王 寧
(寧波華中工程設計有限公司,寧波 315012)
標準是衡量產品質量的依據。壓力容器制造涉及的主要標準有TsG21-2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》和GB150.1~150.4-2011《壓力容器》;針對不同類型的壓力容器又有相應的標準,如GB12337-2014《鋼制球形儲罐》、GB/T151-2014《熱交換器》、NB/T47041-2014《塔式容器》、NB/T47042-2014《臥式容器》等。所以,壓力容器制造企業的技術人員應根據壓力容器類型分別制定不同的質量管理方法,來保證產品質量。壓力容器制造難度較高,專業性強,涉及的加工制造工藝復雜,這就要求企業技術、管理人員不但要熟練掌握壓力容器標準,還要有豐富的壓力容器制造經驗。
原材料的質量是決定產品質量的基礎,因而做好材料質量的把控是非常重要的。壓力容器材料必須符合標準TsG21-2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》和GB150.1~150.4-2011《壓力容器》中的規定。
材料采購人員應根據壓力容器設計人員提供的材料清單進行材料采購,且材料采購前采購員必須對材料標準、材料牌號、規格、數量進行核對,確認無誤后才可下單;發現料單有誤及時反饋給設計人員進行調整。采購人員不得隨意更改壓力容器材料,經設計人員同意且收到書面變更通知單后方可變更。
材料的采購要嚴格按校核、審批制度;注意編制壓力容器材料采購文件時,文件內容應包括:壓力容器材料標準;材料規格、型號;材料技術要求;材料檢驗標準;材料數量。對于需要代用材料的采購,要備齊相應的壓力容器材料和代用審批文件及相關資料,才能夠進行采購(關于材料代用問題在GB150-2014及TsG21-2016中均有說明)。
壓力制造單位應對所取得的壓力容器材料及材料質量證明是的真實性和一致性負責。所以,材料進入企業以后,采購員應仔細檢查,核對材料。驗收合格方可進廠入庫,材料存儲部門需核實相應的手續,確保手續齊全,如有需要,由供貨商提供的所有規范材料符合規范要求檢驗合格后方可接收。對材料進行分門別類的擺放。例如,鋼材存放處需要保持干燥整潔,擺放位置為下層位置。另外,對于材料的標識都應該清楚體現,不能出現損害,有利于后期統計。對于有損材料的處理,嚴格按照規章制度進行,拒絕進入車間。
焊接技術和熱處理技術是壓力容器制造過程中的兩道重要工序,焊接質量及熱處理質量直接影響壓力容器的制造質量。
3.1.1 提高焊接質量
焊工的焊接水平直接決定了焊接質量。提高焊接質量首先要提高焊工的操作技能,企業可以定期組織焊工培訓、考試,讓焊工掌握最新的焊接技術,從而保證焊接質量;也可以根據自身焊接技術水平制定更嚴格的企業標準,使產品質量得到進一步提高。
3.1.2 正確的焊接工藝
焊接工藝工程師按照壓力容器圖樣的技術要求、焊接規范,制定相應的焊接工藝,并保證焊接工藝的正確性。為驗證所擬定的焊接工藝的正確性必須進行焊接工藝評定,壓力容器的焊接工藝評定應符合標準NB/T47014-2011《承壓設備焊接工藝評定》中的規定。此外,由焊接工藝工程師編制焊接工藝規程,焊工必須嚴格執行焊接工藝規程,才能確保壓力容器焊接質量。
壓力容器行業常用的熱處理方法可以歸納為四類,即焊后熱處理、恢復力學性能熱處理、改善力學性能熱處理以及消氫處理。標準GB150.4-2011《壓力容器 第4部分:制造、檢驗、驗收》對壓力容器熱處理做了詳細規定。壓力容器制造企業的技術人員應根據壓力容器材質、壁厚、設備(或零部件)尺寸制定合理的熱處理工藝。熱處理的效果直接關系到壓力容器的產品質量和運行安全,所以,一般要求壓力容器制造單位應保存所有熱處理時間與溫度關系曲線記錄,該記錄在制造部門的保存期不得少于7年。
在壓力容器生產過程中,無損檢測技術應用非常廣泛,從原材料入場的檢測到零部件的加工后檢測,再到最后的產品檢測都離不開無損檢測。無損檢測相當于質檢人員的內窺鏡,在不破壞材料的基礎上對材料內部缺陷進行檢測。在對原材料的檢測中,應采用科學的抽驗方法,按照材料的技術標準對其進行檢測,確定該批次材料是否合格。在對產品進行無損檢測的過程中,應該給出詳細的產品質量級別標準,這項工作是非常復雜的,診斷產品是否有問題,也需要技術人員了解整個工藝過程,能夠準確判斷出在哪個工藝環節出現了問題,進而引發了這種檢測情況。因此,在該過程中,企業應重視相應人才的培養,保證人員的專業度,制定可參考的圖樣、數據,保證出廠產品質量過關。
壓力試驗是壓力容器制造的最后一個環節,需要容器的強度以及密封性,考慮到夾套設備的種類及結構形式較多,應先對內筒試壓,試壓合格后再對焊接夾套進行水壓實驗。對不銹鋼容器的水壓試驗應控制水的氯離子含量不超過25mg/L。
壓力容器作為重要的化工設備,其質量好壞直接影響到人民的財產和人身安全。因而,壓力容器制造過程中的產品質量控制從原材料質量控制管理、制造工藝過程(主要是焊接和熱處理)質量管理,到最后的無損檢測和試壓,整個產品制造過程的質量管理體系必須是完善的,只有貫徹落實管理體系,才能有效降低產品缺陷發生幾率,雖然提高了管理費用,但從長久發展來看,更有利于提高企業競爭力,助力企業發展。