根据国务院〔1980〕99号文件精神,各地区、各有关部门,正在开展球形贮罐的检查和修复工作,并取得了初步效果。一年来,球罐检查的实践证明:认真进行开罐检查,切实地进行修复,是避免球罐发生恶性事故,保证安全运行的有效措施。球罐的安全问题,已经引起各有关部门和单位的重视。由于“十年动乱”期间建造的球罐,粗制滥造,加之使用管理不善,致使缺隐更为严重,给检查和修复工作带来了困难,当前,又有些单位对球罐检查缺乏专业知识和经验。为了统一要求,保证检查和修复质量,有利于工作的开展,我局在调查研究、总结经验的基础上,参考了国外有关资料和国内现行标准,拟订了《球形贮罐缺陷修复暂行办法》,并召开了两次座谈会,征求了有关部(局)、科研单位、高等院校和设计、安装、使用等单位的意见,逐条作了修改。现将《球形贮罐缺陷修复暂行办法》发给你们,请结合具体情况,认真贯彻执行。应该指出:新造球罐的超标准缺陷,不得以这个暂行办法作为弥补的依据。
各地要继续贯彻国务院〔1980〕99号文件精神。抓紧球罐的检查和修复工作。球罐的检查和修复的技术要求较高,各单位的领导,技术负责人,必须认真负责,严格执行有关规范、标准及规章制度,要认真克服少数单位的畏难情绪和草率从事、不讲质量的倾向。各地劳动部门要认真负起监督检查的责任,对于违反有关规范、标准的做法,要予以纠正或制止。
附件:球形贮罐缺陷修复暂行办法
关于《球形贮罐缺陷修复暂行办法》的说明
球形贮罐缺陷修复暂行办法
一、球形贮罐缺陷修复暂行办法(以下简称暂行办法),适用于一九八○年六月底以前投入使用的球形贮罐(以下简称球罐),经开罐进行全面质量检查,所发现缺陷的修复工作。一九八○年底以前已建成,尚未使用的球罐,所发现的缺陷,原则上按原设计和采用标准的要求处理。
本暂行办法不包括设计温度小于或等于-20℃球罐和国外引进的球罐。
二、球罐(包括已建成尚未使用的)在进行修复之前,必须按照我局印发的《球罐开罐检查要点》和有关部门的开罐检查要求,对球罐进行开罐全面质量检查,做到情况清楚,判断正确,提出检查报告,为修复工作提供可靠依据。
三、承担球罐检查和修复工作的单位,应在所发现缺陷的原因,进行全面分析的基础上,提出修复方案,并经使用和修复单位技术负责人批准,报主管部门和同级劳动部门备案。如球罐缺陷严重,修复技术复杂,在批准前应先邀请有关部门和单位的专业技术人员认真研究讨论。修复方案应包括对各种缺陷提出合理的修复方法,修复后的检验周期和恰当预计使用寿命。
四、修复工作开始前,应认真做好各项准备工作:
1.罐区作业现场,应指定专人负责安全工作。
2.按修复方案要求应提出每个具体缺陷的修复方法。并向有关操作人员认真部署,使之能够正确掌握。
3.修复工作开始前,应对所存在的缺陷认真地进行分析研究,根据焊接存在的问题和修复工作的要求,进行焊接工艺评定,以便进一步制定符合要求的焊接工艺规程。焊接工艺不成熟,不得施焊球罐。焊接工艺评定应参照JB741-80《钢制焊接压力容器技术条件》附录二《焊接工艺评定》执行。焊接工艺试验所用的钢板牌号、厚度,焊接材料的牌号、直径,试板坡口形状等,均应模拟所焊球罐实际使用条件。球壳板为国外进口材料的,还应参照出口国提供的焊接规范,结合实际存在的缺陷,进行焊接工艺评定。
4.施焊球罐的焊工,必须由考试合格的焊工承担,并有较高的焊接技术水平和施工经验。
5.修复工作用的各种工具、设备、材料和用品等,应按需要准备妥当,并保证完好状态。
6.施工人员应在球罐内有毒害气体成分达到安全标准时,方准进入球罐内工作。动火作业之前,必须按规定办理动火手续。有害气体成分的分析和动火手续的有效时间,应做恰当的规定,超过时限,应及时重新测定和办理动火手续。
7.罐内有人工作时,罐外应设专人监护。为防止发生意外事故,应设置罐内通罐外的紧急警报信号,或通话联络设施。
五、内外表面裂纹缺陷的处理:
1.各种表面裂纹缺陷,原则上必须消除、修复。
2.球壳板面裂纹应消除,并经表面探伤,确认消除干净,可按照本条3款的要求处理。
3.对接焊缝表面裂纹应消除,并经表面探伤,确认消除干净。
(1)如缺陷消除后的深度,不超过设计壁厚的百分之七,且不超过3毫米,可不补焊。但缺陷消除后的表面,不得有沟槽或棱角,应保证光洁,并圆滑过渡,侧面斜度应小于1∶4。
(2)缺陷消除后的深度超过本款(1)的要求,应进行补焊修复。缺陷消除后的表面形状,应符合焊接要求,补焊长度不宜小于100毫米。
(3)降压运行的球罐(如贮存介质为液化气体的球罐,采用控制使用温度,才可降压运行),按本款(1)的要求,稍有超过而不作补焊修复时,应严格控制超出幅度,根据运行条件确定计算壁厚(包括腐蚀裕度),如缺陷消除后,不便于磨削圆滑过渡,或为圆滑过渡的磨削量大,则应按本款(2)的要求补焊修复。
4.如焊缝上的裂纹,已扩展到球壳板上,可将裂纹消除,并经表面探伤,确认消除干净,采用正确的焊接工艺补焊修复。
5.角焊缝表面裂纹应消除,并经表面探伤,确认消除干净,补焊修复至设计规定的形状和尺寸。
六、焊缝表面缺陷的处理:
1.气孔、弧坑、夹渣、汤槽等缺陷,应磨削干净,按第五条3款要求处理。
2.内表面的超标准咬边,及外表面超过1毫米深的咬边,应磨削消除,并参照第五条2、3款的要求处理。
3.焊缝金属低于壳体表面,参照第五条3款要求处理。
4.焊瘤及焊道超高部分,均应磨削加工至设计要求。
七、球壳板内外表面损伤缺陷的处理:
1.残留焊迹、引弧痕迹等,均应磨削加工光滑,并作表面探伤。不得有裂纹。对表面探伤发现的裂纹,按第五条3款要求处理。
2.各种机械损伤,钢材原有的表面缺陷,可参照第五条和第八条的有关要求处理。
八、内外表面腐蚀缺陷的处理:
1.将腐蚀部位彻底清扫干净(应尽可能做腐蚀产物分析),然后进行表面探伤检查和剩余厚度测定。如发现裂纹性缺陷,应先判明原因,再确定消除处置方法。遇有腐蚀情况,均应进行详细记录和标图。
2.腐蚀部位的剩余厚度不小于设计计算壁厚的,可不处理。
3.局部腐蚀部位的剩余厚度,较小于设计计算壁厚,如单个腐蚀面积不大,可不处理;如单个腐蚀面积较大的,或腐蚀点块密集,形成较大腐蚀面积的,应补焊修复。
4.局部腐蚀部位的剩余厚度小于设计计算壁厚,应补焊修复;如腐蚀部位剩余厚度太小,且腐蚀面积较大,补焊修复有困难,应挖补修复,部分更换球壳板或考虑报废。挖补或更换球壳板的措施,应在修复方案中详细列出。
5.大面积的腐蚀,其剩余厚度小于设计计算壁厚的应根据剩余厚度降压使用。
6.单个氢鼓包应消除,并进行表面探伤后,参照第五条和本条有关要求处理;大面积或多个密集的氢鼓包,可挖补修复或部分更换球壳板。
7.补焊部位的焊缝金属,不得出球壳板表面2毫米,多余的应磨削去除。
九、焊缝内部缺陷的处理:
1.对射线探伤或超声波探伤,所发现的超标准缺陷,原则上应消除、修复。
2.射线探伤发现的缺陷:
(1)裂纹、未焊透、未熔合、超标准条状夹渣等缺陷,应消除并重新补焊修复。
(2)超标准气孔、夹渣等非线性缺陷,应根据其所在部位不同,分布状况,缺陷性质,结合实际运行条件,分别情况进行处理。在一般情况下,经确认缺陷无变化、无发展、且已实际运行满一年以上。这类缺陷比规定级别可适当降低。
3.环向焊缝、被支柱或补强板覆盖的焊缝、丁字缝和十字缝区域的超标准缺陷,均应消除,补焊修复。
4.超声波探伤或射线探伤所发现的缺陷,难以确定是否需要处理,可相互进行复核,并经综合分析后,按本条2、3款要求办理。
十、组装超标准缺陷的处理:
1.对焊缝的对口错边量或棱角量,超过原设计和采用的标准,根据各自的情况,参照下列要求处理:
(1)在检查结束进行耐压试验的同时,进行该部位及其附近应力状态测定,根据局部应力集中情况,并与有关单位共同研究,以确定能否按原参数使用。
(2)通过应力计算分析,以确定能否按原参数使用。
(3)按实际有效壁厚,综合考虑各种缺陷的危害程度,确定允许的最高操作压力。盛装液化气体的球罐降压使用,必须严格控制使用温度,严防过量充装。
(4)凡因生产条件限制,不能降压使用的,应采取周密防护措施。并经本单位技术负责人批准,监督限期使用,但使用期最长不得超过两年。
(5)这类球罐应适当缩短检验周期。缺陷部位的壳体及其附近的焊缝,应经常进行外观检查和必要的探伤检查。
2.球壳支柱不铅垂度与验收交工时比较超过标准,但较轻微,可不处理,但应定时测量记录,每年不少于四次;如有较大变化,则应采取相应措施,制止其继续发展。具体措施应在修复方案中提出。
十一、安全附件及附属设备的修复:
1.安全阀、液面计、压力表、温度表、截止阀、单向阀、排污阀、喷淋装置等,均应进行检修,使其达到完好状态。安全附件损坏、缺少的球罐不得继续运行。
2.安全阀的排气能力,应按照国家劳动总局制订的《压力容器安全监察规程》(报批稿)附件三《安全阀和爆破片的计算》有关要求进行校核。如现用安全阀排气能力达不到要求,应予以更换,短期不能更换的,在严格控制使用温度、严防过量充装等条件下,自修复投入使用日期起,可延缓一年。
3.安全阀应先在试验台上,以空气或惰性气体,做好定压和气密性试验,才准安装使用。载止阀、单向阀应经气密性试验合格,才能使用。
十二、修补焊接工作应遵守下列各项:
1.选用低氢型碱性焊条。焊条使用前应经质量复查确认合格。使用前应先烘干,缓慢升温到380~420℃,恒温1.5~2小时,待降温到150℃移入保温箱,随用随取。未经检查和烘干的焊条,严禁使用。焊条的质量检查、烘干、保管、发放等,应有专人负责,并建立严格的登记制度。
2.焊接环境应符合JB741-80《钢制焊接压力容器技术条件》附录三《焊接环境》的有关规定。
3.需要补焊修复的焊缝,其磨削深度,应保证去掉裂纹等缺陷,及其周围的过热或淬硬组织。采用碳弧气刨去除缺陷后,应再磨削去除淬硬层,并作表面探伤检查。碳弧气刨前是否需要予热应根据钢种确定。
4.补焊部位及其邻近区域,应根据材质和厚度进行预热,一般不低于150℃。当补焊部位及其邻近区域100毫米范围内,均已达到规定温度时,方可施焊。多层补焊的,应保证层间温度控制在预热温度范围内。
5.严禁在母材及不需要补焊的焊缝上引弧。
6.合理控制焊接输入热量。焊接工艺规定的范围,不得任意改变。
7.补焊后应立即在补焊部位,进行200~250℃,不少于一小时的焊后除氢处理。
8.未经考试合格的焊工,不熟知焊接工艺规程的焊工,不得参加球罐本体的焊接工作。
9.应有专人负责焊接各环节的质量检查工作。
十三、焊接修补部位,必须进行探伤检查:
1.焊接修补部位的探伤检查,必须在补焊工作完成二十四小时后进行。对可焊性较差或有滞后裂纹倾向的材料,探伤检查时限还应适当延长。
2.球壳板上深度不超过3毫米的补焊处及补焊修复的角焊缝应按照JB741-80《钢制焊接压力容器技术条件》附录五《磁粉探伤》,做表面磁粉探伤检查,或按附录六《渗透探伤》,做表面渗透探伤检查。表面探伤范围应包括被探部位及其周围一定区域。探伤结果不得有裂纹、分层、气孔等缺陷。
3.球壳板上深度超过3毫米的补焊处及补焊修复的对接焊缝,除按本条2款进行表面探伤外,还应按JB928-67《焊缝射线探伤标准》,做射线探伤检查,3级为合格;或按JB1152-73《钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》,做超声波探伤检查,2级为合格。
十四、下列情况一般应做消除应力热处理:
1.组装施工时,未严格执行焊接工艺规程,发现严重的裂纹性缺陷,并且进行较大量焊接修补的。
2.介质具有应力腐蚀倾向,且以较严重地表现出来的。
热处理后,应做焊缝表面探伤抽查,凡焊接修补部位,必须全部检查。
十五、水压试验和气密性试验:
1.在修复工作和热处理完成后,应按照JB741-80《钢制焊接压力容器技术条件》,JB1127-80《钢制焊接球形贮罐技术条件》的有关规定,进行水压试验或气密性试验。水压试验压力应为最高操作压力的1.25倍;气密性试验压力应为最高操作压力的1.05倍。
2.投入使用已满六年的,不论此次有无修复工作,都要进行水压试验。投入使用年限不长,又无严重缺陷,这次检查仅做一般性的修复工作,经技术负责人批准,可免做水压或气密性试验。
3.水压试验结束后,全部补焊部位,均应做表面磁粉探伤或渗透探伤检查。其它部位视球罐整体质量情况,确定适当的抽查比例。如再发现裂纹性缺陷,应予以消除,再做补焊修复。再次修复后,是否还要进行热处理、水压试验和气密性试验,根据具体情况,由本单位技术负责人和修复工作单位技术负责人确定。
十六、对缺陷严重、修复工作量大,或缺陷处理不彻底的球罐,投入使用满一年,应停下来进行全面质量检查,以确定修复质量或缺陷变化情况。
十七、修复工作应指定专人负责,修复工作委托另一单位承担的,应由双方分别指定专人负责。应有专人负责施工过程各环节的全面质量管理工作。
十八、每个施工环节都必须做好详细记录,包括:施工日志,焊工考试记录,焊工施焊部位记录、焊接材料检查结果、烘干、保管、发放记录,预热温度记录,焊接规范执行情况,探伤结果,热处理记录,水压试验和气密性试验结果,返修记录等。每项工作记载,都要记上操作人员的姓名,并有质量检查人员的签字。
十九、修复工作全部完成后,施工单位应提出详细资料和检验修复报告,经双方负责人签字后,方可移交使用。对质量差、问题多、情况复杂的球罐,应由使用单位或主管部门组织有关单位参加验收工作。
二十、各地劳动部门对贯彻本暂行办法负有监督检查责任,并应参与修复方案的审核、水压试验和验收工作。
各地区、各部门,可根据本暂行办法,结合各自的实际情况制订贯彻实施的具体办法。
关于《球形贮罐缺陷修复暂行办法》的说明
1.根据国务院〔1980〕99号文件精神,各地区、各有关部门,正在开展球形贮罐(以下称简球罐)的检查和修复工作。目前存在的主要问题,是修复工作困难、复杂,不能尽快投入使用。因而又影响了其他球罐的检查。据了解,主要的原因是处理缺陷困难较多,有些单位缺乏专业知识和经验,宽严程度掌握不当。为了进一步提高检查和修复质量,加快进度,迫切需要制订球罐缺陷修复的统一要求。以促进球罐的检查、修复工作。
本暂行办法所指的球罐,是“十年动乱”期间及近几年来建造、并已投用的球罐。这批球罐施工质量很差,存在着严重的隐患,必须尽快采取措施予以解决。暂行办法的适用范围,在时间上,以一九八○年六月底为界,主要是考虑了有关球罐制造的新技术标准,于一九八○年七月一日生效,相应的旧标准停止使用。至于在此之前,已建成尚未使用的球罐,所发现的缺陷,因无使用因素掺入,纯属施工质量不好,应从严掌握,原则上应按原设计和采用标准的要求处理。暂行办法不包括国外引进球罐,是指国外提供设计和已经成形的球壳瓣片,按国外的技术监督规范和监造人员在场的情况下,组装的球罐。
本暂行办法的内容,主要从广泛存在的一般性问题出发,尽量做到要求适度,有一定的灵活性。但是,由于我国使用球罐的历史短,管理经验少,暂行办法提出的要求,可能有不妥之处,在执行中的问题,希及时提出,以便研究解决。新造球罐的超标准缺陷,不得以本暂行办法进行弥补。
2.球罐在修复前,应按我局印发的《球罐开罐检查要点》,进行认真检查。有的单位强调客观困难,不做全面质量检查,就仓促进行修复,这是不妥当的。本暂行办法对开罐检查情况,提出要“情况清楚,判断正确”,应力争做到。为此,要求检测人员应具有一定的技术水平和经验,能准确发现、辨认问题;能正确贯彻规范、标准。衡量判断缺陷的依据,除本暂行办法明确提出者外,均以原设计和采用的标准为准。
在对所发现的缺陷成因,进行全面深入分析的基础上,提出修复方案,把需要解决的问题,全面提出来,并认真研究,经批准后,再进行修复工作。实践证明,这一步骤是很必要的。有个别单位忽视这一工作,不但未修好,反而越修越坏,造成不良后果。
3.为保证修复工作中的焊接质量,应着重强调做好焊接工艺评定,并据此制订合理的焊接工艺规程,并要严格执行。据调查,造成球罐裂纹性缺陷的主要原因,是由于焊接工艺不过关,或违反了焊接工艺规程。实践证明,坚持做好焊接工艺评定,严格焊工资格审查,切实贯彻焊接工艺规程,是提高球罐焊接质量的有效措施。值得注意的是,我国有一大批焊工,长期习惯于碳钢的焊接,对于球罐普遍采用低合金高强度钢的焊接工艺不够熟悉,而他们又未受到认真的培训和教育,这是普遍出现焊接裂纹的重要原因之一。做好这些焊工的教育和考核工作,对保证球罐焊接质量作用很大。
焊接工艺评定应按有关标准严格执行。不熟悉这项工作的,应先认真学习、实践,切勿草率从事。
4.对表面裂纹性缺陷,原则上应消除。处理这类缺陷,是按照传统的弹性失效准则为依据,根据缺陷清除后的剩余厚度,考虑运行必须的条件,确定是否需要补焊修复。凡不作补焊修复的,应在工艺上保证缺陷部位磨削光洁,圆滑过度;凡需补焊修复的,应在工艺上保证焊接所需的条件。
磁力探伤设备和探伤条件,应符合JB741-80附录五的规定。目前,磁力探伤存在问题较多。磁极运动对磁场强度的影响、磁粉粒度、磁悬液配制、磁力线与缺陷之间的交角、被探表面光洁度、检测照明条件、对缺陷的辨别能力等重要因素。都直接影响对缺陷的发现和判断,一定要认真做好,绝不能马虎、凑合,尽力避免漏检。
凡能通过可靠的断裂力学分析,确定临界裂纹尺寸的,可根据临界裂纹尺寸、裂纹扩展速率、下一次检查时间,以确定是否需要修复。承担这一工作,应认真负责,做到准确可靠,及时检测。积累经验。
5.要重视焊缝咬边的修复。焊缝咬边是常见的缺陷,尽管有关规范、标准都有明确的限制性规定,但一般仍不够重视,还相当普遍存在,有的则很严重。如咬边根部出现焊趾裂纹,危害是十分严重的。因此,必须认真对待焊缝咬边的处理。有人认为咬边缺陷无足轻重,也不处理,这是片面的。应予以重视,并认真加以修复。
6.对腐蚀缺陷,应贯彻以防为主的方针。为此,应加强腐蚀原因分析,对腐蚀产物进行分析研究,对发生腐蚀的诸因素,应认真加以考虑。应做到修复后不再重复发生。
腐蚀缺陷的处理,是依据弹性失效准则考虑的对腐蚀剩余厚度和腐蚀面积的要求,有的提得明确,有的则不够明确,这是由于腐蚀状况的复杂,不易做出具体要求。在处理这类缺陷时,应按本暂行办法提出的原则,本着实事求是的精神,结合各自的条件、能力,去研究处理。
7.对焊缝内部的线性缺陷,应从严掌握;凡属非线性缺陷,则应对缺陷所在的部位、分布状况、缺陷性质、实际运行条件等,进行综合分析后,经确认缺陷无变化、无发展,且已实际运行满一年以上,这些缺陷比规定级别可适当降低。正确处理焊缝内部缺陷,关键在于探伤质量。为了提高无损探伤质量,正确判断缺陷性质,必须强调探伤工作人员的资格审核,严格贯彻执行有关的探伤标准。未经严格训练,缺乏实践经验的,不得单独进行球罐探伤工作;超声波探伤必须采用标准规定的起始灵敏度,被探表面光洁度应符合探伤规定要求;采用射线探伤,要保证底片质量,清晰度、灵敏度和黑度,均应达到标准要求。对黑度不够,粘片、夹纸,沾有显、定影液,漏光等缺陷的底片,不予评定。超声波探伤和射线探伤,各有所长,应取长补短。当二者有矛盾时,要采取措施反复核实,并经综合分析后,再确定处理办法。
8.对焊缝的对口错边量和棱角量,超过原设计和采用的标准,应认真进行分析研究,并予恰当的处理。这类危害性很大,不能掉以轻心。错边量或棱角量超过标准,是难以重新修复的。本暂行办法提出的处理意见,是从现存情况出发,结合本单位条件,参照相应条文的要求,确定处理办法。首先,应争取进行应力测定及应力计算分析。但因球罐的这类测试做得不多,能否得出正确结论,尚无充分把握。经多方研究认为,即使如此,仍应进行下去,要研究、探索,不断取得进展。这是科学地得出结论的重要途径。二是考虑降压使用。三是限期更新。对这类缺陷不予过问,盲目使用下去,是不允许的。
9.对安全附件及附属设备提出的要求,是最基本的。目前,我国有关部门对此多未提出安全性能要求,有的虽已提出,但也缺乏实验数据,可靠性差。本暂行办法提出的要求,是应当务之急。球罐采用的各种附件,应符合相应的标准要求,使用中应保持完好状态。现用球罐附件损坏或缺少的情况,必须尽快解决。没有良好、可靠的安全附件,球罐不得运行。安全阀是保证球罐安全运行的重要装置,一定要经常保持完好;对现用安全阀,应按本暂行办法提出的要求,校核排气能力,达不到要求的,应更换。球罐现用附件比较落后,应大力推动有关单位采用新技术。
10.球罐的检查和修复工作,必须全面贯彻责任制。整个工程要有总负责人,施工过程应实行全面质量管理,每个工序应有详细记录,每种检查应有自检、专检人员的签字,工程交接应提出全面技术资料和检验修复报告,并办理签字手续。劳动部门应负起监督检查的责任,不符合本暂行办法的,应予以纠正;严重违反本暂行办法的、不予验收,不得投入使用。