淺談壓力容器制造過程中的質(zhì)量檢驗

朱益

【摘 ?要】固定式壓力容器是指安裝在固定位置且在特定區(qū)域使用的壓力容器（以下簡稱為壓力容器），能夠承受一定的壓力和溫度，并能夠盛裝不同程度的有毒有害、易燃易爆等介質(zhì)，是涉及生命安全、危險性較大的特種設(shè)備。控制壓力容器的質(zhì)量是壓力容器制造過程中的重點，科學(xué)、嚴謹?shù)馁|(zhì)量檢驗方法能夠滿足其設(shè)計要求，保證其使用性能和壽命，使壓力容器的產(chǎn)品質(zhì)量得到更有效的控制，從而防止和減少事故的發(fā)生，保障人民群眾生命和財產(chǎn)的安全。

【關(guān)鍵詞】壓力容器;制造;質(zhì)量檢驗;分析

一、前言

壓力容器廣泛用于石油、化工、煤化工、冶煉等危險性較高的行業(yè)，其質(zhì)量高低直接影響到工業(yè)生產(chǎn)的安全性。因此，要做好壓力容器制作過程的質(zhì)量檢驗與控制，以提高壓力容器設(shè)備運行時的安全性。就必須以科學(xué)的管理方法使得壓力容器制造有序、穩(wěn)定地進行，那么制作過程中的質(zhì)量檢驗與控制工作就顯得不可或缺。在本文中，主要是對壓力容器制造過程中的質(zhì)量檢驗進行全面的分析研究，并在這個基礎(chǔ)上提出了下文中的一些內(nèi)容，希望能夠給予相同行業(yè)進行工作的人員提供一定價值的參考。

二、壓力容器制造過程的質(zhì)量控制

質(zhì)量檢驗工作是在產(chǎn)品完成之后對其進行檢驗，而在此過程中出現(xiàn)的不合格品會造成資源損耗、成本浪費，且影響壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量，因此需要做好制造時的質(zhì)量控制工作，包括對設(shè)計圖紙、原材料和零部件、制造工藝、焊接工藝的質(zhì)量控制，從根本上解決質(zhì)量問題。

1、設(shè)計圖紙的質(zhì)量控制

圖紙設(shè)計是制造的基礎(chǔ)，也是保證壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量的先決條件，合理的設(shè)計促使整個制造過程有序且高效，為減少設(shè)計不足和設(shè)計變更，必須審核設(shè)計圖樣的合法性和有效性。第一，確定圖紙設(shè)計資格，由專業(yè)設(shè)計人員完成，設(shè)計圖紙上有完整的特種設(shè)備設(shè)計許可印章。第二，設(shè)計圖紙的質(zhì)量應(yīng)實行設(shè)計批準人負責(zé)制，圖樣上應(yīng)有設(shè)計、校核、審核、批準等人員的簽字方能有效。第三，壓力容器設(shè)計選材中應(yīng)考慮材料的力學(xué)性能、物理性能、工藝性能和與介質(zhì)的相容性。第四，設(shè)計圖紙中應(yīng)詳細注明現(xiàn)行法規(guī)、安全技術(shù)規(guī)范、標準規(guī)定，減少制造時的誤解。

2、原材料、零部件的質(zhì)量控制

材料是制造的核心部分，決定了壓力容器的特性，材料問題所引發(fā)的安全事故具有高危性，因此從采購、入庫、發(fā)放、使用需采取一些措施做好材料的質(zhì)量控制工作。第一，制造企業(yè)對原材料供方應(yīng)進行合格供方評價，合格供方提供的原材料質(zhì)量應(yīng)為合格穩(wěn)定。第二，原材料采購進廠后，需由專業(yè)檢驗人員進行入庫檢驗，確保原材料符合選購標準，對于需復(fù)驗的原材料，應(yīng)詳細做好記錄并出具復(fù)驗報告。第三，所有入庫的合格材料應(yīng)進行入庫編號，并由庫管員進行標記移植和納入臺賬，方便查找。第四，在實際制造過程中，對受壓元件的材料代用，要充分考慮原材料的各項性能和技術(shù)指標等相近的材料進行代用，但最終應(yīng)當(dāng)事先取得原設(shè)計單位的書面批準，并在竣工圖上做好詳細記錄。

3、制造工藝的質(zhì)量控制

編制制造工藝時必須按設(shè)計圖紙、技術(shù)要求等結(jié)合本制造企業(yè)的實際情況，綜合考慮本單位生產(chǎn)制造能力、檢驗和試驗?zāi)芰Α：侠淼鼐幹浦圃旃に嚕粌H能有效的控制壓力容器質(zhì)量，還能降低制造企業(yè)成本，因此制造工藝是制造企業(yè)賴以生存的根本之一。制造過程中的生產(chǎn)、組裝、檢驗等都需依照制造工藝有序進行，質(zhì)量檢驗員和操作人員均應(yīng)嚴格按其要求執(zhí)行。隨著科學(xué)進步，不斷有新工藝出現(xiàn)，對此工藝部門應(yīng)緊跟時代，以高質(zhì)量的制造工藝立于不敗之地。

4、焊接工藝的質(zhì)量控制

焊接質(zhì)量決定了壓力容器設(shè)備的質(zhì)量和使用壽命，壓力容器生產(chǎn)焊接前首先要進行焊接工藝的評定，根據(jù)壓力容器的特性和技術(shù)要求，對評定試件進行相關(guān)試驗和檢測，待評定在監(jiān)督檢驗機構(gòu)審核合格后方能進入焊接生產(chǎn)程序。其次，焊接時必須按焊接工藝文件進行，特別要注意控制焊接工藝參數(shù)，如對高強鋼和不銹鋼應(yīng)采用小線能量焊接，而對CrMo鋼材質(zhì)的壓力容器就必須采用焊前預(yù)熱、控制層間溫度和焊后熱處理等工藝措施。第三，編制焊接工藝文件時必須合理選擇焊接材料，應(yīng)遵守低強度等級材料的原則。對某些特殊情況，如結(jié)構(gòu)剛性大、厚度大的焊接，需考慮焊接應(yīng)力和抗裂性等因素。

三、壓力容器制造過程的質(zhì)量檢驗措施

1、壓力容器制造前的質(zhì)量檢驗

首先，設(shè)計圖紙是壓力容器制造的重要依據(jù)和技術(shù)參考，因此要對壓力容器的設(shè)計圖紙進行審查確保其符合相關(guān)規(guī)范、標準、技術(shù)協(xié)議和制造條件的要求。其次，對于批量生產(chǎn)的壓力容器的制造工藝可以進行統(tǒng)一編制，使其能夠大量提高壓力容器的生產(chǎn)效率。第三，對于應(yīng)用新材料、新工藝、新技術(shù)的壓力容器，應(yīng)專門制定有針對性的符合制造企業(yè)加工能力的制造工藝和工裝模具。第四，原材料、檢驗、焊接、無損檢測等各質(zhì)量控制責(zé)任人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖紙編制專用的質(zhì)量計劃，確保各制造環(huán)節(jié)能夠滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。

2、壓力容器的焊接質(zhì)量

針對壓力容器在焊接中容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，必須從下面幾個因素進行控制。第一，焊接人員應(yīng)具備相應(yīng)資質(zhì)和特種設(shè)備焊接證書，制造企業(yè)還應(yīng)對焊接人員進行技能培訓(xùn)，通過不同途徑提升焊接人員的技能水平。第二，焊接材料的選用必須要與國家標準和相關(guān)標準相符，經(jīng)檢驗合格的焊接材料入庫時應(yīng)按規(guī)范要求進行分類管理和分區(qū)放置。第三，焊材庫管員必須按規(guī)定對焊接材料進行烘烤并做好烘烤、發(fā)放、回收記錄。第四，經(jīng)焊接檢驗員外觀檢驗合格的焊接接頭進行無損檢測時常會出現(xiàn)缺陷，焊接工藝員需根據(jù)原因制定返修方案，由焊接責(zé)任工程師審批同意，方能進行返修，返修情況應(yīng)記入壓力容器質(zhì)量證明文件中。第五，焊接設(shè)備是保證焊接質(zhì)量必要的物質(zhì)條件，如果焊接設(shè)備經(jīng)常發(fā)生故障，將會對產(chǎn)品質(zhì)量有直接影響，因此，必須對焊接設(shè)備嚴格管控，對其進行定期維護、保養(yǎng)等。

3、壓力容器的無損檢測

應(yīng)用無損檢測技術(shù)，可達到保證產(chǎn)品質(zhì)量，保障使用安全。常用的無損檢測技術(shù)有射線、超聲、磁粉、滲透、渦流、TOFD、相控陣等檢測。其中超聲檢測已經(jīng)進行創(chuàng)新升級，如TOFD檢測技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，能夠?qū)毫θ萜鞯娜毕葸M行快速檢測和精準定位。第一，無損檢測設(shè)備需相關(guān)部門定期校驗，確保無損檢測設(shè)備完好、可靠。第二，無損檢測時要選擇好正確的檢測時機，如檢查高強鋼和有延遲裂紋傾向材料的焊縫有無延遲裂紋，無損檢測必須安排在焊接完成24小時后進行。第三，為了提高檢測結(jié)果的可靠性，必須在檢測前正確選定最適當(dāng)?shù)臒o損檢測方法，如檢查工件表面細小的裂紋，就不應(yīng)選擇射線和超聲檢測，而應(yīng)選擇磁粉和滲透檢測。

4、壓力容器的耐壓試驗

為了有效檢驗壓力容器的質(zhì)量，制造單位在壓力容器產(chǎn)品制作完工后，必須進行耐壓試驗，以檢查壓力容器產(chǎn)品的安全性能和密封性能。在進行耐壓試驗時，首先要設(shè)置專用的耐壓試驗場地且應(yīng)遠離人員密集區(qū)域，要有可靠的安全防護措施，確保試驗在安全的環(huán)境下進行。第二，耐壓試驗用的水應(yīng)當(dāng)是潔凈水，如是不銹鋼的壓力容器設(shè)備應(yīng)控制水的氯離子含量不超過25mg/L。第三，耐壓試驗過程中試驗壓力的升壓、保壓應(yīng)滿足標準規(guī)定的要求，不得采用連續(xù)加壓來維持試驗壓力不變。第四，耐壓試驗用水的溫度不得低于5℃，其中低合金鋼材質(zhì)的壓力容器用水的溫度不得低于15℃，如由于板厚等因素造成材料無塑性轉(zhuǎn)變溫度升高，則需相應(yīng)提高試驗溫度。

四、結(jié)論

通過對上述內(nèi)容進行分析研究之后可以得出，作為工業(yè)生產(chǎn)的常用設(shè)備之一，怎樣提高壓力容器的安全性是研究的重點，對此，相關(guān)制造企業(yè)需要從質(zhì)量檢驗與控制兩方面著手，通過對壓力容器的設(shè)計、原材料與零部件、焊接、無損檢測、耐壓試驗等控制環(huán)節(jié)的檢控，從而提高壓力容器設(shè)備使用過程的安全性，以促進我國現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1] 《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSG 21-2016）

[2] 《壓力容器》（GB/T150-2011）

[3] 《承壓類特種設(shè)備無損檢測相關(guān)知識》

（作者單位：江蘇焱鑫科技股份有限公司）