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文檔簡介
1、6壓力容器檢測試驗技術對容器的整體和局部進行一系列檢測和試驗。1、 能親手操作或親自主持檢驗的項目: 宏觀檢查、幾何尺寸測量、測厚、現(xiàn)場硬度測定、耐壓試驗、氣密試驗等;2、 應知項目:金相試驗、化學元素分析、力學性能、無損檢測等。壓力容器宏觀檢查與測量技術 宏觀檢查是壓力容器檢驗最基本的檢驗方法。為下一步檢測提供依據(jù)。包括目視檢查和幾何尺寸測量。幾何尺寸測量又可分為整體幾何尺寸測量和局部幾何尺寸測量兩類。前者對容器的主要幾何尺寸進行檢測,通常是在容器組裝過程中或制造接近完工階段的規(guī)定驗收項目;而后者則是在目視檢查的基礎上進行的定量測量,目視檢查是一種定性檢測,對目視檢查發(fā)現(xiàn)的彎曲、變形、凹陷、
2、鼓包、腐蝕、溝槽、焊縫表面氣孔、弧坑、咬邊、裂紋等缺陷需要進行定量,以確定缺陷的嚴重程度。簡單的量具檢查方法包括用平直尺檢查直線度、用弧形樣板檢查弧度、用游標卡尺或塞尺測量溝槽或腐蝕坑的深度、鼓包的高度、用卷尺測量圓周長計算筒體直徑等等。本節(jié)介紹的是一些常用的較復雜的幾何尺寸測量方法。 目視檢查 目視檢查是指檢驗人員用肉眼對容器的結構和內(nèi)、外表面狀態(tài)進行檢查,通常在其他檢驗方法之前進行。目視檢查包括判斷容器結構與焊縫布置是否合理;有無成形組裝缺陷;容器有無整體變形或凹陷、鼓包等局部變形;容器表面有無腐蝕、裂紋及損傷;焊縫是否有表面氣孔、弧坑、咬邊、裂紋等缺陷;容器內(nèi)、外壁的防腐層、保溫層、襯里
3、等是否完好,等等。肉眼能迅速掃視大面積范圍,獲得直觀印象,并且能夠察覺細微的顏色和狀態(tài)的變化,是其它檢查方法無法替代的。目視檢查時,一般采用先看結構后看表面,從整體到局部,從宏觀到微觀的檢查次序。目視檢查時,有時采用一些器具輔助檢查:對肉眼檢查有懷疑的部位,可用510倍放大鏡進一步觀察。為了能有效地觀察到器壁表面變形、腐蝕凹坑等缺陷,可用手電筒貼著容器表面平行照射,此時容器表面的微淺坑槽能清楚地顯示出來,鼓包和變形的凹凸不平現(xiàn)象也能夠看得更加清楚。 錘擊檢查也是一種常用的輔助方法,用重約的手錘輕輕敲擊容器的金屬表面,根據(jù)錘擊時所發(fā)出的聲響和小錘彈跳程度的手感來判斷該查部位是否存在缺陷。如果錘擊
4、時發(fā)出的聲音清脆而且小錘的彈跳情況良好,表示被敲擊的部位沒有重大缺陷。如果敲擊時發(fā)出悶濁的聲音且彈跳不好,則可能是被敲擊的部位有重皮、夾層、裂紋、以及晶間腐蝕等缺陷。對無法進入的容器,無法接近或無法直接觀察的狹窄部位,可以利用反光鏡或內(nèi)窺鏡進行檢查。 工業(yè)內(nèi)窺鏡技術具有獨特的優(yōu)勢,它可以把人們的視距延長,并且能任意 改變視線方向,準確地觀察物體內(nèi)表面的真實狀況,這是其他檢測儀器無法取代的。例如:可以將工 業(yè)窺鏡伸到內(nèi)部,直接觀察內(nèi)部的真實狀況或設備零部件內(nèi)部的表面狀況,對比較隱蔽或狹窄部位 的表面狀況進行有效的檢測,而無需將設備或部件分解做破壞性檢查。其方法既簡便又可靠,非常有效。內(nèi)窺鏡是光、
5、機、電一體的NDT儀器,分為三類產(chǎn)品。第一類,硬性內(nèi)窺鏡系列;第二類,纖維內(nèi)窺鏡系列;第三類,電子視頻內(nèi)窺鏡系列產(chǎn)品。 電子視頻內(nèi)窺鏡是采用超小型電荷藕合器件(CCD)技術制造的產(chǎn)品。它的工作原理通過物鏡j 成像傳至CCD面上,然后CCD再把光像轉變成電子信號,把數(shù)據(jù)轉送至視頻內(nèi)窺鏡控制組,再 由該控制組把影像輸出至監(jiān)視器或計算機。產(chǎn)品規(guī)格:直徑6 - 20m電子視頻 鏡技術水平代表了內(nèi)窺鏡類最先進的水平。它不但具備了硬性窺鏡和纖維窺鏡的技術性能,而且響 加了計算機應用技術可供多人同時觀看清晰的圖像,并有圖像計量處理等功能。電子工業(yè)內(nèi)窺鏡 用的CCD像元素28萬-43萬個,清晰度高,有效工作長
6、度長,主體可彎曲而不易折斷。應用很廣泛。 殼體和封頭的外觀與幾何尺寸檢查的主要項目(1)主要幾何尺寸、管口方位;(2)單層筒(含多層及整體包扎壓力容器內(nèi)筒)、球殼和封頭的縱、環(huán)焊縫棱角度與對口錯邊量;(3)多層包扎壓力容器、整體包扎壓力容器的松動面積和熱套壓力容器熱套面的間隙;(4)凸形封頭的內(nèi)表面形狀公差及碟形、帶折邊錐形封頭的過渡段轉角半徑;(5)球殼頂圓板與瓣片形狀、尺寸;(6)不等厚對接的過渡尺寸。焊接接頭的表面質量(1)不得有表面裂紋、未焊透、未熔合、表面氣孔、弧坑、未填滿和肉眼可見的夾渣等缺陷;(2)焊縫與母材應當圓滑過渡;(3)角焊縫的外形應當凹形圓滑過渡;(4)按照疲勞分析設計
7、的壓力容器,應當去除縱、環(huán)焊縫的余高,使焊縫表面與母材表面平齊;(5)咬邊及其他表面質量,應當符合設計圖樣和本規(guī)程引用標準的規(guī)定。6.1.2 筒體幾何尺寸測量 錯邊量與棱角度的測量通??刹捎煤敢?guī)、焊縫檢測尺、樣板尺、取形規(guī)等工具測量錯邊量與棱角度。 焊規(guī)測量時,將焊規(guī)的基準面靠平在被測焊縫的一側,滑動尺靠上檢測焊縫的另一側,讀出滑動尺的數(shù)據(jù)。如果檢測環(huán)向焊縫,焊規(guī)必須與容器的軸向平行,垂直于容器的環(huán)向中心切線,如圖。如果檢測的是縱向焊縫,焊規(guī)必須與容器的環(huán)向切線平行,垂直于容器的軸向中心切線,如圖。需要注意,檢測縱向焊縫時,由于焊規(guī)基準面為一平面,在曲面上很難或不太好靠平,特別是容器直徑較小的
8、焊縫對接縫,有經(jīng)驗的檢驗員一般采用左右兩邊測量,測得的兩個數(shù)據(jù)進行對比,來判定其錯邊量數(shù)值。不難看出,焊規(guī)測量縱向焊縫錯邊量的測量誤差較大。 圖6.1-5 樣板R檢測完工的縱焊縫直線度的測量 除圖樣另有規(guī)定外,殼體直線度允差應不大于殼體長度的1。當直立容器的殼體長度超過30m時,其殼體直線度允差應符合JB4710鋼制塔式容器的規(guī)定任意3000mm長圓筒段偏差不得大于3mm,圓筒段長度L小于等于1500mm時,偏差不大于8;3000mm必測一點。殼體直線度檢查是通過中心線的水平和垂直面,即沿圓周0、90、180、270四個部位拉的細鋼絲測量。測量位置離A類接頭焊縫中心線(不含球形封頭與圓筒連接以
9、及嵌入式接管與殼體對接連接的接頭)的距離不小于100mm。當殼體厚度不同時,計算直線度時應減去厚度差。注意母線的定義。最大最小直經(jīng)差測量承受內(nèi)壓的容器組裝完成后,按要求檢查殼體的圓度:a)殼體同一斷面上最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑之差e,應不大于該斷面內(nèi)徑Di的1%(對鍛焊容器為1),且不大于25mm ;b)當被檢斷面位于開孔中心一倍開孔內(nèi)徑范圍內(nèi)時,則該斷面最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑之差e,應不大于該斷面內(nèi)徑Di的1%(對鍛焊容器為1)與開孔內(nèi)徑的2%之和,且不大于25mm。GB1515189 e0.5%Dn且Dn1200mm時其值不大于5mm且Dn 1200mm時其值不大于7mm封頭形狀的檢測1、最大內(nèi)徑與
10、最小內(nèi)徑之差測量:不超過內(nèi)徑的1%,最大不大于封頭內(nèi)徑的。2、形狀偏差測量:用弦長等于封頭內(nèi)徑i的內(nèi)樣板檢查橢圓形、碟形、球形封頭內(nèi)表面的形狀偏差見圖所示,其最大間隙不得大于封頭內(nèi)徑i的。檢查時應使樣板垂直于待測表面。對由成形的瓣片和頂圓拼制成的封頭,允許樣板避開焊縫進行測量。圖6.1-9 用樣板測量封頭幾何形狀偏差實際壓力容器封頭(碟形、錐形,半球形、橢圓形)存在著與理想設計形狀之間的偏差,由于這些偏差的存在,在整個封頭直徑范圍內(nèi)將會使封頭生產(chǎn)附加彎曲應力,它將導致封頭的局部區(qū)域產(chǎn)生屈服。封頭的形狀偏差控制,也是壓力容器檢驗中的重要環(huán)節(jié)。1、封頭最大直徑與最小直徑測量測量封頭的直徑差Dmax
11、Dmin可使用卷尺和盤尺,有條件的工廠可以使用內(nèi)徑千分尺和內(nèi)徑套筒尺。正確的方法,將卷尺或內(nèi)徑千分基點、靠緊封頭內(nèi)壁或外壁的一端,測量端延著園弧方向左右滑動,讀出最大切點數(shù)值,標準中沒有確定測量點數(shù)、一般情況應測量4-8個點。一般封頭直徑差DmaxDmin不超過為封頭內(nèi)徑的1%,最大不大于封頭內(nèi)徑的1.25%。2. 封頭幾何形狀(曲率)的檢測一般使用內(nèi)樣板檢查橢圓形、碟形、球形封頭內(nèi)表面的形狀偏差。按GB150-98規(guī)定,樣板弦長應等于封頭內(nèi)徑的3/4Di。檢測前標好各測量點沿直徑方向位置,樣板放入封頭內(nèi)時,可用粉線校正,位置如圖,樣板必須垂直于被檢測表面,而后用直尺或塞尺讀出最大間隙數(shù)值,以
12、此方法反復測量幾點,讀出最大間隙數(shù)值。如果樣板的曲面形狀按標準形狀尺寸制作測量并不方便,因為封頭實際形狀偏差是不規(guī)則的,檢測時樣板靠不上封頭,不一定能夠測準間隙的尺寸。理想樣板應該是按標準形狀尺寸畫線后,在檢測園弧面上全部都減去一定值(例如減10mm)畫線剪裁,這樣制作的樣板使用方便,測量準確。碟形及折邊錐形封頭,過渡區(qū)轉角半徑不得小于圖樣的規(guī)定值(樣板檢查),封頭直邊部分的縱向皺折深度應不大于(用圓弧樣板靠后,塞尺檢查)。球形封頭分瓣沖壓的瓣片尺寸允差應符合GB12337的有關規(guī)定。組對裝配檢驗塔式壓力容器組裝就是將筒節(jié)直立進行組裝。垂直組裝受到廠房和天車高度的限制,適合于比較短的筒體。臥式
13、組裝基本與塔式組裝相同,但要注意固定支座與滑動支承的關系。換熱器組對,關鍵是管束的裝配。焊縫外形尺寸測量測量以下幾種:焊縫的咬邊、余高;表面弧坑和飛濺物。注意GB150有關咬邊的規(guī)定和C、D類接頭的焊腳高度的規(guī)定。咬邊不僅削弱了焊縫的承載截面積,更重要的是產(chǎn)生結構不連續(xù)而引起應力集中。高強度鋼容器、承受交變載荷的容器、厚度較大的容器和低溫下使用的容器都必須對焊縫的咬邊嚴加控制。GB159-98有明確的規(guī)定,用于標準抗拉強度下限時值b540 Mpa的鋼材及Cr-Mo低合金鋼和不銹鋼材制造的壓力容器及焊接接頭系數(shù)取為1的容器,其焊縫表面不得有咬邊,其它容器焊縫表面的咬邊深度不得大于,咬邊連續(xù)長度不得大于100mm,焊縫兩邊咬邊的總長不得超過該焊縫長度的10%。:焊縫的余高雖然不會減少承載截面積,但它明顯構成了結構的不連續(xù),在焊趾處產(chǎn)生應力集中。在交變載荷下,可能產(chǎn)生疲勞裂紋。低溫壓力容器也會因余高導致脆性開裂。 C、D類接頭的焊腳在圖樣無規(guī)定時取焊件中較薄者之厚
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