ICS 23.020.30 J 74 DB37 山 东 省 地 方 标 准 DB37/T 3067—2017 压力容器硬度检测 2017-12-13 发布 山东省质量技术监督局 2018-01-13 实施 发 布 DB37/T 3067—2017 目 次 前言 ................................................................................ II 引言 ............................................................................... III 1 范围 .............................................................................. 1 2 规范性引用文件 .................................................................... 1 3 术语和定义 ........................................................................ 1 4 硬度检测 .......................................................................... 1 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 人员资质 ...................................................................... 硬度检测基本要求 .............................................................. 检测数量 ...................................................................... 检测部位及要求 ................................................................ 检测结论 ...................................................................... 1 1 2 2 3 附录 A（资料性附录） 硬度与强度的近似换算 ........................................... 4 附录 B（资料性附录） 材质裂化及环境开裂基本知识 ..................................... 5 I DB37/T 3067—2017 前 言 本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本标准由山东省特种设备检验研究院有限公司提出。 本标准由山东安全生产标准化技术委员会特种设备安全分技术委员会归口。 本标准起草单位：山东省特种设备检验研究院有限公司。 本标准主要起草人：曹怀祥、左晓杰、衣粟、韩伟、朱元东、赵路宁、刘丹、邵莺、李俊婷、李彦 桦、张皓、朱乾、宋天圣、田家鹏、姚小静。 II DB37/T 3067—2017 引 言 硬度检测是判断材质劣化和进行材料类别判别的有效方法，TSG D7001等法规和标准都规定了要进 行硬度检测，但是对于检测要求未明确规定，本标准有利于规范在用承压设备硬度检测，降低承压设备 风险。 III DB37/T 3067—2017 压力容器硬度检测 1 范围 本标准规定了压力容器定期检验过程中硬度检测人员资质、检测设备、检测部位及要求、检验结论 的要求。 压力容器制造过程中的硬度检测可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是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。 GB/T 30579 承压设备损伤模式识别 HG/T 20582 钢制化工容器材料选用规定 GB/T 4237 不锈钢热轧钢板和钢带 GB/T 3280 不锈钢冷轧钢板和钢带 DL/T 674 火电厂用20号钢珠光体球化评级标准 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 定期检验 特种设备检验机构按照一定的时间周期，在压力容器停机或不停机时对在用压力容器的安全状况进 行的符合性验证活动。 4 硬度检测 4.1 人员资质 压力容器定期检验硬度检测人员应持有承压类检验资质证书或有无损检测人员资质证书。 4.2 硬度检测基本要求 4.2.1 被测部位基本要求 4.2.1.1 测点处粗糙度 表面应露出金属光泽，并且平整、光滑，表面粗糙度Ra应达到2 μm。 4.2.1.2 测点处曲率 1 DB37/T 3067—2017 曲率半径R＜30 mm时，应使用小支承环。 4.2.1.3 测点处厚度 厚度≥5 mm。 4.2.1.4 测点处打磨深度 0.5 mm～1.0 mm。 4.2.1.5 测点处磁性 测点处不能有磁性。 4.2.2 仪器基本要求 4.2.2.1 校验 测试前仪器应采用标准试块进行校验。 4.2.2.2 仪器放置 冲击装置支承环应压紧在被测表面。 4.2.2.3 数值处理 数据分散设备技术要求。 4.2.2.4 检定 硬度计每年至少校准一次。 4.3 检测数量 每个测点应每个测量部位测量两次，且两侧点的测试间距应≥3 mm。 4.4 检测部位及要求 当压力容器存在材质不明、材质裂化、设计图样规定焊缝硬度要求、检验人员认为有必要时，应按 照相关法规标准选择，进行硬度检测，GB/T 30579中规定的常见损伤模式设备硬度控制见表1和表2。 2 DB37/T 3067—2017 表1 应力腐蚀倾向压力容器硬度检测要求 序号 损伤模式 受影响材料 硬度控制范围（HB） 1 氯化物应力腐蚀开裂 Cr-Ni 奥氏体不锈钢 GB/T 4237、GB/T 3280 2 碳酸盐应力腐蚀开裂 碳钢、低合金钢 ① 3 碱应力腐蚀开裂 碳钢、低合金钢、Cr-Ni 奥氏体不锈钢 ① 4 氨应力腐蚀开裂 铜合金、碳钢 HG/T 20582 或① 5 硫化物应力腐蚀开裂 碳钢、低合金钢 HG/T 20582 6 氢氟酸致氢应力开裂 碳钢、低合金钢 ≤237 7 氢氰酸致氢应力开裂 碳钢、低合金钢 ≤200 8 氢脆 9 高温水应力腐蚀开裂 Cr-Ni 奥氏体不锈钢、镍基合金 ① 10 连多硫酸应力腐蚀开裂 Cr-Ni 奥氏体不锈钢、INCONEL600、INCOLLOY800 ① 碳钢、低合金钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、沉淀硬化 不锈钢和部分高强度镍基合金 ≤235 注：①指依据设计图样技术要求或材料标准，硬度偏高时倾向性大。 表2 材质裂化压力容器硬度检测要求 序号 损伤模式 受影响材料 硬度控制范围（HB） 1 渗氮 碳钢、低合金钢、Cr-Ni 奥氏体不锈钢、Cr 系奥氏体不锈钢 400～500 2 珠光体球化 碳钢和低合金钢 ①或 DL/T 674 3 石墨化 碳钢、0.5Mo 钢 ① 4 渗碳 碳钢、低合金钢、Cr-Ni 奥氏体不锈钢、Cr 系奥氏体不锈钢 ① 5 脱碳 碳钢、低合金钢 ① 6 475 ℃脆化 双相不锈钢、Cr 系奥氏体不锈钢 ② 7 回火脆化 Cr-Mo 钢 ② 8 应变时效脆化 碳钢、低合金钢 ①、② 注：①指依据设计图样技术要求，重点关注硬度的变化情况； 注：②硬度升高时，应怀疑发生劣化。 当发现硬度发生变化时，应结合金相等其他检测方法进行判断。 4.5 检测结论 检测结论应为异常或未见异常。 3 DB37/T 3067—2017 AA 附 录 A （资料性附录） 硬度与强度的近似换算 检验人员可根据硬度测定结果，利用以下推荐公式进行近似换算： ReL = 3.55HB （适用于HB≤175 HB） ........................ (A.1) 母材： ReL = 3.28 HV − 221 .............................. (A.2) 焊缝金属： ReL = 3.15HV − 168 ............................ (A.3) 4 DB37/T 3067—2017 BB 附 录 B （资料性附录） 材质裂化及环境开裂基本知识 表B.1 环境开裂 损伤机理 氯化物开 裂 腐蚀开裂 连多硫酸 腐蚀 描述 从奥氏体不锈钢设备的内部/外部开始， 主要是由于制造应力和残余应力。一些 应用应力也会引起开裂 开裂主要从碳钢设备的内部开始，由制 造和残余应力造成 敏化的奥氏体不锈钢在湿的连多硫酸环 境下开裂。连多硫酸是由 FeS 遇到水和 氧气转化而来 胺用于气体处理，清除溶解酸性气体中 胺开裂 的 CO 2 和 H 2 S 开裂通常是由吸收的酸性 气体和胺的破坏性产物造成的 损伤性 质 晶内开 裂 晶间/ 晶内开 裂 关键变量 酸的浓度、pH 值、材 料、温度、制造、接近 屈服应力 腐蚀性物质的浓度、pH 值、材料、温度、应力 晶间开 材料敏感微观结构、 裂 水、连多硫酸 晶间开 胺的类型和浓度、材 裂 料、温度、应力 易发生装置 外部开裂出现在保温和湿气 氛，暴露在火和水中的设备 等。内部开裂出现在抓和水同 时存在的地方 腐蚀性物质处理单元、脱硫醇 处理、蒸馏装置进料预热和脱 盐、污水处理、蒸汽系统 通常发生在催化裂化反应器、 燃气系统、脱硫沪和氢处理单 元 胺处理单元 碳钢/ 氨开裂 碳钢和耐酸黄铜的开裂 晶间铸 铜/晶 材料结构，温度和应力 通常出现在氨生产和处理单 元，例如以氮作中和剂的浓缩 内 氢应力开 裂 HF（氢 氟酸） 暴露于氢氟酸水溶液环境中腐蚀产生的 晶间开 氢原子加人钢中在高残余应力部位开裂 裂 碳钢和低合金钢遇到水和 H 2 S 时发生。 HIC 与 因腐蚀产生的氢原子扩散到材料中形成 SHIC 开裂 氢分子。材料退化的形式是起泡或材料 分层应力开裂 碳酸盐应 力腐蚀开 裂 晶内开 裂 在含有碳酸盐的系统中在拉伸应力和腐 晶间开 蚀的共同作用下发生于碳钢焊缝邻近 裂 硝酸盐应 在含有碳酸盐、硫化氢及 NOX 的系统中 力腐蚀开 在拉伸应力和腐蚀