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1、1 2 锅 炉 压 力 容 器 安 全 技 术 2 0 0 1年 第 5期 压力管道波纹膨胀节设计制造中 若 干 问 题 的 探 讨 陈 坤 摘要提 出了压 力 管道 用 波纹 膨胀 节在 设 计 、制 造过 程 中存 在 的一 些 问题 ，并针 对这 些 问 题 作 了探 讨 ，以供 压 力管道 用波 纹 膨 胀 节的 设 计 、制 造 、使 用 单住 参 考 。 关键 词波 纹 膨胀 节波 纹 管管坯焊 接 工艺 评定压 力 管道 上 海 市 闵 行 区 锅 炉 压 力 容 器 检 验 所 对 中 美 合 资 上 海 某 化 工 企业 扩 建 工 程 的 压 力 管 道 安 装 进 行 了
2、监 检 。 工 程 投 资 3 0 0 0万 美 金 ， 管 道 特 点 是 乙 类 危 险 介 质 的 管 道 多 ，最 大 管 径 为 I 5 0 0i i l m，最 高 温 度 为 8 0 0C，管 道 所 用 的波 纹 膨 胀 节 ，有 好 几 十 个 。从 监 检 中 看 这 些 波 纹 膨 胀 节 从 设 计 到 制 造 存 在 不 少 问 题 ， 波 纹 膨 胀 节 达 不 到 压 力 管 道 的 技 术 要 求 ，造 成 了 大 量 返 工 。 1 波 纹 膨 胀 节 设 计 问题 波 纹 膨 胀 节 是 按 GB T1 2 7 7 7 9 1 金 属 波 纹 磅 胀 节 通
3、 用 技 术 条 件 设 计 制 造 的 。该 标 准 适 用 压 力 管 道 和 一 般 管 道 ，技 术 要 求 的 可缩 性 非 常 大 。 由于 波 纹 膨 胀 节 未 能 同 时 满 足 压 力 管道 的 施 工 及 验 收 规 范 、 压 力 管 道 的 设 计 图纸 要 求 及 管 道 制造 安 装 过 程 中 的 工 艺 要 求 ，从 而 造 成 了大 量 返 工 。 ( 1 )设 计 图 纸 的 技 术 要 求 存 在 以 下 问题 因压 力 管 道 用 的波 纹 膨 胀 节 目前 没 有 专 门 的 标 准 ，所 以设 计 图 纸 执 行 的 标 准 、 规 范 和 特 殊
4、 要 求 必 须 写 清 楚 。 即 除 GB T1 2 7 7 7 标 准 还 必须 按 GB 5 0 2 3 5或 S H3 O 5 1 、 压 力 管 道 安 全 管 理 与 监 察 规 定 制造 、试 验 、验 收 。 GB5 0 2 3 5和 S H3 0 5 1是 压 力 管 道 的施 工 及验 收规 范 由 于 某 波纹 管 膨 胀 节 的 设计 仅 要求 收稿 日期 1 2 0 0 1 0 7 0 3 按 GB T1 2 7 7 7 9 1标 准 制 造 和 验 收 ， 这 样 的膨 胀 节 肯 定 不 能 满 足 压 力 管 道 的要 求 。 ( 2 ) 探 伤 问 题 GB
5、 T1 2 7 7 7 9 1规 定 ，根 据 使 用 要 求 ，供 需双方 可执议 决定 是否对 焊缝 进行 射 线拍 片及拍 片数量 ，波纹 管管坯 焊缝 进行 射 线 拍 片 时 应 达 到 GB3 3 2 3中 的 级 要 求 由 于用 户 负 责 订 货 的采 购 员 对压 力 管道 的 要 求 不太 了解 ，而 图样对 波纹 膨胀节 没有要 求 射 线 探 伤 ， 仅 标 明 了 介 质 属 于 乙 类危 险 介 质 ， 属 于压 力 管 道 范 围 。 因 而 制 造 单 位 没 有 拍 片 。 这 样制造 出来 的膨胀节 是不 可能符 合压 力管 道 要 求 的 ，返 工 在
6、所 难 免 。 GB T1 2 7 7 7 9 1标 准 还 规 定 对 波 纹 管 道 坯 板 厚 小 于 2 mm 时 参 照 GB 3 3 2 3中 的 级 要 求 。GB 3 3 2 3标 准 规 定 I级 焊 缝 应 无 裂 纹 、 未 熔 合 、 未 焊 透 。 也 就 是 说 允 许 大 于 、 等 于 4 mI n 的条 状 夹 渣 存 在 。试 想 板 厚 2 mI n 以 下 的 对 接 焊 缝 中 允 许 4 I n m 长 的 条 状 夹 渣 ， 笔 者 认 为 不 合 情 理 ， 在 实 际 使 用 中 也 是 很 危 险 的 。实 际 上 制造 单 位 也 是 无
7、法执 行 这 个 标 准 由 于 无 法 执 行 往 往 不 照 片 。 对 于 压 力 管 道 来 说 这 往 往 是 造 成 事 故 的 原 因 之一 。笔 者 认 为 波 纹 管 管 坯 在 板 厚 小 于 2 I n m 时 可 执 行 GBI 6 7 4 9 9 7 压 力 容 器 波 形 膨 胀 节 附 录 B 不 锈钢 薄 板 焊缝 射 线 探 伤 质 量 分 级 。 该 标 准 对 于 板 厚 小 于 2 mm 以 下 的焊 缝 的 探 伤 工 艺 、 底 片 质 量 、 质 量 分 级 都 作 了 具 体 的 规 定 ， 维普资讯 http:/ 2 0 0 1年 第 5期 锅
8、 炉 压 力 容 器 安 全 技 术 l 3 比较科 学 ， 也容 易执行 。 笔 者 认 为 对 射 线 探 伤 应 定 为 ：波纹 管 管 坯 对 接 焊 缝 1 0 0 射 线 探 伤 ， 端 管 、 中间 管 的 探伤 比例应按 压力 管道 的探伤 比例( 特 殊情 况 还 应 按 安 装 工 艺 要 求 执 行 。 例 如 ： GB 5 0 2 3 5 - 9 7中 7 5 1 2条 )且 不 小 于 每 条 焊 缝 2 0 ， 且 不 小 于 2 5 0 I l l n l 。 透 照 质 量 不 应 低 于 GB3 3 2 3 AB 级 ，1 0 0 探 伤 的 合 格 级 别
9、为 I缎 ，局 部 探 伤 台 格 级 别 为 级 ，板 厚 小 于 2mm 时 按 GB1 6 7 4 9 一 g 7附 录 B 执行 ( 3 ) 压 力 试 验 问题 GB T1 2 7 7 7 9 1标 准 中 4 4 1 1膨 胀 节 的 试 验 压 力 按 下 式 确 定 ： r Pr 1 5 P L0J 也 就 是 说 气 压试 验 也 按 照该 公 式 做( 制 造 厂 作 气 压 试 验 时 实 际 也 用 该 公 式 ) 。 这 显 然 不 合 理 ，且 存 在 危 险 性 。GB5 0 2 3 5 - 9 7标 准 第 7 5 4 1条 规 定 ：气 压 试 验 压力 为
10、设 计 压 力 的 1 1 5倍 ，当 管 道 设 计 压 力 太 于 O 6 MP a 时 必 须 有 设 计 文 件 规 定 或 经 建 设 单 位 同 意 。 而 S H3 5 0 1 - 9 7标 准 中第 6 1 5条规 定 ：气 体 试 验 压 力 为 设计 压 力 的 1 1 5倍 。第 6 1 6 条 规 定 ：设 计 温 度 高 于 2 0 0 C的 管 道 试 验 压 r 力 ，按公 式 Pr =1 1 5 P F L = v A 气体 压力 试验 L A 有 较 大 的 危 险 性 ，在 同 一 试 验 压 力 时 ， 它 的 贮 能 要 比液 体 压 力 试 验 时 太
11、 几 百 倍 甚 至 几 千 倍 。 所 以 对 气 压 试 验 必 须 高 度 重 视 ， 且 GB5 0 2 3 5 和 S A3 5 0 1两标 准 中都 规 定 了 一 些 限 制 条 件 ， 特别 是 对 试 验 温 度 都 作 同 样 规 定 ： 试 验 温 度 必 须 高 于 金 属 材 料 的 脆 性 转 变温度 。所 以笔者认 为 波纹膨 胀节 的压力 试 验 应 按 GB5 0 2 3 5中第 7 5条“ 压 力 试 验 ” 或 S H3 5 0 1中 第 6条 “ 管 道 系 统 试 验 ”进 行 。 2波 纹膨 胀节 制 造 中存在 的 问题 ( 1 j GB TI 2
12、 7 7 7 9 1标 准 对 焊工 没有 提 出任何要求， 由于现阶段许多制造单位 尚未取 得 技 术监 督 局 颁 发 的 安 全 注 册 证 明 ， 所 一 些 制 造 厂 的焊 工 没有 技 术 监督 局 发 的 锅 炉压 力 容 器 焊 工合 格 证 书。 因而 这 对焊 接 质量 难 以保 证 。 ( 2 ) GB Tl 2 7 7 7 9 1 标 准 没 有 要 求 在 焊 接 前 对 被 焊 材 料 进 行 焊 接 工 艺 评 定 。 因 此 许 多制 造 厂没有 焊接 工艺 评定 ； 有的 波纹管 ， 因 用 的 材 料 是 进 口 的 ，所 以用 户 要 求 作 焊 接 工
13、 艺 评 定 。 焊 接 工艺 评 定 名 义 上 是 按 J B 4 7 O 8 9 2 钢 制 压 力 容 器 焊 接 工 艺 评 定 标 准 作 的 ， 实 际 上 所 做 的 焊 接 工 艺 评 定 不 符 合 J B4 7 0 8 9 2标 准 的 要 求 。例 如 J B 4 7 0 8 - 9 2 标 准 5 2 1要 求 试 件 射 线 探 伤 按 GB3 3 2 3的 规 定 ， 射 线 照 相 的 质 量 应 不 低 于 AB级 ， 焊 缝 质 量 不 低 于 级 。 而 有 的制 造 厂 焊 接 工 艺评 定 时射线 探伤 自己定 为 I级合格 。特 别对小 于 2“E
14、D T E It 的不 锈 锅 薄 板 在 焊接 工艺 评 定 时 不 做射线探 伤 ，仅作拉 力试 验和弯 曲试 验 ，显 然 这 种 焊 接 工 艺 评 定 是 不 符 台 J B4 7 0 8 - 9 2 标 准要求 的。 波纹 膨胀节 的焊 接 工艺 评定 ， 笔 者 认 为 按 照 GB1 6 4 9 9 7 压 力 容 器 波 形 膨 胀 节 第 7 2 3 1条 进 行 比较 适 用 。 3出 厂 资 料 GB T1 2 7 7 7 9 1标 准 第 7 5条 规 定 ：出 厂 的 波 纹 膨 胀 节 必 须 跗 有 质 量 合 格 证 书 和 安 装 说 明 书 。 合 格 证
15、 书 应 包 括下 列 内 容 ：产 品 名称 和型式 代号 ：产 品的外 形尺 寸 ；产 品 的 性 能 数 据 或 性 能 试 验 数 据 。 而 压 力 管 道 的施 工 及 验 收 规 范 规 定 ： 必 须 具 有 制 造 厂 的质 量 证 明 书 。所 以 对 压 力 管 道 用 的 波 纹 膨 胀 节 ， 仅 有 GB T1 2 7 7 7中 质 量合格 证 书的 内容 是不够 的 笔者 认为 出厂 资 料 包 括 ： 产 品台 格 证 书 波 纹 膨 胀 节 的 主要 技术 参 数 ： 产 品主要 受压 元 件使用 材 料 一 览 表 ； 外 观 及 几 何 尺 寸 检 验 报 告 ； 无 损 检 测 报 告 ； 压 力 试 验 报 告 。 t 编辑宋建华) 作 者席坤 闵行 区锅 炉 压力 容 器 检 驻所 上 海 -闫 行 邮 编2 0 1 1 0 O 维普资讯 http:/