SHS01004 压力容器维护检修规程

1石油化工设备维护检修规程—通用设备压力容器维护检修规程SHS01004－2003中国石油化工集团公司修订中国石油化工股份有限公司中国石化出版社2目次1总则…………………………………………………………………（1）2检修周期与内容……………………………………………………（2）3检修与质量标准……………………………………………………（2）4试验与验收………………………………………………………（15）5维护与故障处理…………………………………………………（18）31总则1.1主题内容与适用范围1.1.1本规程规定了钢制压力容器的检修周期与内容、检修与质量标准、试验与验收、维护与故障处理等。1.1.2本规程适用于同时具备下列条件的压力容器：1.1.2.1最高工作压力大于等于0.1MPa（不含液体静压力）；1.1.2.2内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m，且容积大于等于0.025m3；1.1.2.3盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。1.1.3本规程不适用于下列压力容器：1.1.3.1超高压容器；1.1.3.2各类气瓶；1.1.3.3非金属材料制造的压力容器；1.1.3.4核压力容器、船舶和铁路机车上的附属压力容器等。1.2编写修订依据质技监局锅发［1999］154号《压力容器安全技术监察规程》劳锅字［1990］3号《在用压力容器检验规程》GB150－1998《钢制压力容器》GB151－1999《钢制管壳式换热器》GB12337－1998《钢制球形储罐》JB4730－94《压力容器无损检测》GB567《爆破片与爆破片装置》SH/T3096－2001《加工高含硫原油重点装置主要设备设计选材导则》2检修周期与内容2.1检修周期按照《压力容器安全技术监察规程》要求安排压力容器的外部检查及内外部检验，根据检验结果，结合装置检修确定检修周期，一般为3－6年。2.2检修内容2.2.1定期检验时确定返修的项目；2.2.2筒体、封头与对接焊缝；2.2.3接管与角焊缝；2.2.4内构件；2.2.5防腐层、保温层；2.2.6衬里层、堆焊层；2.2.7密封面、密封元件及紧固螺栓；2.2.8基础及地脚螺栓；42.2.9支承、支座及附属结构；2.2.10安全附件；2.2.11检修期间检查发现需要检修的其他项目。3、检修与质量标准3.1检修前准备3.1.1备齐图纸和技术资料，必要时编写施工方案；3.1.2备齐机具、量具、材料和劳动保护用品；3.1.3施工现场符合有关安全规定。3.2检查内容3.2.1检查以宏观检查、壁厚测定、内表面检测为主，必要时可采用其他无损检测方法；3.2.2根据腐蚀机理和使用状况检查压力容器本体、对接焊缝、接管角焊缝有无裂纹、变形、鼓包及泄漏等。对应力集中部位、汽液相交界处、变形部位、异钢种焊接部位、补焊区、工卡具焊迹、电弧损伤处应重点检查；3.2.3检查内外表面的腐蚀和机械损伤；3.2.4检查结构及几何尺寸是否符合要求；3.2.5检查壁厚是否减薄，厚度测定点的位置，一般选择下列部位：3.2.5.1液位经常波动部位；3.2.5.2易腐蚀、冲蚀部位；3.2.5.3制造成型时，壁厚减薄部位和使用中易产生变形的部位；3.2.5.4表面缺陷检查时，发现的可疑部位；3.2.5.5接管部位；3.2.6检查焊缝有无埋藏缺陷；3.2.7检查材质是否符合要求；3.2.8检查法兰密封面有无裂纹；3.2.9检查紧固螺栓的完好情况，对重复使用的螺栓应逐个清洗，检查其损伤情况，必要时进行表面无损检测。应重点检查螺纹及过渡部位有无环向裂纹；3.2.10检查支承或支座的损坏，大型容器的基础下沉、倾斜及开裂；3.2.11检查保温层、隔热层、衬里有无破损，堆焊层有无剥离；3.2.12检查安全附件是否灵敏、可靠；3.2.13各类压力容器重点检查部位及内容3.2.13.1冷换设备检查部位主要有管板、管箱、换热管、折流板、壳体、防冲板、小浮头螺栓、小浮头盖、接管及联接法兰等。重点检查以下部位：a.易发生冲蚀、汽蚀的管程热流入口的管端，易发生缝隙腐蚀的壳程管板和易发生冲蚀的壳程入口和出口；5b.容易产生坑蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀的管板和换热管管段；c.介质流向改变部位，如换热设备的入口处、防冲挡板、折流板处的壳体及套管换热器的U型弯头等；d.检查壳体应力集中处是否有裂纹；e.检查换热管壁厚；f.检查接管及法兰密封面。3.2.13.2塔器、容器重点检查以下部位：a.积有水分、湿气、腐蚀性气体或汽液相交界处；b.物流“死角”及冲刷部位；c.焊缝及热影响区；d.可能产生应力腐蚀以及氢损伤的部位；e.封头过渡部位及应力集中部位；f.可能发生腐蚀及变形的内件（塔盘、梁、分配板及集油箱等）；g.破沫器、破沫网、分布器、涡流器和加热器等内件；h.接管部位；i.检查金属衬里有无腐蚀、裂纹、局部鼓包或凹陷。3.2.13.3反应器重点检查以下部位：a.检查反应器对接焊缝、接管角焊缝、支持圈凸台有无裂纹；b.检查法兰密封槽有无裂纹；c.检查冷壁反应器衬里有无脱落、孔洞、裂纹、麻点及疏松等；d.检查热壁反应器堆焊层有无表面裂纹、层下裂纹及剥离；e.检查重复使用的紧固螺栓有无裂纹；f.检查支撑梁、分配器泡罩及热电偶套管有无裂纹等；g.检查其他内构件。3.3修理与质量标准3.3.1一般要求3.3.1.1对于特殊的生产工艺过程，需要带温带压紧固螺栓或出现紧急泄漏需进行带压堵漏时，使用单位必须按设计规定制定有效的操作要求和防护措施，作业人员应经专业培训并持证操作，并经使用单位技术负责人批准。在实际操作时使用单位安全部门应派人进行现场监督。3.3.1.2从事压力容器修理和技术改造的单位必须是已取得相应的制造资格的单位或者是经省级安全监察机构审查批准的单位。压力容器的重大修理或改造方案应经原设计单位或具备相应资格的设计单位同意并报施工所在地的地、市级安全监察机构审查备案。修理或6改造单位应向使用单位提供修理或改造后的图样、施工质量证明文件等技术资料。压力容器经修理或改造后，必须保证其结构和强度满足安全使用要求。3.3.1.3采用焊接方法对压力容器进行修理或改造时，一般应采用挖补或更换，不应采用贴补方法，且应符合以下要求：a.压力容器的挖补、更换筒节及焊后热处理等技术要求，应参照相应制造技术规范，制订施工方案及适合于使用的技术要求。焊接工艺应经焊接技术负责人批准；b.焊缝同一部位（指焊补的填充金属重叠的部位）的返修次数不宜超过2次。超过2次以上的返修，应经施工单位技术总负责人批准，并应将返修的次数、部位、返修后的无损检测结果和技术总负责人批准字样记入压力容器修理技术资料中；c.缺陷清除后，一般均应进行表面无损检测，确认缺陷已完全消除。完成焊接工作后，应再做无损检测，确认修补部位符合质量要求；d.母材焊补的修补部位，必须磨平。焊接缺陷消除后的修补长度应满足要求；e.返修的现场记录应详尽，其内容至少包括坡口形式、尺寸、返修长度、焊接工艺参数（焊接电流、电弧电压、焊接速度、预热温度、层间温度、后热温度和保温时间、焊材牌号及规格、焊接位置等）和施焊者及其钢印等；f.要求焊后热处理的压力容器，应在热处理前焊接返修；如在热处理后进行焊接返修，返修后应再做热处理；g.压力试验后需返修的，返修部位必须按原要求经无损检测合格。主要受压元件返修深度大于1/2壁厚的压力容器，还应重新进行压力试验；h.有抗晶间腐蚀要求的奥氏体不锈钢制压力容器，返修部位应需保证原有抗晶间腐蚀性能；i.根据介质使用情况，制定焊补的焊接工艺时应考虑焊接前除氢处理，同时，焊接工艺应按制造要求进行。j.对球罐缺陷进行焊补应符合以下规定：（1）对球壳表面缺陷进行焊补时，每处的焊补面积应在5000mm2以内。如有两处以上焊补时，任何两处的净距应大于50mm。每块球壳板上焊补面积总和必须小于该块球壳板面积的5％。补焊后的表面应修磨平滑，修磨范围内的斜度至少为3：1，且高度不大于1.5mm；（2）焊缝表面缺陷进行焊补时，焊补长度应大于50mm。材料的标准抗拉强度下限值σb≥540MPa的钢材焊缝焊补后，应在焊补焊道上加焊一道凸起的回火焊道。回火焊道焊完后，应磨去回火焊道多余的焊缝金属，使其与主焊缝平缓过渡；（3）焊缝的内部缺陷焊补时，清除的缺陷深度不得超过球壳板厚度的2/3。若清除到球壳的2/3处还残留缺陷时，应在该状态下焊补，然后在其背面再次清除缺陷，进行焊补。焊补长度应大于50mm。3.3.1.4所用的材料及附件应具有质量证明书，并符合图样要求。73.3.1.5施焊环境出现下列任一情况，且没有效防护措施时，禁止施焊：a.手工焊时风速大于10m/s；b.气体保护焊时风速大于2m/s；c.相对湿度大于90%；d.雨、雪环境。3.3.1.6当焊件温度低于0℃时，应在始焊处100mm范围内预热到15℃左右。3.3.1.7压力容器的焊后热处理要求a.压力容器及受压元件应按原设计要求进行焊后热处理；b.修补后的焊缝，尤其是厚壁容器，宜采用环带加热。焊缝每侧加热宽度不得小于壳体名义厚度的2倍，接管与壳体相焊时加热宽度不小于两者厚度（取较大值）的6倍。靠近加热部位的壳体应采取保温措施，避免产生较大的温度梯度；c.低合金高强度钢压力容器焊补时，必须预热。坡口大而深时，预热温度应高些。容器大接管环形角焊缝的一定部位进行焊补时，为减少热应力，要沿大接管整周预热；d.低合金高强度钢压力容器焊补后或焊补过程因故停顿后，必须立即进行后热处理，以去除扩散氢。后热处理后缓冷；e.对结构刚性很大的部位进行焊补时，需进行中间热处理，以降低焊接应力；f.低合金高强度钢压力容器的重要部位和主要焊缝焊补后，必须进行热处理以消除应力。如焊补部位有多处，宜采用整体热处理或局部采用环带热处理。热处理温度通常不高于原来的焊后消除应力处理温度。消除应力处理的温度为600～680℃；g.热处理应在焊接工作全部结束并在验收合格后，于压力试验之前进行。热处理后的焊缝应做硬度检查，其硬度值须符合以下要求：碳钢和普通低合金钢不大于母材硬度的120%，且HB≤200；铬钼钢不大于母材硬度的125%，且HB≤225；对于3Cr-1Mo-1/4V、2Cr-1Mo-1/4V，其硬度值不大于母材硬度的125%，且HB≤235。3.3.1.8筒体和封头更换主要控制以下项目a.坡口几何形状和表面质量；b.塔器垂直度，筒体直线度，纵、环焊缝对口错边量和棱角度，同一断面的最大最小直径差；c.封头的拼接成型和主要尺寸偏差；d.球壳板的尺寸偏差和表面质量；e.筒体与封头的不等厚度对接连接。3.3.1.9压力容器局部挖补要求a.形状一般为圆形或者方形圆角过渡，尽量减少应力集中；b.焊缝打磨与母材齐平；c.焊缝须经射线检测及磁粉检测合格。3.3.1.10压力容器的组焊要求如下8a.不应采用十字焊缝。相邻两筒节间的纵缝和封头拼接焊缝与相邻筒节的纵缝应错开，其焊缝中心线之间的外圆弧长一般应大于筒体厚度的3倍，且不小于100mm；b.在压力容器上焊接临时吊耳和拉筋的垫板等时，应采用与压力容器壳体相同或在力学性能和焊接性能方面相似的材料，并用相适应的焊材及焊接工艺。临时吊耳和拉筋的垫板割除后留下的焊疤必须打磨平滑，并应进行渗透检测或磁粉检测，确保表面无裂纹等缺陷。打磨后的厚度不应小于该部位的设计厚度；c.更换筒节时，其A、B类焊接接头对口错边量b(见图3－1)应符合表3－1的规定。锻焊压力容器B类焊接接头对口错边量b应不大于对口处钢材厚度δs的1/8，且不大于5mm，符合钢板的对口错边量b（见图3－2）不大于复层厚度的5％，且不大于2mm。δsbδsδsb图3－1A、B类焊接接头对口错边量示意图δsbδsb图3－2锻焊压力容器B类焊接接头对口错边量示意图表3－1A、B类焊接接头对口错边量bmm对口处钢材厚度δs按焊接接头类别划分对口错边量bAB≤12≤1/4δS≤1/4δS9＞12-20≤3≤1/4δS＞20-40≤3≤5＞40-50≤3≤1/8δS＞60≤1/6δS，且≤10≤1/8δS，且≤20注：球形封头