GBT 42606-2023 固定式压力容器修理导则 正式版.docx
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1、GB 4260620232023-05-23 发布目 次前言IH1范围12规范性引用文件 13术语和定义14总体要求25焊接修理55.1 焊接挖补修理55.2 外壁堆焊修理115.3 密封焊接修理165.4 焊接卡具修理175.5 套筒焊接修理215.6 带加强塞焊贴板修理265.7 圆角焊接贴板修理315.8 堆焊和补焊修理355.9 蝶蚊塞或塞焊堵头修理396 机械修理416.1 更换承压部件416.2 冷冻塞426.3 螺纹修理476.4 去除金属496.5 法兰修理和更换526.6 机械夹具修理546.7 管道矫直或煨弯587 检验和试验”608文件管理60附录A(规范性)石墨制压力容
2、器的修理61A.1修理 61A.2无损检测和试验62附录B(资料性)焊前预热的替代方法 637.1 概述637.2 设计637.3 修理657.4 无损检测67附录C (资料性焊后热处理的替代方法 69C.1 概述69C.2 修理69附录D (资料性)碳钢承压设备的在役焊接70D.1概述70D.2注意事项和安全预防措施70D.3在役焊接种类70D.4在役焊接工艺变量71D.5无损检测76附录E(资料性)现场热处理77E.1概述77E,2设计 77E.3修理注意事项79E.4检查和捡测79附录F(贵料性)馅伺钢制压力容器的焊接注意事项 81F.1概述81F.2设计83F.3修理84F.4无损检测
3、85F.5试验85附录G(资料性)热态拆卸和半数拆卸螺栓的方法86G.1概述 86G.2相关风险86G.3设计86G.4拆卸过程 87附录H(资料性)管壳式换热器的检修89H.1概述89H.2设计89H.3修理 91H.4无损检测94H.5试验95参考文献96UGB/T 426062023固定式压力容器修理导则1范围本文件规定了在役固定式压力容器(以下简称容器)以及与其相连的工业管道(以下简称管道) 的修理要求。本文件适用于特种设备目录中钢制和石墨制固定式容器及管道的修理,其他金属制固定式容器 及管道的修理可参照使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条
4、款。其中,注日期的引用文 件.仅该日期对应的版本适用于本文件I不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件.GB/T150(所有部分)压力容器GB/T 1954信锦奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法GB/T 20801(所有部分)压力管道规范工业管道GB/T 21432石墨制压力容器GB/T 26467承压设备带压密封技术规范GB/T 26468承压设备带压密封夹具设计规范GB/T 42595承压设备修理基本要求NB/T 47013(所有部分)承压设备无损检测NB/T 47014承压设备焊接工艺评定NB/T 47015压力容器焊接规程NB/T 47018(所有部分)承压设备
5、用焊接材料订货技术条件3术语和定义下列术语和定义适用于本文件.3.1工芝危害分析 process hazard analysis;PHA在一系列的假设前提下按理想的情况建立模型,对事故的危险类别、出现条件、后果等进行概略地 分析.3.2预期修理寿命 expected repair Iife采用制造标准或合于使用评价标推对修理方法的预期效果进行评价,得到按修理方案实施后设备的剩余寿命.1GB/T 4260620233.3挖补 flaw excavation and weld repair采用机加工或热加工方法去除承压部件缺陷部位后,将补板焊接于去除缺陷后留下的窗口位置的 修理方法。3.4补板 b
6、utt-welded insert plate焊接挖补法中用于填补缺陷去除部位的承压部件。3.5密封焊接 sea I-welded当螺纹连接无法满足设备运行过程中的密封性时,在螺纹啮合后的部位进行的焊接。3.6冷冻塞 freeze plug通过降低管道外壁温度使内部液体介质冷冻形成栓塞,用来隔离管段上、下游介质的技术6注:二氧化碳和液氮是两种最常用的冷冻剂.3.7打磨 grinding利用由砂纸或硬质磨削材料制成的砂轮对金属进行磨削的表面处理工艺,3.8珩磨 honing对圆筒形部件的内表面进行加工,使其表面尺寸达到较高精度的一种精磨工艺,3.9精研 lapping一种抛光技术,用于要求粗糙度
7、非常低的表面加工。3.10机加工 machining使用机械化切割设备(锺杆,钱床,法兰端面加工机、便携式车床等)去除缺陷的加工处理方法。3.11热刨 thermal gouging一种金属去除方法,用热量使金属部件局部熔化,并通过高速空气或气体喷射的力量将熔化的金属 去除3.12临界转变温度 critical transformation temperature晶体结构开始从体心立方(BCC)向面心立方(FCC)转变的最低温度。4总体要求4.1 容器的修理工作程序应符合GB/T 42595的要求。4.2 修理方法包括焊接修理和机械修理.针对的缺陷包括壁厚减薄、裂纹、沟槽、分层、鼓泡等,具体见
8、 表1 4GB/T 426062023表1修理方法列表及适用性修理方法类别修理方法全面减薄局部减薄点蚀沟槽鼓泡分层周向裂纹纵向裂纹焊接修理5.1焊接挖补修理YYYYYYYY5.2外壁堆焊修理、NYYYNNNN5.3密封焊接修理NANANANANANANANA5.4焊接卡具修理4NYYNNNRR5.5套筒焊接修理A型YeYeYeRNNNNB型YYYYYYYR5.6带加强塞焊贴板修理NYYYSNRRS.7 IRl角焊接贴板修理NYYYSNRR5.8堆焊和补焊修理NYSSSNNN5.9螺纹寒或塞焊堵头修理NYYYSNRR机械修理6.1更换承压部件YYYYYYYY6.2冷冻塞NANANANANANAN
9、ANA6.3螺纹修理,NNNNNNNN6.4去除金属NANAYYYYYY6.5法兰修理和更换NNYYSNYN66机械夹具修理EiNYYRNNRR6.7管道矫直或煨弯NNNNNNNN注:Y表示适用JS表示不宜使用但可接受JR”表示在分析修理方法和应用情景的适用性基础上可使用,N表示不应使用JNA表示不适用.,该技术可用于接管更换、凹坑和划痕缺陷的修理.k限例条件见5.2.2.。该技术用于提l螺纹连接接头的密封性.a该技术用于法兰、阀门等管道组成件、焊接接头和机械接头的泄漏修理.对于内部缺陷.应分析并确定缺陷产生的原因.宜使用B型套筒。|该技术用于管道的隔离.,该技术用于螺孔中损坏螺纹的修理.1该
10、技术也可用于表面硬化的修理.|该技术用于福片和填料泄漏的修理.4.3 使用单位和修理单位应根据现场实际情况确定修理方法,可采用一种方法或几种方法的组合.4.4 应力分析时所采用的计算压力,除非有特殊规定,应为最高允许工作压力.4.5 修理过程中的设计、材料、焊接、热处理、无损检测、耐压试验和泄漏试验等,应按照第5章和第6 章的规定执行.4.6 第5章和第6章对焊接过程若无具体规定,修理的焊接过程应符合NB/T 47015的规定,焊材应 符合NB/T 47018(所有部分)的规定,各类焊缝的焊接工艺应按照NB/T 47014评定合格,焊工应按相 关法规取得相应焊接项目的资质。4.7 采用焊接修理
11、方法时,修理单位应掌握材料的各项性能,尤其是材料的可焊接性.GB/T 4260620234.8 无损检测作业的程序、人员、工机具应符合NB/T 47013相关部分的规定,其中射线检测应符合 NB/T 47013.2 或 NB/T 47013.11 的规定;超声检测应符合 NB/T 47013.3 或 NB/T 47013.10 的规定; 无损检测发现的缺陷应按照NB/T 47013相关部分的规定对相关显示进行评定.4.9 修理后设备的耐压试验和泄漏试验介质、试验参数、试验程序等应按照相关标准、设计文件和修理 方案的规定执行.4.10 施焊环境温度低于0七的容器和管道不应在役焊接修理.4.11
12、修理过程中的带压堵漏应按照GB/T 26467的规定进行.4.12 石墨制压力容器的修理应符合附录A的规定.4.13 焊前预热的替代方法见附录&若修理过程中存在以下情况,不应采用焊前预热替代方法。a)设备的服役条件限制了替代预热方法的实施.b)使用单位不同意采用焊前Jg热的替代方法.c)设计文件或安装规范中禁止采用焊前预热的替代方法.焊接破含量或碳当量高的材料,或焊接高淬透性和具有高约束结构的材料时,不宜采用焊前预热的 替代方法.4.14 焊后热处理的替代方法见附录C.所采用的焊后热处理替代方法应经过设计确认.如果未进行 设计确认,焊接修理后的容器和管道应按照原标准或使用单位的要求实施焊后热处
13、理。新制造或安装 的设备可参照附录B的内容实施。以下焊接接头在采用焊后热处理的替代方法时应进行适用性测试: a)使用过程中有发生氢脆的可能性的焊接接头:b)使用温度在端变温度范围内的焊接接头;c)管道系统上进行的在役修理焊接接头或带压堵漏焊接接头Id)耐氢腐蚀、耐硫化物或应力腐蚀开裂材料的焊接接头:ww.zxw.co若设备存在应力腐蚀开裂机理(如涉及胺、苛性碱或碳酸盐的使用环境),应评估采用焊后热处理的 替代方法是否会影响修理部位在使用环境中的材质适应性.4.15 碳钢承压设备的在役焊接见附录D。焊缝应在焊接完成后进行检测,检测方法和验收标准应符 合设计文件和修理方案的要求.应根据设计文件和修
14、理方案进行耐压试验.对安装后的带压封堵组件 进行耐压试验时,应分析运行温度对试验的影响,避免试睑流体闪蒸成蒸汽。4.16 现场热处理的技术要求见附录E.现场热处理前应按照GB/T 35013的相关要求对膨胀量进行 评估.现场热处理后按照相关标准的要求进行耐压试验或泄漏试验。在设备投用前,应测试仪表和电 气线路的连接是否正确.联锁操作有无问题.有材料韧性要求的设备宜制备热处理试件,试验后得到的 材料性能应满足相关法规和标准的规定.4.17 籍用钢制压力容器的焊接注意事项见附录F.倍胃钢制压力容器的焊接工艺指导书应符合 NB/T 47014、设计文件和修理方案的要求.对于无法进行焊后热处理的低合金
15、钢焊缝,评估后方可采 用回火焊技术替代焊后热处理.无损检测的工艺程序应符合NB/T 47013相关部分的要求.4.18 热态拆卸和半数拆卸螺栓的方法见附录G.在应用热态拆卸和半数拆卸螺栓的方法时,应对附 录G提出的风险进行评估.附录G仅对热态拆卸和半数拆卸螺栓提出了一般性指导,实际应用时应结 合具体作业程序以及安全作业规定实施.拆卸过程中或作业完毕后应目视检查螺栓上的标记,确认是 否使用了正确的材料,可用光谱分析和硬度检测补充检测。4.19 管壳式换热器的检修要求见附录H.管壳式换热器的焊接修复都应使用评定合格的焊接工 艺,焊资质应符合适用标准和规范要求.若适用的标准和规范对焊接工艺评定过程中
16、的试板有冲击 试验要求的,应按照适用的标准和规范执行.碳钢和低合金钢的焊接应使用低氢型焊条。75焊接修理5.1 焊接挖补修理5.1.1 适用性5.1.1.1 本方法适用于修理圆筒形、球形、圆锥形和板形承压部件.在补板和封头曲率匹配的情况 下,也可用于修理封头。5.1.1.2 本方法适用于存在穿透性裂纹的局部部位,或因冲刷、腐坟及其他损伤造成的局部减薄部位的 修理.5.1.1.3 本方法不适用于筒体、球壳板、封头、管子或管件等承压部件的整体更换.5.1.2 限制条件低温(-20 IC)或高温)315 P)工况不宜采用挟素体-奥氏体钢的异种钢焊接接头。5.1.3 设计5.1.3.1 一般要求除5.
17、1.3.3中规定的特殊情况外,补板厚度、材料和焊缝、焊接接头系数及质量验收条件等均应符合 原设计文件的要求,许用应力应按照原设计标准选取.对于外压容器,应分析因修理产生的永久变形或错出对稳定性的影响,如果部件承受循环载荷作 用,还应分析永久变形对部件疲劳寿命的影响。5.1.3.2 材料补板和焊材应采用与原设计相同的材料。当采用原设计材料的同类别材料时,其许用应力和韧性 应略高于原设计材料,并符合使用要求.对于有衬里或堆焊层的设备,补板的衬里或堆煌层材料应与原设备的相兼容,并应符合合于使用的 要求.补板与承压部件之间为异种钢焊接时,补板材料应满足承压部件的机械性能要求,且应评估不同材 料与使用环
18、境之间的相容性,如果存在热疲劳,还应分析异种钢焊接加速疲劳断裂的可能性.5.1.3.3 补板厚度补板厚度不应小于原设计要求的名义厚度.如果补板厚度不符合原设计要求,应按原设计标准进 行强度校核,特殊情况时(如疲劳容器)应采用应力分析方法进行校核,校核结果应符合使用要求.5.1.3.4 矩形朴板的圆角半径矩形补板的圆角半径应符合以下要求(整块更换的按原设计标准和设计文件要求).a)板厚小于13 mm时,采用圆角型式,对圆角半径不作要求。b)板厚大于或等于13 mm且小于25 mm时,圆角半径大于或等于75 mm。c)板厚大于或等于25 mm时,圆角半径大于或等于150 mm.5.1.3.5 管状
19、设备的补板形状管状设备的补板形状可采用圆形、椭圆形(如图1所示)或采用圆角矩形。图1管状设备的补板形状5.1.3.6 补板尺寸补板尺寸应大于或等于承压部件的损伤区域.材质为碳钢或低合金钢,且不必焊后热处理的补板,其最小直径或最小短边长度应大于12倍基材 厚度或380 mm中的较小值.带接管的补板尺寸要求应符合5.1.3.8的规定。5.1.3.7 开孔处的结构稳定性挖补应分析设备的结构稳定性和无支撑板的壳体大开孔边缘的变形度。对更换部位进行切割作业 时,应根据设备在修理过程中可能承受的所有载荷,包括设备焊后热处理时的结构稳定性,决定无支撑 的开孔边缘是否应增设临时支撑.5.1.3.8 带接管的补
20、板如果补板带有接管或人孔结构,对接管或人孔的补强应符合设备设计标准。带有接管或人孔结梅的补板,其直径为接管或人孔直径、补强宽度和焊接坡口斜面的宽度之和,最 小直径应选择a)和b)中的较大值.a)对于不必做焊后热处理的碳钢或低合金钢补板,接管角焊缝与补板对接焊缝边缘之间的最小 距离不应小于150 mm。b)接管外径大于300 mm时,补板直径宜大于接管外径的2倍;接管外径小于或等于300 mm 时,补板直径可不大于接管外径的2倍(补板与承压部件的焊接结构示意图见图2和图3),保引序号说明:1 壳体32 朴板,3 接管,4 接管角焊缝;5 朴板与壳体对接焊缝*6 壳体对接焊缠。与补板相交的两他焊缝
21、(至少IOO mm范围内)均应进行100%射线检测或超声检测;相交焊旌内外表面(氏度至 少IOO mm,宽度包括焊缝两侧各50 mm范围内)均应进行磁粉检测或渗透检测,加果内表面不具备磁粉检测或 海透检测的条件,可使用其他有效的检测方法从外表面检测内表面.b对于不必焊后热处理的碳铜或低合金钢材质的补板接管角焊缝与补板对接焊缝边缘之间的最小距离不应低于 150 mmo最小角度为30d补板对接焊缝应进行100%射线检测或超声检测,且对焊缝内外表面应进行磁粉检测或漆透检测,如果内表面不 具备磁粉检测或遂透检测的条件,可使用其他有效的检测方法从外表面检测内表面。图2补板与承压部件焊接结构示意图GB/T
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