壓力容器制造及安裝過程中的問題與對策

吳迪

摘要：壓力容器是我們日常生產生活中廣泛應用的一種設備，適用于飲食、制藥、石油以及冶煉化工等多個領域，其中不少領域屬于經濟支柱性產業，因此壓力容器制造與安裝質控管理具有極為重要的意義。本文主要針對壓力容器制造與安裝過程中出現的問題展開分析，并探討了相應的對策，希望有所指導和幫助。

關鍵詞：壓力容器；構成特點；制造；安裝；問題；對策

前言

隨著經濟的發展以及市場需求的旺盛，部分壓力容器生產廠家基于原有定型產品開始生產制造許可證允許范圍內的各類非標壓力容器，以便于推動自身生產發展，解決市場需求。然而，限于生產廠家制造經驗不足、對壓力容器制造相關法律法規以及規章標準制度的不了解等因素，壓力容器制造以及安裝環節存在不少問題，導致質量失控，或與相關管理制度相悖，對產品質量造成嚴重影響，或在使用過程中產生嚴重安全隱患。筆者主要就非標壓力容器生產和安裝環節的一些問題做了如下探討，以供諸位同行參考。

一、壓力容器特點分析

1.產品參數以及結構的多樣性特點。壓力容器具有廣泛的適用范圍，例如飲食、制藥、冶煉、化工以及石油等多個行業，不同行業對于產品結構和參數的要求各異，或同類產品中亦有多種結構類型，因此生產工藝具有多樣性特點。

2.嚴格的安全性能要求。壓力容器制造環節應嚴格遵循既定的、具有時效性特點的生產標準與規范。因為壓力容器產品的作業環境通常具有高溫高壓或者真空腐蝕等特點，盛裝的大多為易燃易爆、有害或者劇毒類介質，因此使用過程中有著極為嚴格的安全性能要求。

3.結構復雜。壓力容器產品結構復雜且具有多樣性特點，因此產品品種較多，但是各部分組件之間并無緊密的聯系，這有利于產品的模塊化生產以及系列化生產。

二、壓力容器生產與安裝環節存在的問題

1.質保系統運轉不合理、不正常。通常來說非標壓力容器生產期間較短，時間較為緊張，從早期用戶訂貨，到后期生產廠家交付產品，之間的時間極為緊迫，而雙方簽訂合同后生產方往往協調設計、采購以及生產部門三方聯動，在缺乏生產圖紙、原材料驗收尚未完成或者制造工藝卡缺失的情況下匆匆下料生產，整個制造過程中僅僅依賴外觀尺寸設計粗糙的草圖。生產廠家采用各種手段加快生產進度，卻往往適得其反，因為這與產品質量管理制度不符，整個質控系統運轉不良，一旦出現設計圖尺寸不合格、材料驗收出現問題或者計算結果誤差，則會導致產品返工或者報廢等問題，造成嚴重的資源浪費。

2.材料驗收與代用環節。在壓力容器制造與驗收環節，應嚴格按照《壓力容器安全技術監察規程》以及相關設計要求對受壓元件進行材料驗收，并出具材料質量證書。受壓元件材料代用屬于設計更改范疇，因此應征得原設計單位認可。材料代用涉及材料牌號、執行標準和材料規格三個方面，訂購非標壓力容器時種類以及規格較為復雜，而且數量較少，表現出型多量少的特點，尤其是不同規格的接管，特定情況下用度尚不足30cm，不利于材料采購。壓力容器受壓元件用材應附帶質量證書以及所附設計要求。現階段國內材料標準不夠統一，不少大型鋼廠依然遵循工廠標準，導致采購的原材料與設計圖紙不相符的問題。甚至由于部分采購人員質控管理意識不強、缺乏工作責任心的緣故導致部分非壓力容器材料流入生產環節，例如執行標準為GB8162-87的鋼管；此外還存在實物與材料質量證書不相符的問題，例如16MnD法蘭和管材鍛件執行標準標準為GB1591-88，顯然是不正確的，GB1591-88并無此牌號。

3.無損檢測。在壓力容器生產質控環節，無損檢測技術是極為重要的一種檢測方法，其中射線探傷是應用最為普遍的一種，多用于容器焊縫質量測評。要想收到滿意的檢測效果，首先應結合容器檢測要求制定相應的探傷工藝。由于壓力容器產品結構、類型以及規格各異，因此不能完全套用通用工藝，而是制定相應的工藝卡。但是大部分生產廠家對于這一點缺乏足夠的重視，往往依賴經驗式操作，導致檢測結果與設計標準不符。除此之外還存在擴探比例過低以及探傷比例不足等問題，尤其是20%探傷，計算長度<250mm的情況下往往會被忽視。

4.壓力容器安裝問題。根據《壓力容器安裝改造維修許可規則》TSGR3001-2006可知，生產廠家在具備壓力容器生產資格的情況下可負責生產資格允許范圍內壓力容器的安裝工作。但是在運輸以及吊裝作業期間可能會出現意外問題，包括受壓元件變形受損；安裝作業人員在安裝期間未嚴格遵循安裝標準與作業要求，存在壓力容器螺栓不齊全、不遵循安裝說明操作、底座不平、強力組裝以及漏裝等問題。種種違章操作在很大程度上影響了壓力容器使用壽命以及使用安全。

三、壓力容器制造及安裝的管理對策

1.生產廠家質量管理負責人應不斷加強自身安全管理與質量控制意識，重視技術業務培訓，組織技術人員定期學習壓力容器設計制造相關的法律法規和制度標準，從整體上提升員工質量控制意識，維持質保管理體系的順利運轉。同時監督部門也應不斷提高監督抽查力度，嚴格督查生產廠商做出必要的改進，保障壓力容器產品質量。

2.壓力容器均應按照類別不同選擇設計資質優異的設計單位負責設計審核，生產廠商工藝人員負責制造工藝的制定，工藝責任工程師負責審核，合格后方可方可允許生產。對于Ⅰ、Ⅱ類生產期限相對緊迫的壓力容器，應視具體情況放松要求，但生產設計草圖必須對各項技術要求加以明確，并經由設計人員認可。各道制造工序開始前應出具制造以及檢驗工藝卡；開始耐壓試驗前應出具正式的設計文件、制造工藝文件和工藝檢驗記錄。

3.受壓元件用材應出具材料質量證書，要求符合實物情況以及設計要求。對于與設計要求不符的材料應辦理代用手續，其中主要受壓元件代用應提前與原設計單位溝通，獲取設計修改證明書；生產方材料責任工程師負責審查受壓元件材料以及焊接用材，確認質量合格后方可允許投料生產。

4.應針對不同壓力容器設置相應的探傷工藝，做好檢測質量控制，保障檢測結果有效性。同時還應重視無損檢測技術執行人員的工作責任心以及專業技能培訓，嚴格落實無損檢測各項操作，精確評估產品質量，以便于及時發現問題并做出整改。

5.在運輸以及安裝環節應做好壓力容器的保護工作，防止因碰撞或者劃傷而造成的外觀變形問題。安裝操作環節嚴禁出現強力組裝或者漏裝的情況，應嚴格遵循安裝操作計數規程，完善裝配螺栓，防止出現應力集中問題。

四、結束語

壓力容器的生產與安裝中有很多問題需要我們予以高度重視，其生產質控以及安裝作業對壓力容器的使用壽命和使用安全有著極為重要的影響。在此過程中應嚴格遵循各項生產規范與操作規程，加強質量管理，嚴格質量驗收，保障壓力容器的使用性能和效果。

參考文獻：

[1]鄭津洋，蘇文獻，徐平等.基于整體有限元應力分析的齒嚙式快開壓力容器設計[J].壓力容器，2003，20（7）：20-24.

[2]孫英學，杜娟，盧岳川等.設計瞬態和疲勞損傷對反應堆壓力容器設計壽命的影響分析[J].核動力工程，2009，30（3）：1-3，12.

[3]劉亞明.壓力容器設計過程中的常見問題及防范對策探究[J].科技風，2013，（19）：43-43.

[4]岳偉.熱處理技術在壓力容器設計中的應用探析[J].河南科技，2013，（18）：138.

[5]靳志鵬.開孔補強設計在壓力容器設計中的應用分析[J].中國化工貿易，2015，7（27）：113.

[6]馬炳賢.壓力容器設計若干技術問題解析[J].硫磷設計與粉體工程，2011，（6）：1-6.