壓力容器制造過程中的質量控制研究

斯濤

【摘要】壓力容器制造由設計、機加工和鉚接、材料、焊接、計量理化和檢驗等部分貫穿于整個過程，各部分相互聯系，相互協調，相互制約，共同完成壓力容器產品的制造。本文簡要介紹了壓力容器制造過程中主要的控制要點，與同行共勉。

【關鍵詞】壓力容器：制造；過程；質量控制；研究

【中圖分類號】TH49 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）04-0417-02

前言

壓力容器制造質量的好壞起著關鍵性的作用，尤其其中涉及到的一些工藝技術，例如工藝水平和焊接技術水平等。要想提高壓力容器制造行業的水平，重點是加強質量過程的控制。只有把制造過程中的每個細節把握好，每個環節控制，才能制造出質量優良的產品來。

另外，因為壓力容器在日常生活中應用較為廣泛，主要作用為在一定的壓力、溫度和易燃、易爆、有毒介質的條件下對特定物質進行加工和處理的特種設備。一旦其質量出現問題，將連帶著大規模安全事故的發生，對個人和企業存在不可估量的高危險系數.這就使容器質量符合壓力容器的基本要求。第一，對容器內的壓力有較大的承受性，即在足夠的壓力強度下，能夠保持有效的工作狀態。第二，壓力容器的外力作用能夠使其保持原來的形狀。第三，密閉性也是壓力容器必備的特性之一，以保持容器內壓力和防止容器內有毒氣體及物質的溢出。第四，壓力容器應當具有足夠的使用壽命。因此在容器設計或者制造過程中應充分考慮此因素，把握好每一個影響容器壽命的細節，確保品質優良。第五，壓力容器要盡可能的方便制造、安裝、檢查和維修。

1、壓力容器主要材料的控制

由于壓力容器廣泛地應用于各行各業，所處的工況既復雜又惡劣，如高溫、低溫、高壓、疲勞載荷、介質有毒、劇毒、易燃、易爆、腐蝕性強，這就決定了壓力容器所用的原材料種類繁多，質量要求高。針對壓力容器用材的特點，從原材料人廠到產品合格出廠，必須始自堅持主要受壓元件材料的可靠性和可追蹤性。

1.1 簡體及封頭鋼板

簡體和封頭是最主要的受壓元件，實際工作中時常有材料到廠但材質書不能及時提供的情況，因此材料到廠后應做好材質、規格、爐批號等記錄，同時做好標識，并進行外觀檢查，收到材質書后及時核對；對需要進行復驗的材料，應確定復驗項目和合格標準，及時安排取樣、加工、試驗等工作，取樣時應做好標記移植。

1.2 接管法蘭

接管法蘭常為外委鍛件，在驗收時，應按技術協議的規定，審核其提供資料，包括合格證、質量證明書、超聲波探傷報告，材質證明書等；需要進行復驗，按J B4726相關規定進行。

1.3 雙頭螺栓屬外購件

其標準應符合圖紙設計要求，在外購合同中應按標準提出技術要求；在驗收時，必須遵照有關合同條款進行驗收，并提供雙頭螺栓調質處理，及螺母退火的工藝記錄。

1.4 焊接材料

焊接材料對壓力容器制造質量有著至關重要的影響，因此焊接材料必須符合焊接工藝的要求，應核對其牌號、規格、爐批號、合格證、質量證明書等。

1.5 其他材料

對非受壓元件的材料，核對其材質證明書，并符合相關的標準。根據TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》中要求，整理填寫受壓元件材料清單。

2、裝配工藝的控制

壓力容器制造具有多品種單臺套的特點，因此制造廠對每一臺壓力容器都要編制一套完整的工藝文件。這些工藝文件具有指導生產、保證質量、提高效率的作用。制定了正確、合理的工藝后，關鍵是在施工過程中嚴格執行已定的工藝，每道工序完成后，操作者和工廠檢驗員都要在工藝流程卡上簽字認可，做到在制品隨工藝流程卡一同進入下道工序。工藝檢查要點：

（1）縱縫對接錯邊量、棱角度；

（2）環縫對接錯變量、棱角度；

（3）筒節最小長度、焊縫最小距離；

（4）法蘭面與接管和圓筒主軸中心線的偏差；螺栓孔（包括地腳螺栓）是否跨中布置；

（5）內件與殼體焊縫是否錯開；

（6）被補強圈、墊板覆蓋的焊縫是否打磨至母材齊平；

（7）殼體的圓度；

（8）收集整理過程見證資料，填寫外觀及幾何尺寸檢驗報告

3、焊接質量的控制

焊接質量在很大程度上決定著壓力容器的安全與壽命，因此控制焊接質量成為壓力容器制造質量保證的關鍵。焊接質量檢查要點：

（1）焊接材料的管理，焊材的保管、烘烤、領用發放等是否符合要求；

（2）焊工資格與管理，必須做到持證上崗；

（3）焊接工藝評定，是否有合格的工藝評定，如無合適工藝評定，在正式施焊前必須按NB/T47014-2011要求進行焊接工藝評定，合格后方可進行焊接。

4、焊接工藝

根據圖樣的技術要求、焊接規程及焊接工藝評定，制訂焊接工藝。焊接工藝還應對焊接工作環境提出要求。對超次返修的焊縫，還應制定返修工藝措施，并應得到焊接技術負責人的同意。焊接人員在施焊過程中嚴格執行由生產工藝部門編制的焊接工藝規程和適當的焊接工藝評定進行焊接。焊接工藝評定中已確定了保證焊縫質量的各種參數以及施焊方法，嚴禁擅自修改焊接工藝參數。

5、焊縫質量的檢驗

5.1 形狀尺寸及外觀檢查要點

（1）焊縫余高是否符合要求；

（2）c、D類接頭的焊腳高，是否圓滑過渡；

（3）焊縫表面是否有裂紋、氣孔、弧坑和飛濺物；

（4）焊縫是否有咬邊，咬邊是否超過標準要求。

5.2 焊縫返修

焊縫返修應有返修工藝；是否超次返修；返修次數、部位和返修情況應記入質量證明書；返修應在熱處理之前進行。

6、無損檢測的控制

無損檢測是焊縫內部質量檢驗的重要手段，焊縫經表面質量檢驗合格后，進行無損探傷。壓力容器按設計要求規定，對焊縫按JB/T4730.1～4730.5-2005標準進行射線或超聲波檢測，檢查結果符合設計圖紙相應要求。檢查要點：

（1）檢測方法、檢測標準和合格級別是否符合圖紙設計和規范要求；

（2）檢測比例是否滿足設計和規范要求；

（3）無損檢測應注意的問題：

1）焊縫交叉部位應做100%射線檢測

2）凡被補強圈、支座、墊板、內件等所覆蓋的焊縫，以及先拼焊后成形的封頭上的所有拼接焊縫應做100%射線檢測；

3）以開孔中心為圓心，1.5倍開孔直徑為半徑的圓中所包容的焊縫，應進行100%射線檢測；

4）管板、法蘭拼接焊縫，膨脹節的對接焊縫應100%射線檢測；

5）采用氣壓試驗或者氣液組合壓力試驗的壓力容器，A、B類對接接頭必須100%射線檢測；

6）無損檢測工作必須由取得相應資格的人員承擔，嚴格執行初評和復審制度，確保底片和評片質量，記錄和報告完整、準確，并收存于產品質量檔案中；

7）審核無損檢測報告是否完整。

7焊后熱處理的控制

（1）確認熱處理工藝是否符合規范要求，熱處理工藝應由熱處理責任工程師審核；

（2）檢查熱處理記錄曲線（主要包括升溫速度、保溫溫度、保溫時間、降溫速度）是否符合工藝要求；

（3）出具熱處理報告。

8、水壓試驗檢查

（1）檢查試壓管道、閥門、壓力表等機具配置是否符合要求；

（2）試壓工藝卡是否符合規范要求；

（3）開孔補強圈是否經氣密性檢查合格；

（4）試壓環境（溫度）、介質溫度是否滿足要求；

（5）試壓過程（升壓、保壓時間）是否滿足工藝要求；

（6）經監檢人員確認試壓過程，出具試驗報告。

9、結束語

總之，壓力容器的制作過程，從設計圖紙的工藝性審核、制作工藝的編制、材料的驗收入庫到制作、檢驗與驗收的各個環節，都是至關重要的。任何一個環節出了問題，都會影響壓力容器的最終質量，所以只有澄清概念，統一思想，達成共識，才能使我們的壓力容器制作水平登上新的臺階。對影響壓力容器制造質量的關鍵環節進行嚴格控制，確保壓力容器的制造質量，杜絕不合格產品，是對業主負責，也是企業生存和發展的基本要求。