GB150-2011压力容器-制造、检验和验收剖析

GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》GB150.4-2011压力容器第4部分：制造、检验和验收2012.03.11GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》二、修订过程—2010年1月6日海口会议增列钢带错绕容器—2010年3月合肥会议并入低温容器—2010年6月北京会议处理网评意见211条，初步形成送审稿—2010年11月处理送审意见78条，形成报批稿草稿—2011年7月征求WTO成员国意见并修改定稿GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》三、修订背景（1）适应GB150-1998颁布13年来中国发生的技术和管理变化——压力容器的大型化、高参数、长周期趋势（失效模式发生变化）千吨级的加氢反应器，二千吨级的煤液化反应器，一万立方米的球罐，高温、高压强腐蚀、深冷等极端工况容器。①随着国内企业高含硫原油的加工，介质腐蚀性愈加严重。压力容器面临着防止应力腐蚀、腐蚀疲劳、氢损伤等多种失效模式的亲课题；②装置与单位设备的大型化导致低合金高强钢的广泛应用，同时引起裂纹敏感性增强。目前高强钢承压设备占国内承压设备的2%左右，其中10%发现有各种原因造成的裂纹。③大型石化装置运行周期大幅度提高，对选材、设计、制造提出新要求。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》（2）与国际接轨和国际贸易的需要1997年欧盟颁布了PED，同时实施了以技术法规为基本安全要求、协调标准为技术支撑的安全保障体系。后续发布的欧洲统一压力容器标准在技术上全面满足PED的安全基本要求，全面提出了基于失效模式设计的理念，在设计准则、计算方法、制造检验要求等方面引入了现代技术研究的成果。对促进贸易和提高竞争力起到了重要的作用。在美国、澳大利亚和其他国家也相继修订了原有的技术标准体系。相应降低了安全系数，使我国面临国外压力容器产品的冲击，需合理修订标准（如容器分类，设计与制造阶段的风险评估与控制，材料复验，产品焊接试件要求等），提高中国压力容器产品的质量和国际竞争力。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》（3）解决行业关注的突出问题的需要如给予失效模式的制造、检验，成型受压元件的性能恢复，无损检测的时间与方法等……（4）技术发展的需要GB150-1998《钢制压力容器》实施以来，我国压力容器材料、设计、制造。检验水平大幅度提高。——新材料开发：增加新材料制造、检验、与验收要求。——材料新能提升：减少材料的复验。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》——“基于风险（失效模式）的压力容器设计、制造与检验”技术的应用：制造过程中的失效预防与控制。——封头成形技术提升：限制褶皱，采用全尺寸样板检查形状。——焊接技术与装备提高：提高焊接工艺评定要求，减少产品焊接试件数量。——检验技术开发：壳体直线度检查、TOFD检测技术、气液组合压力试验……——相关标准修订与进步：NB/T47014《承压设备焊接工艺评定》等GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》主要修订依据：4.1、TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》4.2、GB150-1998《钢制压力容器》4.3、HG3129-1998《整体多层夹紧式高压容器》4.4、钢带错绕压力容器相关资料GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》四、主要修订依据及参考资料主要参考资料：1、ASME规范等2、公开发表的论文及相关技术资料3、行业专家提供的技术资料和修订意见4、GB150-1998实施过程收集的36份提案——采纳29条，如：风头直边部分不得存在纵向褶皱等；——未采纳7条，如：提高气密性试验压力等。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》五、GB150.4修订的主要变化GB150.4主要变化的原因：1、为完善我国压力容器法规、技术标准体系，与修订后的《固定式压力容器安全技术监察规程》相适应所做的修订（该部分变化在下表中以★标识，共23处）。2、为适应技术发展，采用先进技术所作的修订（该部分在下表中以●标识，共12处）。3、为与国际接轨和提升我压力容器产品竞争力所做的修订（该部分在下表中以◆标识，共6处）。4、调整表述方法，使文字简洁，结构更合理。（该部分在下表中以▲标识，共7处）。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》五、GB150.4修订的主要变化总体结构第1章第2章第3章▲1、修订为分标准，共13章；▲2、将GB150-1998附录C融入正文；▲3、多层容器相关要求成章●修改了GB150.4适用范围。▲增加了规范性引用文件▲增加了名词术语GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》五、GB150.4修订的主要变化第4章第5章第6章●1、增加了对容器元件、焊材的要求；●2、增加了容器制造过程中风险预防与控制的规定；★3、增加了对新技术、新工艺和新方法的使用规定；★4、增加了容器制造过程中设计修改、材料代用的规定；★5、增加信息化管理规定；▲6、将容器焊接接头分类的规定至GB150.1，并增加E类接头；▲7、删去了对质保体系，人员资格的要求。●增加材料复验的规定。◆1、修改了受压元件成形后实际厚度的规定；●2、修改了封头形状偏差检查方法及合格要求；●3、修改了简体直线度检查方法；●4、修改了筒节长度的规定；★5、提高了M36~M48的螺栓、螺柱和螺母的要求。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》五、GB150.4修订的主要变化第7章第8章★1、修改了需进行焊接工艺评定的范围；★2、修改了焊接工艺评定试样、技术档案保存期；●3、增加了取样、试验方法、合格指标的规定；★4、修改了焊接返修后再次热处理的规定。◆1、增加了成形受压元件进行恢复性能热处理规定；●2、增加了改善材料力学性能热处理及其他热处理的规定；★3、增加了对热处理炉、热处理工艺和记录的要求；◆4、修改了容器及受压元件需进行焊后热处理范围；◆5、修改了容器及其受压元件焊后热处理操作要求。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》五、GB150.4修订的主要变化第9章第10章◆1、修改了制备产品焊接试件范围；★2、修改了制备母材热处理试件及其他试件范围；●3、增加了取样、检验与评定要求；★4、增加了合并制备产品焊接试件与母材热处理试件的规定。★1、增加了无损检测方法选择的规定；★2、增加了无损检测实施时间的规定；★3、修改了全部（100%）涉嫌或超声检测的范围；★4、修改了局部射线或超声检测范围；◆5、修改了表面检测的范围；★6、增加了射线和超声技术等级要求；★7、增加了衍射时差法超声检测方法（TOFD）并规定了合格级别★8、增加了组合检测要求；★9、增加了无损检测档案保存要求。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》五、GB150.4修订的主要变化第11章第12章第13章★1、增加了气液组合试验方法；★2、修改了耐压试验温度的规定；★3、增加了氨检漏试验、卤素检漏试验和氦检漏试验3种泄露试验方法。●1、增加了多层整体爆炸压力容器的制造、检验与验收要求、●2、增加了钢带错绕压力容器的制造、检验与验收要求。★1、修改容器出厂质量证明文件所含的内容，增加了出厂质量证明文件；★2、修改产品铭牌内容，增加了设备代码等项目。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》本标准条文1范围1.1本部分规定了GB150适用范围内的钢制压力容器的制造、检验与验收要求；其他材料制压力容器的制造、检验与验收要求按相关标准。1.2本部分适用的压力容器结构形式为单层焊接压力容器、锻焊压力容器和多层压力容器（包括多层筒节包扎、多层整体包扎、钢带错绕和套合容器）。1.3对于奥氏体型钢材质低温压力容器（设计温度低于-196℃），有参与建造的各方协商规定附加的制造、检验与验收要求，由设计单位在设计文件中予以规定。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》六、GB150.4条文及释义对应GB150-1998条文10制造、检验与验收10.1总则10.1.1本章适用于单层焊接、多层包扎、热套及锻焊压力容器。对于设计温度低于或者等于-20℃的容器，还应符合附录C（标准的附录）的规定。C1.1本附录适用于设计温度低于或者等于-20℃钢制低温压力容器（以下简称“低温容器”）的设计、制造、检验与验收。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》六、GB150.4条文及释义主要变化或者释义：（2）套合压力容器热套容器包含两类不同的产品，一类是超高压装置用热套容器，另一类是一般石油化学工业使用的热套容器。GB150.4所列入的是后者，为避免理解歧义，专门给以“套合容器”的术语定义。“套合”容器设计压力多不大于35MPa，过盈量不受内筒预压应力控制，套合面只进行一般的机加工或不机加工，套合后内筒应力不均匀，需采用热处理消除套合应力。对于大型厚壁压力容器，当卷板或锻造筒节受限制时，套合容器仍不失为一种可选结构。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》3.7冷成形coldforming在工件材料再结晶温度以下进行的塑性变形加工。再结晶就是：当（退火）温度足够高、时间足够长时，在变形金属或合金的显微组织中，产生无应变的新晶粒──再结晶核心。新晶粒不断长大，直至原来的变形组织完全消失,金属或合金的性能也发生显著变化,这一过程称为再结晶。T再≈0.4T熔（绝对温度）在工程实践中，通常将环境温度下进行的塑性变形加工称为冷成形;介于冷成形和热成形之间的塑性变形加工称为温成形(warmforming)。3.8热成形hotforming在工件材料再结晶温度以上进行的塑性变形加工。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》4.2压力容器制造过程中的风险预防和控制对于报告单位出具了风险评估报告的压力容器，制造单位应当根据风险评估报告提出的主要失效模式、容器制造检验要求和建议，完成下述工作：a)合理地确定制造好检验工艺；b)风险评估报告中给出的失效模式和防护措施应在产品质量证明文件中予以体现。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》新增条款：主要变化或释义：受益于我国压力容器行业整体技术水平的提升，我国引入并开始实施先进的“基于风险的压力容器设计、制造与检验”的理念和方法、该方法的核心内容是：在压力容器设计使用年限内，结合同类或类似容器曾出现过、或考虑容器全寿命过程中动态服役条件下可能出现的各种失效模式和损伤机理产生的风险对安全性与寿命的影响，通过合理选材、改进结构设计，优化制造和检验工艺等措施，在设计、制造过程中预先控制和降低风险，使其安全服役到预定的使用年限。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》六、GB150.4条文及释义本标准条文4.3设计修改和材料代用制造单位对原设计的修改以及对受压元件的材料代用，应当事先取得原设计单位的书面批准，并在竣工图上做详细记录。主要变化或释义：新增条款制造单位对原设计的修改以及对受压元件的材料代用，是发生在压力容器制造过程中的，且与质量密切相关，理应在本标准中加以规定。该规定与《固定式压力容器安全技术监察规程》4.1.6条以及99版《压力容器安全技术监察规程》第66条的要求是基本一致的。GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》六、GB150.4条文及释义本标准条文4.4新技术和新工艺的使用对于采用未列入本标准的压力容器制造检验的新技术、新工艺和新方法时，应按TSGR0004的规定进行技术评审。例如：a)当采用未列入JB/T4730或者超出其适用范围的无损检测方法对在制压力容器进行无损检测时；b)当采用其他方法消除压力容器及其受压元件残余应力时。主要变化或释义：新增条款GB150.4《压力容器-制造、检验和验收》标准采用成熟技术，但不限制技术进步。对标准未列入的压力容器制造的新技术、新工艺和新方法，使用前应按《固容规》1.9条的规定，向国家质检总局提出申请，由国家质检总局委托相关机构进行技术评审，在获得认可、审批后使用，并在成熟后