压力容器检验及无损检测_百度百科
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压力容器检验及无损检测
《压力容器检验及无损检测》是出版的一本图书，作者编写委员会
压力容器检验及无损检测图书信息
作　者：《压力容器实用技术丛书》编写委员会 编 丛 书 名：压力容器实用技术丛书 出 版 社：ISBN：0 出版时间： 版　次：1 页　数：269 装　帧： 开　本：16开 所属分类： &
& 一般工业技术
压力容器检验及无损检测内容简介
本书根据作者多年检验的实践经验给出了一些特定压力容器检验中的技术路线及检验方法，指导检验人员通过检验提高水平，全书还从工程实际应用出发，系统地介绍了压力容器检验及无损检测技术，主要涉及压力容器检验的意义、参照的标准、检验前的准备、压力容器的宏观检查、理化检验、无损检测和其他检测技术等内容，极具新颖性和公正科学性，内容注重实际应用。本书也适合从事压力容器的设计、制造、使用、管理等人员。
本书全面阐述了压力容器检验及无损检测技术，内容涉及压力容器检验的意义、参照的标准、检验前的准备、压力容器的宏观检查、理化检验、无损检测和其他检测技术。本书还从工程实际应用出发，就典型压力容器的全面检验进行了详细介绍。本书具有新颖性和公正科学性，内容注重实际应用，融人了作者长期的工作实践经验，有很强的实用价值。
本书适用于从事压力容器检验的工程技术人员参考查阅。
压力容器检验及无损检测目录
第1章　概论，
1．1　压力容器检验的意义
1．1．1　压力容器的使用现状
1．1．2　力容器检验的意义及技术经济分析
1．2　压力容器检验的历史及发展
1．2．1　压力容器检验的发展历史
1．2．2　压力容器检验的发展方向
1．3　力容器检验的有关法规及标准
1．3．1　国内压力容器检验法规标准介绍
1．3．2　美国压力容器检验标准介绍
第2章　压力容器检验及对检验员的要求
2．1　法规检验
2．1．1　《压力容器安全技术监察规程》
2．1．2　《压力容器定期检验规则》
2．1．3　压力容器检验应参照的标准
2．2　针对性检验
2．2．1　针对性检验的基本概念
2．2．2　检验中应考虑的技术因素
2．3　基于风险的检验
2．3．1　基于风险的检验的提出
2．3．2　基于风险的检验
第3章　检验前的准备
3．1　使用单位和检验单位的准备
3．1．1　使用单位的准备工作
3．1．2　检验单位的准备工作
3．1．3　现场调查
3．2　检验方案的制定
3．2．1　容器结构形状
3．2．2　作介质和工作温度
3．2．3　容器的安装位置
3．2．4　容器的制造方法
3．2．5　容器制造、安装使用状况
3．2．6　检验安全方面
3．2．7　方案的修改
3．3　现场安全准备工作
3．3．1　安全停车
3．3．2　系统隔断
3．3．3　置换清洗
3．3．4　取样分析
3．3．5　设备通风
3．3．6　切断有关电源
3．3．7　脚手架及容器清理
3．3．8　安全电源及照明
3．3．9　个人防护
3．4　其他安全事项
3．4．1　耐压试验和气密性试验
3．4．2　承压中的压力容器
3．4．3　快开门及液化石油气容器
3．4．4　几种有害物质的安全防护
3．4．5　HSE作业计划书
第4章　压力容器的宏观检查
4．1　概述
4．1．1　压力容器宏观检查的目的及作用
4．1．2　压力容器宏观检查的主要内容
4．1．3　压力容器宏观检查参照的有关标准
4．2宏观检验方法
4．2．1　压力容器宏观检查的人员资格要求
4．2．2　压力容器宏观检查的工具和设备
4．2．3　压力容器宏观检查方法
4．3　宏观检查缺陷的处理
第5章　理化检验
5．1　化学分析
5．1．1　分析试样的制备和前处理
5．1．2　常规化学分析法
5．1．3　电化学分析法
5．1．4　光学分析法
5．1．5　其他仪器分析简介
5．2　力学性能试验
5．2．1　拉伸试验
5．2．2　冲击试验
5．2．3　其他静载试验(工艺性试验)
5．2．4　焊接接头的力学性能试验
5．2．5　复检
5．3　金相检验
5．3．1　概述
5．3．2　钢的宏观检验
5．3．3　常见宏观缺陷及产生原因
5．3．4　金相显微组织检验
5．3．5　金属材料组织鉴别及评定
5．3．6　压力容器用钢板金相组织特点和在用压力容器材料金相组织中常见缺陷
5．4　压力容器检验中的硬度测定
5．4．1　硬度和硬度检验方法
5．4．2　布氏硬度
5．4．3　里氏硬度试验
5．4．4　维氏硬度
5．4．5　显微硬度
第6章　无损检测
6．1　无损检测概论
6．1．1　无损检测的定义与分类
6．1．2　无损检测的应用特点
6．1．3　压力容器无损检测标准
6．2　射线检测
6．2．1　射线照相法的原理
6．2．2　射线检测设备
6．2．3　射线照相工艺要点
6．3　超声检测
6．3．1　超声波的发生及其性质
6．3．2　超声检测原理
6．3．3　试块
6．3．4　超声检测工艺要点
6．3．5　 JB 4730标准规定的超声检测的适用范围
6．3．6　超声检测的特点
6．4　磁粉检测
6．4．1　磁粉检测原理
6．4．2　磁粉检测设备器材
6．4．3　磁粉检测工艺要点
6．4．4　JB 4730标准规定的磁粉检测的适用范围
6．4．5　磁粉检测的特点
6．5　渗透检测
6．5．1　渗透检测的基本原理
6．5．2　渗透检测的分类
6．5．3　渗透检测的工艺要点
6．5．4　渗透检测的安全管理
6．5．5　JB 4730标准规定的渗透检测的适用范围
6．5．6　渗透检测的特点
6．6　涡流检测
6．6．1　涡流检测的原理
6．6．2　涡流检测仪器和探头
6．6．3　涡流检测工艺要点
6．6．4　JB 4730标准规定的涡流检测的适用范围
6．6．5　涡流检测的特点
6．7　声发射检测
6．7．1　声发射概念
6．7．2　声发射检测基本原理
6．7．3　声发射检测设备
6．7．4　声发射信号处理
6．7．5　压力容器声发射检验
6．7．6　声发射检测标准
6．8　无损检测方法的应用选择小结
6．8．1　压力容器制造过程中无损检测方法的选择
6．8．2　检测方法和检测对象的适应性
第7章　强度校核及应力测试
7．1　压力容器的强度校核
7．1．1　强度校核的力学基础
7．1．2　典型容器的强度校核
7．1．3　在用压力容器强度校核的注意事项
7．2　压力容器的其他校核方法
7．2．1　应力分析
7．2．2　含局部减薄压力容器的强度校核
7．3　工作应力测试
7．3．1　工作应力测试的主要方法——电测法
7．3．2　高温应力测试
7．4　压力容器的焊接残余应力测试
7．4．1　压力容器的焊接残余应力
7．4．2　残余应力的测试方法
第8章　压力试验
8．1　耐压试验
8．1．1　目的和作用
8．1．2　试验介质
8．1．3　试验温度
8．1．4　试验压力
8．1．5　试验程序
8．2　气密性试验
8．2．1　气密性试验的容器范围
8．2．2　气密性试验安全措施
8．2．3　气密性试验的要求
8．2．4　气密性试验的检查方法
8．2．5　试验升压程序及检查
第9章　安全状况等级评定
9．1　压力容器安全状况等级评定的目的和意义
9．2　压力容器安全状况等级评定的规定
9．3　压力容器安全状况等级评定的技术和管理基础
9．3．1　压力容器安全状况等级评定的原则
9．3．2　材料与压力容器安全状况等级评定
9．3．3　结构与压力容器安全状况等级评定
9．3．4　缺陷与压力容器安全状况等级评定
9．3．5　耐压试验与压力容器安全状况等级评定
第10章　其他检测技术
10．1　磁记忆检测技术
10．1．1　磁记忆检测技术原理
10．1．2　磁记忆检测仪器
10．1．3　磁记忆检测的应用
10．2　磁光/涡流成像(MOI)技术
10．2．1　概述
10．2．2　磁光涡流检测装置
10．2．3　磁光/涡流成像检测技术的适用范围及其优点
第11章　典型压力容器的全面检验
11．1　概述
11．2　液化石油气储罐检验
11．2．1　液化石油气储罐易出现的问题
11．2．2　检验重点和检验方案
11．3　加氢反应器检验
11．3．1　加氢反应器的特点和容易出现的问题
11．3．2　检验重点和检验方案
11．4　超高压水晶釜检验
11．4．1　检验的特点
11．4．2　检验重点和检验方案
11．4．3　简体外径残余变形测定
11．4．4　安全附件校验
11．4．5　综合评定
11．5　炼油催化装置再生器的检验
11．5．1　再生器内部构件的检查
11．5．2　再生器的主要易损部位
11．5．3　烟气酸露点腐蚀
11．5．4　变形
11．5．5　建议及对策
11．6　氨合成塔、尿素合成塔的检验
11．6．1　设备概述
11．6．2　设备简介
11．6．3　设备特点
11．6．4　检验的般内容
11．6．5 常见问题及检验重点
11．7　蒸压釜检验
11．7．1　概述
11．7．2　蒸压釜(以硅酸盐建筑制品为例)工作状态分析
11．7．3　蒸压釜常见缺陷及原因分析
11．7．4　蒸压釜检验
11．7．5　建议及对策
11．8　焦炭塔的定期检验
11．8．1　概述
11．8．2　焦炭塔的失效形式及特点
11．8．3　焦炭塔的定期检验
第12章　压力容器无损检测工艺
12．1　钢板的超声检测
12．1．1　技术要求
12．1．2　检测范围和检测灵敏度
12．1．3　扫查方式
12．1．4　缺陷的测定
12．1．5　缺陷评级
12．2　复合板的超声检测
12．2．1　技术要求
12．2．2　检测方法
12．2．3　未熔合、接合不良与接合良好的判别与测定
12．2．4　缺陷评级
12．3　钢锻件的超声检测
12．3．1　技术要求
12．3．2　扫描线比例与检测灵敏度调节
12．3．3　缺陷的测定
12．3．4　缺陷评级
12．4　堆焊层的检测
12．4．1　技术要求
12．4．2　探测面选择与检测灵敏度
12．4．3　缺陷的判别与测定
12．4．4　缺陷评级
12．5　对接焊缝的超声检测
12．5．1　技术要求
12．5．2　扫描线比例和检测灵敏度调节
12．5．3　扫查方式。
12．5．4缺陷位置及指示长度的测定
12．5．5　缺陷评级’
12．6 T形焊缝及管座角焊缝超声检测
12．6．1　T形焊缝的超声检测
12．6．2　管座角焊缝超声检测
12．7　奥氏体不锈钢焊缝的超声检测
12．7．1　奥氏体不锈钢焊缝超声检测的主要困难
12．7．2　奥氏体不锈钢焊缝检测方法
12．8　多层容器焊缝检测
12．8．1　多层容器焊缝的结构特点及检测主要难点
12．8．2　多层容器焊缝检测方法
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ASME+B31.12氢气管道标准简介
中国动力－Ｔ程学会Ｔ业气体专业委员会２００９ｆｆ：技术论坛论文集ＡＳＭＥＢ３１．１２氢气管道标准简介师俊邵汉增李广忠郑津洋?别海燕李翔（浙江大学化工机械研究所）摘要ｌ２００９年３月颁布的ＡＳＭＥＢ３１．１２氢气管道标准为氧气管道的设计、制造、装配和榆修提供了依据。关键词ｔ管道；氢脆：检测１．引言传统的煤炭、石油和天然气等化石燃料自大规模投入工业生产以来，给人类带来了环境污染、温室效应等诸多问题。为解决能源短缺、环境污染等门益严重的问题，实现经济的－ｎ『持续发展，人们开始寻找清洁的新能源。氯是地球上储量最丰富、分布最广的资源，且在使用中不造成环境污染，因此氧能被誉为２ｌ世纪的“清洁能源”Ｉｌ】。氢气Ｆ１前广泛应用于冶金、电子、化工、电力、轻工、玻璃等行业。随着科学技术的发展，氯燃料电池、氧内燃机等氧能的直接应用方式将会逐步得到推广。氧能要得到广泛应用，运输环节是关键。对于大量、长距离的氯气输送，丰要采用管道运输方式。氢气的长距离管道输送技术的应用已有６０余年的历史，在工业发达国家已有一定规模：欧洲大约有１５００ｋｉｎ输氧管；法Ｉ嗣和比利时之间建有世界最长的输氧管道，长约４００ｋｍ：美国现有的氢气管道长约７２０ｋｉｎＩｌ￣２】。虽然氢气管道输送已初具规模，但一直还没有相应的标准。２００８年１２）Ｊ，美国机械工程师协会通过了世界上第一套氢气管道标准ＡＳＭＥＢ３１．１２，并于２００９年３月颁布了该标准的第一版。Ｂ３１．１２标准将规范氯气管道的设计、制造、装配和检修，并对我国的氢气管道相关标准的制订和修订提供了参考。２．标准主要内容２．１适用范围ＡＳＭＥＢ３１．１２标准适用于氢气管道系统和氢气配送系统，内容涉及设计、建造、操作和维护等各个方面，可应用于发电站、工艺装置、精炼装置、运输装置、配送站以及汽车加气站等的管道系统。２．２主要内容标准分为ＩＪｑ部分：总贝ＪＪ（ＧｅｎｅｒａｌＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ），工业管道系统（ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＰｉｐｉｎｇ），管道线路（Ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ），附录（Ａｐｐｅｎｄｉｃｅｓ）。２．２．１总则介绍整个标准的基本要求，并提出适用于整个标准的～些定义和术语。总则的主要内容包括管道材料、焊接与热处理、检测与检验、操作与维护。（１）管道材料列出不同的管道材料进行比较，这些管材包括铸铁，碳钢，中、低合金钢，不锈钢，镍合金，铝合金，钛合金等。标准给出了各种管材的工作温度限制、冲击试验方法与合格标准，并列出各种管材作为内压管道的注意事项。（２）焊接与热处理详细说明了焊接与热处理的规范要求，对焊接与热处理的方法、步骤及合格标准进行了详细的介绍。对操作细节提出明确规定，包括冗件表面清理、焊件对准、焊接端口平缓过渡、焊缝补强、焊后加热与冷却、延迟热处理、局部热处理等。（３）检测与检验介绍了检测与检验的方法、要求。无损检测是这一部分的主要内容，标准详细介绍了无损检测的定义与分类。（４）操作与维护提出了操作与维护的注意事项，包括常规操作、维护计划、维护要求、泄漏调查、维修步骤、机械损伤处理、设备的废置、拆分与重新肩用等，并确立了质量控制与认证体系，其中国动力工程学会Ｔ业气体专业委员会２００９，ｆ：技术论坛论文集目的是保证各环节的质量达到标准与计划的要求。２．２．２工业管道系统工、ｆｋ管道系统部分涉及管道系统的组件、设计、制造、装配、安装、检查、检验和溅试等的要求，主要针对的是氢能工业应用领域，包括炼油厂、加油站、化工厂、发电站、半导体厂、低温产房、氢燃料设备及其他相关设备等。工业管道系统部分的主要内容有管道组件的承压设计、管道组件的工作要求、管道柔性分析、检测与检验。（１）管道组件的承压设计介绍了管道组件的设计压力、设计温度的确定方法，并重点介绍了管道各组件的设计标准和管道的应力分析、壁厚计算、开孔补强等的方法和注意事项，同时给出了动载衍作用Ｆ管道组件设计的注意事项。管道组件包括直管、弯管、支管、封盖、法兰和管坯等．（２）管道组件的工作要求明确提出了各管道组件的工作要求，涉及的组件包括阀门、螺栓连接和内螺纹孔、焊接接头、法兰接头、膨胀节、丝扣接头、钎焊接头及特殊接头等。标准指出应综合考虑管道材料、接头紧密度、机械强度、工作压力、工作温度和外部载荷等因素来选取合适的管道接头．（３）管道柔性分析重点对管道柔性分析过程进行了阐述，包括热膨胀数据的获得、弹性模量与泊松比的确定、许用应力的确定、位移应力的计算方法、合成弯曲应力的计算方法等，并简要介绍了增加管道柔性的方法。（４）检测与检验丰要介绍了无损检测、液址试验和气压试验。该部分无损检测的要求与总则相符，并针对不同受压情况与焊缝种类给出了具体的无损检测要求。：ｔ．，Ｊ夕，ｔ，标准对液压试验与气压试验的试验步骤与要求作了详细介绍，并明确给出了试验压力的确定方法。２．２．３管道线路这一部分针对民用背景，对氢气管线的管材选择、管道设计、管道安装和测试提出了具体要求，并重点介绍了支管连接补强、居住区氢气管道安装、管道检验、大然气管道转为氢气管道的注意事项。（１）支管连接补强详细介绍了支管连接补强的方法和相关事项，包括管道所需补强面积的计算方法、等面积补强的原则等。（２）居住区氢气管道安装重点介绍了民用建筑的修建与氢气管道安装的相互影响。标准按单位而积建筑物数最的多少将管道铺设区域分为四个等级，并针对各等级的特点对氧气管道安装作出了必要的限穰规定。如果氢气管道的铺设对周围建筑有潜在威胁，则需进行全而的风险评估。（３）管道榆验该部分主要针对管道装配完成后的检验。介绍了检验等级的划分和相应检验压力的确定，并根据各等级管道铺设区域的特点提出了相应的检验要求。（４）天然气管道转为氢气管道标准详细介绍了将已有的天然气管道转变为氯气管道的步骤与注意事项，包括对原管道的壁厚的验算，对管道各组件的检测等。２．２．４附录附录对标准的前三部分总则、工业管道系统、管道线路进行了补充说明。附录的内容包括强制性附录和非强制性附录。强制性附录共九个，其中附录五和附录八的内容还未给出，将在此版修订时进行完善，其它七个附录分别为地．卜氢气管道设备设计、ＡＳＭＥ引愿标准、管道防护措施、专业术语、技术咨询、气体泄漏与控制标准、金属管道许用应力和质量因数．非强制性附录有六个，分别为预防措施、应力评估的多种方法、管道测试的操作规程建议、管道门痕的应变估算、支管补强的计算实例、管道分支连接与外伸集管的规定。３．标准的特点３．１概念标准对氧气管道相关的莺要概念作了详细的介绍，并重点阐述了所述概念的作用机理，影响因素等，以说明所述概念对氢气管道工作性能的影响。‘１０９中国动力Ｔ程学会Ｔ业气体专业委员会２００９年技术论坛论文集在标准阐述的各概念中，氢脆是对氢气管道材料工作性能影响最突出的因素之一，标准对氨脆的概念与影响凶素作了全面系统的介绍，并将各种常用管道材料对氢脆的抗性进行比较，作为氢气管道选材的参考。金属材料的氧脆是指氯进入金属后，局部氧浓度达到饱和时，引起金属塑性下降、诱发裂纹或产生滞后断裂的现象ｐＪ。在碳钢和低合金钢的炼制、焊接过程以及表面腐蚀中，氢原予都存可能溶于钢铁中，ｌ酊这些溶入钢铁中的氧原予会导致金属产生粒问或晶问开裂，以及无征兆的裂断。氧脆的影响凶素有合金成分、加工方法、热处理工艺、氢分压、温度以及应变速率等。标准重点对管道强度、氢分压和温度的影响作了阐述。（Ｉ）标准指出同氯气接触的村料其强度越高，就越容易发乍氧脆。由于材料强度对氧脆有重要的影响作用，在涉及到氢气的结构设计中不仅要规定材料的最小屈服强度，还要规定其最大屈服强度以降低氢脆发生的概率。（２）氧气握力越高，氢分予碰撞总能量越高，即在裂纹表面上物理吸附、化学吸附并分解为原子氢的儿率越大。氢气压力增加，氢的溶解度增加，也增加了氢在裂纹尖端的富集，导致金属氧脆加剧１３１。（３）温度的变化会影响氢的气相传输速度、氢在金属表面的吸附、溶解以及在金属中的扩散１３Ｊ，不同合金氡脆最严晕的温度范围不同。标准提到氢脆虽然不可避免。但通过…些处理可以削弱氢脆的危害。氢脆通常在９５℃以下发牛，当温度上升到２３０℃以上时，金属中的氢原予可以被有效除去，凶此只要钢铁中没有物理伤痕，氢脆是可以逆转的。如电镀件的去氢都在２００～２４０℃的温度下，加热２一＇４ｈ可将绝大部分氧去除。另外，标准指出了各常用管道材料的抗氢脆性能。在常用管材中，奥氏体钢的抗氢脆性能好，并已成功用于高压氧气的储运，是良好的氧气管道材料；铝合金在干燥的氧气中有较高的抗氢脆性能，但在湿氢气中易发生氢脆；碳钢、低合金钢的抗氢脆性能…般，可用于运输氧气；除奥氏体不锈钢之外的高合金钢极易发生氢脆，不得用于运输氧气。３．２设计标准在确定管道设计准则时，引入了若干新概念，并将各相关系数的取值以表格形式列出，使管道的设计更为方便、准确、可靠，计算公式简洁明了．下而以工业管道部分中的管道设讣来举例说明。标准中内压管道的壁厚计算公式有：ｔｍ＝ｔ＋ｃＰＤ（１）（２）２（ＳＥＷＭｊ＋尸Ｙ）ＰＤｔ＝?－－?－－?－－－－－－－－－―－―．－―――－??－――－?―．一（３）２［ＳＥＷｌｆｆ＋Ｐ（Ｉ―Ｙ）】其中Ｃ是机械加工裕最与腐蚀裕最的总和，单位为ｍｍ；Ｄ是管道外径，单位为ｍｍ；￡是材料质量凶数，其值町在强制性附录表格ＩＸ．２或表格ＩＸ．３Ａ查得，单位为ｌ；尬是材料性能因数，可在强制性附录ＩＸＡ得，单位为ｌ；尸是管道内压（表压），单位为Ｐａ；＇，的取值在ｔ＜Ｄ／６时可由衷格ｌＰ．３．２查得，如果衷中没有则可通过插值法求得，当ｔ＞＿Ｄ／６时用公式’，＝（丹２ｃ）“Ｄ吲斗幻）求得，单位为ｌ；ｓ是应力值，各材料的应力值见强制性附录表格ｌＸ．１Ａ，单位为Ｐａ；ｔ是设计厚度，单位为ｍｍ；‰是最小要求厚度，单位为ｍｍ；∥是焊缝强度降低系数，是指在相同作用时间内，引起焊缝失效的名义应力与引起基材火效的名义应力的比值，可通过蠕变试验测得。对于试验中未测的数值，可由其线性关系用捅值法取值，单位为ｌ。对于ｒ＜Ｄ／６的内压直管道，其设计厚度应大于或等于公式（２）与（３）的计算值。对于ｔ冽６的内压直管道，其设计厚度应结合失效理论、疲劳效应和热应力求解。中国动力－Ｔ程学会Ｔ业气体专业委员会２００９年技术论坛论文集３．３操作ＡＳＭＥＢ３１．１２标准是一套针对氧气管道的专用压力管道规范，该标准依照其它ＡＳＭＥ标准（如ＡＳＭＥＢＰＶＣｏｄｅＳｅｃｔｉｏｎＶ［４１）的规定，结合氢气管道工作要求提出了详细、明确的操作规范。而我旧ｌｌｌ于没有专用性的氯气管道标准，在氧气管道相关标准中缺少明确、具体的操作要求，比如我国氢气管道相关标准对无损检测的具体要求较少，面ＡＳＭＥＢ３１．１２标准对无损检测的规定很全面。ＡＳＭＥＢ３１．１２标准规定以下ｊ种情况必须进行无损检测：（１）表格ＱＷ／Ｑ８．４２２［４】中的Ｐ．／Ｓ．Ｎｏ．３、４、５Ａ、５Ｂ和５ｃ等材料在热处理之后要进行无损检测；（２）对于支管连接，在补强之前必须进行无损检测；（３）制造和安装过程中的管道系统、管道组件、管道焊缝要按标准规定或工程设计的要求进行无损检测。无损柃测包括：外观榆测、ｘ光射线检测、超声波检测、渗透检测、磁粉检测和涡流检测等，其中外观检测、Ｘ光射线检测、渗透检测、磁粉检测在氢气管道检测中较常用。标准对无损检测方法作了如下规定：（１）高压氢气管道设计中，即压力大于４．１３４ＭＰａ的氢气管道，要求对其所有焊缝进行外观柃测：对接焊缝需进行１００％Ｘ光射线榆测，并在町能的情况下，在局部补强之前对支管焊缝也进行１００％Ｘ光射线检测；在不便进行射线检测的情况下，对所有的危焊缝和支管焊缝进行１００％渗透榆测或磁粉榆测。（２）中压氢气管道设计中，即压力大于１．０３３ＭＰａ、小于等于４．１３４ＭＰａ的氢气管道，要求对其所有焊缝进行外观柃测；在补强之前，对接焊缝需进行１０％Ｘ射线榆测，榆测范围大于等于６．３５ｃｍ，如果可以对支管焊缝进行射线检测，则对其进行１０％Ｘ射线检测，探伤范围大于等于１５．２４ｃｍ；所有的对接焊缝需进行２０％渗透检测或磁粉检测，检测范围在６．３５ｃｍ以内，当无法进行射线检测时，所有的支管焊缝和角焊缝需进行２０％渗透检测或磁粉检测，范围也在６．３５ｃｍ以内。（３）低压氢气管道设计中，即压力小于或等于１．０３３ＭＰａ的氢气管道，要求对其所有焊缝进行外观检测：在补强之前，对接焊缝连接要进行５％Ｘ射线检测，检测范围大于等于６．３５ｃｍ，如果可以对支管焊缝进行射线检测，则对其进行５％Ｘ射线检测，检测范围大于等于１５．２４ｃｍ；对不锈钢管材，所有的角焊缝、对接焊缝和支管焊缝要求达到１０％渗透检测，范围在６．３５ｃｍ以内。以上检测疗法中涉及到外观检测、Ｘ光射线检测、渗透检测、磁粉检测，标准对超声波检测和涡流检测另有规定。标准指出，超声波检测只有当工程设计中有明确规定时才会应用。超声波检测应满足以下要求：（ａ）应根据标准样品来制定校准标准，在遵循ＡＳＴＭＥ２１３ｐＪ的前提下，缴向伤痕样品的内外表面的伤口深度应小于或等于“０．１ｍｍ”和“试样厚度ｘ４％”这两者中的较大者，伤痕长度则不大于切口深度的１０倍；（ｂ）在进行焊缝补强之前，应根据ＡＳＴＭＥ２１３１５］补充要求Ｓｌ对管道进行环向检查；（Ｃ）当管道上的缺陷比样品严重时，则这段管道必须放弃使用。涡流检测只用于运输氢气的奥氏体不锈钢管材，其检测依照ＡＳＭＥＢＰＶＣｏｄｅＳｅｃｔｉｏｎＶ１４１的要求进行，此外还应满足下列要求：（ａ）对冷拔奥氏体不锈钢管道的纵向缺陷进行１００％涡流检测；（ｂ）应根据标准样品来制定校准标准，此样品缺口内表面伤痕深度要小于或等于“０．１ｍｍ”和“试样厚度×５％”这两者中的较大者，伤痕长度不大于６．４ｒａｍ；（ｃ）当管道上的缺陷比样品严重时，则这段管道必须放弃使用。３．４其它特点ＡＳＭＥＢ３１．１２标准的规定要求比较详细合理，但对一些参数的确定并没有作过多限制，能较好地满足生产要求。比如在确定氢气流速问题上，标准未作过多限制，可由设计人ｉ‘！根据工程实际需要确定方案。一‘般认为氢气易燃易爆，如果氢气管道中有铁锈、焊渣等杂物，它们被高速氢气流带动与管壁摩擦容易产牛火源，因此一些氧气管道相关规范对氧气流速的限制较多，如ＧＢ５０１７７．２００５ｔ６Ｊ规定，碳素钢管中设计压力大于３．０ＭＰａ时，最大流速为１０ｍ／ｓ：设计压力为１１１中国动力丁程学会＿Ｔ业气体专业委员会２００９年技术论坛论文煲０．１＂－３．０ＭＰａ时，最大流速为１５ｍ／ｓ：设计压力小于０．１ＭＰａ时，按允许压力降确定；不锈钢管中设计雎力为０．１，－－－０．３ＭＰａ时，最大流速町为２５ｍ／ｓ。但在理论上氢气管道不会发生爆炸。氢气发生燃烧和爆炸必须要有着火源，同时氢与空气或与氧混合形成处于爆炸极限范围内的可燃性混合物睁引。而氯气的爆炸极限是４％－７４．２％，在正常工作的氢气管道中，氧气体积含最极低，不在爆炸极限范围内，不会有爆炸的危险，昕且在氯气环境中，较难形成氧化铁铁锈。所以ＡＳＭＥＢ３Ｉ．１２未对氢气流速作过多的限制是比较合理的。但氢气流速也不宜过高，ＡＳＭＥＢ３Ｉ．１２指出过高流速会增加管系的振动和管道内的压力降，并导致管内腐蚀和过高的声压级，因此规定氢气流速不得超过腐蚀速率，并在强制性附录中列出了腐蚀速率的计算公式：１００公式中Ｇ是氢气比重（Ｏ．０６９５）；尸是最小管道压力，单位是Ｐａ；Ｒ是气体常数，其值等于８．３ＩＪ／（ｍｏｌ?Ｋ）；丁是气体温度，单何是Ｋ；‰是腐蚀速率，单位是ｍ／ｓ；Ｚ是指定温度、压力卜．的压缩系数，单位为ｌ。另外，标准指出氢气管道防泄漏和接地的技术措施还要继续加强，以确保安全生产与使用。４．结语ＡＳＭＥＢ３１．１２标准是美国国家标准，同时也是ｔｔｃ界上第一套氢气管道标准，该标准将对全世界的氢气管道相关标准带来莺大影响，并对我闷氯气管道标准的制订有重要的参考价值。ＡＳＭＥＢ３１．１２标准对管道材料的介绍详细，对管件的设计思路清晰，在管道制造、装配、检测、管理、维护等方而的规范要求总体上比较全而、细致、合理，并与ＡＳＭＥ标准中的其他规范相互联系，能较好地满足市场需要。与美阳相比，我陶还没有一套完整的氧气管道标准，而现有的氢气管道相关标准的规范要求不全而，难以满足生产需要。所以，我国应尽快制订一套氯气管道标准，将其作为独立发布的专用压力管道规范，并对各氯气管道相关规范进行统一的编制和修订，以形成一个既有针对性又有整体性的氢气管道规范体裂９Ｊ．致谢【ｌ】【２】【３】毛宗强．将氧气输送给用户【Ｊ１．太障１能报，２００７，（０４）：１８－２０．孙酣经，梁陶仑．氢的应Ｊ｜Ｊ、提纯及液氢输送技术【Ｊ１．低温与特气，１９９８，（０１）：２８－３５．陈瑞．郑津洋，徐平，开方明，刘鹏匕．金属材料常温高压氢脆研究进展【Ｊ】．太阳能报，２００８，（０４）：５０２．５０８．［４】ＡＳＭＥＢｏｉｌｅｒ＆ＰｒｅｓｓｕｒｅＶｅｓｓｅｌＣｏｄｅＳｅｃｔｉｏｎＶ－ＮｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅＥｘａｍｉｎａｔｉｏｎ【ｓ】．【５】ＡＳＴＭＥ２１３?０４，ＳｔａｎｄａｒｄＰｒａｃｔｉｃｅｆｏｒＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＴｅｓｔｉｎｇｏｆＭｅｔａｌＰｉｐｅａｎｄＴｕｂｉｎｇ［Ｓ］．【６】ＧＢ５０１７７－２００５《氢７Ｃ站设讣规范》【ｓ１．ｆ７】ＧＢ４９６２．２００８‘氧气使用安令技术规程》【ｓ】．【８】【９】ＧＢ／Ｔ３６３４．１．２００６《氢气第１部分工业氢》ＩＳｌ．鲁剑英．压力管道ｌＩｌ美标准粗析及探讨【Ｊ】．化工旌工技术，２０００，（０５）：１８－２１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｆｏｒＡＳＭＥ１１３１．１２ＨｙｄｒｏｇｅｎＰｉｐｉｎｇａｎｄＰｉｐｅｌｉｎｅｓＳｈｉＪｕｎＳｈａｏＨａｎｚｅｎｇＬｉＧｕａｎｇｚｈｏｎｇＺｈｅｎｇＪｉｎｙａｎｇＢｉｅＨａｉｙａｎＬｉＸｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｒｏｃｅｓｓＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＺｈｃｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：ＡＳＭＥＣＯＤＥｆｏｒＰｒｅｓｓｕｒｅＰｉｐｉｎｇ。Ｂ３１．１２ＨｙｄｒｏｇｅｎＰｉｐｉｎｇａｎｄＰｉｐｅｌｉｎｅｓｗａｓｒｅｌｅａｓｅｄｉｎＭａｒｃｈ２００９，中国动力Ｔ程学会Ｔ业气体专业委员会２００９｛；ｆ技术论坛论文集ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓｎｏｒｍａｔｉｖｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｄｅｓｉｇｎ．ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ．ａｓｓｅｍｂｌｙａｎｄｔｅｓｔｉｎｇｏｆｐｉｐｉｎｇ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＡＳＭＥＣＯＤＥＢ３１．１２ｂｒｉｅｆｌｙ，ａｎｄｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｃｏｄｅａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｔｈｒｏｕｇｈｃｏｎｃｅｐｔｓ．ｄｅｓｉｇｎｃｒｉｔｅｒｉａ．ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄＳｏｏｎ．ＳｏｍｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｕｓｅｒｓｏｆＡＳＭＥＣＯＤＥＢ３１．１２ａｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｉｐｉｎｇａｎｄｐｉｐｅｌｉｎｅｓ；ｈｙｄｒｏｇｅｎｅｍｂｒｉｔｔｌｅｍｅｎｔ；ｔｅｓｔｉｎｇ１１３
ASME B31.12氢气管道标准简介作者：作者单位：师俊， 邵汉增， 李广忠， 郑津洋， 别海燕， 李翔浙江大学化工机械研究所
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