*锅炉制造焊接检验及相关检验要求:
锅炉受压元件及其焊接接头质量检验,包括外观检验、通球试验、化学成分分 析、无损检测、力学性能检验、水压试验等。
1 受压元件焊接接头外观检验
受压元件焊接接头(包括非受压元件与受压元件焊接的接头)应当进行外观检 验,并且至少满足以下要求:
(1)焊缝外形尺寸符合设计图样和工艺文件的规定;
(2)对接焊缝高度不低于母材表面,焊缝与母材平滑过渡,焊缝和热影响区表 面无裂纹、夹渣、弧坑和气孔;
(3)锅筒(锅壳)、炉胆、集箱的纵(环)缝及封头(管板)的拼接焊缝无咬边,其
余焊缝咬边深度不超过 0.5mm,管子焊缝两侧咬边总长度不超过管子周长的 20%, 且不超过 40mm。
2 对接焊接的受热面管子通球试验
对接焊接的受热面管子,应当按照相应标准规定进行通球试验。
3 化学成分分析
合金钢管、管件对接接头焊缝和母材应当进行化学成分光谱分析验证。
4 无损检测
4.1 无损检测人员资格
无损检测人员应当按照有关安全技术规范进行考核,取得资格证书后,方可从 事相应方法和技术等级的无损检测工作。
4.2 无损检测基本方法
无损检测方法主要包括射线(RT)、超声(UT)、磁粉(MT)、渗透(PT)、涡流(ET) 等检测方法。制造单位应当根据设计、工艺及其相关技术条件选择检测方法并且制 定相应的检测工艺。
当选用超声衍射时差法(TOFD)时,应当与脉冲回波法(PE)组合进行检测,检 测结论以 TOFD 与 PE 方法的结果进行综合判定。
4.3 无损检测标准
锅炉受压部件无损检测方法应当符合 NB/T 47013(JB/T 4730)《承压设备无损 检测》的要求。管子对接接头 X 射线实时成像,应当符合相应技术规定。
4.4 无损检测技术等级及焊接接头质量等级
(1)锅炉受压部件焊接接头的射线检测技术等级不低于 AB 级,焊接接头质量 等级不低于Ⅱ级;
(2)锅炉受压部件焊接接头的超声检测技术等级不低于 B 级,焊接接头质量等 级不低于Ⅰ级;
(3)表面检测的焊接接头质量等级不低于Ⅰ级。
4.5 无损检测时机
焊接接头的无损检测应当在形状尺寸和外观质量检查合格后进行,并且遵循以 下原则:
(1)有延迟裂纹倾向的材料应当在焊接完成 24h 后进行无损检测;
(2)有再热裂纹倾向材料的焊接接头,应当在最终热处理后进行表面无损检测 复验;
(3)封头(管板)、波形炉胆、下脚圈的拼接接头的无损检测应当在成型后进行, 如果成型前进行无损检测,则应当于成型后在小圆弧过渡区域再次进行无损检测;
(4)电渣焊焊接接头应当在正火后进行超声检测。
4.6 无损检测选用方法和比例
(1)蒸汽锅炉受压部件焊接接头的无损检测方法及比例应当符合表 4-1 的要求;
表 4-1 蒸汽锅炉无损检测方法及比例
锅炉设备分类 | A 级 | B 级 | C 级 | D 级 |
检测部位 | 检测方法及比例 | |||
锅筒(锅壳)、启动 (汽水)分离器的纵 向和环向对接接头,封头(管板)、 下脚圈的拼接接头 以及集箱的纵向对 接接头 | 100%射线或者 100%超声检测(注 4-1) | 100%射线 或者100%超声 检测(注 4-1) | 每条焊缝 至少 20% 射线检测 | 10%射线检测 |
炉胆的纵向和环向 对接接头(包括波 形炉胆)、回燃室的 对接接头及炉胆顶 的拼接接头 | — | 20%射线检测 | — | |
内燃锅壳锅炉,其管板与锅壳的 T 形接头,贯流式锅炉集箱筒体 T 型接头 | — | 100%超声检测 | — | |
内燃锅壳锅炉,其管板与炉胆、回燃室的 T 形接头 | — | 50%超声检测 | — | |
集中下降管 角接接头 | 100%超声检测 | — | — | |
外径大于 159mm 或者壁厚大于或者 等于 20mm 的集箱、管道和其他管 件的环向对接接头 | 100%射线或者 100%超声检测(注 4-1) | — | — | |
外径小于或者等于 159mm 的集箱、管 道、管子环向对接 接头(受热面管子 接触焊除外) | (1) p ≥9.8MPa,100% 射线或者 100%超声检 测(安装工地,接头数 的 50%); (2) p <9.8MPa,50% 射线或者 50%超声检 测(安装工地,接头数 的 25%) | 10%射线检测 | ||
锅筒、集箱上管接 头的角接接头 | (1)外径大于 108mm, 100%超声检测; (2)外径小于或者等于 108mm,至少接头数的20%表面检测 | — |
注 4-1:壁厚小于 20mm 的焊接接头应当采用射线检测方法,壁厚大于或者等于 20mm 时, 可以采用超声检测方法,超声检测仪宜采用数字式可记录仪器,如果采用模拟式超声检测仪,应当附加 20%局部射线检测。
注 4-2:水温低于 100℃的给水管道可以不进行无损检测。
(2)B 级及以上热水锅炉无损检测比例及方法应当符合表 4-1 中相应级别蒸汽 锅炉要求,C 级热水锅炉主要受压元件的主焊缝应当进行 10%的射线或者超声检测;
(3)承压有机热载体锅炉的无损检测比例及方法应当符合表 4-2 要求,非承压 有机热载体锅炉可以不进行无损检测。
表 4-2 承压有机热载体锅炉无损检测方法及比例
接 头 部 位 | 无损检测方法及比例 | |
气相 | 液相 | |
锅筒、闪蒸罐的纵(环)缝和封头的拼接对接接头 | 100%射线检测 | 50%射线检测 |
受压部件 T 形接头 | 100%超声检测 | 50%超声检测 |
冷凝液罐、膨胀罐和储罐的焊接接头 | 20%射线检测 | |
外径大于或者等于 159mm 管子的对接接头 | 接头数的 20%射线检测 | |
外径小于 159mm 管子的对接接头 | 接头数的 10%射线检测 |
(4)蒸汽锅炉、B 级及以上热水锅炉和承压有机热载体锅炉的管子或者管道与无直段弯头的焊接接头应当进行 100%射线或者超声检测。
4.7 局部无损检测
锅炉受压部件局部无损检测部位由制造单位确定,但是应当包括纵缝与环缝的 相交对接接头部位。
经局部无损检测的焊接接头,如果在检测部位任意一端发现缺陷有延伸可能 时,应当在缺陷的延长方向进行补充检测。当发现超标缺陷时,应当在该缺陷两端 的延伸部位各进行不少于 200mm 的补
充检测,如仍然不合格,则应当对该条焊接接头进行全部检测。对不合格的管子对接接头,应当对该焊工当日焊接的管子对接 接头进行抽查数量双倍数目的补充检测,如仍不合格,应当对该焊工当日全部接管 焊接接头进行检测。
进行局部无损检测的锅炉受压元件,制造单位也应当对未检测部分的质量负责。
4.8 组合无损检测方法合格判定
锅炉受压部件如果采用多种无损检测方法进行检测,则应当按照各自验收标准进行评定,均合格后,方可认为无损检测合格。
4.9 无损检测报告的管理
制造单位应当如实填写无损检测记录,正确签发无损检测报告,妥善保管无损 检测的工艺卡、原始记录、报告、检测部位图、射线底片、光盘或者电子文档等资 料(含缺陷返修记录),其保存期限不少于 7 年。
5 力学性能检验
5.1 焊制产品焊接试件的基本要求
为检验产品焊接接头的力学性能,应当焊制产品焊接试件,对于焊接质量稳定 的制造单位,经过技术负责人批准,可以免做焊接试件。但是属于下列情况之一的, 应当制作纵缝焊接试件:
(1)制造单位按照新焊接工艺制造的前 5 台锅炉的;
(2)用合金钢制作的以及工艺要求进行热处理的锅筒或者集箱类部件的; (3)锅炉设计图样要求制作焊接试件的。
5.2 焊接试件制作
(1)每个锅筒(锅壳)、集箱类部件纵缝应当制作一块焊接试件,纵缝焊接试件 应当作为产品纵缝的延长部分焊接(电渣焊除外);
(2)产品焊接试件应当由焊接该产品的焊工焊接,试件材料、焊接材料和工艺条件等应当与所代表的产品相同,试件焊成后应当打上焊工和检验员代号钢印;
(3)需要热处理时,试件应当与所代表的产品同炉热处理;
(4)焊接试件的数量、尺寸应当满足检验和复验所需要试样的制备。
5.3 试样制取和性能检验
(1)焊接试件经过外观和无损检测检查后,在合格部位制取试样;
(2)焊接试件上制取试样的力学性能检验类别、试样数量、取样和加工要求、 试验方法、合格指标及复验应当符合 NB/T 47016(JB/T 4744)《承压设备产品焊接 试件的力学性能检验》,同时锅筒、集箱类部件纵缝还应当按照本规程 4.3.2.2 和
4.3.2.3 的有关规定进行全焊缝拉伸检验。
6 水压试验
6.1 基本要求
(1)锅炉受压元件应当在无损检测和热处理后进行水压试验;
(2)水压试验场地应当有可靠的安全防护设施;
(3)水压试验应当在环境温度高于或者等于 5℃时进行,低于 5℃时应当有防冻 措施;
(4)水压试验所用的水应当是洁净水,水温应当保持高于周围露点的温度以防 止表面结露,但也不宜温度过高以防止引起汽化和过大的温差应力;
(5)合金钢受压元件的水压试验水温应当高于所用钢种的脆性转变温度;
(6)奥氏体受压元件水压试验时,应当控制水中的氯离子含量不超过 25mg/L, 如不能满足要求时,水压试验后应当立即将水渍去除干净。
6.2 水压试验压力和保压时间
水压试验时,薄膜应力不应当超过元件材料在试验温度下屈服点的 90%。锅炉水压试验压力及保压时间应当符合本条要求。
6.2.1 整体水压试验
整体水压试验保压时间为 20min,试验压力按照表 4-3 的规定执行。
表 4-3 水压试验压力
名 称 | 锅筒(锅壳)工作压力 | 试 验 压 力 |
锅炉本体 | <0.8MPa | 1.5 倍锅筒(锅壳)工作压力,但不小于0.2MPa |
锅炉本体 | 0.8 MPa~1.6MPa | 锅筒(锅壳)工作压力加 0.4MPa |
锅炉本体 | >1.6MPa | 1.25 倍锅筒(锅壳)工作压力 |
直流锅炉本体 | 任何压力 | 介质出口压力的 1.25 倍,且不小于省煤器进口压力的 1.1 倍 |
再热器 | 任何压力 | 1.5 倍再热器的工作压力 |
铸铁省煤器 | 任何压力 | 1.5 倍省煤器的工作压力 |
注 4-3:表 4-3 中的锅炉本体的水压试验,不包括本表中的再热器和铸铁省煤器。
6.2.2 零部件水压试验
(1)以部件型式出厂的锅筒、启动(汽水)分离器为其工作压力的 1.25 倍,保压 时间至少为 20min;
(2)散件出厂锅炉的集箱类部件为其工作压力的 1.5 倍,保压时间至少为 5min;
(3)对接焊接的受热面管子及其他受压管件为其工作压力的 1.5 倍,保压时间 至少为 10s~20s;
(4)受热面组件为其工作压力的 1.5 倍,保压时间至少为 5min。
注 4-4:敞口集箱、无成排受热面管接头以及内孔焊封底的成排管接头的集箱、启动(汽水) 分离器、管道、储水箱、减温器、分配集箱等部件,其所有焊缝经过 100%无损检测合格,以 及对接焊接的受热面管及其他受压管件经过氩弧焊打底并且 100%无损检测合格,能够确保焊 接质量,在制造单位内可以不单独进行水压试验。
6.3 水压试验过程控制
进行水压试验时,水压应当缓慢地升降。当水压上升到工作压力时,应当暂停 升压,检查有无漏水或者异常现象,然后再升压到试验压力,达到保压时间后,降 到工作压力进行检查。检查期间压力应当保持不变。
6.4 水压试验合格要求
(1)在受压元件金属壁和焊缝上没有水珠和水雾; (2)当降到工作压力后胀口处不滴水珠;
(3)铸铁锅炉锅片的密封处在降到额定工作压力后不滴水珠;
(4)水压试验后,没有发现明显残余变形。
----摘自《锅炉安全监测规程》(TSG G0001-2012)