淺談不銹鋼壓力容器制造的幾個關鍵問題

王蘭生

[關鍵詞]不銹鋼；壓力容器；制造；包裝與運輸

不銹鋼由于合金元素的不同分別耐各種介質的腐蝕性能和良好的低溫性能，廣泛應用于石油、化工、制藥、電力以及民用工業等。

不銹鋼在設計、材料管理、制造環境、加工成型以及焊接等方面有其特殊性和一些特殊要求，所以要求我們在監檢過程中一定要了解這些要求并加以注意。

1 設計方面

1.1 材料的正確選用是保證壓力容器制造質量的前提條件，選材不當、材料誤用、材料缺陷等材料原因是造成壓力容器設備事故的主要原因之一，而設計方主要是依據制造廠家和用戶的要求來進行設計，這就要求設計方不僅要考慮選材的經濟合理，更要考慮潛在的危險，氯離子對奧氏體的應力腐蝕破壞性極大，不但能引起奧氏體不銹鋼的孔蝕，更能引起奧氏體不銹鋼的應力腐蝕開裂等。例如：某單位設計人員為了降低制造成本將原引進設備的316L改為普通不銹鋼1Cr18Ni9Ti，結果半年設備就損壞了。316L奧氏體鋼是超低碳奧氏體不銹鋼她在抗晶間腐蝕、高溫硫、高溫環烷酸和坑點腐蝕的能力方面要優于1Cr18Ni9Ti。

1.2 不銹鋼的材料和不銹鋼復合板的使用范圍應符合GB24511的規定，這就要求設計者應在圖樣上明確材料的產品標準，需要的材料級別及必要的附加要求，有關法規、標準，材料檢驗等要求也應在圖樣上給出，以免制造單位在采購原材料時疏忽而購買不符合設計要求的材料，以此來避免壓力容器在今后運行中存在的隱患。

2 材料方面

2.1 原材料的采購 制造廠對原材料的采購應明確注明要按照材料標準編號去采購，避免買錯材料的現象出現，造成不必要的浪費，對換熱管，特別是與管板“脹接”或“焊接加脹接”連接的應注明換熱管的級別或規定換熱管的半徑偏差。這是因為：換熱管在強度脹和貼脹之后在臺階處的附加應力很大，而國內大多數廠家制造的奧氏體不銹鋼換熱器的應力腐蝕失效，幾乎完全出現在換熱管脹接的臺階處和管頭焊接的熱影響區，其微觀腐蝕形態均呈樹枝狀裂紋。脹接應力所帶來的危害要遠大于焊接應力所帶來的危害，其應力腐蝕優于焊接應力。

對于超低碳不銹鋼，雙相不銹鋼等特殊材料，不宜通過經銷商購買，應了解全國生產情況，不要因為利益驅使走入單純比價的誤區。對于大量使用和關鍵設備選用不銹鋼時應認真考察生產廠家的質量可信度，不能簡單地相信供方提供的產品、樣本等資料，要材料生產廠家設備，質量管理體系和歷史業績了解。

2.2 原材料的復驗 應按《固定式壓力容器安全技術監察規程》和相關標準驗收，并應對此設置“停止點”，對入庫單和質量證明書原件監檢員要按逐一核對確認登記。工廠材料庫要分待檢區，合格區和不合格區，制造單位材料檢驗員要按相關標準資料對材料標記進行核對并檢驗合格方可投產，在生產過程中要注意標記移植。

若質量證明書不是原件時，可以要求供應商按規定提供復印件的同時提供原件，經監檢人員和質檢人員核對原件、復印件之間無差異后，將原件返回經銷商，由質檢部門在復印件注上“復印件與原件一致”；對材質單有懷疑的，可聯系生產廠家質量檢驗部門通過他們分辨真偽；對于提供復印的材質單上沒有“復印件無效”或無某廠質檢印章無效以及類似內容的，只有生產急需且無法從其他渠道采購到符合要求的材料時，才可按規定復驗。對不銹鋼換熱管材料應按GB13296有關規定。

對進口材料，在取得質量證明書的同時應取得進口監檢證書。

3 制造環境

3.1 奧氏體不銹鋼在制造過程中如受到嚴重的污染和磕碰劃傷，制成容器后經酸洗鈍化處理后采用藍點法檢查不容易通過，容器投入后在腐蝕介質作用下，有可能產生局部腐蝕或應力腐蝕，其后果比較嚴重，為了防止鐵離子和其他有害雜質的污染，有的單位在地面鋪設橡膠或本質墊板，但費用較高，使用也不方便，現在有些廠家采用水磨石地面易清掃保養，價格適中，比較不錯。

3.2 進入生產現場的人員應先進入隔離室內更換專用的工作服、帽子、鞋、手套，外來人員須穿戴專用鞋套，嚴禁穿著帶鐵釘的鞋進入。

3.3 不銹鋼材料或零部件在周轉和運輸過程中，應配備必要的防鐵離子污染和磕碰劃傷的運送工具，對使用的吊具，應采用不銹鋼卡具、尼龍吊具等。

3.4 不銹鋼壓力容器的表面處理應有獨立配備必要的環境保護措施的場地。

4 加工成型、焊接

4.1 下料和開孔時，應將不銹鋼材料移到專用場地用等離子切割或機械切割的方法。

4.2 不銹鋼壓力容器嚴禁強力組裝，組裝中不能使用可造成鐵離子污染的工具。

4.3 坡口加工宜采用冷加工法，若采用熱加工法對影響焊接質量的表面，應采用冷加工去除。

4.4 待焊表面經藍點試驗或鐵污染試驗，經過檢查被焊的表面沒有氧化色后就可以進行焊接。

4.5 要注意焊材的保管工作，并按照規定對焊材進行烘烤。

4.6 焊接時應防止熱影響區發生晶間腐蝕，當奧氏體不銹鋼加熱到450～850℃的敏化溫度時，則對晶間腐蝕較敏感，焊接時熱影響區正好處在敏化溫度范圍內，易造成晶間腐蝕。因此施焊時應嚴格控制焊接電流和返修次數，應采用小范圍焊接，減少輸入熱量，減少焊接熱循環。

5 壓力試驗及包裝運輸

5.1 不銹鋼壓力容器制造完成時應按設計圖樣的規定進行耐壓試驗。水壓試驗時合格后應立即將水排凈，清除水漬，對于非腐蝕介質的場合，如因結構原因無法吹干水跡時，應嚴格控制水中氯離子的含量不超過25mg/l。

5.2 不銹鋼壓力容器制造完成后，所有密封面和管口及時采取適當的保護措施。

5.3 不銹鋼壓力容器在運輸時，須采取防止鐵離子污染和設備表面損傷的有效措施。

5.4 在國內設計、制造的奧氏體不銹鋼壓力容器在運輸過程中一般不進行充氮保護。但在出口的奧氏體不銹鋼焊接壓力容器，必須進行充氮保護，充氮壓力為0.03～0.05Mpa。這主要是為了防止在海上運輸時，防止海水或帶鹽分的空氣進入容器內部，氯離子引起奧氏體不銹鋼的腐蝕。

總之，對制造不銹鋼壓力容器的各個環節，應嚴格控制管理，才能保證壓力容器的制造質量。

（編輯/周洋）