淺談壓力容器類設備駐廠監造要點

劉虎 嚴新容 李序東

摘 要：目前，國家法規并沒有規定壓力容器類設備制造必須執行第三方監理制度，這類設備的制造過程質量監督更多地依靠設計單位委派有壓力容器設計和制造經驗的人員駐廠監造，或者設計人員本人定期下廠監造，對于經驗不足的監造人員往往不能準確把握設備制造全過程的監造要點。本文詳細介紹了質量體系完備的壓力容器制造廠設備制造和質量控制過程，并針對制造過程中的重要環節描述了監造要點，供壓力容器駐廠監造人員參考。

關鍵詞：壓力容器 制造過程 監造

中圖分類號：TH49 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0202-02

壓力容器類設備主要包括換熱器、反應器、儲罐等，它是任何一個熱力系統的重要組成設備，部分設備在高溫高壓下工作，部分工作介質為易燃、易爆、有毒、強腐蝕性物質，因此，設備制造的質量直接影響著設備乃至整個熱力系統的安全可靠性，其重要性不言而喻。

我國將這類設備歸為特種設備，并制定了詳細的法律、法規、國家標準、行業標準，對壓力容器設計、制造單位以及設計和制造人員的從業資質都有明確的要求，并且由各地的鍋檢所對壓力容器設計、制造以及運營單位進行監管。但由于部分企業的質量管理體系不健全，從業人員的經驗不足，以及操作過程中的疏忽大意等原因，使得壓力容器類設備制造質量問題時有發生，因此，制造過程的監造就顯得尤為重要。如何系統規范的實施監造工作，把握監造工作的要點是確保產品質量的重點，特別是對于從事壓力容器設計工作時間不長，經驗不豐富的監造人員，需要對制造廠的制造過程和質量保證體系執行方式有清楚的了解，對產品制造過程中的每一個環節進行分類控制監造要點，實施有針對性的監造。

1 產品制造過程及質量控制情況

圖1是根據國內某大型壓力容器制造廠的工作流程繪制的壓力容器類設備制造流程圖，該圖也包括了制造過程中產品的質量控制情況，具體如下。

制造廠拿到產品設計圖紙和技術條件后，首先由工藝部門審核圖紙的可行性、工藝性，并與設計方進行深入的技術交底。圖紙審查完成后，工作將分為四條主線開展，第一條主線是原材料的采購（圖1中制造過程第1行）。由工藝部門統計每一個零件需要的材料和其它采購物項，匯總后編制采購計劃，交采購部門采購，到貨后由檢驗部（部分制造廠稱質保部）檢驗合格后入庫備用。這條主線保證原材料合格。

第二條主線是工藝評定的開展（圖1中制造過程第2行）。根據國家法規和標準的要求，或者產品制作的需求，產品制造涉及的焊接、鋼管的彎管或盤管、傳熱管的脹管、熱處理等工藝需要開展工藝評定。由工藝部門編制該產品制造涉及的所有工藝評定項目及方案，由生產部門按照工藝評定的方案進行工藝試驗，試驗完成后檢驗部對工藝評定試件進行無損檢測、尺寸檢查等檢驗，確認該工藝能夠滿足設計要求，檢驗合格后工藝部門形成工藝評定報告。這條主線保證產品制造所需的工藝都合格。

第三條主線是零部件的制作（圖1中制造過程第3行）。由工藝部門按照每一個零件的圖紙和技術要求編制加工工藝流程卡，該流程卡詳細規定了制造每一個環節的加工方法和加工后的尺寸要求。生產部門到材料庫領取合格的原材料，按照工藝流程卡的步驟，采用合格的工藝加工制作，在這個過程中檢驗部門在車間安排了檢驗員，每完成一步工藝，由檢驗員確認并在流程卡上簽字，然后進行下一步工藝直到加工完成，零部件制作完成后經檢驗合格入庫。這條主線保證產品的每一個零部件加工尺寸、焊縫質量等符合要求。

第四條主線是設備的組裝（圖1中制造過程第4行）。由工藝部門編制組裝工藝，生產部門按照工藝開展設備組裝，其中部分零部件前期已檢驗合格，領用合格的零部件并按照工藝要求完成設備組裝。組裝完成后檢驗部門對焊縫質量進行無損檢驗，對設備尺寸進行測量檢查，檢驗合格后開展耐壓試驗及泄露試驗。試驗通過后檢驗部門對部分重要產品的焊縫質量再次進行無損檢驗，對設備總體尺寸等進行全面檢查，合格后即可開展設備清理、充氮保養、油漆、包裝等。同時檢驗部（或質保部）將過程記錄匯總與工藝部繪制的竣工圖形成產品竣工文檔，并對產品出示合格證。通過該過程保證最終產品合格。

上述內容描述了比較規范的壓力容器類設備制造廠產品制造過程。不同的企業根據傳統習慣和部門分工設置的不同可能會略有差別，但這些要素都應該具備。監造人員了解清楚設備制造過程、對應的實施部門以及產品質量控制方式后，將有助于開展設備監造工作。

2 重點環節及監造要點

壓力容器類設備的制造按上述內容分為四條主線，每一條主線中又包括多個環節，監造人員下廠監造時不但要清楚整個制造過程，更需要把握好每一個環節的監造要點。作為一個合格的壓力容器監造人員必須首先熟悉國家法規和標準的要求，主要包括《特種設備安全監察條例》、《固定式壓力容器安全技術監察規程》、GB150-2011、GB151-1999等，監造人員應根據國家法律、法規、標準、圖紙及技術文件的要求對設備實施監造，重點控制好下列制造環節。

2.1 圖紙的交底與消化理解

設計方應向制造廠提供完整的設計圖紙和技術要求文件，對于圖紙和文件中的重要結構、重點技術要求最好雙方當面交流，制造廠工藝人員在理解了設計方的設計重點后才能有針對性的編制工藝試驗計劃和產品加工工藝。當監造人員非產品設計人員時，監造人員應參與該過程，并詳細查看圖紙和文件，理解設計方的技術要求。

2.2 原材料采購及復驗

對于國家標準和技術文件中沒有要求必須復驗的原材料，監造時檢查內容包括原材料產品合格證以及原材料出廠時提供的化學成分和力學性能報告，部分材料有超聲檢驗報告。

對于國家標準和技術文件中明確要求必須復驗的原材料，除查看原材料出廠相關資料外，還應檢查入廠后的復驗材料，包括化學成分、力學性能等。

2.3 工藝評定

該環節首先應明確工藝評定的項目是否齊全，根據產品的不同包括的項目也不同，主要包括焊接工藝、彎管工藝、脹管工藝、表面處理（噴砂、噴丸）等工藝。對于工廠在以往的制造過程中已經通過評定并且在有效期內的工藝原則上可以在現有產品中使用。焊接工藝是壓力容器類設備涉及的最主要的工藝，不同焊接方法、焊接結構的詳細工藝評定要求可按照NB/T47014-2011《承壓設備焊接工藝評定》審查，主要文件包括焊接工藝評定報告（PQR）和焊接工藝規程（WPS），其中焊接工藝評定報告又包含焊接試件結構，焊接材料，焊接工藝參數，焊接熱處理要求，焊后檢驗項目、檢驗方法及檢驗結果等。

2.4 零部件機加工

對機加工零部件的監造主要包括檢查加工所用的材料是否為合格材料；牌號是否與圖紙一致；對成形過程進行現場監督檢查；對成形后的幾何尺寸進行詳細測量記錄，并與制造廠檢驗部的檢驗記錄進行核實審查。對于人孔、接管法蘭等含有密封面的零部件應重點檢查密封面加工情況是否滿足圖紙要求。

2.5 產品焊接

現場對焊接過程進行監督檢查時，檢查內容包括：焊接工藝評定結果確認；焊接材料確認；焊工資格證確認及焊接材料現場保管、發放條件檢查；現場跟蹤檢查焊接工藝規程執行情況，包括焊前熱處理、焊接操作過程以及焊后熱處理是否與工藝要求一致；焊接修補記錄及過程檢查。

2.6 熱處理

壓力容器制造過程中的熱處理包括成形受壓元件的恢復性能熱處理，焊后熱處理，改善材料力學性能熱處理及其它特殊熱處理工藝。具體審查內容包括：熱處理工藝審查；保溫設施、測溫系統及熱處理升降溫曲線控制情況檢查；熱處理后硬度檢測情況檢查等。

2.7 產品試件制備及檢驗

產品試件包括焊接試件、母材熱處理試件及其它技術文件要求制備的試件等。壓力容器必須制備產品試件的條件在GB150.4-2011中有明確規定，審查的重點包括：試件的材料應與容器用材應同標準、同牌號、同厚度、同熱處理狀態；試件制備的工藝過程應與母材相同；試樣性能檢驗結果應符合相關標準或技術文件的要求。

2.8 無損檢驗

壓力容器制造過程中無損檢驗是非常關鍵的一個環節，監造時應審查以下內容：無損檢測人員資格確認；無損檢測儀器設備、試塊、探傷標準的確認；無損檢測項目、內容、范圍、合格級別審查；各項無損檢測報告審查。

2.9 耐壓試驗及泄露試驗

耐壓試驗是檢驗壓力容器制造質量最直觀有效的方法之一，具體包括液壓試驗和氣壓試驗，由于氣壓與液壓試驗的安全性相差極大，條件允許應優先選擇液壓試驗，只有當無法進行液壓試驗時，方允許采用氣壓試驗，部分設備可采用氣液組合試驗。當壓力容器所盛裝的介質其毒性為極度危害和高度危害或不允許有微量泄漏時，應對設備進行泄露試驗，泄露試驗包括氣密性試驗、氨檢漏試驗、鹵素檢漏試驗和氦檢漏試驗。產品試驗的具體種類應按照設計技術文件和GB150.4的要求執行。

以水壓試驗為例，監造人員應重點審查以下內容：試驗前緊固件等接口位置安全性檢查；壓力試驗用表的精度、量程、檢定有效期；壓力試驗用水的水質報告；壓力容器的排氣口應設在最頂端；壓力升降曲線控制情況；試驗過程中容器是否存在滲漏、變形、異響等。

3 監造相關事宜

（1）制造單位產品制造前應提供詳細的質量計劃，監造人員根據產品特點選擇不同的質量控制點，包括停工待檢點（H點）、現場見證點（W點）、文件見證點（R點）。專業第三方監理時，會根據設計圖紙、技術文件、制造廠工藝文件、質量計劃等編制詳細的監理大綱和監理細則，當設計方自行監造時，可根據設備難度編寫合適的監造計劃。

（2）監造人員要主動與制造廠有關部門的溝通，主要包括生產部門、工藝部門、檢驗和質保部門等，及時了解產品制造過程中是否存在問題，以及相關部門質保要求執行情況。

（3）監造人員應把多數時間放在現場的巡檢上，隨時注意生產動向以及是否發生工藝偏離的現象。

（4）監造人員應根據每日所進行的監造項目，認真、準確及時地填寫監造日志，并定期向上級主管匯報。監造日志的內容包括：巡檢內容、巡檢情況、檢查項目、所發現的問題、問題的處理、監造設備的生產進度等。

（5）當現場出現質量問題時，監造人員原則上只是檢驗協調員，應及時向上級主管負責人匯報，并要求制造廠以書面方式將具體情況發給設計單位，現場監造人員得到授權后方可現場處理，避免因現場監造人員經驗不足或判斷失誤所導致的產品質量問題。

4 結語

本文主要結合壓力容器制造過程中，往往并非專業的第三方負責監理，而是由設計單位委派的駐廠監造人員或設計人員本人定期下廠監造的實際情況，詳細介紹了壓力容器制造廠的制造流程及質量控制情況，并闡述了制造過程中各個環節簡要的監造要點以及監造相關的事宜，旨在幫助監造人員了解壓力容器制造廠生產過程，提高監造的科學性和規范性，并最終保障產品的制造質量。

參考文獻

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