鋼質壓力容器焊接標準

2021-07-16 23:06:13 字數 4892 閱讀 9061

第二部分鋼質壓力容器焊接技術標準

1範圍 本標準規定了鋼製壓力容器焊接的基本要求。

本標準適用於氣焊、焊條電弧焊、氣體保護焊、等方法焊接的鋼製壓力容器。

2引用標準 :jb/t4709-2000

3焊接材料

3.1焊接材料包括焊條、焊絲、鋼帶、焊劑、氣體、電極和襯墊等。

3.2焊接材料選用原則

應根據母材的化學成分、力學效能、焊接效能,並結合壓力容器的結構特點、使用條件及焊接方法綜合考慮選用焊接材料,必要時通過試驗確定。

焊縫金屬的效能應高於或等於相應母材標準規定值的下限或滿足圖樣規定的技術條件要求。對各類鋼的焊縫金屬要求如下:

3.2.1相同鋼號相焊的焊縫金屬

3.2.1.1碳素鋼、低合金鋼的焊縫金屬應保證力學效能,且其抗拉強度不應超過母材標準規定的上限值加30mpa。耐熱型低合金鋼的焊縫金屬還應保證化學成分。

注:本標準將gb 150中的低合金鋼按其使用效能分為強度型低合金鋼、耐熱型低合金鋼和低溫型低合金鋼。

3.2.1.2高合金鋼的焊縫金屬應保證力學效能和耐腐蝕性能。

3.2.1.3不鏽鋼復合鋼基層的焊縫金屬應保證力學效能,且其抗拉強度不應超過母材標準規定的上限值加30mpa;複層的焊縫金屬應保證耐腐蝕性能,當有力學效能要求時還應保

證力學效能。

複層焊縫與基層焊縫以及複層焊縫與基層鋼板的交界處宜採用過渡焊縫。

3.2.2不同鋼號相焊的焊縫金屬

3.2.2.1不同強度鋼號的碳素鋼、低合金鋼之間的焊縫金屬應保證力學效能,且其抗拉強度不應超過強度較高母材標準規定的上限值。

3.2.2.2奧氏體高合金鋼與碳素鋼或低合金鋼之間的焊縫金屬應保證抗裂效能和力學效能。宜採用鉻鎳含量較奧氏體高合金鋼母材高的焊接材料。

3.3焊接材料應有產品質量證明書,並符合相應標準的規定。施焊單位按質量保證體系規

定驗收與複驗,合格後方準使用。

3.4焊接材料應滿足圖樣的技術要求,並按jb 4708規定通過焊接工藝評定。

3.5焊接材料熔敷金屬硫、磷含量規定應與母材一致,選用gb/t 5118標準規定的焊條,

還應符合下列要求:

3.5.1型號為e××××一g的焊條應規定出焊縫金屬夏比v型缺口衝擊吸收功。

3.5.2鉻鉬鋼焊條的焊縫金屬夏比v型缺口衝擊吸收功常溫時應不小於31j。

3.5.3用於焊接低溫鋼的鎳鋼焊條的焊縫金屬夏比v型缺口衝擊吸收功在相應低溫時應不

小於34j。

4焊接工藝評定和焊工

4.1施焊下列各類焊縫的焊接工藝必須按jb 4708標準評定合格。

a)受壓元件焊縫;

b)與受壓元件相焊的焊縫;

c)熔入永久焊縫內的定位焊縫;

d)受壓元件母材表面堆焊、補焊;

e)上述焊縫的返修焊縫。

4.2施焊下列各類焊縫的焊工必須按《鍋爐壓力容器焊工考試規則》規定考試合格。

a)受壓元件焊縫;

b)與受壓元件相焊的焊縫;

c)熔人永久焊縫內的定位焊縫;

d)受壓元件母材表面耐蝕堆焊。

5焊前準備

5.1焊接坡口

焊接坡口應根據圖樣要求或工藝條件選用標準坡口或自行設計。選擇坡口形式和尺寸應

考慮下列因素:

a)焊接方法;

b)焊縫填充金屬盡量少;

c)避免產生缺陷;

d)減少殘餘焊接變形與應力;

e)有利於焊接防護;

f)焊工操作方便;

g)復合鋼板的坡口應有利於減少過渡焊縫金屬的稀釋率。

5.2坡口製備

5.2.1碳素鋼和標準抗拉強度下限值不大於540mpa的強度型低合金鋼可採用冷加工方法,

也可採用熱加工方法製備坡口。

5.2.2耐熱型低合金鋼和高合金鋼、標準抗拉強度下限值大於540mpa的強度型低合金鋼,

宜採用冷加工方法。若採用熱加工方法,對影響焊接質量的表面層,應用冷加工方法去除。

5.3焊接坡口應保持平整,不得有裂紋、分層、夾雜等缺陷,形式和尺寸應符合相應規定。

5.4坡口表面及兩側(以離坡口邊緣的距離計焊條電弧焊各lomm,埋弧焊、氣體保護焊

各20mm,電渣焊各40ram)應將水、鐵鏽、油汙、積渣和其它有害雜質清理乾淨。

5.5為防止沾附焊接飛濺,奧氏體高合金鋼坡口兩側各loomm範圍內應刷塗料。

5.6焊條焊劑按規定烘乾、保溫,焊絲需去除油、鏽;保護氣體應保持乾燥。

5.7預熱

5.7.1根據母材的化學成分、焊接效能、厚度、焊接接頭的拘束程度、焊接方法和焊接環

境等綜合考慮是否預熱,必要時通過試驗確定。

5.7.2不同鋼號相焊時,預熱溫度按預熱溫度要求較高的鋼號選取。

5.7.3採取區域性預熱時,應防止區域性應力過大。預熱的範圍為焊縫兩側各不小於焊件厚度

的3倍,且不小於loomm。

5.7.4需要預熱的焊件在整個焊接過程中應不低於預熱溫度。

5.7.5當用熱加工法下料、開坡口、清根、開槽或施焊臨時焊縫時,亦需考慮預熱要求。

5.8焊接裝置及輔助裝備等應處於正常工作狀態,安全可靠,儀表應定期校驗。

5.9組對定位

5.9.1組對時,坡口間隙、錯邊量、稜角度等應符合規定。

5.9.2盡量避免強力組裝,定位焊縫間距要符合規定。

5.9.3焊接接頭拘束度大時,推薦採用抗裂效能更好的焊條施焊。

5.9.4定位焊縫不得有裂紋,否則應清除重焊。如存在氣孔、夾渣時亦應去除。

5.9.5熔人永久焊縫內的定位焊縫兩端應便於接弧,否則應予修整。

6焊接6.1焊前應按接頭編制焊接工藝規程,焊工應按圖樣、工藝檔案、技

術標準施焊。

6.2焊接環境

6.2.1焊接環境出現下列任一情況時,須採取有效防護措施,否則禁止施焊。

a)風速:氣體保護焊時大於2m/s,其他焊接方法大於lom/s;

b)相對濕度大於90%;

c)雨雪環境;

d)焊件溫度低於一2012。

6.2.2當焊件溫度為0~一20℃(2時,應在始焊處loomm範圍內預熱到15~(3以上。

6.3應在引弧板或坡口內引弧,禁止在非焊接部位引弧。縱焊縫應在引出板上收弧,弧坑

應填滿。

6.4防止地線、電纜線、焊鉗與焊件打弧。

6.5電弧擦傷處的弧坑需經修磨,使其均勻過渡到母材表面,修磨的深度應不大於該部位

鋼材厚度δ的5%且不大於2mm,否則應予補焊。

6.6對有衝擊試驗要求的焊件應當認真控制線能量,每條焊道的線能量都不高於評定合格數值。

6.7用焊條電弧焊或氣焊焊接管子時,一般應採用多層焊,各焊層焊道的接頭應盡量錯開。

6.8受壓元件角焊縫的根部應保證焊透。

6.9雙面焊須清理焊根,顯露出正面打底的焊縫金屬。對於自動焊,若經試驗確認能保證

焊透,亦可不作清根處理。

6.10接弧處應保證焊透與熔合。

6.11施焊過程中應控制層間溫度不超過規定的範圍。當焊件預熱時,應控制層間溫度不得

低於預熱溫度。

6.12每條焊縫應盡可能一次焊完。當中斷焊接時,對冷裂紋敏感的焊件應及時採取後熱、緩冷等措施。重新施焊時,仍需按規定進行預熱。

6.13採用鎚擊消除殘餘應力時,第一層焊縫和蓋面層焊縫不宜鎚擊。

6.14引弧板、引出板、產品焊接試板不應鎚擊拆除。

7後熱7.1對冷裂紋敏感性較大的低合金鋼和拘束度較大的焊件應採取後熱措施。

7.2後熱應在焊後立即進行。

7.3後熱溫度一般為200~350℃,保溫時間與焊縫厚度有關,一般不低於0.5h。

7.4若焊後立即進行熱處理則可不做後熱。

8焊後熱處理

8.1根據母材的化學成分、焊接效能、厚度、焊接接頭的拘束程度、容器使用條件和有關

標準綜合確定是否需要進行焊後熱處理。

8.2壓力容器或受壓元件焊後熱處理厚度δ按如下規定選取。

8.2.1等厚度全焊透對接接頭的焊後熱處理厚度δ為其焊縫厚度,也即容器或其受壓

元件鋼材厚度,δ焊縫厚度是指焊縫橫截面中,從焊縫正面到焊縫背面的距離(餘高不

計)。 組合焊縫的焊後熱處理厚度δ為對接焊縫厚度與角焊縫厚度中的較大者。

8.2.2不等厚焊接接頭的焊後熱處理厚度δ

8.2.2.1對接接頭取其較薄一側母材厚度。

8.2.2.2在殼體上焊接管板、平封頭、蓋板、凸緣或法蘭時,取殼體厚度。

8.2.2.3接管、人孔與殼體組焊時,在接管頸部厚度、殼體厚度、封頭厚度、補強板厚度和連線角焊縫厚度中取其較大者。

8.2.2.4接管與高頸法蘭相焊時取管頸厚度。

8.2.2.5管子與管板相焊時取其焊縫厚度。

8.2.3非受壓元件與受壓元件相焊取焊接處的焊縫厚度。

8.2.4焊接返修時,取其所填充的焊縫金屬厚度。

9焊縫返修

9.1對需要焊接返修的缺陷應當分析產生原因,提出改進措施,按評定合格的焊接工藝,

編制焊接返修工藝。

9.2焊縫同一部位返修次數不宜超過二次。

9.3返修前需將缺陷清除乾淨,必要時可採用表面探傷檢驗確認。

9.4待補焊部位應開寬度均勻、表面平整、便於施焊的凹槽,且兩端有一定坡度。

9.5如需預熱,預熱溫度應較原焊縫適當提高。

9.6返修焊縫效能和質量要求應與原焊縫相同。

10焊接檢驗

10.1焊接檢驗主要方面

10.1.1焊前:

a)母材、焊接材料;

b)焊接裝置、儀表、工藝裝備;

c)焊接坡口、接頭裝配及清理;

d)焊工資格;

e)焊接工藝檔案。

10.1.2施焊過程中:

a)焊接規範引數;

b)執行焊接工藝情況;

c)執行技術標準情況;

d)執行圖樣規定情況。

10.1.3焊後:

a)實際施焊記錄

b)焊縫外觀及尺寸;

c)後熱、焊後熱處理;

d)產品焊接試板、鑑證環;

e)金相檢驗和斷口檢驗;

f)無損檢測;

g)壓力試驗;

h)緻密性試驗。

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