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文檔簡介

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超設(shè)計使用年限壓力容器檢驗規(guī)范

InspectionspecificationofPressureVessel

inExtendedServiced

xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實施

I

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I

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超設(shè)計使用年限壓力容器檢驗規(guī)范

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了超設(shè)計使用年限固定式金屬制壓力容器檢驗的基本要求、檢驗項目和方法、

等級評定等內(nèi)容。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本

適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

TSG21-2016固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程

TSG08-2017特種設(shè)備使用管理規(guī)則

GB/T150壓力容器

GB/T151熱交換器

GB/T12337鋼制球形儲罐

GB/T26610承壓設(shè)備系統(tǒng)基于風(fēng)險的檢驗實施導(dǎo)則

GB/T30579-2014承壓設(shè)備損傷模式識別

GB/T35013-2018承壓設(shè)備合于使用評價

GB/T19624在用含缺陷壓力容器安全評定

JB4732鋼制壓力容器-分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

NB/T47012-2010制冷裝置用壓力容器

NB/T47013承壓設(shè)備無損檢測

NB/T47041塔式容器

NB/T47042臥式容器

3術(shù)語和符號

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1超設(shè)計使用年限壓力容器(PressureVesselinExtendedServiced)

超設(shè)計使用年限壓力容器是指使用時間超過設(shè)計使用年限仍然使用或未規(guī)定設(shè)計使用

年限,但是使用超過20年的壓力容器。

4通用要求

4.1檢驗原則

根據(jù)不同工況,參照GB/T30579-2014對壓力容器損傷模式進行識別,識別其可能的失

效模式,有針對性地開展檢驗,避免發(fā)生檢驗過度或檢驗不足等情況。對符合TSG21-2016

第8.10.1款的規(guī)定的使用單位使用的壓力容器,檢驗人員可參照GB/T26610開展基于風(fēng)險的

檢驗。

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對于不能按期對其進行檢驗的超設(shè)計使用年限壓力容器,應(yīng)參照TSG21-2016第8.1.7.3

款執(zhí)行。

4.2檢驗程序

超設(shè)計使用年限壓力容器檢驗的一般程序,包括損傷模式識別、檢驗方案制定、檢驗前

的準(zhǔn)備、檢驗實施、缺陷及問題的處理、檢驗結(jié)果匯總及評價、出具檢驗報告等。

4.3檢驗機構(gòu)及人員

檢驗機構(gòu)應(yīng)具有特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門核準(zhǔn)的壓力容器定期檢驗資質(zhì),并按核準(zhǔn)的

檢驗范圍從事檢驗工作;檢驗人員應(yīng)當(dāng)取得相應(yīng)的特種設(shè)備檢驗人員證書,其中檢驗員應(yīng)有

4年以上的檢驗經(jīng)驗,具備損傷模式識別等專業(yè)能力,檢驗報告審核人員應(yīng)具有4年以上審核

工作經(jīng)驗;檢測人員應(yīng)當(dāng)取得相應(yīng)的特種設(shè)備檢測人員資質(zhì)證書。檢驗機構(gòu)應(yīng)當(dāng)對超設(shè)計使

用年限壓力容器檢驗報告的真實性、準(zhǔn)確性、有效性負(fù)責(zé)。

4.4報檢

使用單位應(yīng)當(dāng)在壓力容器達(dá)到設(shè)計使用年限或者檢驗有效期屆滿的1個月以前向有資質(zhì)

的檢驗機構(gòu)申報檢驗。檢驗機構(gòu)接到檢驗申報后,應(yīng)當(dāng)在壓力容器達(dá)到設(shè)計使用年限前或者

檢驗有效期屆滿前安排檢驗。

4.5安全狀況等級

超設(shè)計使用年限壓力容器的安全狀況分為3級~5級,應(yīng)當(dāng)根據(jù)檢驗情況,按照本標(biāo)準(zhǔn)的

第7章的有關(guān)規(guī)定進行評定。

4.6檢驗周期

超設(shè)計使用年限壓力容器的檢驗周期,檢驗機構(gòu)根據(jù)壓力容器的安全狀況等級,推薦按

照以下要求確定:

(1)安全狀況等級為3級的,檢驗結(jié)論為符合要求,可以繼續(xù)使用,一般每2~4年進行

一次檢驗;

(2)安全狀況等級為4級的,檢驗結(jié)論為基本符合要求,應(yīng)當(dāng)監(jiān)控使用,監(jiān)控使用時間

不得超過1年;

(3)安全狀況等級為5級的,檢驗結(jié)論為不符合要求,不得繼續(xù)使用。

經(jīng)基于風(fēng)險檢驗的壓力容器,可根據(jù)壓力容器風(fēng)險水平可延長或縮短檢驗周期,但最長

不能超過6年。

4.7檢驗周期的特殊規(guī)定

有下列情況之一的壓力容器,其檢驗周期應(yīng)當(dāng)適當(dāng)縮短:

(1)介質(zhì)或者環(huán)境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(chǎn)生機械損傷現(xiàn)象,并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)開裂的;

(3)改變使用介質(zhì)并且可能造成腐蝕情況惡化的;

(4)材質(zhì)劣化現(xiàn)象比較明顯的;

(5)超高壓水晶釜等超高壓容器運行過程中發(fā)生超溫并確認(rèn)存在損傷的;

(6)使用單位未按照規(guī)定進行年度檢查的;

(7)檢驗中對其他影響安全的因素有懷疑的。

采用“亞胺法”造紙工藝,并且無有效防腐措施的蒸球,每半年進行一次檢驗。

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5檢驗前的準(zhǔn)備工作

5.1損傷模式識別

檢驗前,檢驗人員應(yīng)充分了解受檢壓力容器所處的工藝及工況,按照GB/T30579-2014

分析有可能發(fā)生的損傷模式。

5.2其他要求

5.2.1檢驗前,檢驗機構(gòu)應(yīng)按照TSG21-2016第8.2.1款規(guī)定,根據(jù)壓力容器的使用情況、損傷

模式,制定檢驗方案;經(jīng)基于風(fēng)險檢驗的壓力容器,可根據(jù)檢驗結(jié)果提出的檢驗策略制定檢

驗方案,檢驗人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的檢驗方案進行檢驗工作。

5.2.2檢驗前,檢驗人員應(yīng)按照TSG21-2016第8.2.2款規(guī)定進行資料審查,重點審查該條款中

第(4)~(6)款相關(guān)內(nèi)容;

5.2.3使用單位和相關(guān)的輔助單位,應(yīng)當(dāng)按照TSG21-2016第8.2.3款規(guī)定做好停機后的技術(shù)性

處理和檢驗前的安全檢查,確認(rèn)現(xiàn)場條件符合檢驗工作要求,做好有關(guān)的準(zhǔn)備工作。

5.2.4檢驗檢測用的設(shè)備、儀器和測量工具應(yīng)當(dāng)在有效的檢定或者校準(zhǔn)期內(nèi),并可正常使用。

5.2.5檢驗工作安全要求應(yīng)當(dāng)符合TSG21-2016第8.2.6款的規(guī)定。

6檢驗項目與檢測方法

超設(shè)計使用年限壓力容器的檢驗項目及方法可按照TSG21-2016第8.3條規(guī)定進行,且應(yīng)

進行埋藏缺陷檢測,此外,重點還應(yīng)根據(jù)識別出的損傷模式結(jié)果進行有針對性的檢驗。

6.1腐蝕減薄

6.1.1存在腐蝕減薄損傷模式的超設(shè)計使用年限壓力容器,對于均勻腐蝕,檢測方法一般為

目視檢測和腐蝕部位定點壁厚測定;對于點蝕坑或蝕孔,檢測方法一般為目視檢測;對于焊

縫腐蝕,檢測方法為目視檢測和焊縫尺檢測;當(dāng)腐蝕發(fā)生在內(nèi)壁且只能從外部檢測時,可用

自動超聲波掃查、導(dǎo)波檢測或射線成像檢測查找減薄部位,并對減薄部位進行壁厚測定。

6.1.2壁厚測定的位置應(yīng)當(dāng)有代表性,有足夠的測點數(shù)。測定后應(yīng)標(biāo)圖記錄,對異常測厚點

做詳細(xì)標(biāo)記。重點檢測易腐蝕、易沖蝕、制造工藝減薄、變形、修磨后的部位及壁厚小于原

設(shè)計壁厚的部位。

厚度測點部位及數(shù)量:

a)筒體每個筒節(jié)不少于4點,封頭每塊板不少于4點;

b)具備測量條件的接管應(yīng)逐根測厚,重點測量排放(疏水、排污)接管、盲管、彎管

的厚度;

c)對設(shè)備超溫及外觀檢查發(fā)現(xiàn)的可疑部位應(yīng)增加測厚點。

d)壁厚測定時,如果發(fā)現(xiàn)母材存在分層缺陷,應(yīng)當(dāng)增加測點或者采用超聲檢測,查明

分層分布情況以及與母材表面的傾斜度,同時作圖記錄。

6.2環(huán)境開裂、機械損傷

存在環(huán)境開裂、機械損傷情況的超設(shè)計使用年限壓力容器,應(yīng)采用NB/T47013中規(guī)定的

的磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測方法進行表面檢測,鐵磁性材料制壓力容器的表面檢測應(yīng)

當(dāng)優(yōu)先采用磁粉檢測。對于存在熱疲勞、蠕變損傷模式的還應(yīng)進行尺寸測量,檢查結(jié)構(gòu)件尺

寸是否發(fā)生變化,證實有蠕變發(fā)生時,應(yīng)進行金相檢查或者強度試驗。對于存在氫腐蝕模式

的還應(yīng)進行金相檢查或者超聲反向散射技術(shù)(AUBT)檢測。表面缺陷檢測的要求如下:

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a)檢測長度不小于對接焊縫長度的50%。

b)應(yīng)力集中部位、變形部位、宏觀檢驗發(fā)現(xiàn)裂紋的部位,奧氏體不銹鋼堆焊層,異種

鋼焊接接頭、T型接頭、接管角接接頭、其他有懷疑的焊接接頭,補焊區(qū)、工卡具焊跡、電

弧損傷處和易產(chǎn)生裂紋部位應(yīng)當(dāng)重點檢測。

c)檢測中發(fā)現(xiàn)裂紋時,應(yīng)當(dāng)擴大表面無損檢測的比例至100%,以便發(fā)現(xiàn)可能存在的其

他缺陷,必要時可采用聲發(fā)射進行整體檢測。

6.3材質(zhì)劣化

6.3.1球化

存在球化損傷模式的超設(shè)計使用年限壓力容器,應(yīng)對主要受壓元件材料進行硬度測量,

若數(shù)值降低明顯,應(yīng)進行金相分析和強度試驗(可選擇微損試驗或者取樣試驗,下同),判

斷其球化程度以及強度下降情況。

硬度測點部位及數(shù)量:

a)至少抽查20%筒節(jié),且不少于1個筒節(jié),封頭至少抽查1塊鋼板,每個檢測部位不少于1

點;

b)超溫部位、檢測過程中硬度降低明顯的部位應(yīng)增加硬度測量點;

c)優(yōu)先在設(shè)備內(nèi)表面測量,當(dāng)無法進入設(shè)備內(nèi)部時,可在設(shè)備外表面測量。

6.3.2石墨化

存在石墨化損傷模式的超設(shè)計使用年限壓力容器,應(yīng)對主要受壓元件進行金相分析判斷

是否產(chǎn)生石墨化(必要時截取全厚度試樣進行金相分析),若石墨化明顯,須進行強度試驗。

6.3.3σ相脆化

存在σ相脆化損傷模式的超設(shè)計使用年限壓力容器,應(yīng)對主要受壓元件進行金相分析,

如果確定材料發(fā)生σ相脆化,應(yīng)取樣進行沖擊試驗,測試材料性能是否有變化;此外應(yīng)進行

滲透檢測,檢查表面是否存在宏觀裂紋,

6.3.4475℃脆化

存在475℃脆化損傷模式的超設(shè)計使用年限壓力容器,應(yīng)對主要受壓元件進行硬度測定,

若數(shù)值明顯升高,應(yīng)切取試樣,進行沖擊或彎曲測試,此外采用目視檢測、表面無損檢測和

聲發(fā)射檢測等方法檢測開裂情況。

6.3.5回火脆化

存在回火脆化損傷模式的超設(shè)計使用年限壓力容器,如在容器中有同材質(zhì)掛片,應(yīng)取樣

進行沖擊試驗,確認(rèn)回火脆化傾向與狀態(tài);如在容器中無同材質(zhì)掛片,宜采用微損測試方法

(如:球壓痕法)測試沖擊韌性或者選取同工況、同材質(zhì)、同規(guī)格材料進行沖擊試驗。

6.3.6低溫脆斷

存在低溫脆斷損傷模式的超設(shè)計使用年限壓力容器,應(yīng)檢查已存在的缺陷,尤其是高應(yīng)

力部位的表面無損檢測(如磁粉檢測和滲透檢測)以及埋藏缺陷的超聲檢測。

7安全狀況等級評定

7.1評定原則

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7.1.1安全狀況等級根據(jù)超設(shè)計使用年限壓力容器的檢驗結(jié)果綜合評定,以其中項目等級最

低者為評定等級,進行單項評定時,同等情況下宜趨嚴(yán)把握;

7.1.2需要改造或者修理的超設(shè)計使用年限壓力容器,按照改造或者修理結(jié)果進行安全狀況

等級評定;

7.1.3安全附件檢驗不合格的超設(shè)計使用年限壓力容器不允許投入使用。

7.2材料問題

主要受壓元件材料與設(shè)計不符、材質(zhì)不明或者材質(zhì)劣化時,按照以下要求進行安全狀況

等級評定:

a)用材與原設(shè)計不符、材質(zhì)不明的壓力容器,定為5級;

b)發(fā)現(xiàn)存在石墨化、脆化等材質(zhì)劣化現(xiàn)象,并且已經(jīng)產(chǎn)生不可修復(fù)的缺陷或者損傷時,

定為5級;如果損傷程度輕微,通過力學(xué)性能試驗等方法能夠確認(rèn)在規(guī)定的操作條件下和檢

驗周期內(nèi)安全使用的,可以定為3級或4級。

7.3結(jié)構(gòu)問題

存在TSG21-2016第8.5.3款所述的不合理結(jié)構(gòu)的,經(jīng)過檢驗,未發(fā)現(xiàn)應(yīng)力存在異常情況

及未發(fā)現(xiàn)新生缺陷(不包括正常的均勻腐蝕)的,可以定為3級,否則定為4級或者5級。

7.4表面裂紋及凹坑

內(nèi)、外表面不允許有裂紋。如果有裂紋,應(yīng)當(dāng)打磨消除,打磨后形成的凹坑在允許范圍

內(nèi)(按照TSG21-2016第8.5.4款判斷),定為3級;否則,應(yīng)當(dāng)補焊或者進行應(yīng)力分析,經(jīng)過

補焊合格或者應(yīng)力分析結(jié)果表明不影響安全使用的,定為3級或4級。

7.5變形、機械接觸損傷、工卡具焊跡及電弧灼傷

變形、機械接觸損傷、工卡具焊跡、電弧灼傷等,按照以下要求評定安全狀況等級:

a)變形不處理不影響安全的,定為3級;根據(jù)變形原因分析,不能滿足強度和安全要求

的,可以定為5級;

b)機械接觸損傷、工卡具焊跡、電弧灼傷等,打磨后按照本標(biāo)準(zhǔn)7.4的規(guī)定定級。

7.6咬邊

檢驗時,未發(fā)現(xiàn)新生缺陷且咬邊長度及深度均未超出TSG21-2016第8.5.6款所述范圍的,

可以定為3級,否則應(yīng)當(dāng)予以修復(fù)。低溫壓力容器不允許有焊縫咬邊。

7.7腐蝕

有腐蝕的壓力容器,按照以下要求評定安全狀況等級:

a)分散的點腐蝕,如果腐蝕深度和點腐蝕面積不超過TSG21-2016第8.5.7款規(guī)定范圍,

定為3級;超過此范圍的,應(yīng)按照GB/T35013相應(yīng)條款進行評價,符合1級或2級評價要求的,

且經(jīng)相應(yīng)的無損檢測未發(fā)現(xiàn)新生缺陷的,定為3級,否則應(yīng)定為4級或5級。經(jīng)過補焊合格的,

定為3級;

b)均勻腐蝕,如果剩余壁厚符合TSG21-2016第8.5.7款規(guī)定的,定為3級;超過此范圍

的,應(yīng)按照GB/T35013相應(yīng)條款進行評價,符合1級或2級評價規(guī)定的,定為3級,否則應(yīng)定

為4級或5級。經(jīng)過補焊合格的,定為3級;

c)局部腐蝕,腐蝕深度超過壁厚余量的,應(yīng)當(dāng)確定腐蝕坑形狀和尺寸,并且充分考慮

檢驗周期內(nèi)腐蝕坑尺寸的變化,可按照本標(biāo)準(zhǔn)第7.4款的規(guī)定定級;

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d)對內(nèi)襯和復(fù)合板壓力容器,腐蝕深度不超過襯板或者覆材厚度1/2的定為3級,否則

應(yīng)定為4級或5級。

7.8環(huán)境開裂和機械損傷

存在環(huán)境開裂傾向或者產(chǎn)生機械損傷現(xiàn)象的壓力容器,發(fā)現(xiàn)裂紋,應(yīng)當(dāng)打磨消除,并且

按照本標(biāo)準(zhǔn)第7.4款的規(guī)定進行處理,可以滿足在規(guī)定的操作條件下和檢驗周期內(nèi)安全使用

要求的,定為3級,否則定為4級或者5級。

7.9錯邊量和棱角度

錯邊量和棱角度超出產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求,根據(jù)以下具體情況綜合考慮評定安全狀況等級:

a)錯邊量和棱角度尺寸在TSG21-2016第8.5.9款規(guī)定的范圍內(nèi),壓力容器不承受疲勞載

荷并且該部位不存在裂紋、未熔合、未焊透等缺陷時,定為3級;

b)錯邊量和棱角度超過上述范圍的,或者在上述范圍內(nèi)的壓力容器承受疲勞載荷或者

該部位伴有未熔合、未焊透等缺陷,應(yīng)按照GB/T35013相應(yīng)條款進行評價,符合1級或2級評

價要求,檢驗時未發(fā)現(xiàn)新生缺陷的,在規(guī)定的操作條件下和檢驗周期內(nèi),能安全使用的定為

3級,否則定為4級或5級。

7.10焊縫埋藏缺陷

如果容器焊縫存在相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)允許的埋藏缺陷,且經(jīng)相應(yīng)的無損檢測未發(fā)現(xiàn)新生缺陷

的,定為3級;超出相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的,按照以下要求評定安全狀況等級:

a)單個圓形缺陷的長徑大于壁厚的1/2或大于9mm,且經(jīng)相應(yīng)的無損檢測未發(fā)現(xiàn)新生缺

陷的,定為4級,否則定為5級;圓形缺陷的長徑小于壁厚的1/2并且小于9mm,其相應(yīng)的安

全狀況等級評定見表1、表2;

表1規(guī)定只要求局部無損檢測的壓力容器(不包括低溫壓力容器)

圓形缺陷與相應(yīng)安全狀況等級

不同評定區(qū)尺寸和實測厚度下的缺陷點數(shù)

評定區(qū)(mm)

安全狀況等

10乘1010乘2010乘30

實測厚度t(mm)

t≤1010<t≤1515<t≤2525<t≤5050<t≤100t>100

3級6~1512~2118~2724~3330~3936~45

4級或5級>15>21>27>33>39>45

表2規(guī)定要求100%無損檢測的壓力容器(包括低溫壓力容器)

圓形缺陷與相應(yīng)安全狀況等級

不同評定區(qū)尺寸和實測厚度下的缺陷點數(shù)

安全狀況等

評定區(qū)(mm)

10乘1010乘2010乘30

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實測厚度t(mm)

t≤1010<t≤1515<t≤2525<t≤5050<t≤100t>100

3級3~126~159~1812~2115~2418~27

4級或5級>12>15>18>21>24>27

注:表中圓形缺陷尺寸換算成缺陷點數(shù),以及不計點數(shù)的缺陷尺寸要求,見NB/T47013

相應(yīng)規(guī)定。

b)非圓形缺陷相應(yīng)的安全狀況等級評定,見表3和表4;

表3一般壓力容器非圓形缺陷與相應(yīng)的安全狀況等級

缺陷尺寸(mm)安全狀況

缺陷位置

未熔合未焊透條狀夾渣等級

球殼對接焊縫;筒H≤0.1t,H≤0.15t,H≤0.2t,

體縱焊縫,以及與且H≤2;且H≤3;且H≤4;

封頭連接的環(huán)焊縫L≤2tL≤3tL≤6t

3級

H≤0.15t,H≤0.2t,H≤0.25t,

筒體環(huán)焊縫且H≤3;且H≤4;且H≤5;

L≤4tL≤6tL≤12t

表4有特殊要求的壓力容器非圓形缺陷與相應(yīng)的安全狀況等級

缺陷尺寸(mm)安全狀況

缺陷位置

未熔合未焊透條狀夾渣等級

球殼對接焊縫;筒H≤0.1t,H≤0.15t,H≤0.2t,

體縱焊縫,以及與且H≤2;且H≤3;且H≤4;

封頭連接的環(huán)焊縫L≤tL≤2tL≤3t3級或者4

H≤0.15t,H≤0.2t,H≤0.25t,級

筒體環(huán)焊縫且H≤3;且H≤4;且H≤5;

L≤2tL≤4tL≤6t

注:表3、表4中H為缺陷在板厚方向的尺寸,亦稱缺陷高度;L為缺陷長度;t為實

測厚度。對所有超標(biāo)非圓形缺陷均應(yīng)當(dāng)測定其高度和長度,并且在下次檢驗時對缺陷尺寸進

行復(fù)驗。

c)如果能采用有效方式確認(rèn)缺陷是非活動的,則表3、表4中的缺陷長度容限值可以

增加50%。

7.11母材分層

母材有分層的,按照以下要求評定安全狀況等級:

a)與自由表面夾角小于10°的分層,定為3級;

b)與自由表面夾角大于或者等于10°的分層,檢驗人員應(yīng)采用其他檢測或者分析方法進

行綜合判定,確認(rèn)分層不影響壓力容器安全使用的,可以定為3級,否則定為4級或5級。

7.12鼓包

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使用過程中產(chǎn)生的鼓包,應(yīng)當(dāng)查明原因,判斷其穩(wěn)定狀況,按照TSG21-2016第8.5.15款

評級。

7.13絕熱性能

固定式真空絕熱壓力容器,根據(jù)真空度及日蒸發(fā)率測量結(jié)果,按照TSG21-2016第8.5.16

款的規(guī)定評級。

7.14耐壓試驗

屬于壓力容器本身原因,導(dǎo)致耐壓試驗不合格的,定為5級。

7.15聲發(fā)射檢測

對聲發(fā)射定位源經(jīng)過其他無損檢測方法復(fù)檢確定的缺陷,按本標(biāo)準(zhǔn)7.4和7.10的規(guī)定定級。

8結(jié)論及報告

8.1檢驗結(jié)論

綜合評定安全狀況等級為3級的壓力容器,檢驗結(jié)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(jié)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(jié)論為不符合要求,不得繼續(xù)使用。

8.2檢驗報

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