压力容器焊缝系数与无损检测比例的选取

对焊接接头系数φ与无损检测长度比例的理解

TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规范》关于焊接接头的无损检测比例的规定:
压力容器对接接头的无损检测比例一般分为全部(100%)和局部(大于或等于20%)两种。碳钢和低合金钢制低温容器,局部无损检测的比例应当大于或等于50%。

1、全部射线检测或超声检测
符合下列情况之一的压力容器A、B类对接接头(压力容器A、B类对接接头的划分按照GB150的规定),依据本规程的方法进行全部无损检测:
a、设计压力大于或者等于1.6MPa的第Ⅲ类压力容器;
b、按照分析设计标准制造的压力容器;
c、采用气压试验或者气液组合压力试验的压力容器;
d、焊接接头系数取1.0的压力容器或者使用后需要但是无法进行内部检验的压力容器;
e、标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢制压力容器,厚度大于20mm时,其对接接头还应当采用本规程所规定的与原无损检测方法不同的检测方法进行局部检测,该局部检测应包括所有的焊缝交叉部位;
f、设计图样和本规程引用标准要求时。




一、焊接接头系数φ的定义
1、定义:焊接头系数φ是指对接焊接接头强度与母材强度之比值。用以反映由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素使焊接接头强度被削弱的程度,是焊接接头力学性能的综合反映。
2、GB150-1998《钢制压力容器》3.7规定:焊接接头系数φ应根据受压元件的焊接接头型式及无损检测的长度比例确定。
双面焊对接接头和相当于双面焊的全焊透对接接头:
100%无损检测φ=1.00
局部无损检测φ=0.85
单面焊对接接头(沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板):
100%无损检测φ=0.9
局部无损检测φ=0.8
3、《容规》第85条规定:
第85条符合下列情况之一时,压力容器的对接接头,必须进行全部射线或超声检测:
……
6.设计选用焊缝系数为1.0的压力容器(无缝管制筒体除外)。
……
4、TCED41002-2000《化工设备图样技术要求》1.1条对图样技术特征表中焊接接头系数φ的规定:
(9)焊接接头系数:该系数用于确定壳体厚度。对受压筒体,取纵向焊缝的焊接接头头系数,其值按GB150-1998规定填写。
二、对介质为蒸汽,筒体为φ273×8无缝钢管的Ⅰ类压力容器设备怎样确定焊接接头系数φ与无损检测长度比例?
(1)同一设备中不同的受压元件的焊接接头系数φ可以相同也可以不相同。
(2)筒体为无缝钢管的Ⅰ类压力容器图样中技术特性表中焊接接头系数φ取1。因为筒体为无缝钢管,无缝钢管纵向焊

接接头是1,又因为图样中取纵向焊接接头系数。
(3)设备介质为蒸汽,类别为Ⅰ类,压力、温度不高,根据设计条件,本设备无损检测长度比例:可采用局部无损检测(20%)。也即图样技术特性表中无损检测一栏可填:20% RT,符合JB/T4730.2-2005 Ⅲ级合格。
(4)《容规》第85条规定焊接接头系数φ=1需要全部无损检测的容器(无缝管制筒体除外)。
所以,介质为蒸汽,筒体为φ273×8无缝钢管的Ⅰ类压力容器设备焊接接头系数φ为1,无损检测长度比例20% RT,符合JB/T4730.2-2005 Ⅲ级合格。
三、整张钢板压制的小直径封头,由于不存在焊接接头,在厚度计算中取1.0。
四、先拼板后成型封头的焊接接系数φ取压力容器的纵向接头焊接接头系数。
(1)JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》6.5无损检测中:
“6.5.1封头成形后,椭圆形、碟形、球冠形封头的全部拼接焊接接头,应采用图样或订货技术协议规定的方法,按JB/T4730-2005进行100%射线或超声检测,其合格级别应符合图样或订货技术协议规定。”
(2)JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》标准释义规定:
“14椭圆形、碟形、球冠形封头拼焊焊接接头射线或超声检测的合格级别
由于取消了封头拼焊焊缝位置的限制,并考虑到先拼焊后成形的椭圆形、碟形、球冠形封头的拼焊焊接头,在封头成形过程中将发生较大的弯曲变形,为了保证接头的质量,则要求进行100%射线或超声检测。但其合格级别应与容器的无损检测合格级别一致,即合格级别应符合国家规定。这一规定与GB150和JB4732的有关要求是一致的。”
由JB/T4746-2002和JB/T4746-2002标准释义可知:封头无损检测按100%射线或超声检测;无损检测合格级别按容器的无损检测合格级别一致。如果容器按20% RT,JB/T4730.2-2005 Ⅲ级合格,那封头虽是100% RT,但无损检测合格级别应是Ⅲ级合格,所以,这样的封头焊接接头系数不能取1,应取0.85。
如果图样规定封头无损检测按100% RT,符合JB/T4730.2-2005 Ⅱ级合格,那封头的焊接接头系数φ=1。这样就要衡量封头焊接接头系数φ=1计算的封头厚度成本与焊接及无损检测过程中成本的经济性了。



封头直径大于1200的采用拼焊后成型;直径小于1200采用整板成型;



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