利用一定的壓力,用于輸送氣體或者液體的管狀設備,其范圍規(guī)定為:最高工作壓力大于或者等于(表壓),介質為氣體、液化氣體、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體,且公稱直徑大于或者等于50mm的管道。 公稱直徑小于150mm,且其最高工作壓力小于(表壓)的輸送無毒、不可燃、無腐蝕性氣體的管道和設備本體所屬管道除外。1022特種設備安全監(jiān)察條例 指利用一定的壓力,用于輸送氣體或者液體的

40、管狀設備,其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于(表壓)的氣體、液化氣體、蒸汽介質或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體介質,且公稱直徑大于等于25mm的管道。 包括其附屬的安全附件、安全保護裝置與安全保護裝置相關的設施。1033壓力管道安全技術監(jiān)察規(guī)程工業(yè)管道 工藝裝置、輔助裝置以及界區(qū)內公用工程所屬的工業(yè)管道(以下簡稱管道)。 最高工作壓力大于或等于0.1MPa(表壓)的; 公稱直徑大于25mm的; 輸送介質為氣體、蒸汽、液化氣體、最高工作溫度高于或者等于其標準沸點的液體或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性的液體的。1042. 壓力管道的法規(guī)標準體系 法規(guī)體系中華人

41、民共和國特種設備安全法特種設備安全監(jiān)察條例 壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定鍋爐壓力容器壓力管道特種設備事故處理規(guī)定特種設備質量監(jiān)督與安全監(jiān)察規(guī)定等 壓力容器壓力管道設計單位資格認可與管理辦法壓力管道元件制造單位安全注冊與管理辦法壓力管道元件制造單位安全注冊與壓力管道安裝許可評審員考核注冊與管理辦法壓力管道元件型式試驗機構資格認可與管理辦法壓力管道安全技術監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道壓力管道使用登記管理規(guī)則壓力管道安裝安全質量監(jiān)督檢驗規(guī)則在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程1052.2 主要標準GB/T20801-2006壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道 GB 50316-2000(2008版)工業(yè)金屬管道設計規(guī)范GB 50235

42、-2010工業(yè)金屬管道工程施工工程規(guī)范 GB 50236-2011現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收 規(guī)范 GB 50184-2011 工業(yè)金屬管道工程施工質量驗收規(guī)范GB 50683-2011 現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工質量驗收規(guī)范 GB50016-2014建筑設計防火規(guī)范(代替GBJl6 )GB50160-2008石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范GB5044-2008職業(yè)性接觸毒物危害程度分級 GB7231-2003工業(yè)管路的基本識別色、識別符號和安全標識 SH 3501-2011 石油化工有毒、可燃介質鋼制管道工程施工及驗收規(guī)范 SH3405-2012石油化工鋼管尺寸系列1063. 工業(yè)管

43、道級別劃分(按管規(guī)劃分) 3. 1GC1級 符合下列條件之一的工業(yè)管道,為GC1級: 輸送毒性程度為極度危害介質,高度危害氣體介質和工作溫度高于其標準沸點的高度危害的液體介質的管道; 輸送火災危險性為甲、乙類可燃氣體或者甲類可燃液體(包括液化烴)的管道,并且設計壓力大于或者等于的管道; 輸送除前兩項介質的流體介質并且設計壓力大于或者等于,或者設計壓力大于或者等于MPa,并且設計溫度高于或者等于400的管道。107GC2級 除GC3級管道外,介質毒性程度、火災危險性(可燃性)、設計壓力和設計溫度低于條規(guī)定的GC1級的管道。GC3級 輸送無毒、非可燃流體介質,設計壓力小于或者等于,并且設計溫度高于

44、20但是不高于185的管道。1084. 工業(yè)管道的破壞形式 國外有關統(tǒng)計資料表明,工業(yè)管道的破壞性事故中,腐蝕破壞約占281;疲勞破壞約占291;蠕變破壞約占288??梢姼g、疲勞、蠕變破壞是管道破壞的三大主要原因。 4.1 因超壓造成過度變形; 4.2 因存在原始缺陷而造成的斷裂; 4.3 因環(huán)境或介質造成的腐蝕破壞; 4.4 因交變載荷而導致發(fā)生的疲勞破壞; 4.5 因高溫環(huán)境造成的蠕變破壞等。109 對石化企業(yè)管道爆炸與嚴重損壞事故原因進行了分類,很明顯腐蝕與沖蝕比例偏高,而管理不善原因較低,其中腐蝕減薄引起的占,材料以及制造質量引起的占,因安裝原因引起的失效占。110第二章 壓力管道定

45、期檢驗1111. 性質 是根據(jù)特種設備安全法、特種設備安全監(jiān)察條例的規(guī)定而實施的一種強制性的檢驗。2.檢驗依據(jù) 1)TSG D0001-2009壓力管道安全技術監(jiān)察規(guī) 程工業(yè)管道及其它規(guī)程; 2)在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程 ( 2003試行版); 3) GB/T20801-2006 壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道 等設計、制造標準; 4)合同或協(xié)議的要求。1123.檢驗范圍 屬于管規(guī)適用范圍的在用工業(yè)管道及附屬設施,即: 1)管道元件,包括管道組成件和管道支承件; 2)管道元件間的連接接頭、管道與設備或者裝置連接的第一道連接接頭(焊縫、法蘭、密封件及緊固件等)、管道與非受壓元件的連接接頭; 3)管道所用

46、的安全閥、爆破片裝置、阻火器、緊急切斷裝置等安全保護裝置。但不包括下列管道: 1)公稱直徑25mm的管道;注:特種設備安全法目錄規(guī)定為公稱直徑 50mm的管道 2)非金屬管道; 3)最高工作壓力42MPa或的管道。1134.定期檢驗類別 包括在線檢驗和全面檢驗。 在線檢驗:在運行條件下對在用管道進行的檢驗,每年至少1次(也可稱為年度檢驗) 。 1)在線檢驗工作由使用單位進行,使用單位也可將在線檢驗工作委托給具有壓力管道檢驗資格的單位。使用單位應制定在線檢驗管理制度,從事在線檢驗工作的檢驗人員須經專業(yè)培訓,并報省級或其授權的地(市)級質量技術監(jiān)督部門備案。 使用單位根據(jù)具體情況制定檢驗計劃和方案

47、,安排檢驗工作。 2)在線檢驗一般以宏觀檢查和安全保護裝置檢驗為主,必要時進行測厚檢查和電阻值測量。 114*重點檢查部位一般為: (1) 壓縮機、泵的出口部位; (2)補償器、三通、彎頭(彎管)、大小頭、支管連接及介質流動的死角等部位; (3)支吊架損壞部位附近的管道組成件以及焊接接頭; (4)曾經出現(xiàn)過影響管道安全運行的問題的部位; (5)處于生產流程要害部位的管段以及與重要裝置或設備相連接的管段; (6)工作條件苛刻及承受交變載荷的管段。 檢驗人員可根據(jù)實際情況確定實際檢驗項目和內容,并進行檢驗工作。 3)檢驗結論分為:可以使用、監(jiān)控使用、停止使用。 115 4.2 全面檢驗:按一定的檢

48、驗周期在管道停車期間進行的較為全面的檢驗。4.2.1 在用工業(yè)管道全面檢驗工作由已經獲得質量技術監(jiān)督部門資格認可的檢驗單位進行。4.2.2 使用單位負責制定在用工業(yè)管道全面檢驗計劃,安排全面檢驗工作,向檢驗單位申報全面檢驗。 使用單位應進行全面檢驗的現(xiàn)場準備工作,確保所提供檢驗的管道處于適宜的待檢驗狀態(tài);提供安全的檢驗環(huán)境,負責檢驗所必需的輔助工作(如拆除保溫、搭腳手架、打磨除銹、配起重設施、提供檢驗用電、水、氣等),并協(xié)助檢驗單位進行全面檢驗工作。 1164.2.3 檢驗機構應根據(jù)使用單位提供的全面檢驗計劃,安排取得相應檢驗資格證書的檢驗人員,并在檢驗前做好資料審查和制定檢驗方案等檢驗準備工

49、作,并與使用單位落實檢驗方案。 檢驗單位和檢驗人員應做好檢驗的安全防護工作,嚴格遵守使用單位的安全生產制度。 全面檢驗工作結束后,檢驗機構應根據(jù)檢驗情況和所進行的檢驗項目,認真、準確、及時出具檢驗報告。1174.3 全面檢驗的檢驗周期確定: 安全狀況等級為1級和2級的在用工業(yè)管道,其檢驗周期一般不超過6年;安全狀況等級為3級的在用工業(yè)管道,其檢驗周期一般不超過3年。 GC1、GC2級壓力管道的全面檢驗周期檢驗周期一般不超過6年;按照基于風險檢驗(RBI)的結果確定的檢驗周期,一般不超過9年。GC3級管道的全面檢驗周期一般不超過9年。118屬于下列情況之一的管道,應當適當縮短檢驗周期: (1)新

50、投用的GC1、GC2級的(首次檢驗周期一般不超過3年)的; (2)發(fā)現(xiàn)應力腐蝕或者嚴重局部腐蝕的; (3)承受交變載荷,可能導致疲勞失效的; (4)材質產生劣化的; (5)在線檢驗中發(fā)現(xiàn)存在嚴重問題的; (6)檢驗人員和使用單位認為需要縮短檢驗周期的。 119檢驗前準備資料審查制定檢驗方案外部宏觀檢查材質檢查壁厚測定無損檢測理化檢驗安全保護裝置檢驗耐壓強度校驗和應力分析壓力試驗泄漏性試驗出具全面檢驗報告檢驗后的處理全面檢驗的一般程序4.4 全面檢驗項目和要求1205.全面檢驗現(xiàn)場應具備的條件(使用單位準備工作) 5.1 影響管道全面檢驗的附設部件或其他物體,應按檢驗要求進行清理或拆除; 5.2

51、 為檢驗而搭設的腳手架、輕便梯等設施,必須安全牢固,便于進行檢驗和檢測工作; 5.3 高溫或低溫條件下運行的壓力管道,應按照操作規(guī)程的要求緩慢地降溫或升溫,防止造成損傷; 5.4 檢驗前,必須切斷與管道或相鄰設備有關的電源,拆除保險絲,并設置明顯的安全標志; 5.5 如需現(xiàn)場射線檢驗時,應隔離出透照區(qū),設置安全標志; 121 5.6 將管道內部介質排除干凈,用盲板隔斷所有液體、氣體或蒸汽的來源,設置明顯的隔離標志; 5.7 對輸送易燃、助燃、毒性或窒息性介質的管道,應進行置換、中和、消毒,清洗。對于輸送易燃介質的管道,嚴禁用空氣置換; 5.8 進入管道內部檢驗所用的燈具和工具的電源電壓應符合現(xiàn)

52、行國家標準安全電壓GB3805的規(guī)定;檢驗用的設備和器具,應在有效的檢定期內,經檢查和校驗合格后方可使用。 1226.重點檢查部位: 6.1 壓縮機、泵的出口部位; 6.2 補償器、三通、彎頭(彎管)、大小頭、支管連接及介質流動的死角等部位; 6.3 支吊架損壞部位附近的管道組成件以及焊接接頭; 6.4 曾經出現(xiàn)過影響管道安全運行的問題的部位; 6.5 處于生產流程要害部位的管段以及與重要裝置或設備相連接的管段; 6.6 工作條件苛刻及承受交變載荷的管段。1236. 重點檢驗部位: 發(fā)生事故可能性較大的部位 6.1 壓縮機、泵的出入口部位及與設備和容器連接部位振動比較嚴重,使管道運行承受交變載

53、荷1246.2 支吊架損壞部位附近的管道組成件以及主要焊接接頭,因為支吊架損壞后,使管道承受的應力遠大于設計應力;6.3 高溫、高壓等工作條件苛刻的管段,其發(fā)生事故的可能性較大;超壓爆裂的膨脹節(jié)1256.4 補償器、彎頭、異徑、三通、支管連接及介質流動的滯留區(qū)域以及幾何形狀變化比較大的部位等,因這些部位承受應力較大,容易腐蝕損壞。彎頭腐蝕局部減薄 支管連接處應力集中 126管段中相對低點以及與地面或支架接觸部位等。127 6.6 管道組成件異種鋼焊接接頭及其附近部位,因這些部位容易形成電位差,發(fā)生電化學腐蝕,從而加速低電位碳鋼管段的腐蝕。 6.7 曾經出現(xiàn)過超溫、超壓和腐蝕等現(xiàn)象影響工業(yè)管道安

54、全運行的問題的部位,這些部位往往運行條件苛刻,從而更易發(fā)生事故。另外,對管檢規(guī)無損檢測抽查要求的重點部位進行檢驗。128圖15 異種鋼焊接管道129第四部分 國內石化裝置事故及典型案例分析1302022/7/19一.國內石化裝置事故1312022/7/191322022/7/19二.國內石化裝置事故1332022/7/19 2008年4月16日茂石化煉油廠發(fā)生過一次爆炸火災,當時初步斷定是由于加氫裂化裝置加熱爐爐管泄漏(油)所致。三.國內石化裝置事故1342022/7/192008年8月26日6時45分,廣維化工股份有限公司發(fā)生爆炸事故,爆炸引發(fā)的火災導致車間內裝有甲醇等易燃易爆物品的儲罐發(fā)生

55、爆炸。事故造成20人遇難,周圍3公里范圍內18個村屯和廣維集團生活區(qū)的11500名群眾緊急疏散。四.國內石化裝置事故1351.管道彎頭局部腐蝕 初底油又稱拔頭油。主要是常減壓蒸餾中在初餾塔或者閃蒸塔中分餾過部分石腦油的原油,化學成分非常復雜,常取決于原油的品質。對此拔頭油進行化學分析得出含有環(huán)烷酸、氯化物、硫化物、有機酸、氧、二氧化碳、水等。環(huán)烷酸對碳素鋼的腐蝕性較大(均勻腐蝕),彎頭W1在整個管系的底部,考慮到物料可能在彎頭沉積處造成局部全面腐蝕。五.典型案列:1362.液態(tài)烴管線氫致開裂工作壓力1.3MPa工作溫度2050工作介質液態(tài)烴(碳三、碳四、碳五;其中硫含量為8509ppm)材料2

56、0#鋼137 液態(tài)烴管道與支座連接處斷口周邊靠近內壁出現(xiàn)孔洞及氫致裂紋,呈現(xiàn)由應力集中及硫化物夾雜導致的解理斷裂特征。 壁厚測定、硬度檢測、材料成分光譜分析,未見異常。1383.低溫過熱器管高溫失效 2010年10月,化肥廠C鍋爐低溫過熱器管發(fā)生爆裂,車間被迫停車檢修,我單位承擔了該設備過熱器管的檢驗檢測任務,并對爆管部位進行了分析。該過熱器排管為立式結構,垂直懸掛于爐膛中。列管材料為20G,規(guī)格為。工作壓力管內:9.8Mpa工作溫度管內: 300400管外:550750工作介質管內:蒸汽; 管外:煙氣(含SO2、CO、CO2、NOx等)139爆裂部位樣品外表面樣品內表面斷裂面石墨化形態(tài)樣品內

57、外表面電鏡觀察140 結論:低溫過熱管在長期超溫得工況下服役,材質劣化,出現(xiàn)了嚴重的石墨化現(xiàn)象。材料的強度和韌性急劇下降,最終爆管。開裂原因:煙氣沖刷、積鹽積垢引起的酸腐蝕、管內外溫差過大。建議對策控制溫度嚴格控制管內的蒸汽溫度及管外的煙氣溫度,盡可能降低管壁溫度梯度差,采取適當?shù)拇胧┓乐惯^熱器管外壁氧化;采取措施對過熱器管的壁溫進行監(jiān)測,避免局部長時間超溫運行而導致管壁金屬蠕變失效。加強日常管理加強日常的生產和工藝管理,定期分析化驗鍋爐水水質,了解其雜質含量是否符合相關標準,改善水質的的控制措施和處理手段,減少雜質元素,定期清理管內污垢,防止管壁溫度升高造成超溫爆管。3.3 綜合治理與應用鑒

58、于多次發(fā)生爆管的情況,檢驗分析結束后,業(yè)主積極采納了我們所提出的建議,對該鍋爐低溫過熱器管部位進行系統(tǒng)熱分布的檢測,通過各組各排彎管顏色、氧化皮形態(tài)、管徑的變化以及抽樣割管檢測,金相分析等方法,掌握了過熱器蛇形管超溫過熱的范圍并配合工藝、設計和制造維護各專業(yè)部門提出合理的整改方案,通過變更材料、改變結構和煙氣流的分布,改進了供水質量等;使問題得以解決,至今再未發(fā)生爆管事件。1414.氯離子應力腐蝕開裂技術參數(shù)殼 程管 程設計壓力(MPa)4.70.2設計溫度( )280470工作介質鍋爐水 反應氣體(含正丁烷、順酐反應生成氣、CO、CO2等) 標稱材質0Cr18Ni90Cr18Ni9公稱規(guī)格筒體: 130028mm鍋爐水出口管: 30070mm 整體補強結構

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