壓力容器.GB150.4-10.課件.2013.11

1、壓力容器GB 150.4-201110 無損檢測 武漢信正檢測技術(shù)有限公司武漢信正檢測技術(shù)有限公司董亮董亮一、壓力容器制造（設(shè)計）相關(guān)法律、法規(guī)、標準1、法律： 行政許可法、安全生產(chǎn)法、民法、刑法等2、法規(guī)： 特種設(shè)備安全監(jiān)察條例 ，國務(wù)院公布，修訂版自 2009年5月1日起施行，是壓力容器的最高法規(guī)3、行政規(guī)章: 鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理辦法（國家質(zhì)檢總局令第22號），2003年1月1日起施行。4、安全技術(shù)規(guī)范 如固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程（TSG R0004-2009）5、標準 如GB150-2011，JB/T4730等。n下一級標準應(yīng)等于或嚴于上一級的規(guī)范二、GB150-2011概述

2、nGB 150-2011于2012年3月1日實施，代替了GB 150-1998 鋼制壓力容器 。nGB 150 壓力容器分為以下四部分： 第1部分：通用要求； 第2部分：材料； 第3部分：設(shè)計； 第4部分：制造、檢驗和驗收。nGB 150.4-2011 第10章 無損檢測 主要有以下修改：1、增加了無損檢測方法選擇、無損檢測實施時機的規(guī)定；2、調(diào)整了全部（100%）射線或超聲檢測、局部射線或超聲檢測和表面檢測的范圍，增加了對射線和超聲檢測技術(shù)等級的要求；3、增加了衍射時差法超聲檢測方法（TOFD），并規(guī)定了合格級別；4、增加了組合檢測要求；5、增加了無損檢測檔案保存要求。三、GB150.4-2

3、011第10章無損檢測10.1 無損檢測方法的選擇10.1.1 容器的對接接頭應(yīng)當采用射線或超聲檢測，超聲檢測包括衍射時差法超聲檢測(TOFD)、可記錄的脈沖反射法超聲檢測和不可記錄的脈沖反射法超聲檢測。1、修改內(nèi)容：本條為新增內(nèi)容。2、與固容規(guī)的區(qū)別：內(nèi)容一致。3、解釋：n容器的對接接頭應(yīng)當采用射線或超聲檢測。n對于超聲檢測，給出了衍射時差法超聲檢測（TOFD）、可記錄的脈沖反射法超聲檢測和不可記錄的脈沖反射法超聲檢測等3種方法。n可記錄的脈沖反射法超聲檢測是指能自動記錄所檢測對接接頭的全部超聲波動態(tài)波形并可回放，且能將儀器上的缺陷數(shù)據(jù)準確的還原到焊縫上。n不可記錄的脈沖反射法超聲檢測是指僅

4、局部記錄檢測數(shù)據(jù)（或靜態(tài)波形）或不記錄檢測數(shù)據(jù)的脈沖反射法超聲檢測。10.1.2 當采用不可記錄的脈沖反射法超聲檢測時，還應(yīng)當采用射線檢測法或者衍射時差法超聲檢測作為附加局部檢測。1、修改內(nèi)容：(GB150-1998 10.8.2 j）對于進行100%射線或超聲檢測的焊接接頭，是否需采用超聲或射線進行復(fù)查，以及復(fù)查的長度，由設(shè)計者在圖樣上予以規(guī)定。2、與固容規(guī)的區(qū)別：內(nèi)容一致。3、解釋：n本條有根本性的修改，即射線檢測、衍射時差法超聲檢測和可記錄的脈沖反射法超聲檢測不再需要復(fù)查（有要求的除外）。n當采用不可記錄的脈沖發(fā)射法超聲檢測時，要求采用射線檢測或衍射時差法超聲檢測做為附加局部檢測，主要考

5、慮該方法的檢測結(jié)果無直接見證記錄，增加有記錄的射線檢測或衍射時差法超聲檢測作為質(zhì)量控制的補充措施。10.1.3 鐵磁性材料制容器焊接接頭表面應(yīng)當優(yōu)先采用磁粉檢測。1、修改內(nèi)容：本條為新增內(nèi)容。2、與固容規(guī)的區(qū)別：內(nèi)容一致。3、解釋： 對于鐵磁性材料，因磁粉檢測對表面開口缺陷的靈敏度要遠高于滲透檢測或其他表面檢測方法，同時還能有效地檢出近表面缺陷，因此規(guī)定應(yīng)當優(yōu)先選擇磁粉檢測方法檢測焊接接頭表面。 應(yīng)注意對有些部件或缺陷而言，滲透檢測可能更為有利。10.2 無損檢測的實施時機10.2.1 容器的焊接接頭，應(yīng)在形狀尺寸檢查、外觀目視檢查合格后，再進行無損檢測。10.2.2 拼接封頭應(yīng)當在成形后進行

6、無損檢測。1、修改內(nèi)容： 10.2.1與原來的基本一致，增加了10.2.2的內(nèi)容。2、與固容規(guī)的區(qū)別：內(nèi)容基本一致。3、解釋：n拼接封頭因為圓弧過渡區(qū)和直邊段是加工中變形最大的部位，容易產(chǎn)生缺陷，所以應(yīng)當在成形后進行無損檢測。n固容規(guī)：若成形前已經(jīng)進行無損檢測，則成形后還應(yīng)當對圓弧過渡區(qū)到直邊段再進行無損檢測。10.2.3 有延遲裂紋傾向的材料（如：12Cr2Mo1R）應(yīng)當至少在焊接完成24h后進行無損檢測，有再熱裂紋傾向的材料（如：07MnNiVDR）應(yīng)當在熱處理后增加一次無損檢測。1、修改內(nèi)容：本條為新增內(nèi)容，按固容規(guī)修改 。2、與固容規(guī)的區(qū)別：內(nèi)容一致。3、解釋： 延遲裂紋一般在焊后一段

7、時間內(nèi)產(chǎn)生，這段時間有可能延續(xù)到幾天或者更長的時間，為了保證檢測效果，檢測時機原則上應(yīng)當安排在延遲裂紋全部出現(xiàn)以后，因此在時間上要求至少焊后24小時進行檢測。本條所指的24小時只是最低限制，若有關(guān)標準要求更長的時間，應(yīng)按其規(guī)定，如GB12337鋼制球形儲罐規(guī)定在球罐焊接完成36小時后進行無損檢測。同樣，有再熱裂紋傾向的材料應(yīng)在熱處理之后增加一次無損檢測。n延遲裂紋屬于冷裂紋。所謂冷裂紋，是指在焊后冷至馬氏體轉(zhuǎn)變溫度M3點以下產(chǎn)生的裂紋，一般是在焊后一段時間（幾小時，幾天甚至更長）才出現(xiàn)，故稱延遲裂紋。n淬硬組織是引起冷裂紋的決定因素當焊接冷卻速度較大時，熱影響區(qū)會出現(xiàn)貝氏體和大量馬氏體組織。尤

8、其當形成粗大的孿晶馬氏體時，其缺口敏感性增加，脆化嚴重，在焊接應(yīng)力的作用下產(chǎn)生冷裂紋。此外由于擴散氫的富集在淬硬脆化區(qū)引起顯微裂紋。裂紋尖端形成的三向應(yīng)力區(qū)再行誘導(dǎo)氫擴散富集，使顯微裂紋擴展成為宏觀裂紋，這就是延遲裂紋。n有延遲裂紋傾向的材料主要是指各種低合金高強度鋼。隨著鋼強度級別的提高，合金元素的增加，其淬硬傾向逐漸增大，發(fā)生延遲裂紋傾向也越大。n再熱裂紋:是焊接接頭焊后再加熱（特別是在500 700 的溫度區(qū)間）過程中產(chǎn)生的裂紋，其加熱過程可以是焊后熱處理，或在高溫中長期運行等。n有較強再熱裂紋傾向的材料是指：具有再熱裂紋傾向的鋼是指：含Cr,Mo,V,Nb等合金元素的鋼種，如15MnV

9、R,15MnNbR ,18MnMoNbR,13MnMoNbR,07MnCrMoVR等n目前一般認為冷裂紋敏感性大的材料主要是a）屈服強度450MPa以上（一般是指Cr-Mo鋼）或抗拉強度540MPa以上的低合金高強度鋼，如： 12Cr2Mo1R、18MnMoNbR、13MnNiMoNbR、07MnCrMoVR、07MnNiMoVDR、12MnNiVR等b）某些低合金耐熱鋼，如： 1.0Cr0.5Mo(15CrMo)、1.25Cr0.5Mo(14Cr1Mo)、 1Cr-0.5Mo-V、2.25Cr-1Mo(12Cr2Mo1)等； c）某些馬氏體不銹鋼，如： 1Cr13、2Cr13、4Cr13、2

10、Cr12WMoV、2Cr12MoV、2Cr12Ni3MoV等。10.2.4標準抗拉強度下限值Rm540MPa的低合金鋼制容器，在耐壓試驗后，還應(yīng)當對焊接接頭進行表面無損檢測。1、修改內(nèi)容：本條為新增內(nèi)容，按固容規(guī)修改 。2、與固容規(guī)的區(qū)別：內(nèi)容一致。3、解釋：材料標準抗拉強度下限值大于或者等于540MPa的低合金鋼制壓力容器，由于材料本身的原因，加上焊接時預(yù)熱、焊接工藝和熱處理工藝等較難控制，在耐壓試驗后由于焊接接頭仍有可能產(chǎn)生延遲裂紋，為保證產(chǎn)品安全質(zhì)量，所以提出還需要對焊接接頭進行表面無損檢測的要求。n解釋：與固容規(guī)相統(tǒng)一，增加了對拼接封頭、有延遲裂紋傾向和再熱裂紋傾向的材料以低合金高強鋼

11、焊接接頭耐壓試驗后進行表面無損檢測實施時機的要求。10.3 射線和超聲檢測10.3.1 全部（100%）射線或超聲檢測n凡符合下列條件之一的容器及受壓原件，需采用設(shè)計文件規(guī)定的方法，對其A類和B類焊接接頭，進行全部射線或超聲檢測：a）設(shè)計壓力大于或等于1.6MPa的第類容器；n修改：本條為新增，按固容規(guī)修改。b）采用氣壓或氣液組合耐壓試驗的容器；n修改：原為“e）進行氣壓試驗的容器”。按固容規(guī)修改。c）焊接接頭系數(shù)取1.0的容器；n修改：本條為新增，按固容規(guī)修改。d）使用后需要但是無法進行內(nèi)部檢驗的容器；n修改：本條為新增，按固容規(guī)修改。e) 盛裝毒性為極度或高度危害介質(zhì)的容器；n修改：與GB

12、150-1998 10.8.2 f）相同。f）設(shè)計溫度低于-40的或者焊接接頭厚度大于25的低溫容器；n修改：本條原為GB150-1998附錄C的內(nèi)容，固容規(guī)沒有此規(guī)定。g）奧氏體型不銹鋼、碳素鋼、Q345R、Q370R及其配套鍛件的焊接接頭厚度大于30者；n修改：碳素鋼、Q345R（16MnR）保持不變；奧氏體型不銹鋼原厚度是大于25mm，現(xiàn)改為30mm；增加了Q370R。h）18MnMoNbR、13MnNiMoR、12MnNiVR及其配套鍛件的焊接接頭大于20mm者；n修改： 本條的材料基本是新列進去的。GB150-1998 10.8.2 b）鋼材厚度大于25mm的15MnVR、15MnV

13、(Q390)、20MnMo去除了。i）15CrMoR、14Cr1MoR、08Ni3DR、奧氏體-鐵素體型不銹鋼及其配套鍛件的焊接接頭厚度大于16mm者；n修改：與GB150-1998 10.8.2 d）相比，增加了14Cr1MoR、08Ni3DR、奧氏體-鐵素體型不銹鋼，刪除了12CrMo、15CrMo。j）鐵素體型不銹鋼、其他Cr-Mo低合金鋼制容器；n修改：新增鐵素體型不銹鋼，其他Cr-Mo低合金鋼制容器與原標準相同。k) 標準抗拉強度下限值Rm540MPa的低合金鋼制容器；l）圖樣規(guī)定需100%檢測的容器；n注:上述容器公稱直徑DN250mm的接管與接管對接接頭、接管與高頸法蘭對接接頭的

14、檢測要求與A類和B類焊接接頭相同。n修改：上述內(nèi)容原標準都有，未作修改。n對注的內(nèi)容，現(xiàn)按固容規(guī)修改，原因是，公稱直徑DN250mm的接管和管法蘭屬主要受壓元件，其接管與接管對接接頭、接管與高頸法蘭對接接頭在使用過程中出現(xiàn)過因焊接缺陷引起的失效，為有效控制風險，無損檢測時將上述重要容器中公稱直徑DN250mm的接管與接管對接接頭、接管與高頸法蘭對接接頭與該容器中的A類和B類焊接接頭同樣對待。GB150-1998 10.8.2 h）多層包扎壓力容器內(nèi)筒的A類焊接接頭；i）熱套壓力容器各單層圓筒的A類焊接接頭；這兩個條款移到了多層容器12.5，內(nèi)容不變。10.3.2 局部射線或超聲檢測n除10.3

15、.1規(guī)定以外的容器，應(yīng)對其A類及B類焊接接頭進行局部射線或超聲檢測。檢測方法按設(shè)計文件規(guī)定。其中，對低溫容器檢測長度不得少于各焊接接頭長度的50%，對非低溫容器檢測長度不得少于各焊接接頭長度的20%，且均不得小于250mm。n修改：按固容規(guī)修改，把原來附錄C“對低溫容器檢測長度不得少于各焊接接頭長度的50%”移到此處。n與固容規(guī)的區(qū)別： 固容規(guī)指明是碳鋼和低合金鋼制低溫容器。n解釋：n碳鋼和低合金鋼材料一般屬于體心立方結(jié)構(gòu)，具有低溫脆性轉(zhuǎn)變的特征，在低溫時容易產(chǎn)生低溫脆斷和表面裂紋；而具有面心立方結(jié)構(gòu)的金屬如銅、鋁、鎳和奧氏體不銹鋼則沒有這種低溫脆性轉(zhuǎn)變的效應(yīng)，在低溫下其塑性和韌性不會明顯變化

16、。因此從安全角度考慮，碳鋼和低合金鋼材料在低溫情況下潛在危險性更大些，因此規(guī)定碳鋼和低合金鋼低溫容器局部無損檢測的比例不得少于各焊接接頭長度的50%。n下列a)e）部位、焊縫交叉部位應(yīng)100%檢測，其中a）b）c）部位及焊縫交叉部位的檢測長度可計入局部檢測長度之內(nèi)。a) 先拼板后形成凸形封頭上的所有拼接接頭；b）凡被補強圈、支座、墊板、內(nèi)件等所覆蓋的焊接接頭；c）對于滿足GB150.3-2011中6.1.3不另行補強的接管，自開孔中心、沿容器表面的最短長度等于開孔直徑的范圍內(nèi)的焊接接頭；1、修改：a)、b）與原來一樣，未作修改；c）作了修改，一是加了限定，即不另行補強的接管，二是把原來1.5倍

17、開孔直徑修改為開孔直徑。2、理解：局部射線或超聲檢測時，遇到1）a)e）的焊縫，應(yīng)100%檢測，按局部檢測要求評級。2）a)e）的焊縫交叉部位，應(yīng)100%檢測，按局部檢測要求評級。d）嵌入式接管與圓筒或封頭對接連接的焊接接頭；e）承受外載荷的公稱直接DN250mm的接管與接管對接接頭和接管與高頸法蘭的對接接頭。n修改：nd）與原來一樣，未作修改；ne) 加了限定，承受外載荷。n解釋：外載荷是指除內(nèi)、外壓之外的載荷，如接管傳遞的機械載荷。n注：按本條規(guī)定檢測后，制造單位對未檢測部分的質(zhì)量仍需負責。但是，若作進一步檢測可能會發(fā)現(xiàn)少量氣孔等不危及容器安全的超標缺陷，如果這也不允許時，就應(yīng)選擇100%

18、射線或超聲檢測。n修改：與原來一樣，未作修改。10.3.3 公稱直徑ND250mm接管與接管對接接頭、接管與高頸法蘭對接接頭的檢測要求按設(shè)計文件規(guī)定。n修改：新增，按固容規(guī)修改。10.3.4 對容器直徑不超過800mm的圓筒與封頭的最后一道環(huán)向封閉焊縫，當采用不帶墊板的單面焊對接接頭，且無法進行射線或超聲檢測時，允許不進行檢測，但需要采用氣體保護焊打底。n修改：與原來一樣，未作修改。10.4 表面檢測n凡符合下列條件之一的焊接接頭，需按圖樣規(guī)定的方法，對其表面進行磁粉或滲透檢測：na) 10.3.1中低溫容器上的A、B、C、D、E類焊接接頭，缺陷修磨或補焊處的表面，卡具和拉筋等拆除處的割痕表面

19、；nb）凡屬10.3.1中i）、j）、k）容器上的C、D、E類焊接接頭；n注：E類焊接接頭：非受壓元件與受壓元件的連接。n修改：1）從GB150-1998附錄C修改而來； 2）增加了E類焊接接頭。c）異種鋼焊接接頭、具有再熱裂紋傾向或延遲熱裂紋傾向的焊接接頭；d）鋼材厚度大于20mm的奧氏體型不銹鋼、奧氏體-鐵素體型不銹鋼容器的對接和角接接頭；n修改：1）c）、d）為新增，其中c）按固容規(guī)修改；2）d）固容規(guī)無此項規(guī)定。e）堆焊表面；f）復(fù)合鋼板的覆層焊接接頭g）標準抗拉強度下限值Rm540MPa的低合金鋼及Cr-Mo低合金鋼容器的缺陷修磨或補焊處的表面，卡具和拉筋等拆除處的割痕表面；n修改：

20、與原來一樣，未作修改。h）要求全部射線或超聲檢測的容器上的公稱直徑DN250mm的接管與接管對接接頭、接管與高頸法蘭對接接頭；i）要求局部射線或超聲檢測的容器中先拼板后形成凸形封頭上的所有拼接接頭；j) 設(shè)計文件要求進行檢測的接管角焊縫；n修改：h）與原來一樣，未作修改；i）和j）系新增條款。n解釋：i) 應(yīng)為“要求先拼板后形成凸形封頭上的所有拼接接頭。否則會有矛盾。10.5 組合檢測10.5.1 標準抗拉強度下限值Rm540MPa的低合金鋼容器的所有A類和B類焊接接頭，若其焊接接頭大于20mm，還應(yīng)采用10.1中所列的與原無損檢測方法不同的檢測方法另行進行局部檢測，該檢測應(yīng)包括所有的焊縫交叉

21、部位；同時，該類材料容器在耐壓試驗后，還應(yīng)對焊接接頭進行表面無損檢測。n修改：10.5是按GB150-1998中“重復(fù)檢測”結(jié)合固容規(guī)而修改。10.5.1 系新增，按固容規(guī)修改。 10.5.2 經(jīng)射線或超聲檢測的焊接接頭，如有不允許的缺陷，應(yīng)在缺陷清理干凈后進行補焊，并對該部分采用原檢測方法重新檢測，直至合格。10.5.3進行局部檢測的焊接接頭，發(fā)現(xiàn)又不允許的缺陷時，應(yīng)在該缺陷的兩端的延伸部位增加檢查長度，增加的長度應(yīng)為焊接接頭長度的10%，且兩側(cè)均不得小于250mm。若仍有不允許的缺陷，則對該焊接接頭做全部檢測。n修改：與原來一樣，未作修改。n與固容規(guī)的區(qū)別： 10.5.3中“增加的長度應(yīng)為

22、焊接接頭長度的10%”，固容規(guī)沒有，GB150要求更嚴。n解釋： 對標準抗拉強度下限值Rm540MPa的低合金鋼容器應(yīng)進行全部無損檢測，大于20mm時，還應(yīng)增加其他方法的局部檢測，這是因為此類容器在制造過程中容易出現(xiàn)裂紋，避免只進行射線檢測而可能出現(xiàn)的漏檢。10.5.4 磁粉與滲透檢測發(fā)現(xiàn)的不允許缺陷，應(yīng)在進行修磨及必要的補焊后，對該部位采用原檢測方法重新檢測，直至合格。10.5.5 當設(shè)計文件規(guī)定時，應(yīng)按照規(guī)定進行組合檢測。n修改：10.5.4與原來一樣，未作修改；10.5.5系增條款。10.6 無損檢測的技術(shù)要求10.6.1 射線檢測的技術(shù)要求n按JB/T4730對焊接接頭進行射線檢測，其

23、合格指標見表6。10.6.2 超聲檢測的技術(shù)要求n按JB/T4730對焊接接頭進行超聲檢測，其合格指標見表6。nJB/T4730為什么沒寫年號？10.6.3 表面檢測的技術(shù)要求n按JB/T4730對焊接接頭進行磁粉、滲透檢測，其合格級別不低于級。10.6.4 組合檢測技術(shù)要求n當組合采用射線和超聲檢測時，質(zhì)量要求和合格級別按照各自執(zhí)行的標準確定，并且均應(yīng)當合格。10.7無損檢測檔案n壓力容器無損檢測檔案應(yīng)完整，保存時間不得少于容器設(shè)計使用年限。n修改：為新增條款。n解釋：壓力容器無損檢測檔案是重要的制造、檢驗存檔文件，是見證制造單位的無損檢測與法規(guī)、標準及設(shè)計文件要求符合性的書面文件，一旦所制造的容器涉及法律糾紛或出現(xiàn)失效，它將