壓力容器質保體系在小型企業的運行現狀及其思考

單冬芳　李如桂　黃蓉　黃志娟

摘 要：隨著安全生產要求不斷增加，不銹鋼壓力容器越來越多地投入到生產過程中。質量好的容器能夠使企業在運行中降低故障發生率，但其在制造過程中容易忽視一些問題，而且不銹鋼制壓力容器相比于普通壓力容器本身具有特殊性，給正常的監督檢驗工作帶來難度，因此，有必要提高不銹鋼壓力容器的監督檢驗水平，從而保障壓力容器的安全性能。文章針對不銹鋼壓力容器的制造環節中的要素，針對壓力容器質保體系存在的問題，提出了相關應對措施。

關鍵詞：不銹鋼；壓力容器；監督檢驗

中圖分類號：TH49 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）13-0082-02

1 前言

有一類儲存帶壓氣體，液化氣體或者最高工作溫度高于其標準沸點的液體的承壓設備。由于該類設備結構特殊且工況又相對復雜，發生危險時極具破壞性，因此中國特種設備安全法將此類設備劃分為壓力容器，作為特種設備的一類進行特殊管理。隨著時代的進步，長期承受特殊工況的壓力容器力求換成一類不需要經常更換的壓力容器。因此，設計人員們經常通過改變壓力容器的結構或者材料來達成目標。由于我國制造水平上升，主流企業開始普遍優化設計材料，制造并使用不銹鋼制壓力容器。在碳鋼制壓力容器的制造過程中，通常需要增加除銹工藝，而采用不銹鋼后，則省略了這道工藝，且表面光滑度也會比碳鋼材料好上一截。壓力容器主要指的是.一種設備，而這種設備是具有一定壓力承載能力的密閉式設備。這種設備的作用是對工業等行業中的氣體或者液體進行盛裝。在對壓力容器進行制造和使用時，技術和步驟都較為復雜，其中涉及的關鍵技術有對原材料的驗收，切割和應用。焊接技術主要是指同種或者異種的材質通過高熱或者高壓的形式實現永久的結合，在壓力容器的制造中都會使用此技術。當對壓力容器進行制造時，有40%以上的工作都是進行焊接，特別是對厚板壓力相關容器進行制造時，應用的更加頻繁，已經占據了整體工作的一半以上。同時，焊接技術中的很多因素都會直接影響壓力容器的焊接質量。如技術選擇的準確性和接頭焊接的可靠性等。所以，在壓力容器制造時，必須選擇科學合理的焊接技術，才能達到質量要求。因此，在不銹鋼壓力容器制造監督檢驗時的側重點與傳統碳鋼材質的設備也會有所不同。本文從其材料入庫、焊接成型、無損檢測、耐壓過程中的幾點要素要求進行詳細分析。

2 對材料入庫前的監督檢驗

2.1 材料入庫前出廠質保書的審核

用于制造壓力容器的不銹鋼材料及焊材均應符合我國相應材料的國家和行業標準的規定。當使用境外牌號材料時，首先，應當符合國外相關現行標準，其次，該材料在國外也已有相似工況使用實例，采用后依然要進行符合性復驗。使用單位應保存由材料生產單位提供的質量證明書，其內容必須齊全、清晰，在質保書的顯眼位置上有可以追溯的信息化標識和材料制造單位質量檢驗章。當用于制造第三類容器筒體、封頭等主要受壓元件時，除按有關要求進行必要的化學成份、力學性能和彎曲性能復驗外，對有抗晶間腐蝕要求的，應對材料的抗晶間腐蝕性能進行復驗。

2.2 現場核對檢查

主要是針對材料的尺寸、外觀、材質檢測。尺寸檢測主要通過卷卡尺等進行現場核查，特別是對于按照境外標準制造的板材，例如，國內材料標準GB708/709—2006中規定按照N，A，B，C類進行厚度偏差分類，而ASMESA-480/SA-480M中規定鋼板的厚度偏差按照鋼材的生產方式（熱軋，冷軋，成卷不成卷），產品寬度為寬的[≥24in.（610mm）]還是窄的[<24in.（610mm）]以及產品的名義尺寸分組。表面平整度檢查要求不得有分層，表面不允許有裂紋、結疤，經酸洗供應的不銹鋼板表面不允許有氧化皮和過酸洗。材料性質核查可通過目視、磁石或者光譜鑒別。首先，不同類別的不銹鋼也能通過目視鑒別來區分，例如，鉻鎳不銹鋼表面比較亮，為銀白色，鉻錳氮不銹鋼則為淡銀色，鉻不銹鋼色澤稍微顯灰色。而至于奧氏體不銹鋼和普通碳鋼之間的鑒別可以通過磁石來實現。最后，如果要精確鑒定材料具體牌號，可通過光譜分析儀來完成。該方法能在一定程度上定量分析材料的元素組成，是現在使用較為廣泛的分辨方法。

2.3 材料的儲存

不銹鋼原材料應按鋼號、規格、爐批號分類在室內放置，并與碳素鋼材料有嚴格的隔離措施，否則受到鐵離子污染后會影響不銹鋼的抗蝕性能和外觀。材料上應標有清晰的入庫標記。

3 對殼體、封頭等結構成型過程的監督檢驗

（1）不銹鋼板下料時，應將不銹鋼板移至專用場地下料，嚴禁在不銹鋼材料垛上直接切割下料。卷板時，材料最好與卷板機軋輥隔離。（2）殼體通常都采用冷加工卷板成型。經熱加工成型的不銹鋼封頭等零部件，凡是有抗晶間腐蝕要求的，均需采取固溶或穩定化處理措施。奧氏體不銹鋼材料焊接后一般不要求做焊后熱處理，如有特殊要求時，應按設計圖樣進行。（3）焊接方法選用SMAW時，施焊人員禁止在母材等非施焊表面直接引弧，應鋪設防飛濺涂層。焊接過程應嚴格按照焊接工藝執行，注意焊接線能量，焊接速度，保護氣流量，特別是材料要求背面保護的情況。

4 對表面處理及無損檢測過程中的監督檢驗

（1）所有焊接修補工作應該在對表面處理之前結束，焊縫表面的焊接飛濺物、溶渣、焊疤、凹坑、油污等雜質均應清除干凈。嚴禁將打磨碳鋼和不銹鋼材料的砂輪片進行混用打磨，嚴格控制焊縫及母材表面打磨面積和深度，否則過多材料的損耗對設備的整體應力分布有較大的影響。（2）要求酸洗時，凡接觸部位焊接有碳鋼零部件的，應盡量避免碳鋼零部件的酸化，若無法避免時，碳鋼零部件必須預先做好保護措施。酸洗后的不銹鋼表面不得有明顯的腐蝕痕跡，不得有顏色不均勻的斑紋，焊縫等熱加工表面不得有氧化色。不銹鋼壓力容器酸洗后，必須用水沖洗干凈，不允許殘留酸洗液。合同或標準要求做晶間腐蝕敏感性檢驗的，其試件及試樣應當符合GB/T21433—2008《不銹鋼壓力容器晶間腐蝕敏感性檢驗》。（3）無損檢測一般采用RT和PT檢測。因為奧氏體不銹鋼焊縫熔合區的晶粒粗大，對超聲波檢測儀發出的超聲波造成大量衰減，致使收到的信號雜亂，難以分辨，同時奧氏體不銹鋼一般呈無磁性，因此不建議使用UT和MT。（4）耐壓試驗主要目的包括兩個方面：一是用超壓（超過設計壓力或者是工作壓力）的試驗辦法全面考核容器的宏觀強度，二是檢查壓力容器焊接接頭的致密性和密封元件的嚴密性。對于新制壓力容器來說，耐壓試驗是考核容器強度和嚴密性的重要手段，國內外多年的生產實踐也證實這種方法是十分有效的，一些壓力容器在耐壓試驗發生了焊接接頭或密封元件的泄漏，有的甚至還發生了壓力容器本體開裂。因此制造廠或組焊現場的耐壓試驗確實是必不可少的。一般來說，在役壓力容器使用中產生的缺陷可以通過宏觀檢查、壁厚測定和表面無損檢測來發現。對于在用壓力容器來說，如果在使用過程中沒有發生材質劣化，沒有產生較嚴重的腐蝕、變形、鼓包、裂紋等缺陷，其宏觀強度、焊接接頭和密封元件的嚴密性也不會發生變化。因此定期檢驗結束后，如沒有經歷重大修理改造等特殊情況或者發現有影響壓力容器強度的異常情況，在用壓力容器的強制耐壓試驗就顯得多余，耗費大量時間和費用。新版《容規》修訂時，除了一些特殊情況，宜取消對在用壓力容器的強制耐壓試驗規定。

5 結語

不銹鋼制壓力容器技術很大程度上改善了在行業運行環境，也在一定程度上保障了企業中工作人員的安全。綜上所述，經過對不銹鋼制壓力容器制造過程中的材料、焊接、無損檢測、耐壓試驗等關鍵因素進行詳細分析，已經對關鍵性問題給出了明確的解決方案。相信隨著不銹鋼制壓力容器在行業中的應用越來越廣泛，新技術新制造工藝不斷出現，最終會越來越好地滿足社會的要求。

參考文獻

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