壓力容器制造過程中的質(zhì)量控制研究

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【摘要】壓力容器制造由設(shè)計、機(jī)加工和鉚接、材料、焊接、計量理化和檢驗等部分貫穿于整個過程，各部分相互聯(lián)系，相互協(xié)調(diào)，相互制約，共同完成壓力容器產(chǎn)品的制造。本文簡要介紹了壓力容器制造過程中主要的控制要點(diǎn)，與同行共勉。

【關(guān)鍵詞】壓力容器：制造；過程；質(zhì)量控制；研究

【中圖分類號】TH49 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）04-0417-02

前言

壓力容器制造質(zhì)量的好壞起著關(guān)鍵性的作用，尤其其中涉及到的一些工藝技術(shù)，例如工藝水平和焊接技術(shù)水平等。要想提高壓力容器制造行業(yè)的水平，重點(diǎn)是加強(qiáng)質(zhì)量過程的控制。只有把制造過程中的每個細(xì)節(jié)把握好，每個環(huán)節(jié)控制，才能制造出質(zhì)量優(yōu)良的產(chǎn)品來。

另外，因為壓力容器在日常生活中應(yīng)用較為廣泛，主要作用為在一定的壓力、溫度和易燃、易爆、有毒介質(zhì)的條件下對特定物質(zhì)進(jìn)行加工和處理的特種設(shè)備。一旦其質(zhì)量出現(xiàn)問題，將連帶著大規(guī)模安全事故的發(fā)生，對個人和企業(yè)存在不可估量的高危險系數(shù).這就使容器質(zhì)量符合壓力容器的基本要求。第一，對容器內(nèi)的壓力有較大的承受性，即在足夠的壓力強(qiáng)度下，能夠保持有效的工作狀態(tài)。第二，壓力容器的外力作用能夠使其保持原來的形狀。第三，密閉性也是壓力容器必備的特性之一，以保持容器內(nèi)壓力和防止容器內(nèi)有毒氣體及物質(zhì)的溢出。第四，壓力容器應(yīng)當(dāng)具有足夠的使用壽命。因此在容器設(shè)計或者制造過程中應(yīng)充分考慮此因素，把握好每一個影響容器壽命的細(xì)節(jié)，確保品質(zhì)優(yōu)良。第五，壓力容器要盡可能的方便制造、安裝、檢查和維修。

1、壓力容器主要材料的控制

由于壓力容器廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)，所處的工況既復(fù)雜又惡劣，如高溫、低溫、高壓、疲勞載荷、介質(zhì)有毒、劇毒、易燃、易爆、腐蝕性強(qiáng)，這就決定了壓力容器所用的原材料種類繁多，質(zhì)量要求高。針對壓力容器用材的特點(diǎn)，從原材料人廠到產(chǎn)品合格出廠，必須始自堅持主要受壓元件材料的可靠性和可追蹤性。

1.1 簡體及封頭鋼板

簡體和封頭是最主要的受壓元件，實(shí)際工作中時常有材料到廠但材質(zhì)書不能及時提供的情況，因此材料到廠后應(yīng)做好材質(zhì)、規(guī)格、爐批號等記錄，同時做好標(biāo)識，并進(jìn)行外觀檢查，收到材質(zhì)書后及時核對；對需要進(jìn)行復(fù)驗的材料，應(yīng)確定復(fù)驗項目和合格標(biāo)準(zhǔn)，及時安排取樣、加工、試驗等工作，取樣時應(yīng)做好標(biāo)記移植。

1.2 接管法蘭

接管法蘭常為外委鍛件，在驗收時，應(yīng)按技術(shù)協(xié)議的規(guī)定，審核其提供資料，包括合格證、質(zhì)量證明書、超聲波探傷報告，材質(zhì)證明書等；需要進(jìn)行復(fù)驗，按J B4726相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

1.3 雙頭螺栓屬外購件

其標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合圖紙設(shè)計要求，在外購合同中應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)提出技術(shù)要求；在驗收時，必須遵照有關(guān)合同條款進(jìn)行驗收，并提供雙頭螺栓調(diào)質(zhì)處理，及螺母退火的工藝記錄。

1.4 焊接材料

焊接材料對壓力容器制造質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響，因此焊接材料必須符合焊接工藝的要求，應(yīng)核對其牌號、規(guī)格、爐批號、合格證、質(zhì)量證明書等。

1.5 其他材料

對非受壓元件的材料，核對其材質(zhì)證明書，并符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中要求，整理填寫受壓元件材料清單。

2、裝配工藝的控制

壓力容器制造具有多品種單臺套的特點(diǎn)，因此制造廠對每一臺壓力容器都要編制一套完整的工藝文件。這些工藝文件具有指導(dǎo)生產(chǎn)、保證質(zhì)量、提高效率的作用。制定了正確、合理的工藝后，關(guān)鍵是在施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行已定的工藝，每道工序完成后，操作者和工廠檢驗員都要在工藝流程卡上簽字認(rèn)可，做到在制品隨工藝流程卡一同進(jìn)入下道工序。工藝檢查要點(diǎn)：

（1）縱縫對接錯邊量、棱角度；

（2）環(huán)縫對接錯變量、棱角度；

（3）筒節(jié)最小長度、焊縫最小距離；

（4）法蘭面與接管和圓筒主軸中心線的偏差；螺栓孔（包括地腳螺栓）是否跨中布置；

（5）內(nèi)件與殼體焊縫是否錯開；

（6）被補(bǔ)強(qiáng)圈、墊板覆蓋的焊縫是否打磨至母材齊平；

（7）殼體的圓度；

（8）收集整理過程見證資料，填寫外觀及幾何尺寸檢驗報告

3、焊接質(zhì)量的控制

焊接質(zhì)量在很大程度上決定著壓力容器的安全與壽命，因此控制焊接質(zhì)量成為壓力容器制造質(zhì)量保證的關(guān)鍵。焊接質(zhì)量檢查要點(diǎn)：

（1）焊接材料的管理，焊材的保管、烘烤、領(lǐng)用發(fā)放等是否符合要求；

（2）焊工資格與管理，必須做到持證上崗；

（3）焊接工藝評定，是否有合格的工藝評定，如無合適工藝評定，在正式施焊前必須按NB/T47014-2011要求進(jìn)行焊接工藝評定，合格后方可進(jìn)行焊接。

4、焊接工藝

根據(jù)圖樣的技術(shù)要求、焊接規(guī)程及焊接工藝評定，制訂焊接工藝。焊接工藝還應(yīng)對焊接工作環(huán)境提出要求。對超次返修的焊縫，還應(yīng)制定返修工藝措施，并應(yīng)得到焊接技術(shù)負(fù)責(zé)人的同意。焊接人員在施焊過程中嚴(yán)格執(zhí)行由生產(chǎn)工藝部門編制的焊接工藝規(guī)程和適當(dāng)?shù)暮附庸に囋u定進(jìn)行焊接。焊接工藝評定中已確定了保證焊縫質(zhì)量的各種參數(shù)以及施焊方法，嚴(yán)禁擅自修改焊接工藝參數(shù)。

5、焊縫質(zhì)量的檢驗

5.1 形狀尺寸及外觀檢查要點(diǎn)

（1）焊縫余高是否符合要求；

（2）c、D類接頭的焊腳高，是否圓滑過渡；

（3）焊縫表面是否有裂紋、氣孔、弧坑和飛濺物；

（4）焊縫是否有咬邊，咬邊是否超過標(biāo)準(zhǔn)要求。

5.2 焊縫返修

焊縫返修應(yīng)有返修工藝；是否超次返修；返修次數(shù)、部位和返修情況應(yīng)記入質(zhì)量證明書；返修應(yīng)在熱處理之前進(jìn)行。

6、無損檢測的控制

無損檢測是焊縫內(nèi)部質(zhì)量檢驗的重要手段，焊縫經(jīng)表面質(zhì)量檢驗合格后，進(jìn)行無損探傷。壓力容器按設(shè)計要求規(guī)定，對焊縫按JB/T4730.1～4730.5-2005標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行射線或超聲波檢測，檢查結(jié)果符合設(shè)計圖紙相應(yīng)要求。檢查要點(diǎn)：

（1）檢測方法、檢測標(biāo)準(zhǔn)和合格級別是否符合圖紙設(shè)計和規(guī)范要求；

（2）檢測比例是否滿足設(shè)計和規(guī)范要求；

（3）無損檢測應(yīng)注意的問題：

1）焊縫交叉部位應(yīng)做100%射線檢測

2）凡被補(bǔ)強(qiáng)圈、支座、墊板、內(nèi)件等所覆蓋的焊縫，以及先拼焊后成形的封頭上的所有拼接焊縫應(yīng)做100%射線檢測；

3）以開孔中心為圓心，1.5倍開孔直徑為半徑的圓中所包容的焊縫，應(yīng)進(jìn)行100%射線檢測；

4）管板、法蘭拼接焊縫，膨脹節(jié)的對接焊縫應(yīng)100%射線檢測；

5）采用氣壓試驗或者氣液組合壓力試驗的壓力容器，A、B類對接接頭必須100%射線檢測；

6）無損檢測工作必須由取得相應(yīng)資格的人員承擔(dān)，嚴(yán)格執(zhí)行初評和復(fù)審制度，確保底片和評片質(zhì)量，記錄和報告完整、準(zhǔn)確，并收存于產(chǎn)品質(zhì)量檔案中；

7）審核無損檢測報告是否完整。

7焊后熱處理的控制

（1）確認(rèn)熱處理工藝是否符合規(guī)范要求，熱處理工藝應(yīng)由熱處理責(zé)任工程師審核；

（2）檢查熱處理記錄曲線（主要包括升溫速度、保溫溫度、保溫時間、降溫速度）是否符合工藝要求；

（3）出具熱處理報告。

8、水壓試驗檢查

（1）檢查試壓管道、閥門、壓力表等機(jī)具配置是否符合要求；

（2）試壓工藝卡是否符合規(guī)范要求；

（3）開孔補(bǔ)強(qiáng)圈是否經(jīng)氣密性檢查合格；

（4）試壓環(huán)境（溫度）、介質(zhì)溫度是否滿足要求；

（5）試壓過程（升壓、保壓時間）是否滿足工藝要求；

（6）經(jīng)監(jiān)檢人員確認(rèn)試壓過程，出具試驗報告。

9、結(jié)束語

總之，壓力容器的制作過程，從設(shè)計圖紙的工藝性審核、制作工藝的編制、材料的驗收入庫到制作、檢驗與驗收的各個環(huán)節(jié)，都是至關(guān)重要的。任何一個環(huán)節(jié)出了問題，都會影響壓力容器的最終質(zhì)量，所以只有澄清概念，統(tǒng)一思想，達(dá)成共識，才能使我們的壓力容器制作水平登上新的臺階。對影響壓力容器制造質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保壓力容器的制造質(zhì)量，杜絕不合格產(chǎn)品，是對業(yè)主負(fù)責(zé)，也是企業(yè)生存和發(fā)展的基本要求。