Q3201 BST001-2000 鈦制焊接壓力容器

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1 南 京寶色鈦業(yè)有限公司企業(yè)標準 Q/3201 2000 鈦 制 焊 接 壓 力 容 器 代替 Q/3201 范圍 本標準規(guī)定了鈦制壓力容器的技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸?shù)取? 本標準適用于設計壓力 不大于 10計溫度為：工業(yè)純鈦不應高于 230℃ ；鈦合金不應高于 300℃；鈦鋼復合板不應高于 350℃的鈦制焊接壓力容器（以下簡稱容器）。 本標準不適用于下列各種容器： a) 直接火焰加熱的容器； b) 受輻射作用的容器； c) 經(jīng)常搬運的容器； d) 要求作疲勞分析的容器。 2 引用標準 下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成本標準的條文。在標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討，使用下列最新版本的可能性。 1998 鋼制壓力容器 1989 鋼制管殼式換熱器 1987 金屬拉力試驗方法 1999 金屬彎曲試驗方法 1804— 1992 一般公差 線性尺寸的未注公差 3621— 1994 鈦及鈦合金板材 1998 鈦及鈦合金絲 3624— 1995 鈦及鈦合金無縫管 3625— 1995 熱交換器及冷凝器用鈦及鈦合金管 1987 鈦 1987 鈦 1980 壓力容器油漆、包裝和運輸 1994 壓力容器無損檢測 壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程（ 99 版） 3 要求 料 用于容器主體（指筒體、封頭、換熱器的 管板及換熱管等受壓元件）的鈦材或鈦鋼復合材料， 南京寶色鈦業(yè)有限公司 2000 2000 2 Q/3201 2000 以及鈦焊接材料應具有質量證明書，主要受壓元件所使用的材料，應按《容規(guī)》的規(guī)定進行復驗。質量證明書或復驗結果應符合相應標準的規(guī)定。 用于制造容器殼體的鈦材應在退火狀態(tài)下使用。 被確認合格的材料應采用記號筆書寫或張貼標簽做好標記。容器的主要受壓元件 在制造過程中應及時進行材料標記移植。 冷熱加工成形 根據(jù)制造工藝確定加工裕量，以確保凸形封頭和熱卷筒節(jié)成形后的厚度，不小于該部件的名義厚度減去板材負偏差。冷卷筒節(jié)投料的材料厚度 δ S 不得小于其名義厚度減去板材負偏差。 劃線、下料及邊緣加工 材料劃線時不應損傷表面質量?？刹捎勉U筆或記號筆劃線，若在以后的加工中能夠消除的劃線允許打樣沖眼。 鈦鋼復合板劃線應在基層板上進行。 鈦材和鈦鋼復合板可用火焰、等離子切割、沖剪或機械加工方法下料?；鹧媲?割的表面必須留出熱影響區(qū) 10 15余量，同時須將熔渣清理干凈。當采用火焰或等離子切割時，不允許火花飛濺在鈦材表面，切割邊緣必須用打磨或機械加工方法去除污染層。 鈦鋼復合板采用機械方法切割時，基層應朝下。 鈦制容器焊接接頭的坡口應采用機械方法加工，坡口表面不得有裂紋、分層和夾渣等缺陷。 頭 容器封頭的型式和技術要求應按 有關規(guī)定執(zhí)行。 封頭成形可采用熱成形或冷成形后熱校形。冷成形時，應防止產(chǎn)生裂紋。熱成形時，封頭表面及加熱爐應采取防氧化和防污染的 措施。 已成形的鈦鋼復合板封頭，應作超聲波探傷檢測，其鈦鋼復合狀態(tài)不得存在超過 及設計圖樣規(guī)定的缺陷。 壓成形后的封頭，其最小厚度不得小于名義厚度 δ 1。 頭直邊部分的縱向皺折深度不大于 圓筒與殼體 卷筒前，卷板機上、下輥表面應清理干凈。上輥與鈦板之間應襯有隔離墊，以保護鈦板表面不受污染。 卷制曲率半徑較小的鈦鋼復合板圓筒，為預防復層剝離，一次下壓量不應過大，同時在滾圓時，不允許停留在未復合部位，以免引起 松動面積擴大。 作容器殼體鈦鋼復合板，其復合狀態(tài)應符合 規(guī)定。 及鈦合金板 A、 B 類焊接接頭對口錯邊量 b（見圖 1）應符合表 1 的規(guī)定。 鈦鋼復合板對口錯邊量 b（見圖 2）不大于鈦復層厚度的 50%，且不大于 2 圖 1 A、 B 類焊接接頭對口錯邊量 圖 2 鈦鋼復合板對口錯邊量 ? ?b b? 3 Q/3201 2000 表 1 A、 B 類焊接接頭對口錯邊量 口處的名義厚度 δ s 按焊接接頭類別劃分的對口錯邊量 b A B ≤ 6 ≤ s ≤ s 620 ≤ ：與圓筒連接的環(huán)向接頭以及嵌入式接管與圓筒或封頭對接連接的 A 類接頭，按 B 類焊接接頭的對口錯邊量要求。 焊接接頭環(huán)向形成的棱角 E（見圖 3），用弦長等于 1/6 內徑 不小于 300內樣板或外樣板檢查，其正值不得大于（ δ s/10+2） 不大于 4焊接接頭軸向形成的棱角 E（見圖 4），用長度不小于 300直尺檢查，其正值不得大于（ δ s/10+2） 不大于 4 B 類焊接接頭以及圓筒與球形封頭相連的 A 類焊接接頭，當兩板不等時，單面或雙面削薄厚板 邊緣的要求按 定進行。 圖 3 環(huán)向棱角度 E 圖 4 軸向棱角度 E 除圖樣另有規(guī)定外，殼體直線允差 △ L 應符合表 2 的規(guī)定。 表 2 殼體直線度允差 殼體長度 H m 圓筒直線度允差 △ L 20 ≤ 2H/1000，且≤ 20 2025 ：焊縫深度，對單面焊為母材厚度，對雙面焊為坡口直邊部分中點至母材表面的深度，兩側分別計算。 6 表 4 管板鉆孔后的孔橋寬度 子 外 徑孔心距 管 孔 最大直徑孔橋名義寬度 允許孔寬 度 B（ 96%的孔橋寬度須 ≥ 下列數(shù)值 允許最小孔橋寬度 B 板 厚 度 20 40 60 80 100 120 14 9 5 2 8 5 7 5 折流板、支持板外徑及允差 體公稱直徑 159 273 325 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 固定管板換熱器的折流板名義外徑 頭式和 U 形管換熱器的折流板名義外徑 凝器支持板名義外徑 流板、支持板外徑允差 ： 體內徑實測的最小尺寸。 7 Q/3201 2000 C、 D 類接頭焊 腳形狀尺寸要求應符合 有關規(guī)定。 焊縫 外觀質量要求 縫表面不得有裂紋、氣孔、弧坑和咬邊等缺陷； 修磨的焊縫厚度應不小于設計厚度，超出此要求時焊縫允許補焊，焊縫修磨范圍內的斜度為 3∶ 1。 對所有焊縫和熱影響區(qū)的表面顏色進行檢驗，并按表 6 的規(guī)定判斷是否合格與進行處理。 表 6 焊縫和熱影響區(qū)表面顏色判定 焊縫與熱影響區(qū)表面顏色 氬氣保護情況 合格判斷 處理方法 銀白色 良好 合格 不用其它處理 金黃色（致密） 尚好 可以使用 不用其它 處理 藍色 一般 只可用于非重要部位 去除藍色 紫色 稍差 只可用于常壓容器 去除紫色 灰色 差 不合格 返修 暗灰色 差 不合格 返修 灰白色 很差 不合格 返修 黃色粉狀物 極差 不合格 返修 焊縫返修 當焊縫出現(xiàn)不允許的缺陷需要的返修時，應分析缺陷產(chǎn)生原因，制訂詳細的返修工藝，指定返修焊工，要有返修工藝制訂人和批準人的簽字。返修時應詳細記錄坡口型式、尺寸、工藝參數(shù)和施焊者及其鋼印等。 同一部位的返修次數(shù)不宜超過兩次。對經(jīng)過兩次返修仍不合 格的焊縫，如再進行返修，應經(jīng)技術總負責人批準，且返修次數(shù)、部位和無損檢測結果和技術總負責人批準字樣，必須記入壓力容器質量證明書中。 鈦鋼復合板的焊接 鈦鋼復合板對接焊時，應采用機械切削方法去除坡口邊緣的鈦復層。基層連接焊縫應為全熔透型式，其焊接及熱處理要求按 行。 熱處理 工業(yè)純鈦及鈦合金容器或部件焊后不需進行熱處理，有特殊要求時，按圖樣規(guī)定進行。 鈦鋼復合板爆炸后，應作消除應力退火處理。 容器進行熱處理時 ，應有經(jīng)評定合格的熱處理工藝，并且有溫度與時間自動記錄曲線。 熱處理結果應記入產(chǎn)品質量證明書。 4 試驗方法和檢驗規(guī)則 試板與試樣 器應按《容規(guī)》、 有關規(guī)定，制備產(chǎn)品焊接試板。 容器焊接試板焊接接頭力學性能檢驗，按附錄 B 進行。 鈦鋼復合板容器焊接試板焊接接頭力學性能檢驗按 錄 E 進行。 損檢測 器的殼體、封頭及其主要受壓元件的焊接接頭，按 定外觀檢查合格后，再 e 1 ?? A 、 B 類 接 頭 焊 縫 余 高 8 Q/3201 2000 進行無損檢測。 列壓力容器的 A、 B 類焊縫，應進行 100%射線檢測。 a）第三類壓力容器； b）使用后無法進行內、外部檢驗或耐壓試驗的壓力容器 c）介質為易燃或毒性程度為極度、高度、中度危害的； d）采用氣壓試驗的； e）設計壓力大于等于 ； f) 設計圖樣要求的。 規(guī)定以外的容器，允許對 A 類及 B 類焊接接頭進行局部射線檢測，檢測長度不得少 于各條焊接接頭長度的 20%，且不小于 250縫交叉部位及以下部位應全部檢測，其檢測長度可計入局部檢測長度之內。 a) 先拼板后成形凸形封頭上的所有拼接接頭； b) 凡被補強圈、支座、墊板、內件等所覆蓋的焊接接頭； c) 以開孔中心為圓心， 1 開孔直徑為半徑的圓中所包容的焊接接頭； d) 嵌入式接管與圓筒或封頭對接連接的焊接接頭； e) 公稱直徑不小于 250 接管與長頸法蘭、接管與接管對接連接的焊接接頭。 于拼焊的管板、補強圈、封頭成型后的焊縫應進行 100%射線檢測，合格標準與筒體相同。如果拼焊封頭的焊縫成型前已經(jīng) 100%射線檢測，則成型后應對園弧過渡處的焊縫進行重新射線檢測。 下焊縫應進行滲透探傷檢測： a） 接管、法蘭、補強圈與殼體或封頭相接的 C、 D 類焊縫； b） 鈦鋼復合板的復層拼縫及鑲條蓋板與復合板復層的搭接焊縫； c） 換熱容器管板與換熱管連接焊縫。 器的射線、滲透檢測結果，按 定。符合 的 Ⅱ 級合格，符合 Ⅲ 級合格，符合 的 Ⅰ 級合格。 無損檢測后的焊縫，若發(fā)現(xiàn)有不允許的缺陷，應按 求返修，并對返修部位重新檢測， 直至合格。 器的無損檢測原始記錄、底片（包括原返修片）和資料應妥善保管，保存期不應少于 7 年。 壓試驗與氣密性試驗 造完工的容器應按圖樣規(guī)定進行水壓試驗。 水壓試驗必須使用兩個量程相同并經(jīng)過校驗的壓力表。壓力表的量程為試驗壓力 力表的校驗周期不超過六個月。 器的開孔補強圈或鈦鋼復層鑲條應在水壓試驗之前通 及鈦合金和以碳素鋼、 16料為基層的鈦鋼復合板容器，試驗時水溫應不低于 5℃；其它鋼材為基層的鈦鋼復合板容器， 試驗時水溫應不低于 15℃。 水壓試驗方法按 定。 水壓試驗后，符合下列情況即認為合格。 a) 無滲透； b) 無可見的變形； c) 試驗過程中無異常響聲。 換熱容器水壓試驗程序按 定。 9 Q/3201 2000 介質毒性程度為極度、高度危害或設計上不允許有微量泄漏的容器，必須進行氣密性試驗。 密性試驗應在水壓試驗合格后進行。 密性試驗所 用氣體，應為干燥、潔凈的空氣、氮氣或其它惰性氣體。 密性試驗用氣體的溫度應不低于 5℃。 密性試驗時，安全附件應安裝齊全。 檢查無泄漏即為合格。 鐵污染試驗及表面清理 樣要求做鐵污染檢驗的容器應在水壓試驗和氣密性試驗合格后，在所有接觸腐蝕介質的鈦表面，用鐵氰化鉀溶液涂刷，發(fā)現(xiàn)溶液變色，則表明鈦表面被污染，應進行潔凈處理，直至無鐵污染為止。 圖樣對容器內表面有酸洗要求時，應用酸洗液在 15℃下進行酸洗，再用清潔水沖洗，最后 用壓縮空氣吹下。 即將裝箱運輸前，如果鈦表面有污染或其他外來雜質，應用酒精或丙酮清洗，直至干凈為 止。 5 包裝、油漆、包裝、運輸 容器銘牌應固定于圖樣規(guī)定或明顯部位。銘牌的內容應包括：公司名稱及商標、制造許可證編號、容器類別、制造年月、容器名稱、產(chǎn)品編號、設計壓力、設計溫度、試驗壓力、容器凈重、監(jiān)檢標記。 容器的出廠技術文件應包括：產(chǎn)品合格證、產(chǎn)品質量證明書及產(chǎn)品銘牌的拓印件、產(chǎn)品竣工圖、壓力容器產(chǎn)品安全質量監(jiān)督檢驗證書。 器的油漆、包裝、運輸要求按 規(guī)定進行。 10 Q 南京寶色鈦業(yè)有限公司企業(yè)標準 Q/3201 2000 鈦 制 焊 接 壓 力 容 器 000布 2000施 南 京 寶 色 鈦 業(yè) 有 限 公 司 發(fā) 布 — 2000 前 言 本標準對 Q/3201 行了修訂，并將編號改為 Q/3201 本標準依據(jù) 99 版《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》，并參照 制壓力容器》和制管殼式換熱器》的標準。對附錄 A 中的表 附錄 A 中的條款 附錄B 中的條款 附錄 B 中的表 行了修改。 本標準的編制格式和規(guī)則，依照 基本規(guī)定，對國家的有關強制性標準進行了貫徹。 本標準在修訂時，總結了鈦及鈦鋼復合材料制造壓力容器的實踐經(jīng)驗。在鈦制壓力容器國家標準尚未頒布之前，以適應鈦制焊接壓力容器的制造和監(jiān)督檢驗的需要。 本標準從 2000 年 7 月 4 日起實施。 本標準的附錄 A、附錄 B 都是標準的附錄。 本標準由南京寶色鈦業(yè)有限公司提出并起草。 本標準主要起草人：鄧貴順 鄭世平 趙允 胡經(jīng)洪，修改人： 趙允 奚延安 本標準于 1997 年 4 月首次發(fā)布，于 2000 年 6 月第一次修訂。 — 2000 目 次 前言 Ⅰ 1 范圍 1 2 引用標準 1 3 技術要求 1 4 試驗方法和檢驗規(guī) 則 8 5 標志、油漆、包裝、運輸 9 附錄 A（標準的附錄）鈦制焊接壓力容器焊接工藝評定 10 附錄 B（標準的附錄）壓力容器產(chǎn)品焊接試板焊接接頭力學性能檢驗 2 1