8. 5 金属压力容器安全状况等级评定
8. 5. 1 评定原则
( 1 ) 安全状况等级根据压力容器检验结果综合评定， 以其中项目 等级最低者为评定等级；
( 2 ) 需要改造或者修理的压力容器， 按照改造或者修理结果进行安全状况等级评定；
( 3 ) 安全附件检验不合格的压力容器不允许投入使用。
8. 5. 2 材料问题
主要受压元件材料与原设计不符、 材质不明或者材质劣化时， 按照以下要求进行安全状况等级评定：
( 1 ) 用材与原设计不符， 如果材质清楚， 强度校核合格， 经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀) ， 检验人员认为可以安全使用的， 不影响定级； 如果使用中产生缺陷， 并且确认是用材不当所致， 可以定为 4 级或者 5 级；
( 2 ) 材质不明， 对于经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀) ， 强度校核合格的(按照同类材料的最低强度进行) ， 在常温下工作的一般压力容器， 可以定为 3 级或者 4 级； 液化石油气储罐定为 5 级；
( 3 ) 发现存在表面脱碳、 渗碳、 石墨化、 回火脆化等材质劣化现象以及蠕变、 高温氢腐蚀现象， 并且已经产生不可修复的缺陷或者损伤时， 根据损伤程度， 定为 4级或者 5 级； 如果损伤程度轻微， 能够确认在规定的操作条件下和检验周期内安全使用的， 可以定为 3 级。
8. 5. 3 结构问题
有不合理结构的， 按照以下要求评定安全状况等级：
( 1 ) 封头主要参数不符合相应产品标准， 但是经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀) ， 可以定为 2 级或者 3 级； 如果有缺陷， 可以根据相应的条款进行安全状况等级评定；
( 2 ) 封头与筒体的连接， 如果采用单面焊对接结构， 而且存在未焊透时， 按照本规程 8.5.10 的规定定级； 如果采用搭接结构， 可以定为 4 级或者 5 级； 不等厚度板(锻件) 对接接头， 未按照规定进行削薄(或者堆焊) 处理， 经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀) 的， 可以定为 3 级， 否则定为 4 级或者 5 级；
( 3 ) 焊缝布置不当、 “十” 字焊缝或者焊缝间距不符合产品标准的要求， 经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀) ， 可以定为 3 级； 如果查出新生缺陷，并且确认是由于焊缝布置不当引起的， 则定为 4 级或者 5 级；
( 4 ) 按照规定应当采用全焊透结构的角接焊缝或者接管角焊缝， 而没有采用全焊透结构的， 如果未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀) ， 可以定为 3 级， 否则定为 4 级或者 5 级；
( 5 ) 如果开孔位置不当， 经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀) ， 对于一般压力容器， 可以定为 2 级或者 3 级； 对于有特殊要求的压力容器， 可以定为 3级或者 4 级； 如果开孔的几何参数不符合产品标准的要求， 其计算和补强结构经过特殊考虑的， 不影响定级， 未作特殊考虑的， 可以定为 4 级或者 5 级。
8. 5. 4 表面裂纹及凹坑
内、 外表面不允许有裂纹。 如果有裂纹， 应当打磨消除， 打磨后形成的凹坑在
允许范围内的， 不影响定级； 否则， 应当补焊或者进行应力分析， 经过补焊合格或者应力分析结果表明不影响安全使用的， 可以定为 2 级或者 3 级。
裂纹打磨后形成凹坑的深度， 如果小于壁厚余量(壁厚余量 = 实测壁厚-名义厚度+ 腐蚀裕量) ， 则该凹坑允许存在。 否则， 将凹坑按照其外接矩形规则化为长轴长度、 短轴长度及深度分别为 2 A ( mm ) 、 2 B ( mm ) 及 C ( mm ) 的半椭球形凹坑， 计算无量纲参数G0 ， 如果G0 ＜ 0.10 ， 则该凹坑在允许范围内。
进行无量纲参数计算的凹坑应当满足如下条件：
( 1 ) 凹坑表面光滑、 过渡平缓， 凹坑半宽 B 不小于凹坑深度 C 的 3 倍， 并且其周围无其他表面缺陷或者埋藏缺陷；
( 2 ) 凹坑不靠近几何不连续或者存在尖锐棱角的区域；
( 3 ) 压力容器不承受外压或者疲劳载荷；
( 4 ) T/R 小于 0.18 的薄壁圆筒壳或者 T/R 小于 0.10 的薄壁球壳；
( 5 ) 材料满足压力容器设计规定， 未发现劣化；
( 6 ) 凹坑深度 C 小于壁厚 T 的 1/3 并且小于 12mm ， 坑底最小厚度( T - C ) 不小于3mm ；
( 7 ) 凹坑半长 A ≤ 1.4 RT 。
凹坑缺陷无量纲参数按照公式( 8-1 ) 计算。( 8-1 )
式中：
T—— 凹坑所在部位压力容器的壁厚(取实测壁厚减去至下次检验日 期的腐蚀量) ， mm ；
R—— 压力容器平均半径， mm 。
8. 5. 5 变形、 机械接触损伤、 工卡具焊迹及电弧灼伤变形、 机械接触损伤、 工卡具焊迹、 电弧灼伤等， 按照以下要求评定安全状况等级：
( 1 ) 变形不处理不影响安全的， 不影响定级； 根据变形原因分析， 不能满足强度和安全要求的， 可以定为 4 级或者 5 级；
( 2 ) 机械接触损伤、 工卡具焊迹、 电弧灼伤等， 打磨后按照本规程 8.5.4 的规定定级。
8. 5. 6 咬边
内表面焊缝咬边深度不超过 0.5mm 、 咬边连续长度不超过 100mm ， 并且焊缝两侧咬边总长度不超过该焊缝长度的 10 %时； 外表面焊缝咬边深度不超过 1.0mm 、 咬边连续长度不超过 100mm ， 并且焊缝两侧咬边总长度不超过该焊缝长度的 15 %时，按照以下要求评定其安全状况等级：
( 1 ) 一般压力容器不影响定级， 超过时应当予以修复；
( 2 ) 有特殊要求的压力容器， 检验时如果未查出新生缺陷(例如焊趾裂纹) ， 可以定为 2 级或者 3 级； 查出新生缺陷或者超过本条要求的， 应当予以修复。
低温压力容器不允许有焊缝咬边。
8. 5. 7 腐蚀
有腐蚀的压力容器， 按照以下要求评定安全状况等级：
( 1 ) 分散的点腐蚀， 如果腐蚀深度不超过名义壁厚扣除腐蚀裕量后的 1/3 ， 不影响定级； 如果在任意 200mm 直径的范围内， 点腐蚀的面积之和不超过 4500mm 2 ， 或者沿任一直线的点腐蚀长度之和不超过 50mm ， 不影响定级；
( 2 ) 均匀腐蚀， 如果按照剩余壁厚(实测壁厚最小值减去至下次检验期的腐蚀量)强度校核合格的， 不影响定级； 经过补焊合格的， 可以定为 2 级或者 3 级；
( 3 ) 局部腐蚀， 腐蚀深度超过壁厚余量的， 应当确定腐蚀坑形状和尺寸， 并且充分考虑检验周期内腐蚀坑尺寸的变化， 可以按照本规程 8.5.4 的规定定级；
( 4 ) 对内衬和复合板压力容器， 腐蚀深度不超过衬板或者覆材厚度 1/2 的不影响定级， 否则应当定为 3 级或者 4 级。
8. 5. 8 环境开裂和机械损伤
存在环境开裂倾向或者产生机械损伤现象的压力容器， 发现裂纹， 应当打磨消除， 并且按照本规程 8.5.4 的要求进行处理， 可以满足在规定的操作条件下和检验周期内安全使用要求的， 定为 3 级， 否则定为 4 级或者 5 级。
8. 5. 9 错边量和棱角度
错边量和棱角 度超出 产品标准要求， 根据以下具体情况综合评定安全状况等级：
( 1 ) 错边量和棱角度尺寸在表 8-1 范围内， 压力容器不承受疲劳载荷并且该部位不存在裂纹、 未熔合、 未焊透等缺陷时， 可以定为 2 级或者 3 级；
表 8-1 错边量和棱角度尺寸范围
( 2 ) 错边量和棱角度不在表 8-1 范围内， 或者在表 8-1 范围内的压力容器承受疲劳载荷或者该部位伴有未熔合、 未焊透等缺陷时， 应当通过应力分析， 确定能否继续使用； 在规定的操作条件下和检验周期内， 能安全使用的定为 3 级或者 4 级。
8. 5. 1 0 焊缝埋藏缺陷
相应压力容器产品标准允许的焊缝埋藏缺陷， 不影响定级； 超出相应产品标准的， 按照以下要求评定安全状况等级：
( 1 ) 单个圆形缺陷的长径大于壁厚的 1/2 或者大于 9mm ， 定为 4 级或者 5 级； 圆形缺陷的长径小于壁厚的 1/2 并且小于 9mm ， 其相应的安全状况等级评定见表 8-2 和
表 8-3 ；
( 2 ) 非圆形缺陷与相应的安全状况等级评定， 见表 8-4 和表 8-5 ；
( 3 ) 如果能采用有效方式确认缺陷是非活动的， 则表 8-4 、 表 8-5 中的缺陷长度容限值可以增加 50 %。
8. 5. 1 1 母材分层
母材有分层的， 按照以下要求评定安全状况等级：
( 1 ) 与自 由表面平行的分层， 不影响定级；
( 2 ) 与自 由表面夹角小于 10 ° 的分层， 可以定为 2 级或者 3 级；
( 3 ) 与自 由表面夹角大于或者等于 10 ° 的分层， 检验人员可以采用其他检测或者分析方法进行综合判定， 确认分层不影响压力容器安全使用的， 可以定为 3 级，否则定为 4 级或者 5 级。
8. 5. 1 2 鼓包
使用过程中产生的鼓包， 应当查明原因， 判断其稳定状况， 如果能查清鼓包的起因并且确定其不再扩展， 不影响压力容器安全使用的， 可以定为 3 级； 无法查清起因时， 或者虽查明原因但是仍然会继续扩展的， 定为 4 级或者 5 级。
8. 5. 1 3 绝热性能
固定式真空绝热压力容器， 真空度及日 蒸发率测量结果在表 8-6 范围内， 不影响定级； 大于表 8-6 规定指标， 但不超出其 2 倍时， 可以定为 3 级或者 4 级； 否则定为 4 级或者 5 级。
表 8-6 真空度及日蒸发率测量
8. 5. 1 4 耐压试验
属于压力容器本身原因， 导致耐压试验不合格的， 可以定为 5 级。
8. 5. 1 5 超高压容器评级专项要求
符合下列情况之一的超高压容器应当定为 5 级：
( 1 ) 主要受压元件材质不清；
( 2 ) 主要受压元件内、 外表面发现裂纹， 未做修磨和修磨后强度校核不能满足要求；
( 3 ) 主要受压元件发现穿透性裂纹；
( 4 ) 主要受压元件材质发生劣化， 已无法安全运行；
( 5 ) 存在其他严重缺陷(例如筒体局部或者整体严重变形、 存在发生扩展的埋藏缺陷等) ， 已经无法安全运行。
原作者：各部委
来 源：网络
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