壓力容器焊接安全隱患案例分析

文/湯永菊

本期話題：

壓力容器通常被用于盛氣體或者液體，并承載一定壓力。由于應用廣泛，且涉及生命安全，是危險性較大的特種設備之一，制造質量容不得半點疏忽。監管部門通過壓力容器制造監檢對其安全性能進行再驗證，也可及時發現問題，消除安全隱患。本期講座邀請上海市特種設備監督檢驗技術研究院的湯永菊高級工程師，為大家介紹一起壓力容器制造監檢中發現的化學容器焊接案例。

一、關鍵詞點擊

1.壓力容器的壓力范圍

規定最高工作壓力大于或等于0.1 MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或等于2.5 MPa·L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或等于標準沸點液體的固定式容器和移動式容器。盛裝公稱工作壓力大于或等于0.2 MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或等于1.0 MPa·L的氣體、液化氣體和標準沸點等于或低于60℃液體的氣瓶、氧艙等。

2.壓力容器制造監檢

是指在壓力容器制造單位質量檢驗合格的基礎上，上級監管部門對壓力容器制造過程的監督驗證。

3.焊接工藝評定

為驗證所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進行的試驗過程及結果評價。

4.焊接工藝指導書

依據焊接工藝評定編制的焊接過程中的一整套工藝程序及其技術規定。

二、案例簡介

2010年6月8日，在上海某壓力容器工程有限公司監檢時發現了問題。

該公司持有制造許可證級別為A2，制造范圍包括第III類低、中壓容器。監檢設備的報告編號RC2010-107（71），制造標準為GB 150-1998《鋼制壓力容器》和《壓力容器安全技術監察規程》，制造編號TH10-Ⅱ-043，設備類別為II類壓力容器，設備名稱為化學儲罐（見圖1）。

圖1 化學儲罐夾套容器截面圖

該設備為夾套容器，其基本參數為：

容器部分：

設計壓力FV：0.5 Mpa；

設計溫度：-28℃～200℃；

介質：單丙基三氯化錫；

介質特性：中毒；

夾套部分：

設計壓力FV：0.5 Mpa；

設計溫度：200℃；

介質：水蒸氣。

該設備的件號1夾套封頭和件號2夾套筒體的材料牌號為SA516 Gr70，厚度為6 mm。SA516 Gr70是美國ASME標準的材料，是中、低溫壓力容器用的碳鋼板。

在對該設備進行監檢的過程中，發現的主要問題是：

1.工藝指導書與焊接要求不匹配

在審核設備焊接工藝指導書時，發現以上兩件號焊制焊縫的焊接工藝指導書所采用的焊接工藝評定適用范圍不能覆蓋以上兩件號的厚度。因此，不能采用該評定，同時該焊接工藝指導書也不能指導這條焊縫施焊。

為此通知該公司這條焊縫的焊接工藝指導書編制錯誤，公司焊接責任人員查閱了該公司已有的所有焊接工藝評定，發現都不適用，于是決定補做焊接工藝評定。

2.質量管理程序失控

在復審中又發現該評定的審核、批準日期為2010年3月1日，而鋼板入庫日期卻是2010年4月，焊材入庫日期2010年5月。提供的記錄反映出用于焊接工藝評定的原材料和焊材未受入廠檢驗、入庫、領用程序的控制，不能保證該評定的原材料及焊材是否合格，而該評定已經公司焊接責任人員審核，技術負責人批準并已發布實施。

三、問題原因分析

焊接工藝指導書編制人員對公司已有的焊接工藝評定不熟悉，對專業知識和相關標準不熟悉，焊接責任人員沒有認真審核，沒有嚴格執行相應的標準要求，使焊接工藝停止點失控；該評定所用的原材料及焊材失控，未受入廠檢驗、入庫、領用程序的控制，這些停止點未停止；焊接工藝指導書的編制流程，公司發布文件的審核、批準等方面未按公司質保手冊和程序文件進行；該公司質保體系的運轉存在嚴重的安全隱患。

四、糾正措施

發現上述情況后，監檢部門及時通知了該公司停止該焊縫的施焊，重新領取合格的原材料焊材，補做適用的焊接工藝評定；然后，出具監檢工作聯絡單GL2010-01（71），要求該公司加強材料、焊接環節中各停止點、控制點的管理，加強相關專業人員的培訓；要求該公司召開質保例會，學習程序文件，找出問題根源，制訂相應的有效整改措施，保證質保體系正常運轉。

五、后語

以上問題如果沒有在制造環節被堵絕，那么該臺設備在實際使用中將會產生嚴重的后果，它的制造過程嚴重違反了壓力容器制造標準、法規規定，無法保證設備的焊接質量，更不能滿足設備的強度要求，嚴重影響了設備的安全性能和使用壽命，使設備存在安全隱患。實際使用中可能造成容器斷裂、滲漏，甚至引起爆炸，造成重大安全事故。因此在壓力容器產品制造中，必須嚴格執行焊接工藝評定。