淺談壓力容器在制造過程中的質(zhì)量控制

摘 要:壓力容器制造過程中的質(zhì)量控制，是一臺(tái)全格壓力容器制造出廠的重要環(huán)節(jié)，其主要包括:設(shè)計(jì)質(zhì)量控制、制造質(zhì)量控制、安裝質(zhì)量控制等方面。其中，制造質(zhì)量的好壞，起著關(guān)鍵的作用。也對(duì)壓力容器在今后的安全使用過程中有充分的保障。筆者試對(duì)壓力容器在制造過程中的質(zhì)量控制這一問題進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞:壓力容器 制造過程 質(zhì)量控制

中圖分類號(hào):TH49文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Ａ文章編號(hào):1674-098X(2012)03(a)-0085-01

1 材料的控制

材料進(jìn)廠前，必須在熟悉設(shè)計(jì)圖紙的技術(shù)要求和相應(yīng)的國家法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)后，由制造單位對(duì)所制造的壓力容器材料的質(zhì)量加以控制。針對(duì)壓力容器用材的特點(diǎn)，從原材料入廠，到產(chǎn)品合格出廠，必須自始至終堅(jiān)持主要受壓元件材料的可靠性、可追蹤性。材料進(jìn)廠后，按照訂貨協(xié)議，核對(duì)材料生產(chǎn)廠提供的材質(zhì)證明文件(或有效復(fù)印件)。材料的各項(xiàng)指標(biāo)，指標(biāo)應(yīng)符合相應(yīng)的材料標(biāo)準(zhǔn)，方可入庫。有疑問時(shí)，或根據(jù)需要，還需進(jìn)行必要的材料復(fù)驗(yàn)。方可使用到壓力容器的制造中。

2 制造工藝的控制

與普通的機(jī)械產(chǎn)品加工相比，壓力容器制造，具有多品種單臺(tái)套的特點(diǎn)。因此，制造廠對(duì)每一臺(tái)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(dǎo)生產(chǎn)、保證質(zhì)量、提高效率的作用。

制定了正確、合理的工藝文件后，關(guān)鍵是在施工的過程中，要嚴(yán)格執(zhí)行已制定的工藝文件。每道工序完成后，操作者和制造廠的檢驗(yàn)員，都要在工藝流程卡上簽字認(rèn)可，做到在制產(chǎn)品隨工藝流程卡，一同進(jìn)入下道工序。特別應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):(1)鉚裝時(shí)，不按容器主焊縫布置圖，來組裝筒節(jié)對(duì)接焊縫的位置，造成不必要的焊縫上開孔;(2)鞍座墊板，未鉆＜10的排氣孔，墊扳與容器的角焊縫兩側(cè)，未間斷焊，采用全封閉式焊接結(jié)構(gòu);(3)耐壓試驗(yàn)時(shí)，安全意識(shí)差，在試壓時(shí)發(fā)現(xiàn)滲漏，不按規(guī)定卸壓后，再補(bǔ)焊或緊固螺栓，而是帶壓補(bǔ)焊或帶壓緊固螺栓，甚至在帶壓設(shè)備上進(jìn)行無關(guān)試壓的作業(yè)。(4)試驗(yàn)壓力值的確定。

對(duì)設(shè)計(jì)溫度大于等于200℃的鋼制或大于等于150℃的有色金屬制成的壓力容器，應(yīng)重視Pr=1.25[σ]/[σ]t公式的應(yīng)用;否則，試驗(yàn)壓力值，達(dá)不到GB150規(guī)定要求;直立容器臥置液壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)壓力要考慮立置時(shí)，液柱靜壓力;夾套容器在進(jìn)行壓力試驗(yàn)時(shí)，必須校核內(nèi)筒在試驗(yàn)壓力下的穩(wěn)定性。如不能滿足穩(wěn)定要求，必須同時(shí)在內(nèi)筒內(nèi)保持一定壓力，以使在整個(gè)試驗(yàn)過程中的任一時(shí)間內(nèi)，夾套和內(nèi)筒的壓力差，不超過設(shè)計(jì)壓差。

3 焊接的控制

焊接質(zhì)量的控制之關(guān)鍵，在于焊接工藝評(píng)定。受壓元件之間的焊縫，受壓元件與不受壓元件之間的焊縫，及其上述定位焊縫和受壓元件母材表面堆焊、補(bǔ)焊，均應(yīng)按JB4708《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定。

(1)首先，要重視的是焊接工藝評(píng)定。根據(jù)圖樣的技術(shù)要求、焊接規(guī)程及焊接工藝評(píng)定，制訂焊接工藝。焊接工藝，還應(yīng)對(duì)焊接工作環(huán)境提出要求。對(duì)超次返修的焊縫，還應(yīng)制定返修工藝措施，并應(yīng)得到焊接技術(shù)負(fù)責(zé)人的同意。焊接工藝評(píng)定，是企業(yè)編制焊接工藝的依據(jù)，也是生產(chǎn)產(chǎn)品在編制相關(guān)焊接工藝前極其重要的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。其指導(dǎo)意義，在于驗(yàn)收生產(chǎn)廠家的人員技術(shù)素質(zhì)，設(shè)備能力和工藝的可靠性。

(2)焊接控制的另一重點(diǎn)，是產(chǎn)品焊接試板，包括試板、試塊設(shè)備、焊接和性能實(shí)驗(yàn)。產(chǎn)品焊接試板的結(jié)果，不但要符合設(shè)計(jì)要求，還要滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。另外，焊接現(xiàn)場施焊記錄，也是一個(gè)重要的控制因素。它應(yīng)當(dāng)真實(shí)地反映出現(xiàn)場施焊的狀況。如:使用的焊材、焊材烘烤的情況、焊接設(shè)備及電源特性、焊接工藝參數(shù)和預(yù)熱、后熱等狀況。這樣，便于嚴(yán)格控制現(xiàn)場焊接的工藝紀(jì)律。在此過程中，必須由有資格施焊的人員來施焊，焊后要留下自己的印記，以便追蹤。鑒于焊接返修不同于普通的施焊，呈現(xiàn)出反復(fù)加熱冷卻的過程。故焊接接頭的返修，就更顯得重要。

(3)返修方案一定要有依據(jù)，現(xiàn)場的指導(dǎo)和施焊記錄，應(yīng)真實(shí)可靠。尤其是對(duì)焊接性差或較差的材料。返修往往會(huì)帶來更為重要或不允許存在的缺陷，這是每一個(gè)企業(yè)所不希望的。

4 外觀質(zhì)量和幾何尺寸的控制

壓力容器產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和幾何尺寸，往往被人們所忽視。由此，引起的爆炸事故也屢見不鮮。外觀質(zhì)量中的咬邊和根部未焊透等，都是嚴(yán)重引起應(yīng)力集中的缺陷。缺陷尺寸不太大時(shí)，可進(jìn)行修磨，但尺寸嚴(yán)重超標(biāo)，就必須修磨補(bǔ)焊，消除缺陷。另外，電弧打傷、機(jī)械劃傷等也應(yīng)該修磨消除。尤其對(duì)不銹鋼制的壓力容器，其內(nèi)壁接觸介質(zhì)，工作面上的這類缺陷，就更不容忽視。設(shè)備的不直度，要控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍之內(nèi)，否則會(huì)影響生產(chǎn)工藝流程和增加設(shè)備的附加應(yīng)力。

5 無損檢測的控制

一般來說，壓力容器生產(chǎn)過程中，無損檢測工作量，大約占整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程工作總量的15%～16%。壓力容器，從原材料入廠、零部件加工，直至產(chǎn)品組裝完工，都涉及到無損檢測的工作。無損檢測工作的好壞，直接影響著出廠產(chǎn)品的質(zhì)量。無損檢測，涉及到檢測方法、評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)、檢測比例、合格級(jí)別的確定。這是一項(xiàng)十分重要的工作，既需了解產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和使用條件，也要了解產(chǎn)品生產(chǎn)工藝條件和采用無損檢測方法的可靠性。(1)過高的要求，會(huì)造成生產(chǎn)過程中的大量返修;(2)過低的要求，可能導(dǎo)致遺留的缺陷在使用過程中，誘發(fā)事故隱患。(3)無損檢測工作，必須由取得相應(yīng)資格的人員承擔(dān)。此項(xiàng)工作，必須嚴(yán)格執(zhí)行初評(píng)和復(fù)審的強(qiáng)制性制度，確保底片和評(píng)片質(zhì)量，記錄和報(bào)告完整、準(zhǔn)確，并收存于產(chǎn)品質(zhì)量檔案中。

6 焊后熱處理的控制

對(duì)焊后要求熱處理的設(shè)備，其熱處理工藝，必須依據(jù)焊接工藝評(píng)定報(bào)告的參數(shù)來編制。因?yàn)?，不同材料、不同厚度時(shí)，熱處理的溫度，都有一定的范圍和保溫時(shí)間;處理溫度不準(zhǔn)確，會(huì)影響材料的性能。在壓力容器制造中，熱處理一般分為兩大類:一類，是焊后熱處理; 另一類是改善力學(xué)性能熱處理。

(1)焊后熱處理的目的，可概括為如下幾方面:①消除和降低焊接應(yīng)力;②避免焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋(如熱裂紋、冷裂紋);③改善焊接接頭區(qū)的塑性和韌性;④恢復(fù)因冷作和時(shí)效而損失的機(jī)械性能。

(2)值得注意的是，下述情況也應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理:①用板材或型材制造的法蘭環(huán)的對(duì)接接頭，應(yīng)經(jīng)焊后熱處理。②法蘭斷面厚度大于76mm的碳素鋼或低合金鋼制法蘭、焊制整體法蘭;鍛制法蘭，應(yīng)經(jīng)正火或完全退火熱處理。③除不繡鋼外，拼接管板，應(yīng)作消除應(yīng)力熱處理。

7 耐壓試驗(yàn)的控制

耐壓試驗(yàn)，是產(chǎn)品制造完工后，考驗(yàn)產(chǎn)品強(qiáng)度和密封性能，確保產(chǎn)品在今后運(yùn)行中安全可靠的重要手段。必須嚴(yán)格按照《容規(guī)》和國家有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

8 出廠文件的控制

出廠文件，是壓力容器產(chǎn)品的質(zhì)量保證。在相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，有詳細(xì)的要求，不能有缺項(xiàng)。為保證所有出廠文件的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，必須由有資格的人員進(jìn)行審核。只有抓好各項(xiàng)控制，才能保證壓力容器產(chǎn)品在生產(chǎn)使用中，安全運(yùn)行無事故發(fā)生。

9 結(jié)語

總之，建立壓力容器制造質(zhì)量保證體系:就是實(shí)行由過去管結(jié)果，變?yōu)楣苓^程;從對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量把關(guān)為主，轉(zhuǎn)入到以預(yù)防產(chǎn)生不合格產(chǎn)品的全面控制為主。