压力容器检测与检验技术.pdf

第三章压力容器检测试验技术

3.1宏观检验

检验容器的外观、结构与几何尺寸是否满足容器安全使用规定，是最基本检验方法。

3.1.1外观检查

用目视或5-10倍放大镜及锤击方法，检验容器本体、对接焊缝及接管焊缝等部位；

对内部无法进入的容器，可采用内窥镜检验。

容器在加工完毕及运行一段时间后，主要外观检验如下内容：

主要检验内容：

有无成型组装缺陷；有无整体变形或凹陷、鼓包等局部缺陷；有无腐蚀、裂纹及损伤；焊缝

是否有表面缺陷，如气泡、弧坑、咬边、裂纹等；容器内外壁的防腐层、保温层、衬里是否完好

3.1.2结构检验

结构检验包括：

筒体或封头的连接结构；焊缝选择与布置是否合理；

开孔及补强结构及零部件结构是否合理完好。

3.1.3几何尺寸检验

主要检验容器本体和受压元件的结构尺寸、形状尺寸及缺陷尺寸；

①采用焊规、焊缝检验尺及样板尺等工具对纵、环焊缝的对口错边量、棱角度进行检验；

②对直立容器及球形容器的支柱的直线度焊后进行检验；

③用卷尺测量筒体不同部位的周长，确定筒体的最大与最小直径，满足GB150要求。

④封头检验。用卷尺测量封头直径差，用样板检验封头（椭圆、蝶形、球形）内表面形状偏差。

测量封头表面凹凸量、直边高度及直边部位的纵向折皱量。

⑤检验焊缝余高、角焊缝焊角尺寸。

结构检验和尺寸检验只在出厂时全面检验，以后检验只对在运行中可能。

3.2理化实验

3.2.1硬度测定

硬度——材料抵抗局部塑性变形的能力。

碳钢及合金钢材料——含碳越高，硬度越大。

常用金属材料硬度指标——布氏（HB）、洛氏硬度（HR）和维氏硬度（HV）。

压力容器检验中的硬度检测应用：

①对碳钢、低合金钢容器——材质不清时——打硬度近似知道其屈服强度——两者近似关系：

R=3.28HV-221(适用母材），

eL

R=3.35HB(适用HB≤175的材料）

eL

②焊接性能试验——检测接头断面、焊缝和热影响区的硬度——判断材料焊接性和焊接工艺的适用

性。

③现场检验焊接区的硬度——判断焊接工艺的执行情况和焊接接头质量。

④对整体或局部热处理容器的焊缝区硬度检验——检测热处理效果——判断接头应力消除情况。

⑤长期高温使用的容器——硬度可能改变——判断组织如何变化

⑥在应力腐蚀环境中的压力容器——进行硬度检验——判断应力腐蚀倾向。

3.2.2化学元素分析

材料复验——容器材料买来入库使用前，为防止材料有误或确认化学成分是否符合要求，

必须对材料进行复验。

对在用容器，如果材料不明，也必须进行化学元素分析；当存在腐蚀情况下，如果存在

裂纹，为判断裂纹是否与腐蚀有关，则对裂纹处组织进行化学元素分析，确定是否有腐蚀物。

钢铁元素化学分析方法——原子发射光谱分析和化学分析

微量元素分析——电子探针、离子探针及俄歇能谱仪等

原子发射光谱分析——仪器有三类；

一类为看谱线分析，仪器为看谱镜，用于鉴别材料中某种元素有无。

另一类为光电式光谱分析，仪器为数字式光谱分析仪，进行材料成分的定性与定量分析；

第三类为荧光光谱分析，利用X射线或γ射线来激发被分析原子发出荧光X射线，通过荧光光谱来鉴

别元素种类和数量。

化学元素分析方法——比色法、滴定法、重量法、萃取法、燃烧法、气相容量法、电导法等，可精

确分析材料中元素含量。

3.2.3金相检验

检验金属材料微观金相组织，应用目的如下：

①检验材料质量及热处理状态和热处理效果；

②检验材料晶粒度；

③检验焊接质量，判断焊接后组织；

④检验材料中微观缺陷，如晶间裂纹、疏松、过烧等

⑤检验材料在长期高温环境下发生的劣化，如珠光体化、石墨化

⑥腐蚀环境下，可能发生的晶间腐蚀或应力腐蚀裂纹；

⑦高温高压临氢环境下的氢腐蚀，如脱碳、氢腐蚀裂纹等

⑧在役压力容器的断口金相检验，确定腐蚀或断裂类型，分析失效原因。

金相检验操作程序：选择代表性检验点——用砂轮打磨出金

属磨面——用从粗到细的砂纸或研磨膏打磨金属磨面——用

抛光液或抛光膏抛成镜面——用合适试剂对光面侵蚀，使金相组织显露。

3.2.4应力应变试验

容器应力分析有两种：

一种为理论分析——利用材料力学、弹性力学或有限元法，求应力理论值。

另一种为试验测试方法——通常利用应变片，测量构件受载后表面或内部的真