成果名称： 奥氏体不锈钢薄板压力容器定期检验工艺 2019-11-04 登记日期： 完成单位： 广东省特种设备检测研究院佛山检测院 完成人员： 朱毅莹,郭少宏,刘圣昌,邓波,曹福想,郑文江,邓德津,谭明毅,黄仕伟,冯小杰 研究起止日期： 2017-06-01至2019-06-01 主要应用行业： 科学研究和技术服务业 高新技术领域： 先进制造 评价单位： 广东省特种设备行业协会 2019-10-22 评价日期： 1、课题来源与背景 奥氏体不锈钢有着较好的焊接性能和耐腐蚀性，在压力容器制造中有着十分广泛的应用。在奥氏体不锈钢薄板压力容器检验中，常用检查方法除了宏观检验外，渗透检测、射线检测和超声波检测是最主要的无损检测手段。由于其材质、结构及损伤机理的特殊性，奥氏体不锈钢薄板容器的宏观检验具有特殊的检验重点，但没有特定的检验工艺。另外，对在用奥氏体不锈钢压力容器来说，很多缺陷都是内部缺陷，渗透检测只能检查其表面缺陷。对于埋藏缺陷检测，射线检测有对容器结构和检验场地要求较严格、检测费用较高等局限性，超声检测则具有对裂纹、未熔合等危害性缺陷敏感性强、可定性定量检测、省时、高效、经济的特点，但至今没有不锈钢薄板的超声检测工艺。因此，制定针对奥氏体不锈钢薄板压力容器的定期检验工艺，有着重要的实用价值和推广意义。 2017年3月，广东省特种设备检测研究院佛山检测院下达2017年度佛山院级科技项目，将《奥氏体不锈钢薄板压力容器定期检验工艺》批准立项。 2、技术原理及性能指标 本项目属于技术检测领域，主要应用于奥成果简介： 氏体不锈钢薄板压力容器定期检验。主要研究内容如下： （1）根据奥氏体不锈钢薄板压力容器材质及结构等特性，对《固定式压力容器定期检验工艺》中几何尺寸检验、壳体外观检验、表面缺陷检测和埋藏缺陷检测等项目进行细化、完善。对几何尺寸检验的检验重点和检验频率提出要求；确定表面缺陷检测的检测方法；确定厚度为3mm≤t＜10mm奥氏体不锈钢薄板对接焊接接头超声检验规则和质量分级方法，制定采用超声横波进行埋藏缺陷检测工艺； （2）确定合适的对比试块、距离-波幅曲线及扫描速度的调整方法、数字超声检测仪的调试方法及对缺陷的检测方法，制定出奥氏体不锈钢薄板对接焊接接头超声检测规则和质量分级方法和最佳检测工艺； （3）根据对在用压力容器定期检验的实际情况，按TSG 21《固定式压力容器安全技术监察规程》的安全状况等级，以及DB44T 1852《奥氏体不锈钢薄板对接焊接接头超声检测》中规定的距离-波幅曲线，对埋藏缺陷的定量和分级科学化、合理化。 3、技术的创造性与先进性 （1）检验检测内容及标准得到完善。根据奥氏体不锈钢薄板压力容器材质、结构及损伤机理等，新增几何尺寸检验检验重点，并要求宜在首次检验和定期检验均进行几何尺寸检验检验，如果发现错边量和棱角度超过产品标准要求的焊缝，应进行埋藏缺陷检测；确定奥氏体不锈钢薄板对接焊接接头超声检验规则和质量分级方法，制定采用超声横波进行埋藏缺陷检测工艺，实现对厚度为3mm≤t＜10mm奥氏体不锈钢薄板压力容器焊缝进行埋藏缺陷检测的可行性，填补技术和工艺的空白； （2）提高了检验检测效率。对在用奥氏体不锈钢压力容器的埋藏缺陷检测来说，射线检测有其局限性，例如，不能检测在用管壳式换热器、烘筒等容器焊缝、对检验场地要求较严格、检测费用较高等。本项目制定了采用超声横波进行奥氏体不锈钢薄板对接焊缝检测的工艺，具有省时、高效、经济的特点，对裂纹、未熔合等危害性缺陷敏感性强，可定性定量检测； （3）提高了检测的有效性，消除事故隐患。增加了宏观检验的检验重点，有利于提高基于材料特性及损伤机理所易产生的缺陷的发现率；确定对比试块、数字超声检测仪和曲线的调试方法、及对缺陷的检测方法，制定出奥氏体不锈钢薄板对接焊接接头超声波检验规则和质量分级方法和最佳检测工艺，提高了奥氏体不锈钢薄板对接接头埋藏缺陷检测的灵敏度、检出率和有效性，为奥氏体不锈钢薄板压力容器消除事故隐患。 4、技术的成熟程度，适用范围和安全性 在用压力容器的定期检验中，裂纹是奥氏体不锈钢制压力容器的常见缺陷，有些裂纹是内部裂纹，只能用射线检测或超声检测才能发现。由于在用的压力容器有不少是由于结构、介质等原因无法作射线检测的，因此不少容器由于产生的裂纹等缺陷无法检出而处于带病运行状态，采用超声检测提高了检验检测效率，提高了检测的有效性，避免可能出现的爆炸或失效事故，消除可能的安全隐患，确保人民生命财产安全，从而带来巨大的经济和社会效益。 5、应用情况及存在的问题 本项目细化和完善了针对奥氏体不锈钢薄板压力容器定期检验工艺，在2019年1月至2019年10月期间，已将本工艺应用于奥氏体不锈钢薄板压力容器定期检验共计896台，降低了检验成本，提高了检验效率，提高了检测的有效性。下一步将对不同使用工况、不同结构型式的薄板不锈钢压力容器失效模式进行深入研究，持续改进检验工艺的针对性、有效性，从而更有效的提高隐患发现率，预防压力容器事故的发生。