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| 标准编号 | GB/T 150.4-2024 (GB/T150.4-2024) | | 中文名称 | 压力容器 第4部分：制造、检验和验收 | | 英文名称 | Pressure vessels - Part 4: Fabrication, inspection and testing, and acceptance | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J74 | | 国际标准分类 | 23.020.30 | | 发布日期 | 2024-07-24 | | 实施日期 | 2025-02-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 150.4-2011 | GB/T 150.4-2024: 压力容器 第4部分：制造、检验和验收
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 150.4-2011
压力容器
第4部分:制造、检验和验收
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了钢制压力容器的制造、检验和验收要求。
本文件适用于钢制压力容器以及复合板压力容器、衬里压力容器、带堆焊层压力容器中非合金钢、
低合金钢或高合金钢制基层的制造、检验和验收。
本文件适用的压力容器结构形式为单层焊接(含管制筒体)压力容器、锻焊压力容器、套合压力容
器、多层包扎(包括多层筒节包扎、多层整体包扎)压力容器和钢带错绕压力容器。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
3 术语和定义
GB/T 150.1、GB/T 151和GB/T 30583界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
4 通则
4.1 压力容器的制造、检验和验收要求
4.1.1 不同结构形式压力容器的制造、检验和验收应在单层焊接(含管制筒体)压力容器制造、检验和
验收要求的基础上附加要求:
a) 锻焊压力容器的制造、检验和验收附加要求按附录A;
b) 套合压力容器的制造、检验和验收附加要求按附录B;
c) 多层包扎压力容器的制造、检验和验收附加要求按附录C;
d) 钢带错绕压力容器的制造、检验和验收附加要求按附录D。
4.1.2 基于防止低温脆断设计的压力容器的制造、检验和验收附加要求按附录E。
4.1.3 对于铬镍奥氏体型不锈钢制低温压力容器(设计温度低于-196℃),由参与建造的各方协商规
定附加的制造、检验和验收要求,设计单位在设计文件中予以规定。
4.2 压力容器的制造、检验和验收依据
压力容器的制造、检验和验收除应符合本文件和设计文件的要求外,还应符合下列要求:
a) 热交换器、球形储罐、塔式容器、卧式容器的制造、检验和验收分别符合GB/T 151、GB/T 12337、
NB/T 47041和NB/T 47042。
b) 压力容器中的有色金属衬里、堆焊层以及复合板覆层的制造、检验和验收分别符合JB/T 4734、
NB/T 11270、JB/T 4755、JB/T 4756和NB/T 47011。
4.3 原材料及零、部件(含自制、外协加工和外购的零、部件)
4.3.1 原材料
4.3.1.1 板材、管材、锻件、棒材、复合板按以下要求。
a) 板材、管材、锻件、棒材应分别符合 GB/T 150.2、GB/T 151、GB/T 12337、JB/T 4734、
NB/T 11270、JB/T 4755、JB/T 4756和NB/T 47011中对材料的相关规定,材料供应商应提
供材料出厂热处理工艺参数。当需要时,压力容器制造单位可提出材料经历模拟最小热过程
处理和/或模拟最大热过程处理后的性能要求。
b) 复合板应符合 NB/T 47002(所有部分)。当换热管受轴向压应力时,若选用复合板制造管
板,应对复合板的粘结强度提出要求,并按GB/T 6396进行粘结试验测定粘结强度。
c) 有色金属衬里件应按JB/T 4734、NB/T 11270、JB/T 4755、JB/T 4756和NB/T 47011的相关
规定选材。
4.3.1.2 焊接材料除应符合NB/T 47018(所有部分)外,还应满足GB/T 150.2的要求。当需要时,压
力容器制造单位可提出焊接材料经历模拟最小热过程处理和/或模拟最大热过程处理后的性能要求。
4.3.2 零、部件(含自制、外协加工和外购的零、部件)
4.3.2.1 封头除符合GB/T 25198外,附加要求如下:
a) 厚度不大于6mm的封头、不锈钢封头、低温压力容器用封头、按简单疲劳设计压力容器用封
头以及复合板封头的覆层不应采用硬印标记。
b) 对冷成形铬镍奥氏体型不锈钢封头,应采用铁素体仪、参照GB/T 1954在相互垂直的两条母
线上进行检测。其中,椭圆形封头、碟形封头检测点至少应包括顶点、小半径转角部位4个点、
直边靠近端口部位4个点,锥形封头检测点至少应包括大、小端靠近端口部位各4个点和中部
4个点,对半球形封头检测点至少包括顶点、靠近端口部位4个点、顶点与端口中间部位4个
点,测得的铁素体显示含量应符合8.3.1.4、8.3.1.5的要求,且压力容器制造单位应对成形封头
逐只进行复验。对先拼板后成形的封头,检测部位应包括焊缝。
c) 分瓣成形后组装的封头,若组装不由封头制造单位完成,则封头制造单位应进行封头的预组
装,预组装封头的检验项目和检验结果应符合相应标准的规定或订货技术文件的要求。
4.3.2.2 压力容器法兰及其组件应分别符合NB/T 47020~47027和设计文件的要求。
4.3.2.3 压力容器管法兰及其组件应分别符合HG/T 20592~20635和设计文件的要求。
4.3.2.4 膨胀节除应符合GB/T 16749和设计文件的要求外,还应对冷成形的铬镍奥氏体型不锈钢制
膨胀节采用铁素体仪、参照GB/T 1954在相互间隔90°的膨胀节四条母线上进行检测。检测点至少包
括波峰、波谷及波峰与波谷间中间部位,测得的铁素体显示含量应符合8.3.1.4、8.3.1.5的要求,且压力
容器制造单位应对成形膨胀节逐件进行复验。对先拼板后成形的膨胀节,检测部位应包括焊缝。
4.3.2.5 补强圈应符合NB/T 11025和设计文件的要求。
4.3.2.6 外购成品零、部件的供货单位应向压力容器制造单位提供完整、真实的产品质量证明文件。当
压力容器制造单位要求时,供货单位应提供成品零、部件的钢材厚度。
4.4 制造环境
4.4.1 高合金钢制压力容器的制造宜在洁净且相对独立的环境中进行。
4.4.2 有色金属衬里件的制造环境应分别符合JB/T 4734、NB/T 11270、JB/T 4755、JB/T 4756和
NB/T 47011的相关规定。
4.5 压力容器制造过程中的风险预防和控制
4.5.1 制造单位应当根据风险评估报告提出的主要失效模式、压力容器制造检验要求和建议,完成下
述工作:
a) 合理地确定制造、检验工艺和质量计划;
b) 在产品质量证明文件中体现风险评估报告中给出的预防失效措施落实情况。
4.5.2 对于设计单位没有出具风险评估报告或出具的风险评估报告未充分考虑制造风险的压力容
器,制造单位应根据压力容器的制造、检验工艺评估风险,并进行有效控制。技术措施至少应包括以下
内容。
a) 评估压力容器制造工艺过程对材料的影响,合理确定材料(包括焊材)订货技术条件中对材料
使用性能的要求。
评估压力容器制造工艺过程对材料的影响时,根据制造工艺路线中的热过程、可能存在的返修对材
料使用性能的影响,采用模拟最大热过程处理工艺试验或模拟最大热过程处理+模拟最小热过程处理
工艺试验确定。
b) 评估压力容器后续制造、检验工艺过程对外购成品零、部件的要求,合理制订外购成品零、部件
订货技术条件。
评估压力容器后续制造、检验工艺过程对外购成品零、部件的要求时,可根据其后续制造工艺路线
中的热过程、可能存在的返修对材料使用性能的影响,采用模拟最大热过程处理工艺试验或模拟最大热
过程处理+模拟最小热过程处理工艺试验确定。
4.6 设计修改和材料代用
制造单位对设计文件的修改以及对受压元件的材料代用,应事先取得原设计单位(当原设计单位不
具备相应的设计资质时,可委托其他具有相应设计资质的设计单位)的书面批准,并在竣工图上做详细
记录。
4.7 新技术和新工艺的使用
采用未列入本文件的压力容器制造、检验的新技术、新工艺和新方法时,制造单位在使用前应按相
应安全技术规范的规定进行技术评审。
4.8 信息化管理
压力容器制造单位应按照特种设备信息化管理的规定,及时将所要求的压力容器制造过程中的相
关数据输入特种设备信息化管理系统。
5 材料复验、分割与标志移植
5.1 材料复验
5.1.1 原材料复验
5.1.1.1 下列材料应进行复验:
a) 外购的第Ⅲ类压力容器用Ⅳ级锻件;
b) 不能确定质量证明书真实性或者对性能和化学成分有怀疑的主要受压元件材料;
c) 用于制造主要受压元件的境外牌号材料;
d) 设计文件要求进行复验的材料。
5.1.1.2 材料复验时,应按炉号复验化学成分,按热处理批号复验力学性能。
5.1.1.3 材料复验结果应符合相应材料标准的规定或设计文件的要求。
5.1.2 焊接材料复验
5.1.2.1 不能确定质量证明书真实性或者对性能和化学成分有怀疑的焊接材料,应按批进行熔敷金属
的化学成分和力学性能复验,复验结果应符合相应焊材标准的规定或设计文件的要求。
5.1.2.2 焊接受压元件的药芯焊丝应按批进行熔敷金属化学成分、力学性能复验,其熔敷金属化学成分
应符合相应标准的规定,冲击吸收能量应符合NB/T 47018.2相对应的焊条(具有相同的最小抗拉强度
代号及化学成分分类代号)规定。
5.1.2.3 标准抗拉强度下限值大于540MPa低合金钢制受压元件或设计温度低于-40℃的压力容器
受压元件用焊接材料,应按批进行熔敷金属化学成分复验,熔敷金属中的磷含量不大于0.020%、硫含量
不大于0.010%。
5.1.2.4 制造单位应采用GB/T 3965中的水银法或热导法对下列焊接材料的熔敷金属扩散氢含量按
批进行复验,其扩散氢含量不应大于5mL/100g。
a) 焊接受压元件使用的药芯焊丝;
b) 焊接Fe-5A、Fe-5C类材料制压力容器、低温压力容器、非合金钢和低合金钢制现场组装压力
容器的受压元件所使用的焊条以及每一种焊丝和焊剂组合;
c) 焊接厚度大于36mm的采用标准抗拉强度下限值大于540MPa的低合金钢制造的受压元件
所使用的除实心焊丝之外的焊接材料;
d) 经熔敷金属扩散氢含量复验合格的有缝药芯焊丝,若其真空包装发生损坏,则施焊前应再次对
真空包装损坏的药芯焊丝进行熔敷金属扩散氢含量复验。
5.2 材料分割
5.2.1 材料分割可采用冷切割或热切割方法,分割时不应对材料性能产生有害的影响。当采用热切割
方法分割材料时,应清除表面熔渣和影响制造质量的表面层。
5.2.2 采用机械切割方法分割复合板时,应使复合板的覆层面对切割具;采用火焰切割方法分割复合
板时,应使复合板的基层面对切割具。
5.3 材料标志移植
5.3.1 制造受压元件的材料应有可追溯的标志。在制造过程中,如原标志被裁掉或材料分成若干块
时,制造单位应规定标志的表达方式,并在材料分割前完成标志的移植。
5.3.2 衬里表面、复合板覆层表面和有耐腐蚀要求不锈钢接触介质的表面不应采用硬印标记。
5.3.3 按简单疲劳设计压力容器、低温压力容器的受压元件不应采用硬印标记。
5.3.4 厚度不大于6mm的受压元件、预制或预成形的受压元件表面不应采用硬印标记。
6 冷、热加工成形与组装
6.1 成形
6.1.1 制造单位应根据制造工艺确定加工余量和钢材厚度,以确保受压元件成形后的实际厚度不小于
设计图样标注的最小成形厚度。当确定的钢材厚度跳档时,制造单位(或制造部门)应及时书面告知设
计单位(或设计部门),并应得到设计单位(或设计部门)的书面确认。
6.1.2 受压元件的成形工艺应能保证压力容器制造完成后,成形件的性能仍满足设计文件的要求。其
中,有色金属复合板和有色金属衬里件的成形应符合对应材料产品标准的规定。
6.1.3 与成形工序衔接的相关制造单位(或部门)宜协商制订成形件投料材料的技术要求和成形件的
技术要求,并加以控制。
6.1.4 采用经过正火、正火加回火或调质处理的钢材制造的受压元件,宜采用冷成形或温成形;采用温
成形时成形加热温度和成形温度宜避开钢材的回火脆性温度区。
6.1.5 成形件加热所使用的加热炉参照8.4.9的b),制造单位(或部门)应记录成形加热的时间-温度
曲线。
6.1.6 先拼接后热成形的零、部件,当有工艺评定支持且成形件焊接试件经检验合格时,其拼缝可不作
焊缝置换。
6.2 表面修磨
6.2.1 制造中不应造成材料表面的机械损伤。对于尖锐伤痕以及高合金钢制压力容器耐腐蚀表面的
局部伤痕、刻槽等缺陷应予修磨,修磨斜度最大为1∶3。修磨的深度不应大于该部位钢材厚度的
5%,且不大于2mm,否则应予焊补。
6.2.2 对于堆焊层、复合板覆层以及金属衬里层,其修磨深度不应大于堆焊层(或覆层、衬里层)厚度的
30%,且不大于1mm,否则应予焊补;当堆焊层、覆层计入强度时,修磨后覆层或堆焊层的剩余厚度不
应小于其计入强度的厚度,否则应予焊补。
6.2.3 修磨不同类别金属的工具应各自专用。
6.3 坡口
坡口应符合下列要求:
a) 按NB/T 47013.7对坡口表面进行目视检查,无裂纹、分层、夹杂等缺陷;对于复合板坡口,还
不应存在基、覆层剥离;
b) 标准抗拉强度下限值大于540MPa的低合金钢材及Cr-Mo、Cr-Mo-V钢材经热切割的坡口表
面,加工完成后按NB/T 47013.4或NB/T 47013.5进行表面检测,Ⅰ级合格;
c) 施焊前,清除钢材坡口及两侧母材表面至少20mm范围内(以离坡口边缘的距离计)的氧化
皮、油污、熔渣及其他有害杂质。
6.4 封头
6.4.1 凸形封头上各种不相交的拼接焊缝中心线间距离(L)至少应为封头钢材厚度的3倍,且不小于
100mm,见图1。
6.4.2 分瓣成形后组装的封头,分带顶圆板和不带顶圆板两种型式,见图1。除顶圆板自身的拼接焊缝
外,瓣片与瓣片之间、瓣片与顶圆板之间的焊缝方向应是径向的或是环向的。顶圆板若拼接,其拼接焊
缝的间距应符合6.4.1(图1示意其中一种)。
a) 带顶圆板封头 b) 不带顶圆板封头
图1 分瓣成形后组装封头示意图
6.4.3 先拼板后成形的凸形封头,其拼接焊缝的内表面以及影响成形质量的拼接焊缝的外表面,在成
形前应进行打磨、处理。若封头材料为基层与覆层不能直接熔焊的复合板,拼接焊缝剥去覆层的一侧可
在成形前置入......
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