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压力容器封头如何选择无损检测方法?这套方案可以看看_拜恩检测-专业第三方检测机构

发表时间:2022-05-18   来源:

 

压力容器的封头属于整个压力容器的主要受压元件,无损检测是保证压力容器制造质量的重要手段,企业在设计压力容器产品时,必须要根据产品实际使用的工况、介质、材料、结构等因素,提出具有针对性的无损检测方法、比例、质量等级及其合格级别等完整且具体的要求。封头的制造质量关系到压力容器的本质安全,所以在压力容器封头的国家标准中,明确规定了其无损检测方案。

 

封头

一、需求背景

目前,压力容器封头检测的国家执行标准为GB/T25198—2010,该标准的标龄已经有十多年之久,而这期间,封头制造技术有了显著的提高,而且新材料、新技术、新工艺的不断出现,也让GB/T25198—2010显得过时了。此外,在绿色制造、节能减排和碳达峰碳中和等政策推动的当下,也对压力容器及封头制造提出了更高标准的行业要求。为了避免封头在服役期间出现失效、安全质量问题,对于封头质量的无损检测方法也在不断更新。

 

二、需求简述

河北某管件公司想要对旗下的一批压力容器的封头进行无损检测。由于封头要应用到压力容器上,所以还需要参考压力容器的国标GB150系列来制定检测方案。他们的诉求就是要求根据材料和制造工艺选择最合适的无损检测方法,并且一定要参考压力容器结构,考虑无损检测实现的可能性。由于要在设计文件上标准无损检测方法,所以必须明确无损检测方法、比例、质量要求及其合格级别之间的关系,提出合格级别和验收准则。

锥形封头

 

三、标准分析

 

1.压力容器标准分析

国标GB150系列对压力容器的规定的:先拼板后成型凸形封头上的所有拼接接头,应进行100%无损检测(图样规定的RT或UT),其质量要求和合格级别符合图样规定。这里只是对凸形封头的要求,而不包括锥形封头;并且虽然没有指明无损检测时间是在成型前还是成型后,但要求封头最终应合格。

 

2.封头标准分析

GB/T25198中规定先拼板后成型的凸形封头,成型后其拼板焊接接头应按JB/T4730进行100%符合图样规定方法的RT或UT及合格级别。这里明确的也是凸形封头,并且要求在成型后进行100%无损检测。主要考虑凸形封头成型过程中发生较大的弯曲变形,容易产生裂纹等缺陷。封头冲压成型时,主要是弯曲和拉伸变形;而封头旋压成型时,主要是弯曲和挤压变形。所不同的是旋压封头直边变形最大/厚度减薄量最大,过渡转角区次之,球面区最小。

 

锥形封头的A、B类接头应按相应标准的规定进行100%或局部符合图样规定方法的RT或UT及合格级别。当局部无损检测时,过渡段转角部位必须全部检测。虽然没有给出“相应标准”,但还是考虑了锥形封头成型不同于凸形封头,其无损检测要求理应特殊考虑。一般锥形封头以卷筒方式成型,并辅以冲压或旋压折边。当小端直径较小时,才以压制成型。

 

总结来讲很多企业倾向于拼板检测合格后成型,成型后再辅以变形大的部位复查;而GB150及GB/T25198标准则倾向于成型后检测。

四、方案建议

考虑到该公司对检测方案的诉求是安全、经济、合理,所以我们的建议是:封头无损检测方案应根据封头的加工成型方法来确。定

(1)采用冲压或旋压的凸形封头,其拼板的焊接接头宜在成型前进行100%符合图样规定的RT或UT合格,成型后再对圆弧过渡区到直边段的焊接接头进行复测合格。

 

(2)采用冷冲压或冷旋压的凸形封头,其拼板的焊接接头除按要求检测和复测合格外,尚应对封头圆弧过渡区到直边段的内外表面进行100%MT或PT-I合格。

 

(3)采用卷制成型的锥形封头,其拼板焊接接头及两段锥壳组焊的B类接头可按图样的圆筒无损检测要求提出。只对冲压或旋压折边的及以压制成型的锥形封头,才有必要提出100%图样规定RT或UT合格要求

 

 

五、无损检测方法的选择方案

1.先拼板后成形的封头、以及分瓣成形后组焊封头中先拼板后成形的顶圆板,成形后其拼接焊接接头应采用设计文件或订货技术文件规定的方法,按NB/T47013.2、NB/T47013.3、NB/T47013.10进行100%射线检测、超声检测(有色金属制封头应优先进行射线检测)、或衍射时差法超声检测,其检测技术等级、合格级别应符合设计文件或订货技术文件规定。

 

2.锥形封头以及分瓣成形后组焊的封头的A、B类焊接接头,成形后应按相应标准或设计文件、订货技术文件的规定,按NB/T47013.2、NB/T47013.3、NB/T47013.10进行100%或局部射线检测、超声检测(有色金属制封头应优先进行射线检测)、或衍射时差法超声检测,其检测技术等级、合格级别应符合设计文件或订货技术文件规定。当采用局部无损检测时,焊缝交叉部位以及平底形、锥形封头的过渡段转角部位应全部检测,其检测长度可计入局部检测长度之内。

 

3.封头拼接焊接接头也可按NB/T47013.11进行X射线数字成像检测,检测技术等级、合格级别应符合设计文件或订货技术文件规定。

 

4.凡符合下列条件之一的钢制封头,成形后应采用设计文件或订货技术文件规定的方法,按NB/T47013.4、NB/T47013.5进行磁粉或渗透检测,检测结果Ⅰ级为合格:

a)封头堆焊表面;

b)复合钢板制封头覆材侧的拼接焊接接头;

c)标准抗拉强度下限值大于540MPa的低合金钢材及Cr-Mo钢板制封头经火焰切割的坡口表

面、卡具、拉筋等临时固定连接焊缝拆除后的焊痕表面以及该封头的缺陷修磨或焊补处的

表面;

d)标准抗拉强度下限值大于540MPa的低合金钢材及Cr-Mo钢板制封头,其拼接焊接接头的

内、外表面;

e)材料厚度大于20mm的奥氏体型不锈钢、奥氏体—铁素体型不锈钢封头拼接焊接接头;

f)先拼板后成形凸形封头上的所有拼接焊接接头。

 

5.凡符合下列条件之一的有色金属制封头,成形后应按NB/T47013.5对其焊接接头表面进行渗透检测,检测结果Ⅰ级为合格:

a)拼接焊接接头的内、外表面;

b)焊补处的表面;

c)卡具、拉筋等临时固定连接焊缝拆除后的焊痕表面。

无损检测

 

由于封头是压力容器的关键部件,为此该方案对拼接封头提出,应当在成型后进行无损检测,如果成型前已经进行无损检测,则成型后还应当对圆弧过渡区到直边段再进行无损检测。这主要是考虑了封头的圆弧过渡区和直边段是加工中变形最大的部位而容易产生缺陷,所以才要求拼接封头应当在成型后进行无损检测;同时提示拼接封头最好在成型前无损检测,以防成型时开裂,而成型后再对圆弧过渡区到直边段进行复测。

 

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