压力容器无损检测毕业论文

压力容器设计的基本步骤:以稳压罐的设计为例，对容器设计的全过程进行讲解。首先，我们根据用户提出的、在压力容器规范范围内双方签署的具有法律约束力的设计技术协议书，该协议书也可以经双方同意共同修改、完善，以期达到产品使用最优化。根据稳压罐的设计技术协议，我们知道了容器的最高工作压力为，工作温度为200℃，工作介质为压缩空气，容积为2m3，要求使用寿命为10年。这些参数就是用户提供给我们的设计依据。有了这些参数，我们就可以开始设计。一. 设计的第一步就是要完成容器的技术特性表。除换热器和塔类的容器外，一般容器的技术特性表包括a 容器类别b 设计压力c 设计温度d 介质e 几何容积f 腐蚀裕度j 焊缝系数h 主要受压元件材质等项。一般我所图纸上没有做强行要求写上主要受压元件材质一. 确定容器类别 容器类别的划分在国家质量技术监督局所颁发的《压力容器安全技术监察规程》（以下简称容规）第一章第6条（p7）有详细的规定，主要是根据工作压力的大小(p75)、介质的危害性和容器破坏时的危害性来划分(p75)。本例稳压罐为低压（<）且介质无毒不易燃，则应划为第Ⅰ类容器。 另：具体压力容器划分类别见培训教材 p4 1-11 何谓易燃介质见 p2 1-6 介质的毒性程度分级见 p3 1-7划分压力容器等级见 p3 1-9二. 确定设计压力我们知道容器的最高工作压力为，设计压力一般取值为最高工作压力的～倍。至于是取还是取，就取决于介质的危害性和容器所附带的安全装置。介质无害或装有安全阀等就可以取下限，否则就取上限。本例介质为无害的压缩空气，且系统管路中有泄压装置，符合取下限的条件，则得到设计压力为 Pc=。 另：什么叫设计压力？计算压力？如何确定？见p11 3-1 液化石油气储罐设计中，是如何确定设计压力的？三. 确定设计温度一般是在用户提供的工作温度的基础上，再考虑容器环境温度而得。比如为华北油田设计的容器，且在工作状态无保温的情况下，其工作温度为30℃，其冬季环境温度最低可到－20℃，则设计温度就应该按容器可能达到的最恶劣的温度确定为－20℃。《容规》附件二（p77）提供了一些设计所需的气象资料供参考。本例取设计温度为200℃即可。四. 确定几何容积按结构设计完成后的实际容积填写即可。五. 确定腐蚀裕量由所选定受压元件的材质、工作介质对受压元件的腐蚀率、容器使用环境和用户期待的使用寿命来确定，实际上应先选定受压元件的材质，再确定腐蚀裕量。《容规》第三章表3-3（p23）和GB150第节（p5）对一些常见介质的腐蚀裕量进行了一些规定。工作介质对受压元件的腐蚀率主要按实测数据和经验来确定，受使用环境影响很大，变数很多，目前无现成的数据。一般介质无腐蚀的容器，其腐蚀裕量取1～2mm即可满足使用寿命的要求。本例取腐蚀裕量为2mm。另：什么叫计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度？何谓最小厚度？如何确定？见p12 3-5 3-6六. 确定焊缝系数焊缝系数的标准叫法叫焊接接头系数，GB150的节（p6）对其取值与焊缝检测百分比进行了规定。 具体取值，可以按《容规》第85条（p43）所规定的10种情况选择：其焊缝系数取1，即焊接接头应进行100%的无损检测，其他情况一般选焊缝系数为。本例选焊缝系数为。七. 主要受压元件材质的确定材质的确定在满足安全和使用条件的前提下，还要考虑工艺性和经济性。GB150第8页材料的使用有严格的规定，对这些规定的掌握是非常必要的。比较常用的材料有Q235-B（Q235-C）16MnR和0Cr18Ni9这几种材料1. 0Cr18Ni9一般用于低于－20℃的低温容器和 对介质有洁净要求的容器，如低温分离器、氟利昂蒸发器等；2. 16MnR一般用于对安全性要求较高、使用Q235-B时壁厚较大的容器，如油、天然气等。3. Q235-B使用最广也最经济，GB150第9页对其使用条件作了详细规定：● 规定设计压力≤；● 钢板使用温度0℃~350℃；● 用于壳体时厚度不得大于20mm，且不得用于高度危害的介质。就本例来说，其使用压力、温度和介质都符合Q235-B的条件，唯有厚度还未知，若超过了20mm则只能使用16MnR，本例就暂定使用Q235-B。当然啦，如果我们按以下：●规定设计压力≤；●钢板使用温度不得超过0℃~400℃；●用于壳体时厚度不得大于30 mm，且不得用于高度危害的介质。Q235-B与Q235-C的主要区别也就是冲击试验温度不同，前者为在温度20℃下做 V型冲击试验；后者为在0℃ 时做V型冲击试验完成了技术特性表，下一步就是容器计算了。◆ 确定容器直径计算时首先要确定容器直径。除非用户有要求，一般取长径比为2～5，很多情况下取2～3就可以了。本例要求容器的几何容积为2m3 。我们只得先设定直径，再根据此直径和容积求出筒体高度，验算其长径比。设定的直径应符合封头的规格。我们设定为800mm，查标准JB/T4746《钢制压力容器用封头》附录B，得知此规格的封头容积为 m3，则：筒体高度为 3664mm，长径比为 3664/800=若加上封头的高度，可知其长径比太大，我们先前设定的直径太小。再设定直径为1000mm，查得封头容积为立方。得到：筒体高度为 2164mm长径比为 2164/1000=比较理想，则我们确定本例稳压罐的内直径为1000mm，筒体高度圆整为2200mm。有了容器直径，即可按照GB150公式5-1（p26）计算出厚度为。此厚度即为计算厚度，其名义厚度为计算厚度与腐蚀裕量之和，再向上圆整到钢板的商品厚度。本例腐蚀裕量为2mm，与计算厚度之和为，与之最接近的钢板商品厚度为12mm，故确定容器厚度为12mm，并且此值符合Q235-B对厚度不超过20mm的要求。另外本例若选择腐蚀裕量为1mm经济性会好得多，可以思考一下为什么至此，我们已得到容器外形。◆ 下一步该是按用户要求和《容规》的规定配置各管口的法兰和接管。容器上开孔要符合GB150第节（p75）的规定，一般都要进行补强计算，除非满足GB150第节（p75）的条件，则可不必再计算补强。选择接管时应尽量满足GB150第节的条件，其安全性和经济性都最好，避免增加补强圈。本例要求的管口直径都在GB150第节的范围内，因此进气口和出气口接管选择φ57x5的无缝钢管，排污口选择φ的无缝钢管。法兰按HG20592选择的突面(RF)板式平焊法兰(PL)。◆ 法兰及其密封面型式法兰及其密封面型式是设计协议书中要求的，1. 压力等级必须高于设计压力；2. 其材质一般与筒体相同；3. 确定管口在壳体上的位置时，在空间较为紧张的情况下，一般也应保持焊缝与焊缝间的距离不小于50mm，以避免焊接热影响区的相互叠加。本例选定进气口、出气口距上下封头环焊缝各300mm。因本例稳压罐工作温度为200℃，故其工作状态下必定有保温层，考虑到保温层厚度以及螺栓安装的需要，选定法兰密封面到筒体表面的距离为150。◆ 检查孔除了用户要求的管口外，《容规》第45条（p26）还对检查孔的设置进行了规定。本例直径为1000mm，按规定必须开设一个人孔。查《回转盖平焊法兰人孔》标准JB580-79 压力容器与化工设备实用手册p614，选择压力级、公称直径450的人孔，密封型式为A型，其接管为φ480x10。因人孔开孔较大，所以人孔一定要使用补强圈补强，查《补强圈》标准JB/T4736，补强圈外径为760，厚度一般等同于筒体。人孔的位置以方便出入人孔为原则，应尽量靠近下封头。本例选定人孔中心距下封头环焊缝500。立式容器的支座一般选用支承式支座JB/T4724(压力容器与化工设备实用手册第599页)，另：锻件的级别如何确定？对于公称厚度大于300mm的碳素钢和低合金钢锻件应选用何级别？◆ 管口表的填写◆ 技术要求的书写1 本设备按 GB150-1998《钢制制压力容器》进行制造、试验和验收，并接受国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》的监督。2 焊接采用电弧焊，焊条牌号：焊接采用J422。3 焊接接头型式和尺寸除图中注明外，按HG20583的规定进行施焊：A 类和 B 类焊接接头型式为DU3； 接管与筒体、封头的焊接接头型式见接管表；未注角焊缝的焊角尺寸为较薄件的厚度；法兰的焊接按相应法兰标准的规定。4 容器上的 A 类和 B 类焊接接头应进行射线探伤检查，探伤长度不小于每条焊缝长度的20%，其结果应以符合JB4730 规定中的 Ⅲ 级为合格。5 设备制造完毕应进行水压试验，试验压力为 MPa。6 管口、支座及铭牌架方位按本图。7 设备检验合格后，外表面涂 C06-1 铁红醇酸底漆两道，再涂 C04-42 灰色醇酸磁漆一道。8 设备检验合格后，内部清理干净，各管口用盲板封严。10 设备筒体的计算厚度为 mm，封头计算厚度为 mm。 建议使用年限为10年。交个朋友,刚好我也要用,我是过程装备与控制的.先给你

压力容器的安全要求相对较高，无损检测的基本原理都是通过不破坏容器的基本性能，来检测容器的缺陷。一般有以下几种，RT，射线检查，类似于医院X光。MT，磁粉探伤，根据压力容器表面的磁场分布来探伤，有点像高中做的磁场物理试验，但压力容器的材料本身必须是导磁的。UT，超声波探伤，不多说了，和潜艇的声纳原理一样。PT，渗透探伤，这个简单，家里的老碗，时间久了注意到碗底部有黑线，就是开裂了。等等。

第1章概论，1．1压力容器检验的意义1．1．1压力容器的使用现状1．1．2力容器检验的意义及技术经济分析1．2压力容器检验的历史及发展1．2．1压力容器检验的发展历史1．2．2压力容器检验的发展方向1．3力容器检验的有关法规及标准1．3．1国内压力容器检验法规标准介绍1．3．2美国压力容器检验标准介绍第2章压力容器检验及对检验员的要求2．1法规检验2．1．1《压力容器安全技术监察规程》2．1．2《压力容器定期检验规则》2．1．3压力容器检验应参照的标准2．2针对性检验2．2．1针对性检验的基本概念2．2．2检验中应考虑的技术因素2．3基于风险的检验2．3．1基于风险的检验的提出2．3．2基于风险的检验第3章检验前的准备3．1使用单位和检验单位的准备3．1．1使用单位的准备工作3．1．2检验单位的准备工作3．1．3现场调查3．2检验方案的制定3．2．1容器结构形状3．2．2作介质和工作温度3．2．3容器的安装位置3．2．4容器的制造方法3．2．5容器制造、安装使用状况3．2．6检验安全方面3．2．7方案的修改3．3现场安全准备工作3．3．1安全停车3．3．2系统隔断3．3．3置换清洗3．3．4取样分析3．3．5设备通风3．3．6切断有关电源3．3．7脚手架及容器清理3．3．8安全电源及照明3．3．9个人防护3．4其他安全事项3．4．1耐压试验和气密性试验3．4．2承压中的压力容器3．4．3快开门及液化石油气容器3．4．4几种有害物质的安全防护3．4．5HSE作业计划书第4章压力容器的宏观检查4．1概述4．1．1压力容器宏观检查的目的及作用4．1．2压力容器宏观检查的主要内容4．1．3压力容器宏观检查参照的有关标准4．2宏观检验方法4．2．1压力容器宏观检查的人员资格要求4．2．2压力容器宏观检查的工具和设备4．2．3压力容器宏观检查方法4．3宏观检查缺陷的处理第5章理化检验5．1化学分析5．1．1分析试样的制备和前处理5．1．2常规化学分析法5．1．3电化学分析法5．1．4光学分析法5．1．5其他仪器分析简介5．2力学性能试验5．2．1拉伸试验5．2．2冲击试验5．2．3其他静载试验(工艺性试验)5．2．4焊接接头的力学性能试验5．2．5复检5．3金相检验5．3．1概述5．3．2钢的宏观检验5．3．3常见宏观缺陷及产生原因5．3．4金相显微组织检验5．3．5金属材料组织鉴别及评定5．3．6压力容器用钢板金相组织特点和在用压力容器材料金相组织中常见缺陷5．4压力容器检验中的硬度测定5．4．1硬度和硬度检验方法5．4．2布氏硬度5．4．3里氏硬度试验5．4．4维氏硬度5．4．5显微硬度第6章无损检测6．1无损检测概论6．1．1无损检测的定义与分类6．1．2无损检测的应用特点6．1．3压力容器无损检测标准6．2射线检测6．2．1射线照相法的原理6．2．2射线检测设备6．2．3射线照相工艺要点6．3超声检测6．3．1超声波的发生及其性质6．3．2超声检测原理6．3．3试块6．3．4超声检测工艺要点6．3．5 JB 4730标准规定的超声检测的适用范围6．3．6超声检测的特点6．4磁粉检测6．4．1磁粉检测原理6．4．2磁粉检测设备器材6．4．3磁粉检测工艺要点6．4．4JB 4730标准规定的磁粉检测的适用范围6．4．5磁粉检测的特点6．5渗透检测6．5．1渗透检测的基本原理6．5．2渗透检测的分类6．5．3渗透检测的工艺要点6．5．4渗透检测的安全管理6．5．5JB 4730标准规定的渗透检测的适用范围6．5．6渗透检测的特点6．6涡流检测6．6．1涡流检测的原理6．6．2涡流检测仪器和探头6．6．3涡流检测工艺要点6．6．4JB 4730标准规定的涡流检测的适用范围6．6．5涡流检测的特点6．7声发射检测6．7．1声发射概念6．7．2声发射检测基本原理6．7．3声发射检测设备6．7．4声发射信号处理6．7．5压力容器声发射检验6．7．6声发射检测标准6．8无损检测方法的应用选择小结6．8．1压力容器制造过程中无损检测方法的选择6．8．2检测方法和检测对象的适应性第7章强度校核及应力测试7．1压力容器的强度校核7．1．1强度校核的力学基础7．1．2典型容器的强度校核7．1．3在用压力容器强度校核的注意事项7．2压力容器的其他校核方法7．2．1应力分析7．2．2含局部减薄压力容器的强度校核7．3工作应力测试7．3．1工作应力测试的主要方法——电测法7．3．2高温应力测试7．4压力容器的焊接残余应力测试7．4．1压力容器的焊接残余应力7．4．2残余应力的测试方法第8章压力试验8．1耐压试验8．1．1目的和作用8．1．2试验介质8．1．3试验温度8．1．4试验压力8．1．5试验程序8．2气密性试验8．2．1气密性试验的容器范围8．2．2气密性试验安全措施8．2．3气密性试验的要求8．2．4气密性试验的检查方法8．2．5试验升压程序及检查第9章安全状况等级评定9．1压力容器安全状况等级评定的目的和意义9．2压力容器安全状况等级评定的规定9．3压力容器安全状况等级评定的技术和管理基础9．3．1压力容器安全状况等级评定的原则9．3．2材料与压力容器安全状况等级评定9．3．3结构与压力容器安全状况等级评定9．3．4缺陷与压力容器安全状况等级评定9．3．5耐压试验与压力容器安全状况等级评定第10章其他检测技术10．1磁记忆检测技术10．1．1磁记忆检测技术原理10．1．2磁记忆检测仪器10．1．3磁记忆检测的应用10．2磁光/涡流成像(MOI)技术10．2．1概述10．2．2磁光涡流检测装置10．2．3磁光/涡流成像检测技术的适用范围及其优点第11章典型压力容器的全面检验11．1概述11．2液化石油气储罐检验11．2．1液化石油气储罐易出现的问题11．2．2检验重点和检验方案11．3加氢反应器检验11．3．1加氢反应器的特点和容易出现的问题11．3．2检验重点和检验方案11．4超高压水晶釜检验11．4．1检验的特点11．4．2检验重点和检验方案11．4．3简体外径残余变形测定11．4．4安全附件校验11．4．5综合评定11．5炼油催化装置再生器的检验11．5．1再生器内部构件的检查11．5．2再生器的主要易损部位11．5．3烟气酸露点腐蚀11．5．4变形11．5．5建议及对策11．6氨合成塔、尿素合成塔的检验11．6．1设备概述11．6．2设备简介11．6．3设备特点11．6．4检验的般内容11．6．5 常见问题及检验重点11．7蒸压釜检验11．7．1概述11．7．2蒸压釜(以硅酸盐建筑制品为例)工作状态分析11．7．3蒸压釜常见缺陷及原因分析11．7．4蒸压釜检验11．7．5建议及对策11．8焦炭塔的定期检验11．8．1概述11．8．2焦炭塔的失效形式及特点11．8．3焦炭塔的定期检验第12章压力容器无损检测工艺12．1钢板的超声检测12．1．1技术要求12．1．2检测范围和检测灵敏度12．1．3扫查方式12．1．4缺陷的测定12．1．5缺陷评级12．2复合板的超声检测12．2．1技术要求12．2．2检测方法12．2．3未熔合、接合不良与接合良好的判别与测定12．2．4缺陷评级12．3钢锻件的超声检测12．3．1技术要求12．3．2扫描线比例与检测灵敏度调节12．3．3缺陷的测定12．3．4缺陷评级12．4堆焊层的检测12．4．1技术要求12．4．2探测面选择与检测灵敏度12．4．3缺陷的判别与测定12．4．4缺陷评级12．5对接焊缝的超声检测12．5．1技术要求12．5．2扫描线比例和检测灵敏度调节12．5．3扫查方式。12．5．4缺陷位置及指示长度的测定12．5．5缺陷评级’12．6 T形焊缝及管座角焊缝超声检测12．6．1T形焊缝的超声检测12．6．2管座角焊缝超声检测12．7奥氏体不锈钢焊缝的超声检测12．7．1奥氏体不锈钢焊缝超声检测的主要困难12．7．2奥氏体不锈钢焊缝检测方法12．8多层容器焊缝检测12．8．1多层容器焊缝的结构特点及检测主要难点12．8．2多层容器焊缝检测方法

主要有射线检测（RT）超声波检测（UT）渗透检测（PT）磁粉检测（MT）涡流检测（ET）等