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第1篇 概论2

第1章 压力容器检验检测的意义及发展方向2

1.1 压力容器检验检测的意义2

1.2 压力容器检验检测的发展方向2

1.2.1 检测技术的发展方向3

1.2.2 检验基础理论的发展方向3

第2章 压力容器检验检测的种类及法规标准体系5

2.1 压力容器检验检测的分类5

2.1.1 投用前的检验5

2.1.2 在役检验6

2.1.3 基于风险的检验（RBI）7

2.2 我国特种设备法规标准体系8

2.2.1 特种设备法规标准体系8

2.2.2 压力容器检验检测法规标准9

第3章 压力容器检验检测机构、人员及装备10

3.1 特种设备检验检测机构、人员概念及基本要求10

3.1.1 特种设备检验检测机构、人员概念10

3.1.2 《特种设备安全法》对特种设备检验检测的基本要求10

3.2 压力容器检验检测机构、人员及装备要求11

3.2.1 压力容器检验机构的核准项目及核准要求12

3.2.2 压力容器检验人员考核要求18

第2篇 压力容器制造检验20

第4章 材料验收与检验20

4.1 材料质量控制系统20

4.1.1 材料质量控制系统的建立和运行20

4.1.2 材料的质量控制21

4.2 压力容器用材基本要求23

4.2.1 压力容器用材的通用要求24

4.2.2 产品标准对压力容器用材要求25

4.2.3 法规对压力容器用材要求27

4.3 材料的验收和复验31

4.3.1 原材料的进厂验收原则31

4.3.2 主要受压元件验收的通用要求31

4.3.3 外协件、外购件的验收32

4.3.4 焊材的验收33

4.3.5 境外牌号材料和新材料的验收33

4.3.6 其他金属材料验收的特殊要求33

4.3.7 材料的复验35

4.4 制造过程中材料的检验35

4.4.1 材料代用35

4.4.2 材料标记移植35

第5章 成形与装配37

5.1 常用成形工艺及其质量控制37

5.1.1 冷成形与热成形37

5.1.2 筒体弯卷成形38

5.1.3 封头成形41

5.2 组对装配工艺及质量控制46

5.3 成形与装配的检验48

5.3.1 外观检验48

5.3.2 几何尺寸49

第6章 焊接质量控制与检验58

6.1 焊接质量控制与检验基本内容58

6.1.1 焊接质量控制与检验的主要程序及内容58

6.1.2 焊接质量检验方式58

6.2 焊接材料质量控制与检验61

6.2.1 焊材库要求61

6.2.2 出入库及库存61

6.2.3 焊接材料使用过程中的管理62

6.3 焊接工艺质量控制与检验62

6.3.1 焊接工艺评定63

6.3.2 焊接工艺规程65

6.3.3 焊接作业指导书（WWI）68

6.4 焊接人员管理70

6.4.1 焊接人员档案70

6.4.2 焊接操作人员培训考核71

6.4.3 焊工资格审查71

6.4.4 焊工钢印72

6.5 焊接过程质量控制与检验73

6.5.1 焊接前的准备73

6.5.2 焊接过程的质量控制75

6.6 焊接后的质量检验79

6.6.1 焊接缺陷80

6.6.2 焊缝的外观检验90

6.6.3 焊接质量检验91

6.6.4 产品焊接试件92

6.6.5 焊缝返修93

第7章 热处理质量控制与检验95

7.1 概述95

7.1.1 压力容器制造热处理的作用95

7.1.2 热处理质量控制与检验的内容及程序95

7.2 热处理基础条件质量控制97

7.2.1 热处理设备及仪表的技术要求97

7.2.2 热处理工艺材料的技术要求102

7.2.3 热处理人员和作业环境的技术要求103

7.3 热处理前的质量控制103

7.3.1 热处理零件设计的质量控制103

7.3.2 热处理工艺设计的质量控制109

7.3.3 原材料的质量控制110

7.3.4 热处理参数的选择111

7.4 热处理过程中的质量控制112

7.4.1 热处理前的准备112

7.4.2 压力容器制造热处理过程控制113

7.5 热处理质量的检验方法116

7.5.1 化学成分检验116

7.5.2 金属材料宏观检验与组织分析117

第8章 无损检测121

8.1 无损检测质量控制121

8.2 无损检测方法及选择126

8.2.1 无损检测方法的选择126

8.2.2 无损检测新技术的使用127

8.3 无损检测的实施127

8.3.1 无损检测实施的要求128

8.3.2 材料、零部件的无损检测129

8.3.3 制造过程中的无损检测131

8.3.4 产品的无损检测131

8.3.5 无损检测实施案例131

第9章 压力容器出厂要求138

9.1 出厂资料138

9.1.1 容器竣工图138

9.1.2 容器产品合格证138

9.1.3 产品数据表139

9.1.4 产品质量证明文件140

9.2 产品铭牌140

9.3 容器的涂敷与运输包装142

9.3.1 表面准备142

9.3.2 油漆的选用142

9.3.3 油漆涂敷142

9.3.4 设备包装143

9.3.5 发货标志143

第10章 典型压力容器制造及检验技术144

10.1 加氢反应器制造及检验技术144

10.1.1 加氢工艺及设备144

10.1.2 加氢反应器使用中的问题145

10.1.3 加氢反应器的主体材料147

10.1.4 主体的焊接156

10.1.5 堆焊160

10.1.6 中间及焊后热处理168

10.1.7 制造过程中的检验及试验172

10.2 多层包扎结构的尿素合成塔制造及检验技术178

10.2.1 尿素工艺及设备178

10.2.2 尿素设备腐蚀179

10.2.3 尿素合成塔设备结构180

10.2.4 尿素合成塔主体材料183

10.2.5 尿素合成塔制造与检验技术要求187

10.2.6 尿素合成塔典型问题194

10.3 制冷装置用压力制造及检验技术199

10.3.1 制冷系统组成及工作原理199

10.3.2 制冷装置用压力容器设备200

10.3.3 腐蚀201

10.3.4 制冷装置用压力容器的材料203

10.3.5 制造与检验206

10.4 医用氧舱监督检验212

10.4.1 概述212

10.4.2 医用氧舱的结构特点213

10.4.3 医用氧舱制造、安装检验215

10.4.4 氧舱制造、安装监督检验219

第3篇 在役检验236

第11章 压力容器定期检验前的准备工作236

11.1 使用单位和检验单位的准备236

11.1.1 使用单位的准备工作236

11.1.2 检验单位的准备工作236

11.1.3 现场调查237

11.2 检验方案的制定238

11.3 现场安全准备工作239

11.4 其他安全事项242

11.4.1 耐压试验和气密性试验242

11.4.2 快开门式压力容器242

11.4.3 液化石油气容器242

11.5 常见有害介质的安全防护243

11.5.1 烃类蒸气243

11.5.2 液态烃244

11.5.3 硫化氢244

11.5.4 硫化铁244

11.5.5 其他有害物质244

11.6 HSE作业计划书244

11.6.1 政策和目标245

11.6.2 作业项目概况245

11.6.3 压力容器检验作业初始风险评价报告245

第12章 压力容器定期检验项目247

12.1 宏观检验247

12.1.1 宏观检验的目的及作用247

12.1.2 宏观检验的内容247

12.1.3 宏观检验缺陷的处理249

12.2 壁厚测定250

12.2.1 壁厚测定的内容250

12.2.2 超声波测厚仪250

12.2.3 超声波测厚仪的测试与校准253

12.2.4 压力容器壁厚测量254

12.2.5 壁厚测量中常见问题255

12.3 无损检测258

12.3.1 概述258

12.3.2 表面缺陷无损检测259

12.3.3 埋藏缺陷无损检测263

12.3.4 换热管（反应管）无损检测273

12.3.5 从外部检测内部的无损检测方法274

12.4 强度校核276

12.4.1 强度校核的理论基础277

12.4.2 典型容器的强度校核279

12.4.3 在役压力容器强度校核的注意事项281

12.4.4 压力容器的其他校核方法283

12.5 耐压试验288

12.5.1 耐压试验的目的及作用288

12.5.2 试验介质289

12.5.3 试验温度290

12.5.4 试验压力290

12.5.5 试验程序和要求292

12.5.6 不宜做耐压试验的几种情况295

12.6 泄漏试验296

12.6.1 气密性试验296

12.6.2 氨检漏试验296

12.6.3 氦检漏试验298

12.6.4 卤素检漏试验302

第13章 理化检验304

13.1 概述304

13.2 硬度测定305

13.2.1 硬度定义及硬度检测意义305

13.2.2 硬度检验方法306

13.2.3 布氏硬度307

13.2.4 洛氏硬度308

13.2.5 维氏硬度310

13.2.6 里氏硬度试验312

13.2.7 超声波硬度测试315

13.2.8 各种硬度值的换算及与其他力学性能的关系317

13.3 金相检验320

13.3.1 金相检验的目的及作用320

13.3.2 压力容器用钢板金相组织特点320

13.3.3 钢的宏观检验324

13.3.4 金相显微组织检验324

13.3.5 在用压力容器材料金相组织中常见缺陷及检验329

13.3.6 现场金相试样的制备334

13.4 化学成分分析335

13.4.1 化学分析概述335

13.4.2 分析试样的制备和前处理336

13.4.3 传统化学分析法337

13.4.4 其他实验室分析方法339

13.4.5 适用于在役设备的仪器分析方法340

13.4.6 分析方法的选择341

13.5 铁素体含量测定342

13.5.1 不锈钢中铁素体的作用342

13.5.2 铁素体含量的控制及测量343

第14章 安全状况等级评定347

14.1 压力容器安全状况等级评定的目的和意义347

14.2 压力容器安全状况等级评定的规定348

14.2.1 金属压力容器348

14.2.2 非金属压力容器352

14.3 压力容器安全状况等级评定的技术和管理基础354

14.3.1 压力容器安全状况等级评定的原则354

14.3.2 材料与压力容器安全状况等级评定354

14.3.3 结构与压力容器安全状况等级评定355

14.3.4 缺陷与压力容器安全状况等级评定356

14.3.5 其他因素与压力容器安全状况等级评定369

14.4 合于使用评价371

14.4.1 合于使用评价的目的和要求371

14.4.2 合于使用评价方法及评价准备372

14.4.3 断裂与塑性失效评定373

14.4.4 疲劳失效评定386

第15章 压力容器在线检验392

15.1 压力容器在线检验的目的392

15.2 在线检验部位393

15.3 压力容器在线检验检测方法的选择393

15.4 在线检验时机395

15.5 在线检验管理395

第16章 典型压力容器的检验397

16.1 炼油催化装置再生器的检验397

16.1.1 检验的一般内容397

16.1.2 检验的重点部位398

16.1.3 常见的损伤模式399

16.1.4 检验实例400

16.2 加氢反应器的检验401

16.2.1 加氢反应器的失效模式402

16.2.2 加氢反应器的检验406

16.3 液化石油气储罐的检验409

16.3.1 液化石油气储罐的使用特点及失效模式409

16.3.2 液化石油气储罐的检验414

16.4 焦炭塔的检验415

16.4.1 焦炭塔的使用特点415

16.4.2 焦炭塔的失效模式416

16.4.3 焦炭塔的检验417

16.4.4 新型焦炭塔简介419

16.5 汽车罐车的检验419

16.5.1 汽车罐车类型及特点419

16.5.2 汽车罐车的定期检验419

16.5.3 罐车常见缺陷及处理方法423

16.5.4 罐车的检验案例427

16.6 球罐的检验428

16.6.1 球罐的结构特点及常见缺陷428

16.6.2 球罐的体验429

16.6.3 安全状况等级评定434

16.6.4 检验案例436

16.7 长管拖车、管束式集装箱的检验437

16.7.1 结构特点437

16.7.2 检验流程及检验周期438

16.7.3 定期检验前的准备工作439

16.7.4 检验过程440

16.7.5 检验结果评定445

16.7.6 检验案例446

16.8 蒸压釜的检验449

16.8.1 蒸压釜的特点450

16.8.2 蒸压釜的常见缺陷451

16.8.3 蒸压釜的检验453

16.8.4 检验案例454

16.9 壳牌（Shell）气化炉的检测455

16.9.1 气化炉的失效特点456

16.9.2 检测要点458

16.9.3 失效案例分析459

16.10 气瓶的检验464

16.10.1 定期检验的周期、项目和工艺流程464

16.10.2 检验要求及方法465

16.10.3 检验结果评定469

第4篇 无损检测472

第17章 无损检测技术基础472

17.1 无损检测的定义与分类472

17.2 无损检测的目的和作用473

17.3 无损检测的应用特点474

17.4 无损检测人员476

17.5 无损检测标准477

第18章 常用无损检测技术478

18.1 射线检测478

18.1.1 射线胶片照相法的原理478

18.1.2 射线检测设备479

18.1.3 射线胶片照相法工艺要点480

18.1.4 射线的安全防护483

18.1.5 射线胶片照相法的适用范围及特点484

18.2 超声检测484

18.2.1 超声检测原理485

18.2.2 试块486

18.2.3 超声检测工艺要点488

18.2.4 超声检测的适用范围及特点489

18.3 磁粉检测490

18.3.1 磁粉检测原理490

18.3.2 磁粉检测设备和器材491

18.3.3 磁粉检测工艺要点493

18.3.4 磁粉检测的适用范围及特点494

18.4 渗透检测495

18.4.1 渗透检测的原理及分类495

18.4.2 渗透检测工艺要点496

18.4.3 渗透检测的安全管理497

18.4.4 渗透检测的适用范围及特点498

18.5 涡流检测498

18.5.1 涡流检测的原理498

18.5.2 涡流检测仪器和探头499

18.5.3 涡流检测工艺要点499

18.5.4 涡流检测的适用范围及特点500

18.6 目视检测500

18.6.1 目视检测的基本方法501

18.6.2 目视检测的相关标准502

18.6.3 目视检测工具504

18.7 声发射检测505

18.7.1 声发射检测的原理、特点及应用505

18.7.2 声发射检测主要设备508

18.7.3 声发射检测标准511

18.7.4 压力容器声发射检测步骤512

18.7.5 检验案例514

18.8 衍射时差法（TOFD）超声检测516

18.8.1 TOFD技术的原理516

18.8.2 TOFD检测仪器522

18.8.3 TOFD检测工艺要点524

18.8.4 典型缺陷图谱分析527

18.8.5 TOFD技术的特点及应用531

18.9 超声相控阵检测532

18.9.1 超声相控阵检测原理532

18.9.2 相控阵设备534

18.9.3 相控阵的优点534

18.9.4 相控阵检测的应用535

18.10 射线数字成像检测535

18.10.1 典型射线数字成像检测方法及其原理535

18.10.2 射线数字成像检测图像评定的影响因素539

18.10.3 射线数字成像检测工艺及典型应用541

18.10.4 射线数字成像检测标准545

第5篇 基于风险的检验548

第19章 基于风险的检验方法介绍548

19.1 RBI的概念548

19.2 RBI工作过程和内容549

19.2.1 数据收集550

19.2.2 损伤机理和失效模式识别550

19.2.3 失效概率的计算550

19.2.4 失效后果的计算551

19.2.5 风险计算551

19.2.6 风险可接受准则和风险矩阵551

19.2.7 建立检验策略552

19.2.8 再评估552

19.3 RBI分析方法种类553

19.3.1 定性分析方法553

19.3.2 定量分析方法555

19.3.3 半定量分析方法558

第20章 数据收集559

20.1 装置划分区域559

20.2 工厂及装置整体数据收集561

20.3 设备数据的收集561

20.4 管道数据收集566

20.5 物流数据收集567

2.5.1 划分物流回路（存量组）567

20.5.2 标注物流567

20.5.3 建立物流数据569

20.6 数据的审核和录入570

20.7 腐蚀回路划分572

第21章 失效可能性分析574

21.1 管理系统评估574

21.2 腐蚀失效计算574

21.2.1 减薄575

21.2.2 应力腐蚀开裂577

21.2.3 高温氢蚀（HTHA）579

21.2.4 炉管失效可能性分析580

21.2.5 管道机械疲劳580

21.2.6 衬里581

21.2.7 外部腐蚀582

21.2.8 脆性断裂583

21.3 结构复杂性分析583

第22章 后果和检验策略584

22.1 失效后果584

22.1.1 后果分析的数据和流程584

22.1.2 后果的计算585

22.2 检验策略586

22.2.1 检验时间和范围587

22.2.2 检验类型和检验有效性588

22.3 RBI的数据保存维护592

第23章 典型装置检验案例——乙烯裂解装置的RBI检验595

23.1 生产工艺595

23.2 乙烯装置损伤机理分析595

23.3 裂解炉管损伤机理分析597

23.4 乙烯装置风险分析结果597

23.5 RBI分析建议603

参考文献604