特種設(shè)備無損檢測基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教材(PPT 110頁).ppt

1、內(nèi)蒙古特種設(shè)備協(xié)會無損檢測人員安全技術(shù)培訓(xùn),承壓類特種設(shè)備基本知識,張競?cè)?2013年,法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn),中華人民共和國特種設(shè)備安全法 特種設(shè)備安全監(jiān)察條例 鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程工業(yè)管道 承壓類設(shè)備各類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)） NB/T47013（JB/T4730）承壓設(shè)備無損檢測系列標(biāo)準(zhǔn),理論基礎(chǔ),流體力學(xué) 工程熱力學(xué) 熱力學(xué)第零定律 熱力學(xué)第一定律 熱力學(xué)第二定律 傳熱學(xué) 輻射傳熱 對流傳熱 熱傳傳導(dǎo),承壓類特種設(shè)備特點,生產(chǎn)、生活中廣泛使用 可能會發(fā)生爆炸事故 事故會危及公共安全 事故會危及生命及財產(chǎn)安全 設(shè)計、制造、安裝、使用、檢驗

2、、維修、改造等環(huán)節(jié)接受監(jiān)察 全過程處于受控狀態(tài),青島輸油管道爆燃事故（發(fā)生于2013.11.22，致62人死亡,損失7.5億元 ）,青島輸油管道爆燃事故,青島輸油管道爆燃事故,青島輸油管道爆燃事故,青島輸油管道爆燃事故,青島輸油管道爆燃事故,承壓類特種設(shè)備檢驗方法,宏觀：直尺、卡尺、卷尺，焊檢尺、塞規(guī)，放大鏡，手錘 測厚檢查：測厚儀 壁溫：測溫筆、遠(yuǎn)紅外測溫儀、熱電偶 腐蝕介質(zhì)含量分析 無損檢測：表面（滲透、磁粉、渦流）、射線（、）、超聲波、聲發(fā)射 硬度測試：硬度儀,承壓類特種設(shè)備檢驗方法,金相檢驗 應(yīng)力測定 耐壓試驗 氣密性試驗 強度校核 化學(xué)分析 光譜分析,鍋爐基本知識,用途廣泛 工農(nóng)業(yè)生

3、產(chǎn) 交通運輸 人民生活、采暖,工 業(yè) 鍋 爐,特種設(shè)備安全監(jiān)察條例,鍋爐，是指利用各種燃料、電或者其他能源，將所盛裝的液體加熱到一定的參數(shù)，并對外輸出熱能的設(shè)備，其范圍規(guī)定為容積大于或者等于30L的承壓蒸汽鍋爐；出口水壓大于或者等于0.1MPa（表壓），且額定功率大于或者等于0.1MW的承壓熱水鍋爐；有機熱載體鍋爐。,鍋爐的特點,鍋爐一旦投用，一般都要求連續(xù)運行，而不能任意停車。 鍋爐工作條件惡劣 具有爆炸危險性 破壞力巨大,鍋爐主要參數(shù) （壓力）,壓力（壓強） 大氣壓力 絕對壓力 表壓力 絕對壓力與表（相對）壓力 P表（相對）P絕（真實）大氣壓力,鍋爐主要參數(shù) （壓力）,表壓力 負(fù)壓 （真空

4、） 工程大氣壓力（at） 標(biāo)準(zhǔn)（物理）大氣壓力 氣體壓力源 宏觀：產(chǎn)生于容器外（壓縮、蒸汽） 微觀：分子運動的平均結(jié)果,鍋爐主要參數(shù) （溫度）,標(biāo)志物體冷熱程度的物理量 攝氏度t： 熱力學(xué)溫度 T：K 飽和溫度 當(dāng)水的氣化與水蒸汽的凝結(jié)過程分子數(shù)相等，即汽液兩相平衡時的狀態(tài)叫飽和狀態(tài)，此時的水為飽和水，蒸汽為飽和蒸汽，壓力為飽和壓力。,鍋爐主要參數(shù) （溫度）,溫度越高，能量越大 額定溫度（出口介質(zhì)溫度） 過熱溫度 過熱蒸氣 欠熱水,鍋爐主要參數(shù) （容量、出力、輸出功率）,蒸汽鍋爐 額定蒸發(fā)量（經(jīng)濟(jì)蒸發(fā)量） 熱水鍋爐 熱功率 額定熱功率 1t/h 0.7MW 60104kcal/h 2.5122

5、106kJ/h 1kW857kcal/h 1kcal4.187kJ 1H2O升高1所需熱量為 1kcal/（）,水與蒸汽的性質(zhì),水：來源廣泛、獲取方便、價格便宜，比熱容較高： 1H2O升高1所需熱量1kcal/（） =4.187KJ /（ ） 固體（冰）固體熱固體溫升0（固液共存）溶解熱液體液體熱液體溫升100（液汽共存）氣化潛熱飽和蒸汽（濕蒸汽（汽水共存）加熱飽和蒸汽（干蒸汽（只有氣相）過熱（等壓加熱）過熱蒸汽 以上過程是可逆的,水與蒸汽的性質(zhì),水位原理 連通器 工作介質(zhì) 常溫下無色無味透明液體，有體積無固定的形狀 水在1個大氣壓下，4時體積最小、密度最大 汽水臨界參數(shù) 臨界壓力 臨界溫度

6、臨界比容 汽化潛熱,水與蒸汽的性質(zhì),在一定壓力下，飽和蒸汽的溫度是恒定的。飽和蒸汽的溫度與壓力是一一對應(yīng)的。,鍋爐分類,用途：電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、機車鍋爐、船舶鍋爐、生活鍋爐等。 載熱介質(zhì)：蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、汽水兩用鍋爐、熱風(fēng)爐、有機熱載體鍋爐。 燃料熱源：燃煤、油、氣、電加熱、生物燃料、余熱鍋爐 本體結(jié)構(gòu)：鍋殼（火管）、水管、水火管、熱管、真空相變鍋爐 介質(zhì)流動方式，自然循環(huán)鍋爐、強制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐、復(fù)合循環(huán)鍋爐、低倍率循環(huán)鍋爐,鍋爐分類,燃料燃燒方式，層燃爐（固定爐排，機械化爐排（鏈條爐排、往復(fù)爐排、拋煤機等）、沸騰爐（循環(huán)流化床）、室燃爐（煤粉、油、氣）、旋風(fēng)爐 鍋筒布置：立式、臥

7、式鍋爐 燃燒室布置：內(nèi)燃、外燃鍋爐 蒸發(fā)量：大于75t/h鍋爐稱作大型鍋爐；蒸發(fā)量為2075t/h鍋爐稱作中 型鍋爐；蒸發(fā)量小于20t/h的鍋爐稱作小型鍋爐 出廠形式：整裝、組裝、散裝鍋爐,鍋爐分類（制造管理）,A級鍋爐：額定工作壓力（表壓） P3.8MPa的鍋爐 B級鍋爐；包括： 蒸汽鍋爐： 0.8MPaP3.8MPa； 熱水鍋爐： 額定出水溫度120； 有機熱載體鍋爐： 使用氣相有機熱載體的鍋爐； 液相有機熱載體鍋爐:額定熱功率4.2MW；,鍋爐分類（制造管理）,C級鍋爐： 蒸汽鍋爐: P0.8MPa并且設(shè)計正常水位時水容積50L； 熱水鍋爐: 額定出水溫度120； 液相有機熱載體鍋爐:

8、額定熱功率4.2MW。 D級鍋爐： 蒸汽鍋爐： P0.8MPa并且設(shè)計正常水位時水容積50L； 汽水兩用鍋爐：P0.04MPa并且額定蒸發(fā)量0.5t/h的鍋爐； 僅用自來水加壓的熱水鍋爐，并且額定出水溫度95。,鍋爐分類（壓力等級出口）,水、蒸氣壓力 p2.5MPa，低壓鍋爐 蒸氣壓力 3.8MPa p 5.3MPa，中壓鍋爐 蒸氣壓力 5.3MPa p 9.8MPa，次高壓鍋爐 蒸氣壓力 9.8MPa p 13.7MPa，高壓鍋爐 蒸氣壓力 13.7p 16.7MPa，超高壓鍋爐 蒸氣壓力 16.7p22.1MPa，亞臨界壓力鍋爐 蒸氣壓力 p22.1MPa，超臨界壓力鍋爐,鍋爐分類（工業(yè)鍋

9、爐、電站鍋爐）,工業(yè)鍋爐：鍋爐出口水蒸氣壓力為2.5MPa以下的鍋爐。工業(yè)鍋爐產(chǎn)品共分三大類：蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、有機熱載體爐。 電站鍋爐：鍋爐出口水蒸氣壓力為3.8MPa以上的鍋爐。 鍋爐出口水蒸氣壓力為2.5MPa到3.8MPa的鍋爐，根據(jù)用途分，用于工業(yè)生產(chǎn)用汽為工業(yè)鍋爐，熱電聯(lián)產(chǎn)為電站鍋爐。,鍋爐結(jié)構(gòu)的基本要求,各部分在運行時應(yīng)能按設(shè)計預(yù)定方向自由膨脹。 保證各循環(huán)回路的水循環(huán)正常，所有受熱面都應(yīng)得到可靠的冷卻。 各受壓部件應(yīng)有足夠的強度和穩(wěn)定性。 受壓元、部件結(jié)構(gòu)的形式，開孔和焊縫的布置應(yīng)盡量避免或減少復(fù)合應(yīng)力和應(yīng)力集中。 水冷壁膛的結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的承載能力。,鍋爐結(jié)構(gòu)的基本要求,爐墻

10、應(yīng)具有良好的密封性和耐熱性。 鍋爐鋼架等承重結(jié)構(gòu)在承受設(shè)計載荷時，應(yīng)具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性及防腐蝕性。 便于安裝、運行操作、檢修和清洗內(nèi)部。 要根據(jù)鍋爐參數(shù)和燃料的適應(yīng)性來選用鍋爐結(jié)構(gòu)和燃燒設(shè)備。 要合理配置輔機設(shè)備，還要考慮安全附件和自控裝置的可靠性。,構(gòu)造,鍋 鍋筒、水冷壁、對流管束、煙管、火管、下降管、受熱面管子、過熱器、再熱器、省煤器、減溫器、 爐膽、下腳圈、爐門圈、喉管、沖天管、聯(lián)箱 爐 安全附件 鍋爐附屬設(shè)備,鍋爐安全附件,工業(yè)鍋爐安全附件，主要是指鍋爐上使用的安全閥、壓力表、水位計、水位警報器、排污閥等。 安全閥的主要作用是當(dāng)鍋爐內(nèi)的壓力超過規(guī)定要求時自動開啟，釋放超過的壓

11、力。 每臺鍋爐必須裝有與鍋筒蒸汽空間直接相連接的壓力表。,能耗指標(biāo),鍋爐熱效率：鍋爐輸出的有效利用熱量與同一 時間內(nèi)所輸入的燃料熱量的百分比。符號為，單 位為%。 電廠的大型鍋爐的熱效率可達(dá)到90%以上,幾種鍋爐結(jié)構(gòu),鍋殼鍋爐 立式鍋爐 橫水管 橫火管 雙回程火管 立式無管（套筒式、燃油氣） 直水管、彎水管 臥式內(nèi)燃 WNL WNS 熱水鍋爐 鍋殼及水管熱水鍋爐 管架式熱水鍋爐 臥式外燃 WWW WWL KZW KZL DZW DZL 水管鍋爐,無損檢測要求,焊縫交叉部位應(yīng)力較大，且焊接時較其它部位易產(chǎn)生缺陷，故對焊縫交叉部位應(yīng)優(yōu)先檢測。 因高參數(shù)，大容量鍋爐制造工藝復(fù)雜，易產(chǎn)生缺陷，發(fā)生事故

12、的后果更為嚴(yán)重，故無損檢測要求比對低參數(shù)，小容易的鍋爐要求高一些，包括檢測比例和合格級別。另外，有機熱載體鍋爐介質(zhì)特殊，危險性較大，所以探傷要求高。 為節(jié)省制造成本，對部分危險性相對較小的設(shè)備焊縫采取按比例抽查的方式進(jìn)行檢測，而不全部進(jìn)行100%檢測。,無損檢測要求,由于RT和UT檢測各有其特點，為盡可能檢出焊縫內(nèi)的各種缺陷，對中、高壓鍋爐，采取RT和UT并用。 對封頭和下腳圈的拼縫，因拼接后還要進(jìn)行壓制加工，加工過程中原拼縫內(nèi)的小缺陷有可能發(fā)展成為超標(biāo)缺陷，故應(yīng)在加工成型后進(jìn)行無損檢測。 鍋爐中的重要角焊縫，一般不采用射線探傷，而采用超聲波探傷。,無損檢測要求,需做熱處理的焊接接頭應(yīng)在熱處理

13、后進(jìn)行無損探傷，因熱處理會使焊接接頭內(nèi)的應(yīng)力、組織發(fā)生變化，且有可能產(chǎn)生新的缺陷，只有在熱處理后，接頭內(nèi)的組織和缺陷才是穩(wěn)定的，這時的檢測結(jié)果才是準(zhǔn)確的。 厚度70的管子在焊到20時應(yīng)做100%的射線探傷 定期檢驗時，宏觀檢查未發(fā)現(xiàn)明顯變形，則焊縫內(nèi)部一般不會產(chǎn)生新的缺陷，原有的小缺陷一般也不會發(fā)展，所以一般可不進(jìn)行RT或UT，但對于重要角焊縫和主焊縫可以進(jìn)行表面探傷檢查，若發(fā)現(xiàn)表面已產(chǎn)生裂紋時，則應(yīng)進(jìn)一步檢查和分析。必須時可對焊縫進(jìn)行RT或UT檢測。,無損檢測要求（鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程）,無損檢測人員應(yīng)按有關(guān)安全技術(shù)規(guī)范進(jìn)行考核，取得資格證書后，方能從事該方法和技術(shù)等級的無損檢測工作。 無損

14、檢測方法主要包括射線（RT）、超聲（UT）、磁粉（MT）、滲透（PT）、渦流（ET）等檢測方法。制造單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計、工藝及其相關(guān)技術(shù)條件選擇檢測方法。 當(dāng)選用超聲衍射時差法（TOFD）時，應(yīng)當(dāng)與脈沖回波法（PE）組合進(jìn)行檢測，檢測結(jié)論以TOFD與PE的結(jié)果進(jìn)行綜合判定,無損檢測要求（鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程）,鍋爐受壓部件無損檢測方法應(yīng)當(dāng)符合NB/T47013（JBT4730）承壓設(shè)備無損檢測的要求；管子對接接頭X射線實時成像，應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)技術(shù)規(guī)定 無損檢測技術(shù)等級及焊接接頭質(zhì)量等級 鍋爐受壓部件焊接接頭的射線檢測技術(shù)等級不低于AB級，焊接接頭質(zhì)量等級不低于級； 鍋爐受壓部件焊接接頭的超聲檢測技

15、術(shù)等級不低于B級，焊接接頭質(zhì)量等級不低于級； 表面檢測的焊接接頭質(zhì)量等級不低于級。,無損檢測要求（鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程）,有延遲裂紋傾向的材料應(yīng)當(dāng)至少在焊接完成24小時后進(jìn)行無損檢測 有再熱裂紋傾向材料的焊接接頭，應(yīng)當(dāng)在最終熱處理后進(jìn)行表面無損檢測復(fù)驗 封頭（管板）、波形爐膽、下腳圈的拼接接頭的無損檢測應(yīng)當(dāng)在成型后進(jìn)行，如果成型前進(jìn)行無損檢測，則應(yīng)當(dāng)于成型后在小圓弧過渡區(qū)域再次進(jìn)行無損檢測 電渣焊焊接接頭應(yīng)當(dāng)在正火后進(jìn)行超聲檢測,無損檢測要求（蒸汽鍋爐） （鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程）,無損檢測要求（蒸汽鍋爐） （鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程）,無損檢測要求（蒸汽鍋爐） （鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程）,壁厚小于2

16、0mm的焊接接頭應(yīng)當(dāng)采用射線檢測方法，壁厚大于或等于20mm時，可以采用超聲檢測方法，超聲檢測儀宜采用數(shù)字式可記錄儀器，如果采用模擬式超聲檢測儀、應(yīng)當(dāng)附加20%局部射線檢測。 水溫低于100的給水管道可以不進(jìn)行無損檢測 。 B級及以上熱水鍋爐無損檢測比例及方法應(yīng)當(dāng)符合相應(yīng)級別蒸汽鍋爐要求，C級熱水鍋爐主要受壓元件的主焊縫應(yīng)當(dāng)進(jìn)行10%的射線或者超聲檢測 。 蒸汽鍋爐、 B級及以上熱水鍋爐和承壓有機熱載體鍋爐的管子或管道與無直段彎頭的焊接接頭應(yīng)當(dāng)進(jìn)行100%的射線或者超聲檢測 。,無損檢測要求（蒸汽鍋爐） （鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程）,鍋爐受壓部件進(jìn)行局部無損檢測時，應(yīng)包括縱縫與環(huán)縫的相交焊接接頭部

17、位。 經(jīng)局部無損檢測的焊接接頭，若在檢測部位任意一端發(fā)現(xiàn)缺陷有延伸可能時，應(yīng)在該缺陷兩端的延伸部位各進(jìn)行不少于200mm的補充檢測，如仍不合格，則應(yīng)對該條焊接接頭進(jìn)行全部檢測。對不合格的管子對接接頭，應(yīng)當(dāng)對該焊工當(dāng)日焊接的管子對接接頭進(jìn)行抽查數(shù)量雙倍數(shù)目的補充檢測，如仍不合格，應(yīng)當(dāng)對該焊工當(dāng)日全部接管焊接接頭進(jìn)行檢測。,鍋爐安全技術(shù)知識,壓力容器基本知識,用途廣泛 (石油、化工、動力、食品) 工業(yè)生產(chǎn) 交通運輸 日常生活,壓力容器,壓力容器定義 特種設(shè)備安全監(jiān)察條例,壓力容器 是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓），且壓力與容積的

18、乘積大于或者等于2.5MPaL的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)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0.2MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0MPaL的氣體、液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點等于或者低于60液體的氣瓶；氧艙等。,壓力容器特點,潛在危險性（使用條件比較苛刻） 交變壓力載荷、交變溫度、重力載荷、風(fēng)雪載荷、地震載荷 壓力可能會異常升高而導(dǎo)致壓力容器被破壞 經(jīng)常處于高溫或低溫狀態(tài) 內(nèi)部介質(zhì)常具有強腐蝕性 具有爆炸危險性 破壞力巨大 設(shè)計、制造、安裝、使用、檢驗、維修、改造等環(huán)節(jié)接受監(jiān)察且全過程處于受控狀態(tài),應(yīng)力對安全的影響,壓力載荷產(chǎn)生薄膜應(yīng)力 溫度載荷產(chǎn)生溫差應(yīng)力 重力載荷產(chǎn)生彎曲應(yīng)力風(fēng)雪載荷產(chǎn)生拉、壓應(yīng)力 地震產(chǎn)生相應(yīng)應(yīng)力 局部應(yīng)力 結(jié)構(gòu)不連續(xù)：形狀不連續(xù)、封頭與筒體、開孔 組裝質(zhì)量：對口錯邊量、棱角度 焊接殘余應(yīng)力,主要工藝參數(shù),壓力（P ： MPa ，Kgf/cm2） 溫度（t： ， T : K） 公稱容積（ VN ： m ， L） 公稱直徑 （DN ： ） 壁厚 （S .： ） 介質(zhì)特性 （有毒、易燃、易爆）,主要工藝參數(shù)（壓力）,工作壓力 最高工作壓力 設(shè)計壓力 公稱壓力