論不銹鋼壓力容器的檢驗要點.ppt

1、本資料來源,2,淺析不銹鋼壓力容器的檢驗要點Main Inspection Points of Stainless Steel Vessels,上海眾深石化科技設備有限公司 (Shanghai Jorson Petrochemical Project Management Co., Ltd.) 王新 Wang Xin,3,摘要：本文主要介紹不銹鋼壓力容器生產(chǎn)制造過程中的檢驗項目、檢驗手段和注意事項。Abstract: This article mainly refers to the inspection items, methods and some specifications in fa

2、brication process of stainless steel pressure vessels.關鍵詞：不銹鋼壓力容器檢驗要點Key words: stainless steel, pressure vessel, inspection, main points,摘要：,4,一、不銹鋼概述,5,不銹鋼概述,一、 不銹鋼概述 不銹鋼，顧名思義，就是不易生銹的鋼，準確的說是在空氣及弱腐蝕介質(zhì)中具有抵抗腐蝕的特性，但不是絕對的不生銹不被腐蝕，而是生銹量、被腐蝕量少，生銹和被腐蝕的過程較慢，甚至根本不能察覺。由于不銹鋼具有上述特性，所以在壓力容器的制造中被廣泛應用。,6,不銹鋼是一個范圍很

3、大的特殊鋼系列。我國生產(chǎn)的不銹鋼鋼號就有一百個以上。不銹鋼根據(jù)其結(jié)構（金相組織），通常分以下三類：鐵素體不銹鋼，即含鉻不含鎳的不銹鋼，總是有磁性的；馬氏體不銹鋼，除個別的鋼號含有少量的鎳外，大多數(shù)鋼號只含有鉻，其優(yōu)點是熱處理能使之硬化，也是帶有磁性的；奧氏體不銹鋼，含有鉻鎳或鉻鎳錳或鉻錳氮等元素，這類鋼只能冷加工使之硬化，熱處理只能使之軟化，在退火狀態(tài)中是無磁性的，在冷加工后，有的會帶有磁性的。由于鋼中穩(wěn)定奧氏體及形成鐵素體的元素的作用不能互相平衡，因此，工業(yè)中實際使用的不銹鋼的組織還有：馬氏體鐵素體、奧氏體鐵素體、奧氏體馬氏體等過渡型的復相(雙相)不銹鋼。,不銹鋼概述,7,二、不銹鋼壓力容器

4、制造過程中的檢驗要點及內(nèi)容,8,（1）材料質(zhì)量證明書的審查，用于制造壓力容器的不銹鋼材料及焊材均應符合相應的國家和行業(yè)標準。進口材料的技術性能符合國外有關規(guī)定的同時，還必須符合我國有關標準、規(guī)范。其質(zhì)量證明書應由材料生產(chǎn)單位提供，內(nèi)容必須齊全、準確。用于制造三類壓力容器主要受壓元件的不銹鋼材料，除按有關要求進行必要的化學成份、力學性能和彎曲性能復驗外，對有抗晶間腐蝕要求的，應對材料的抗晶間腐蝕性能進行復驗，如設計圖紙或技術文件中要求復驗的，也應按照要求項目進行復驗。,1.原材料的檢驗,9,（2）實物檢查，主要對材料的尺寸和外觀進行檢查。尺寸檢查主要是對不銹鋼板材進行測厚檢查，特別是對于按ASM

5、E標準要求的不銹鋼板材，因為國內(nèi)標準和ASME標準對不銹鋼板材的厚度負偏差要求不同，ASME標準要求更嚴格些，例如，GB 709-1998 中規(guī)定厚度為1325mm鋼板的厚度負偏差為0.8mm（見GB 709-1998 表）, 而ASME SA-480中規(guī)定鋼板的厚度負偏差為0.25mm(見ASME AS-480 表3.17注)，這樣如果按國內(nèi)標準標生產(chǎn)的板材往往在厚度上達不到ASME標準的要求；外觀檢查要求不得有分層，表面不允許有裂紋、結(jié)疤，經(jīng)酸洗供應的不銹鋼板表面不允許有氧化皮和過酸洗。,1.原材料的檢驗,10,（3）材料的儲存和放置，不銹鋼原材料應按鋼號、規(guī)格、爐批號分類在室內(nèi)放置。并與

6、碳素鋼材料有嚴格的隔離措施。材料上應有清晰的入庫標記。該標記應采用無氯無硫記號筆書寫，不得打鋼印，不得使用油漆等有污染的物料書寫。,1.原材料的檢驗,11,2.不銹鋼壓力容器的制造環(huán)境,不銹鋼受到鐵離子污染后會產(chǎn)生鋼材表面銹蝕的現(xiàn)象，如圖1所示，這會影響不銹鋼的抗蝕性能和外觀，所以不銹鋼容器的制造環(huán)境主要是達到滿足防止鐵離子污染的要求，一般應做到如下幾點：,12,圖.鐵離子污染的不銹鋼表面,13,2.制造環(huán)境,(1)、不銹鋼壓力容器的制造應有獨立、封閉的生產(chǎn)車間或?qū)Ｓ霉潭ㄉa(chǎn)場地，應與碳素鋼制品嚴格隔離。如附有碳素鋼零部件，其零部件應分開制造。其生產(chǎn)場所保持清潔、干燥，嚴格控制灰塵。地面應鋪設

7、橡膠或木質(zhì)墊板。,14,（2）、在不銹鋼壓力容器制造過程中，操作人員應穿著軟質(zhì)橡膠工程鞋，或帶鞋套。生產(chǎn)中應使用專用的滾輪架、吊夾具以及工裝設備，如果不具備專用工裝器具，要采取有效的隔離措施，如在碳鋼滾輪上加橡膠墊板。,2.制造環(huán)境,15,（3）不銹鋼零部件，應配有木質(zhì)堆放架，不得任意堆放。在不銹鋼零部件周轉(zhuǎn)和運輸過程中，應配備必要的防鐵離子污染和磕劃傷的運送工具。,2.制造環(huán)境,16,、不銹鋼壓力容器加工成型及焊接過程的檢驗,17,（1）、不銹鋼板下料時，應將不銹鋼板移至專用場地下料，嚴禁在不銹鋼材料垛上直接切割下料。加工過程中不能去除的不銹鋼材料的表面嚴禁用鋼針劃線和打洋沖眼，材料移植標記

8、和檢驗確認標記應在不銹鋼板上用無氯無硫的記號筆書寫。不銹鋼板應采用等離子切割或機械加工下料，不能采用火焰切割。不銹鋼板卷圓時，卷板機應用無鐵離子的材料覆蓋軋輥表面。,、不銹鋼壓力容器加工成型及焊接過程的檢驗,18,（2）、不銹鋼的成型一般采取冷加工，經(jīng)熱加工成型的不銹鋼封頭、彎管、鍛件等零部件，凡是有抗晶間腐蝕要求的，均需采取固溶或穩(wěn)定化處理措施。,、不銹鋼壓力容器加工成型及焊接過程的檢驗,19,(3) 殼體組裝過程臨時所需的楔鐵、墊板等與殼體表面接觸的用具應選用與殼體相適應的不銹鋼材料，如發(fā)現(xiàn)有碳鋼用具與不銹鋼表面直接接觸或點焊的情況，應及時要求采取補救措施，對有可能產(chǎn)生碳鋼污染的部位進行打

9、磨清洗，如果污染面積過大應要求工藝部門提出返修方案進行處理。,、不銹鋼壓力容器加工成型及焊接過程的檢驗,20,(4) 施焊前的檢查，不允許用碳鋼材質(zhì)作為地線搭鐵，應將地線搭鐵緊固在工件上，禁止點焊緊固，檢查接頭處的油污等雜物是否清洗干凈，采用等離子切割的坡口，應打磨至金屬光澤。,、不銹鋼壓力容器加工成型及焊接過程的檢驗,21,(5) 焊接時，不允許在不銹鋼非施焊表面直接引弧，采用手工電弧焊焊接時，在接頭二側(cè)應有100范圍的防飛濺涂層，以易清除飛濺物，焊接過程應嚴格按照焊接工藝執(zhí)行，注意焊接線能量和惰性氣體保護，特別是ZECOR(ASTM-A240-05 S38815)、7MO(ASTM-A24

10、0 S32950)等要求背面保護的材料，圖2是7MO材料焊接時因惰性氣體背面保護不好造成的焊縫內(nèi)凹和過氧化。,、不銹鋼壓力容器加工成型及焊接過程的檢驗,22,圖.由于惰性氣體保護不足造成的焊縫內(nèi)凹和過氧化,、不銹鋼壓力容器加工成型及焊接過程的檢驗,23,(6) 焊縫外觀檢查，對接接頭表面嚴禁有氣孔、裂紋、夾渣等缺陷，不銹鋼焊縫表面的顏色以銀白色為最好，金黃色次之，藍色可以接受；黑色或藍黑色為不合格。,、不銹鋼壓力容器加工成型及焊接過程的檢驗,24,圖3.1 可以接受的不銹鋼焊縫顏色,、不銹鋼壓力容器加工成型及焊接過程的檢驗,25,圖3.2 不能接受的不銹鋼焊縫顏色,、不銹鋼壓力容器加工成型及焊

11、接過程的檢驗,26,(7) 不銹鋼設備的無損檢測一般采用RT射線和PT滲透（著色）檢驗，因奧氏體不銹鋼沒有磁性，無法采用MT磁粉檢測，奧氏體不銹鋼焊縫的晶粒粗大,對超聲波衰減較大，所以UT檢測對奧氏體不銹鋼不敏感。對于超低碳不銹鋼（如L）對接接頭的RT底片評定時，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)在焊縫底片中心或稍偏位置出現(xiàn)連續(xù)的白色條帶，如圖所示，該條帶多為結(jié)晶（晶界）偏析現(xiàn)象引起的，不應視為缺陷。,、不銹鋼壓力容器加工成型及焊接過程的檢驗,27,圖4. 結(jié)晶偏析引起焊縫底片出現(xiàn)白色條帶,、不銹鋼壓力容器加工成型及焊接過程的檢驗,28,、對不銹鋼設備的表面處理的檢查,29,、對不銹鋼設備的表面處理的檢查,(1) 首

12、先，對不銹鋼壓力容器的表面處理的檢查應按設計圖樣要求進行。,30,(2) 在不銹鋼壓力容器表面處理之前，所有的焊接修補工作應該結(jié)束，壓力容器表面的焊接飛濺物、溶渣、氧化皮、焊疤、凹坑、油污等雜質(zhì)均應清除干凈。注意避免采用碳鋼工具去除飛濺等雜質(zhì)，采用不銹鋼專用砂輪片進行打磨，嚴禁使用打磨過碳鋼件的砂輪，盡量減少不銹鋼原始表面打磨面積，因為打磨部位過多，對設備外觀有較大的影響，圖5是一臺打磨部位過多的設備。,、對不銹鋼設備的表面處理的檢查,31,圖5. 打磨部位過多的不銹鋼設備外觀,、對不銹鋼設備的表面處理的檢查,32,(3) 酸洗檢查，不銹鋼設備進行酸洗時，凡容器上有碳鋼零部件的，應盡量避免碳鋼

13、件的酸洗，無法避免時，碳鋼件必須預先做好保護措施。酸洗后的不銹鋼表面不得有明顯的腐蝕痕跡，不得有顏色不均勻的斑紋，焊接及熱加工表面不得有氧化色。不銹鋼壓力容器酸洗后，必須用水沖洗干凈，不允許殘留酸洗液。有抗晶間腐蝕要求的不銹鋼壓力容器表面處理后，必須進行鈍化膜檢查。按設計圖樣規(guī)定進行鈍化膜的檢查，設計圖樣無規(guī)定時用藍點法進行檢查,一般要求無藍點為合格。圖6所示為不銹鋼酸洗表面的藍點檢查。,、對不銹鋼設備的表面處理的檢查,33,圖6. 不銹鋼酸洗鈍化表面的藍點檢查,、對不銹鋼設備的表面處理的檢查,34,5、不銹鋼材料的鑒別,35,在制造過程中，有時為了避免材料用錯，或是材料跟蹤號標錯，需要采取一

14、定的措施對所用材料進行鑒別，主要有以下幾種方法可以對材料進行鑒別確認。,5、不銹鋼材料的鑒別,36,(1)感官鑒別，主要是通過材料表面或斷口顏色來辨別，不銹鋼表面色澤一般銀白光潔：鉻鎳不銹鋼色銀白呈玉色；鉻不銹鋼色白稍灰光澤弱；鉻錳氮不銹鋼的色澤與鉻鎳不銹鋼相似稍淡。感官鑒別不能分清具體鋼（種）號，只能基本上區(qū)別鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼，但也要靠辨別人員豐富的經(jīng)驗。,5、不銹鋼材料的鑒別,37,(2)、用吸鐵石鑒別，一般用來對奧氏體不銹鋼和普通碳鋼之間的鑒別，但奧氏體不銹鋼經(jīng)過冷加工后有的會有磁性，所以該方法也有很大的局限性。,5、不銹鋼材料的鑒別,38,(3)、PMI鑒定，就是采用

15、光譜分析對不銹鋼材料進行精確鑒定，該方法能在一定程度上定量的分析材料的元素組成，可以辨別具體鋼（種）號，是目前使用最為廣泛的材料鑒別方法。,5、不銹鋼材料的鑒別,39,圖7. PMI材料精確性鑒定,5、不銹鋼材料的鑒別,40,6、壓力試驗的見證和油漆包裝的檢查,41,(1) 不銹鋼容器的壓力試驗要注意介質(zhì)的氯離子含量和試驗溫度，一般要求奧氏體不銹鋼設備液壓試驗時介質(zhì)的氯離子含量不超過25mg/L，試驗溫度一般不低于C或按圖樣規(guī)定，水壓試驗后，應立即將水排凈，吹干水跡。,6、壓力試驗的見證和油漆包裝的檢查,42,(2) 不銹鋼表面一般不要求油漆，但在特殊工況下使用的設備也有要求在不銹鋼表面噴涂油漆的，對油漆的檢查一般按圖紙要求進行，如圖樣沒有明確規(guī)定時，要注意不銹鋼表面嚴禁采用富鋅油漆。,6、壓力試驗的見證和油漆包裝的檢查,43,(3) 不銹鋼壓力容器制造完畢后，所有密封面和管口應及時用蓋板蓋好，并采取適當保護措施，注意避免采用碳鋼或鍍鋅螺栓(螺母)與不銹鋼表面直接接觸。設備發(fā)運前應做好必要的措施防止鐵離子污染和設備表面的損傷。,6、壓力試驗的見證和油漆包裝的檢查,44,三、 結(jié)論,不銹鋼在石化等過程工業(yè)中的應用前景是十分廣泛的，同時新