2016年压力容器定期检验员-取证-6压力容器检验技术.doc

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1、一、压力容器定期检验流程二、宏观检验的的项目和方法三、壁厚的测定四、耐压试验五、泄漏性试验六、安全附件及仪表的检查一、定期检验的流程（1）检验方案的制定（2）检验前的准备工作（3）检验的实施（4）缺陷及问题的处理（5）检验结果的汇总（6）出具检验报告1.检验方案的制定根据压力容器的使用情况、损伤模式和失效模式，依据TSG21固定式压力容器安全技术监察规则第8章要求制定方案。A.了解压力容器的基本情况：通过审查设计、制造（安装）等来获取。B.了解压力容器的使用情况：通过审查使用证、运行记录、开停车记录、运行条件变化及异常情况记录、修理改造资料、历年来年度检查报告和定期检验报告等获取。资料审查问题

2、的处理：资料审查发现使用单位未按照要求对压力容器进行年度检查，以及发生使用单位变更、更名使压力容器的现时状况与使用登记表内容不符，而未按照要求办理变更的，检验机构应当向使用登记机关报告。资料审查发现压力容器未按照规定实施制造监督检验（进口压力容器未实施安全性能监督检验）或者无使用登记证，检验机构应当停止检验，并且向使用登记机关报告。C.了解损伤、失效模式：根据GB/T305792014承压设备损伤模式识别标准，了解承压设备主要损伤模式和失效机理的理论、形态、影响因素、敏感材料、可能发生失效的设备或构件、检测方法等。检验方案通常包括以下基本内容：设备基本情况检验前的准备工作（人员、辅助工作、仪器

3、设备、劳动保护等）检验的项目、部位、比例等（根据损伤和失效模式）检验结果的处理、报告等根据设备的复杂情况，可以是方案也可是检验工艺卡2.检验前的准备工作A.通用要求使用单位和相关的辅助单位，应当按照要求做好停机后的技术性处理和检验前的安全检查，确认现场条件符合检验工作要求，做好有关的准备工作。检验前，现场至少具备以下条件：（1）影响检验的附属部件或者其他物体，按照检验要求进行清理或者拆除；（2）为检验而搭设的脚手架、轻便梯等设施安全牢固（对离地面2m以上的脚手架设置安全护栏）；（3）需要进行检验的表面，特别是腐蚀部位和可能产生裂纹缺陷的部位，彻底清理干净，露出金属本体；（包括焊缝、热影响区、母

4、材）进行无损检测的表面达到NB/T47013的有关要求；（4）需要进入压力容器内部进行检验，将内部介质排放、清理干净，用盲板隔断所有液体、气体或者蒸气的来源，同时设置明显的隔离标志，禁止用关闭阀门代替盲板隔断；（5）需要进入盛装易燃、易爆、助燃、毒性或者窒息性介质的压力容器内部进行检验，必须进行置换、中和、消毒、清洗，取样分析，分析结果达到有关规范、标准规定；取样分析的间隔时间应当符合使用单位的有关规定；盛装易燃、易爆、助燃介质的，严禁用空气置换；（6）人孔和检查孔打开后，必须清除可能滞留的易燃、易爆、有毒、有害气体和液体，压力容器内部空间的气体含氧量保持在0.195以上；必要时，还需要配备通

5、风、安全救护等设施；（7）高温或者低温条件下运行的压力容器，按照操作规程的要求缓慢地降温或者升温，使之达到可以进行检验工作的程度；（8）能够转动或者其中有可动部件的压力容器，必须锁住开关，固定牢靠；（9）切断与压力容器有关的电源，设置明显的安全警示标志；检验照明用电电压不得超过24V，引入压力容器内的电缆必须绝缘良好、接地可靠；（10）需要现场进行射线检测时，隔离出透照区，设置警示标志，遵守相应安全规定。非金属及非金属衬里压力容器检验现场条件专项要求（1）进入设备的人员应当穿软底鞋，检验人员的衣服不应当带有金属等硬质物件；（2）检验人员和检测仪器进入设备前，压力容器内表面应当用软质材料进行有效

6、防护，所有检测设备不允许直接放置在压力容器内表面上；（3）严禁在压力容器内动火和用力敲击非金属部分；（4）压力容器内表面应当清洗干净、干燥，不得有物料粘附。B.隔热层拆除存在以下情况时，应当根据需要部分或者全部拆除压力容器外隔热层：（1）隔热层有破损、失效的；（2）隔热层下压力容器壳体存在腐蚀或者外表面开裂可能性的；（3）无法进行压力容器内部检验，需要外壁检验或者从外壁进行内部检测的；（4）检验人员认为有必要的。隔热层是否需要拆除、拆多少，是压力容器定期检验工作的一个难题。不拆除或者拆除不够，定期检验工作难以开展；全部拆除难度大、成本高，不现实，使用单位也难以接受。换了一个角度来考虑，以一般情

7、况下不拆除为前提，必要时才根据需要进行拆除。也就是说，是否需要拆除外隔热层，其基本判断原则就是容器的损伤和失效模式；在两种情况下需要拆除隔热层，一种是容器存在外表面损伤或者失效可能性的，另一种是容器无法进行开罐内表面检验而只能从外表面检验的。除以上两种情况外，如果容器开罐内表面检验未发现问题，一般就不需再拆除隔热层。这样的修改既明确了拆除外隔热层的必要条件，又满足了使用单位降低检修费用的需求，容易操作。C.设备仪器检定校准检验用的设备、仪器和测量工具应当在有效的检定或者校准期内。D.检验工作安全要求（1）检验机构应当定期对检验人员进行检验工作安全教育，并且保存教育记录；（2）检验人员确认现场条

8、件符合检验工作要求后方可进行检验，并且执行使用单位有关动火、用电、高空作业、压力容器内作业、安全防护、安全监护等规定；（3）检验时，使用单位压力容器安全管理人员、作业和维护保养等相关人员应当到场协助检验工作，及时提供有关资料，负责安全监护，并且设置可靠的联络方式。3.检验的实施依照既定的检验方案，由有资格的检验人员承担，完成现场检验的项目。4.缺陷及问题的处理对检验发现的缺陷进行汇总，由有资格的检验人员评价判断，提出处理的意见。5.检验结果的汇总对所有检验项目结果进行汇总，按照规则评定等级。6.出具检验报告按照规则和质量体系的要求，出具检验报告，报告真实、准确、有效。二、宏观检验的项目和方法宏

9、观检验主要是采用目视方法（必要时利用内窥镜、放大镜或者其他辅助仪器设备、测量工具）检验压力容器本体结构、几何尺寸、表面情况（如裂纹、腐蚀、泄漏、变形），以及焊缝、隔热层、衬里等。目视检查的方法简单易行，可以直接发现容器内、外表面比较明显的缺陷，快速获得容器的总体质量印象，从而为下一步其他检验内容，包括检测方法、比例、部位的选择和实施提供依据。目视检查时，一般采用先看结构后看表面，从整体到局部，从宏观到微观的检查次序。对肉眼检查有怀疑的部位，可用510倍放大镜进一步观察。为了能有效地观察到器壁表面变形、腐蚀凹坑等缺陷，可用手电筒贴着容器表面平行照射，此时容器表面的微浅坑槽能清楚地显示出来，鼓包和

10、变形的凹凸不平现象也能够看得更加清楚。对无法进入的容器，无法接近或无法直接观察的狭窄部位，可以利用反光镜或内窥镜进行检查。锤击检查也是一种常用的辅助方法，根据锤击时所发出的声响和小锤弹跳程度的手感来判断该查部位是否存在缺陷。检测方法损伤类型减薄表面裂纹近表面裂纹微裂纹金相变化尺寸变化氢鼓包目视检测13231313尺寸测量13121高度有效几乎每种情况下都能够正确识别实际损伤形态（80100%置信度）2通常有效大多数情况下能够正确识别实际损伤状态（6080%置信度）3一般有效有一半情况下能够正确识别实际损伤状态（4060%置信度）对于高风险的设备，应当采用高度有效或通常有效的方法对于中低风险的设

11、备应当采用通常有效或一般有效的方法（1）结构检验：A.封头型式（球形、椭圆形、碟形、球冠、锥形、平盖）B.封头与筒体的连接，C.开孔位置及补强，D.纵（环）焊缝的布置及型式，E.支承或者支座的型式与布置，F.排放（疏水、排污）装置的设置等。（一般在首次检验时进行，以后仅对疲劳容器重点检验有问题的部位新生缺陷）A.封头型式:A1球形封头半球形封头由球壳的一半做出，其优点和球形容器相同，受力状态较好，节省材料，壁厚只需圆筒体壁厚的1/2，半球形封头多用于高压容器。但半球形封头深度大，整体冲压困难。一般用于压力较高、直径较大的高压容器。A2椭圆形封头椭圆形封头由半个椭球壳和直边部分组成。椭圆曲线的曲

12、率半径变化是连续的，所以封头中的应力分布也比较均匀，其受力情况仅次于半球形封头。在制造难易方面由于椭圆形封头的深度较浅，冲压成形比较容易，是目前国内中、低压容器中应用最广泛的封头形式。椭圆形封头的形状系数：当Di/2hi2，K1时的椭圆形封头称为标准椭圆形封头，其封头深度（不包括直边部分）为其直径的1/4，直边段是为了焊缝避开边缘应力区。椭圆壳体直边的周向应力为压应力，为了使这部分壳体不致于失稳，具有足够稳定性，对于标准椭圆形封头，其有效厚度应不小于封头内直径的0.15%；其他椭圆形封头的有效厚度应不小于0.30%Di。椭圆形封头主要几何尺寸（1）直边高度，表面（直边不得有纵向皱褶）DN200

13、0mm，h25mm DN2000mm，h40mm （5%10%误差）（2）直边倾斜度（3）内外径/周长、封头的深度（公差、4个内直径测量不圆度）（4）外凸和内凹的量外凸不大于1.25%Di、内凹不大于0.625%Di（5）最小成形厚度：不得小于设计规定的最小成形厚度A3碟形封头又称带折边球形封头，它由几何形状不同的三部分组成。第一部分是以R为半径的部分球面；第二部分是高度为h的圆筒形部分；第三部分是连接以上两部分的过渡部分，其曲率半径为r。碟形封头的圆筒部分，又称直边部分，其用途是使边缘应力不直接作用在封头与筒体相连接的焊缝上。A4球冠形封头是一块深度较小的球面体。它结构简单、制造方便，常用作

14、容器中两个独立受压室的中间分隔封头。由于封头球面无过渡区，在连接边缘有较大边缘应力。为保证连接处的焊接质量，角焊缝应采用全焊透结构。A5 锥形封头：GB150仅适用于锥壳半顶角60轴对称的无折边或有折边锥形封头A6平盖平盖封头与其他封头比较，结构最简单，制造方便，但受力情况最差，常用于可拆卸的人孔盖、换热器管箱盖等场合。（多用于低压、小直径）平盖按连接方式可分为两种，一种是可拆卸的平盖，用螺栓固定靠压紧垫片密封，另一种是不可拆卸的平盖。采用整体锻件加工或用平板焊接而成。整体锻件平盖与简体的连接处带有一段半径为r的过渡圆弧，这种结构减小了平盖边缘与圆筒连接处的边缘应力，因此，它的最大弯曲应力不是

15、在边缘而是在平盖的中心。B.封头与筒体的连接B1.等厚对接连接B2.不等厚对接连接（封头厚度筒体厚度）（1）削薄封头，可以在封头的内侧或者外侧，内外的斜度可以不对称，但中心线的偏差应满足要求。（2）接头可以在锥形截面的过渡区，但L长度不能超过封头的切线。（封头厚度筒体厚度）（1）封头堆焊、堆焊表面需要表面检测。（2）通过增厚封头，然后削薄封头、没有削在筒体上。B3.封头与筒体搭接连接B4.平封头与筒体的连接压力容器检验技术（三）C.开孔位置及补强C1.开孔的目的：处理容器内的介质；检验；安装内件；容器的清理和排放。C2.为什么需要开孔补强：开孔引起有效承载面积的减少，同时也造成局部的不连续，引

16、起应力集中（局部薄膜应力、弯曲应力、峰值应力），因此需要通过计算来判定是否满足安全要求，是否需要另行补强。C3.开孔位置：开孔位置宜避开焊接接头，如果开孔通过焊接接头，应保证开孔中心2dop范围内的接头不允许存在任何缺陷。但不另行补强的接管不得开在A、B类焊接接头上，开孔中心dop范围内的接头应进行局部无损检测。不宜在椭圆形或碟形封头过渡部分开孔，其孔的中心线宜垂直于封头表面。C4.开孔的大小（等面积法）允许开孔的最大直径不得超过： 圆筒开孔直径：当其内径Di1500mm时，开孔最大直径dDi /2且d520mm；当其内径Di1500mm时，开孔最大直径dDi /3，且d1000mm； 封头或

17、球壳的开孔最大直径dDi /2； 锥形封头的开孔最大直径dDi /3，Di为开孔中心处的锥壳内直径。C5.为何有时可允许不另行补强容器在设计制造中，由于用户要求，材料代用等原因，壳体厚度往往超过实际强度的需要。厚度的增加使最大应力有所降低，实际上容器已被整体补强了。例如：在选材时受钢板规格的限制，使壁厚有所增加；在多数情况下，接管的壁厚多于实际需要，多余的金属起到了补强的作用。C6.开孔补强结构开孔补强结构：就是指采取适当增加壳体或接管壁厚的方法以降低应力集中系数。其所涉及的有补强形式，开孔处内、外圆角的大小，以及补强金属量等。a.加强圈是最常见的补强结构，贴焊在壳体与接管连接处，该补强结构简

18、单，制造方便，但加强圈与金属间存在一层静止的气隙，传热效果差。当两者存在温差时热膨胀差也较大，因而在局部区域内产生较大的热应力。另外，加强圈较难与壳体形成整体，因而抗疲劳性能较差。这种补强结构一般用于静压、常温及中、低压容器。在宏观检查时，检查补强圈检漏孔介质流出物的痕迹或喷入发泡剂，可以检验接管容器角焊缝是否泄漏。b.接管补强，即在壳壁与接管之间焊上一段厚壁加强管。它的特点是能使所有用来补强的金属材料都直接处在最大应力区域内，因而能有效地降低开孔周围的应力集中程度。低合金高强度钢制的压力容器与一般低碳钢相比有较高的缺口敏感性，采用接管补强为好。c.整锻件补强结构，此结构的优点是补强金属集中于

19、开孔应力最大的部位，补强后的应力集中系数小。由于焊接接头为对接焊，且焊接接头及热影响区可以远离最大应力点位置，所以抗疲劳性能好。但这种结构需要锻件，且机械加工量大，所以一般只用于要求严格的设备。D.纵（环）焊缝的布置及型式D1.壳体上焊接接头的布置应满足以下要求：（1）相邻筒体A类接头间外圆弧长，应大于钢材厚度的3倍，且不小于100mm；（2）封头A类拼接接头、封头上嵌入式接管A类接头、与封头相邻筒节的A类接头相互间的外圆弧长，均应大于钢材厚度的3倍，且不小于100mm；（3）组装筒体中，任何单个筒节的长度不得小于300mm；（4）不宜采用十字焊缝。（有时候无法避免）D2.壳体接头设计用焊接方

20、法制造的压力容器的A、B类对接接头，应当采用全截面焊透形式。D3.接管与壳体之间焊接接头设计压力容器的接管（凸缘）与壳体之间的接头设计以及夹套压力容器的接头设计，有下列情况之一的，应当采用全焊透结构：（1）介质为易爆或者毒性危害程度为极度危害和高度危害的压力容器；（2）要求气压试验或者气液组合压力试验的压力容器；（3）第类压力容器；（4）低温压力容器；（5）进行疲劳分析的压力容器；（6）直接受火焰加热的压力容器；（7）设计者认为有必要的。E.支承或者支座的型式与布置支承或支座是用来支承容器重量和用来固定容器位置的。支座一般分为立式容器支座、卧式容器支座。立式容器支座分为耳式支座、支承式支座、腿

21、式支座和裙式支座。卧式容器多使用鞍式支座E1.耳式支座（JB/T 4712.32007）耳式支座，一般由两块筋板及一块底板焊接而成。耳式支座的优点是简单、轻便；缺点是对器壁易产生较大的局部应力，耳式支座适用于公称直径不大于4000mm的立式圆筒形容器。支座数量一般应采用4个均布，容器直径小于或等于700mm时,支座数量允许采用2个。为改善容器的受力情况，将支座垫板四角倒圆；并在垫板中心开一通气孔，以利于焊接或热处理时气体的排放。E2支承式支座：（JB/T 4712.42007）多用于安装在距地坪或基础面较近的具有椭圆形或碟形封头立式容器。其数量一般应采用3个或4个均布。支座与筒体连接处是否加垫

22、板，应根据容器材料与支座连接处的强度或刚度决定。支座采用四角倒圆及开通气孔的矩形垫板结构，并应在垫板上方便的部位开设排气孔（开设排气孔目的是利于焊接或热处理时气体的排放）。支承式支座用于带夹套容器时，如夹套不能承受整体重量，应将支脚焊于容器的下封头上。E3腿式支座（JB/T 4712.22007）腿式支座是将角钢或钢管直接焊在筒体上或筒体的加强板上腿式支座不适用于通过管线直接与产生脉动载荷的机器设备刚性连接的容器，对此类容器应选用裙座等支承型式，以避免振动。E4.裙式支座（引用NBT470412014）裙式支座适用于高大型或重型立式容器的支承。裙式支座型式有圆筒形和圆锥形两种形式。裙座与塔体封

23、头连接。裙座直接焊接在塔底封头上，可采用对接焊缝或搭接焊缝。裙座上须开孔：排气孔：裙座顶部须开设80100mm的排气孔，以排放可能聚结在裙座与封头死区的有害气体。裙座与封头连接处开口：如果封头采用拼接而成，拼接缝处裙座壳宜开口。人孔：裙座上须开设人孔，以方便检修；人孔一般为圆形，当截面削弱受到限制或为方便拆卸塔底附件（如接管等），可开长圆孔。引出管通道孔：考虑到管子热膨胀，在支承筋与引出管之间应保留一定间隙。高温容器裙座特殊结构：隔气圈。保证裙座和下封头之间减小温差，膨胀量同步；必要时可以在裙座上开伸缩缝或柔性槽。E5鞍式支座（JB/T 4712.12007）鞍式支座的结构是由底板、腹板、筋板

24、和垫板组焊而成。它适用于钢制卧式容器的支座。容器因温度变化，固定侧应采用固定鞍座；滑动侧采用滑动鞍座。固定鞍座一般设在接管较多的一侧。容器较长，采用3个鞍座时，中间鞍座宜选固定鞍座，两侧鞍座可选滑动鞍座。当容器基础是钢筋混凝土时，滑动鞍座底板下面必须安装基础垫板。F.排放（疏水、排污）装置如果压力容器需要排放积液或定期排污，需要在容器的最低点设置排放装置。此时需要注意内伸接管应于容器内壁平齐，包括焊缝的余高。对于卧式容器，安装时需要一定的倾斜度。压力容器检验技术（四）（2）几何尺寸检验：（首次检验进行）测量的项目使用的工具1筒体同一断面上最大内径与最小内径之差内径伸缩尺2纵（环）焊缝对口错边量

25、焊缝检验尺3纵（环）焊缝对口棱角度样板，棱角度尺4咬边焊缝检验尺5余高、角高等焊缝检验尺6封头几何形状偏差封头样板7长度尺寸卷尺、直尺等1.定期检验时最大最小内径内径差：主要采用伸缩尺测量，选定某个截面，首先将内径伸缩尺的基点定位，不可位移，测量端靠上筒体的另一面，不要锁住定位器，沿着筒体的圆弧方向，左右滑动，读出最大数值，内径伸缩尺沿着筒体的轴向方向左右滑动，读出这时的最小值，这就是该检测点的实际尺寸。对于直径较小的设备，可以采用内外径千分尺、游标卡尺等测量。压力容器（GB150）标准对最大内径与最小内径差e 的规定是：DmaxDmin（同一截面）不大于内径（Di）的1%（对锻焊容器为1），

26、且不大于25mm。当被检断面位于孔中心一倍开孔内径范围内时，则该断面应DmaxDmin 应不大于内径（Di）的1%（对锻焊容器为1）与开孔直径的2%之和，且不大于25mm。换热器（GB/T151）规定，同一断面上最大直径与最小直径之差e0.5%DN，且DN1200mm时其值不大于5mm，否则其值不大于7mm。2.错边量的测量对于错边量的合格指标按照GB150.4表1确定。需要注意的是：（1）不等厚板对接，如可以不削薄，错边量以薄板为基准，不计入板厚差。（2）球形封头与圆筒体环向接头、嵌入式接管的环焊缝，按照B类焊缝要求。（3）锻焊容器的错边量是1/8且不大于5mm。3.棱角度的测量在焊接接头环

27、向、轴向形成的棱角E，宜分别用弦长等于Di/6，且不小于300mm的内样板（或外样板）和直尺检查其E值不得大于（s/102）mm，且不大于5mm。4.咬边的测量GB150规定了哪些容器不允许咬边：（1）高强度低合金钢（2）低温容器（3）CrMo低合金钢（4）不锈钢（5）应力腐蚀（6）循环载荷（7）焊缝系数为1.05.余高、角高的测量（1）余高高度根据GB150是有限制的。（2）焊脚高度最小值是有规定的，不小于较薄侧焊件厚度。6.封头几何形状偏差一般使用带间隙的全尺寸内样板检查椭圆形、碟形、球形封头内表面的形状偏差。检查时应使样板垂直于待测表面，而后用直尺或塞尺读出最大间隙数值，以此方法反复测量

28、几点，读出最大间隙数值。7.长度尺寸的测量使用卷尺、直尺、游标卡尺等工具进行长度尺寸的测量。（3）外观检验：包括铭牌和标志，压力容器内外表面的腐蚀，主要受压元件及其焊缝裂纹、泄漏、鼓包、变形、机械接触损伤、过热，工卡具焊迹、电弧灼伤，支承、支座或者基础的下沉、倾斜、开裂，直立容器和球形容器支柱的铅垂度，多支座卧式压力容器的支座膨胀孔，排放（疏水、排污）装置和泄漏信号指示孔的堵塞、腐蚀、沉积物，密封紧固件及地脚螺栓完好情况等。从铭牌的检查，可以得知压力容器的一些基本参数，并且可以确认压力容器资料与实物的对应关系。压力容器内外表面的腐蚀：重点观察油漆脱落部位、锈蚀严重部位，对一些死角，如底部接管角

29、焊缝等要尤为注意，必要时可用机械方法去除表面锈蚀，进一步观察。主要受压元件及其焊缝裂纹、泄漏、鼓包、变形、机械接触损伤、过热，工卡具焊迹、电弧灼伤的检查：支承、支座或者基础的下沉、倾斜、开裂的检查：可以检查基础是否有下沉、开裂或倾斜，支座与基础间是否有接触不良或明显的倾斜等情况判断。对于大型球罐等设备，可以结合水压试验通过采用水准仪对基础沉降的测量判断基础是否下沉。直立容器和球形容器支柱的铅垂度：可以采用线坠检查，当压力容器发生弯曲变形时，可以通过线坠检查测出弯曲变形的程度。排放（疏水、排污）装置和泄漏信号指示孔：堵塞、腐蚀、沉积物：观察排污装置底部是否有积液或沉积物，多层包扎容器检漏孔、补强

30、圈等检漏孔是否有介质流出痕迹。密封紧固件及地脚螺栓完好情况：压力容器检验技术（五）（4）隔热层、衬里和堆焊层的检查对于可以进行内表面检测的，如果保温完好，原则上不拆除外保温，对于保温破损、脱落潮湿的，容易造成保温层下腐蚀的（碳钢、不锈钢、高湿度、水、低温）或裂纹倾向的，适当拆除保温。衬里：一般衬里采用不锈钢、钛材、镍基材料或非金属材料，主要是用于防腐蚀，一般不参与强度计算，因此重点检查的就是表面腐蚀情况。衬里一般采用普通贴合，爆炸复合、热轧复合等方式，由于与基材金属的热膨胀系数不一致，升温或降温过快，会导致衬里变形，鼓凸，这个可以通过宏观检验发现。如果发现衬里破损、腐蚀、裂纹、脱落，首先应观察

31、信号孔是否有介质流出，如果存在穿透性缺陷或引起基材的腐蚀，需要拆除部分衬里，查明本体的腐蚀情况或有无产生其他缺陷。堆焊层的腐蚀、裂纹、剥离和脱落：（5）真空绝热容器的检查真空绝热容器除了进行一般的外部宏观检验外（重点了解运行中有无跑冷、结霜结冰情况、压力上升情况），检查液相管与外壁筒体间的焊接结构，还应补充：（1）夹层上装有真空测试装置的，检验夹层的真空度；（2）夹层上未装真空测试装置的，必要时进行压力容器日蒸发率测量。夹层真空压力是低温容器绝热性能的重要指标，夹层中压力高，真空度低，气体导热增加，低温绝热性能下降。低温液体自然蒸发损失加大，内筒压力升高，其蒸发率达不到规定指标，因此是一个关键

32、指标。日蒸发率：按照相应的国家标准或行业标准规定，往低温容器内加注以规定量的低温液体，最好充装容器使用的介质，在容器按标准静止一定时间后，容器内部达到热平衡，测出一天（24h）内蒸发的低温液体量与贮存容器的公称容积贮量的百分比。该值是判定低温容器是否合格的重要指标。真空度的测量：真空设备上一般都装有真空规管（有热偶、电阻、电离、压阻等原理），主要原理是主要利用气体在低压力下的某些物理特性（如热传导、电离、黏滞性和应变等）与压力的关系采用真空计间接测量，不同的规管需要采用不同的真空计测量，其测量精度较低（20%），而且测量结果还与被测气体种类和成分有关。因此相对真空计必须用绝对真空计标定和校准后

33、方能用作真空测量。但它能直接读出被测压力，使用方便，在实际应用中占绝大多数。真空度单位：真空度：当以mmHg（Torr）或Pa1 torr133.322 Pa真空绝热压力容器的真空测试装置一般设在容器底部封头上，由一只接管引出真空硅管，接管端头有端盖密封。测试时先移除端盖，露出真空硅管，打开时需注意不要损坏真空硅管。不同的真空硅管型式需要采用不同型号的真空度测试仪。（DV4/DV6）首先将真空度测试仪的接口插入到真空硅管中，再将真空度测试仪的电流调至真空硅管设定电流，然后按键切换至真空度测量状态进行测试，待读数稳定后即可读出真空度数值。真空测量，低温容器分为带介质（低温工况）和不带介质两种情况

34、，需要注意的是：低温工况下测量，容器中液位应大于50%，且应达到热平衡后方可测量。对于不带规管的压力容器，无法测得真空度，必要时测定日蒸发量。测量方法参照真空绝热深冷设备性能试验方法第5部分（GB/T18443.52010）：静态蒸发率测量。可以通过湿式流量计法和质量流量计法两种方法进行静态蒸发率测量。具体测量方法有2种（1）流量法（体积流量和质量流量）（2）称重法（5m3）测试条件：充装至额定充满率打开放空阀，静置48h内胆压力为0时，关闭所有其他阀门，在放空管路接入流量计，连续测定48h，每小时记录1次。压力容器检验技术（六）三、壁厚的测定压力容器的定期检验，壁厚测定是一项重要的检验内容。

35、壁厚测定不仅由于它使用方便，而且，可以发现许多问题，为深入分析提供依据，也是强度校核的依据。壁厚测定一般采用超声测厚方法。测定位置应有代表性，有足够的测点数。测定后标图记录，对异常测厚点做详细标记。（定位）下列情况之一可视为异常部位：（1）容器壁厚最薄处；（2）表面宏观检验查出的缺陷已进行打磨处；（3）发现严重腐蚀部位及冲刷凹陷处；（4）错边及棱角度较严重的部位；（5）容易发生失效的同类容器，出现壁厚减薄的部位。壁厚测定后的标图记录，一般可采用以下几种方法：1.在检验工艺中规定壁厚测定点的位置，如一般情况下测点应在对接焊缝交叉处100100mm 处；对封头测点位置包括封头的过渡区、顶部区和直边

36、区；2.在检验报告的测厚附图中，文字说明一般测点的位置；3.对腐蚀严重的区域、壁厚明显减薄等可能会影响容器正常使用的异常测厚点（检验机构可作出规定，如壁厚小于名义厚度与腐蚀裕量的差值），应做详细标记。标记的一般的方法是选取异常测厚点附近的纵、环对接焊缝作为坐标（基准位置），在附图中标出最小壁厚点分别距纵、环对接焊缝中心线的尺寸，并标出异常部位的区域面积。测厚的目的：1.为强度计算提供最小剩余壁厚；2.可以发现母材中的可疑部位；3.根据剩余壁厚分析工况对压力容器的影响。为压力容器使用提供预防措施。为此，位置选择必须有代表性。壁厚测定一般选择以下位置：1.液位经常波动的部位；2.物料进口、流动转向

37、、截面突变等易受腐蚀、冲蚀的部位；3.制造成型时壁厚减薄部位和使用中易产生变形及磨损的部位；4.接管部位；5.宏观检验时发现的可疑部位。壁厚测定时，如果发现母材存在分层缺陷，应当增加测点或者采用超声检测，查明分层分布情况以及与母材表面的倾斜度，同时作图记录。（1）首先应扩大测厚范围，确定分层缺陷的分布范围；（2）根据测厚变化的趋势，选定一条深度变化最大的直；（3）在直线上定点定距测厚，计算夹角arctan（H2H1）/L确定分层与自由表面的夹角。壁厚测定还应注意以下事项：1.对复合板测厚时，若只能测出复合层厚度，应考虑复合层脱离的可能性，因此应增加测厚点，必要时用超声波检测仪查明脱层程度和范围

38、。2.对有非金属防腐层的压力容器，必要时可用非金属测厚仪测定防腐层的厚度变化情况。超声波测厚的原理和仪器的使用测量超声波在工件上下底面之间往返一次传播的时间求得工件厚度，计算公式如下：1/2ct式中 c工件中的波速；t超声波在工件中往返一次传播的时间。超声波测厚仪的使用测厚仪使用前首先应检查的项目是，是否在检定的有效期内，再进行以下步骤：1.测厚仪的校准每一次测厚前，必须对测厚仪应进行校准。测厚采用的是纵波，纵波在钢中的声速大致为5900m/s，仪器中的声速一般按钢的声速设定。校准时，用仪器配置的标准试块测试，调节仪器读数（ZERO）与试块厚度一致。然后再对钢铁材料进行测厚。当对非钢铁材料测厚

39、前，选择合适的声速，然后用与被检材料相同，厚度不同的试块分别测试数次，如仪器显示值与试块实际值一致，则该仪器设置的声速正确，仪器线性良好。如不一致，则可能是声速和延迟设置有问题或电子电路性能有问题。测厚方法（1）表面准备：要求工件表面光洁平整，达不到要求时，要进行打磨。测厚时要施加一定的耦合剂。常用的耦合剂有甘油、机油、水、洗洁精等。当待测件中有沉积物，且沉积物声阻抗与待测件相差不大时，要先用小锤敲击几下待测件器壁后再测，以免误判。（2）测厚动作：测厚时，探头放置要平稳、压力适当。（3）测厚根据要求不同可以选择不同的测量方法：A.定点测量：在某一点处用探头进行两次测厚，在两次测量中探头的分割面

40、要互为90，取较小值为被测工件厚度值。B.多点测量法：当测量值不稳定时，以一个测定点为中心，在直径约为30mm的圆内进行多次测量，取最小值为被测工件厚度值。C.精确测量法：在规定的测量点周围增加测量数目，厚度变化用等厚线表示。D.连续测量法：用单点测量法沿指定路线连续测量，间隔不大于5mm。E.网格测量法：在指定区域划上网格，按点测厚记录。此方法在高压设备、不锈钢衬里腐蚀监测中广泛使用。影响超声波测厚仪示值的因素1.工件表面粗糙度过大，造成探头与接触面耦合效果差，无信号。（通过打磨或更换耦合剂解决，粗糙表面选择粘度高的耦合剂）2.工件曲率半径太小，因常用探头表面为平面，与曲面接触为点接触或线接

41、触，声强透射率低。（耦合不好）。（选用小直径探头）3.检测面与底面不平行，声波遇到底面产生散射，探头无法接受到底波信号。4.铸件或大厚度奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大，超声波产生严重的散射衰减，信噪比过低造成不显示。（选用低频粗晶专用探头）5.探头接触面磨损。（更换探头）6.被测物背面有大量腐蚀坑造成声波衰减，导致读数无规则变化，在极端情况下甚至无读数。（打磨或内部检查）7.被测物体（如管道）内有沉积物，当沉积物与工件声阻抗相差不大时，测厚仪显示值为壁厚加沉积物厚度。8.当材料内部存在缺陷（如夹杂、夹层等）时，显示值约为公称厚度的50%70%，此时可用超声波检测仪进一步进行缺陷检测。9.温度的

42、影响。一般固体材料中的声速随其温度升高而降低，有试验数据表明，热态材料每增加100，声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况，应选用高温专用探头（300600）和专用耦合剂。10.由于超声波无法穿透未经耦合的空间，对于由多层材料包扎制成的设备（像尿素高压设备），测厚时要特别注意，测厚仪的示值仅表示与探头接触的那层材料厚度。11.金属表面氧化物或油漆覆盖层的影响。金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层，虽与基体材料结合紧密，无明显界面，但声速在两种物质中的传播速度是不同的，从而造成误差，且随覆盖物厚度不同，误差大小也不同。如实际情况不允许去除表面油漆覆盖层，则应作对比试验，以确定油漆覆盖层引

43、起的厚度增加值。压力容器检验技术（七）四、耐压试验耐压试验主要目的包括两个方面，一是用超压（超过设计压力或者是工作压力）的试验办法全面考核容器的整体强度，二是检验压力容器焊接接头的致密性和密封元件的严密性。而承压设备在使用过程中，影响其整体强度的主要是均匀腐蚀、材质劣化，均可以通过必要的检测手段来检验评价。耐压试验由压力容器使用单位负责实施，即由使用单位负责准备工作、安全防护、试验用工装及设备、升降压过程、试验介质处理等，检验机构只负责检验试验结果是否符合安全技术规范的要求。使用单位难以独立承担试验工作的，也可以委托检验机构或者其他有能力的单位。1.耐压试验的时机A.定期检验过程中，使用单位或者检验机构对压力容器的安全状况有怀疑时，应当进行耐压试验B.如定检过程中发现问题，并进行了改造与重大修理，有下列情况之一的压力容器，应当进行耐压试验：（1）用焊接（粘接）方法更换或者新增主要受压元件的；（2）主要受压元件补焊深度大于二分之一实测厚度的；