壓力容器焊接安全隱患案例分析

文/湯永菊

本期話題：

壓力容器通常被用于盛氣體或者液體，并承載一定壓力。由于應(yīng)用廣泛，且涉及生命安全，是危險(xiǎn)性較大的特種設(shè)備之一，制造質(zhì)量容不得半點(diǎn)疏忽。監(jiān)管部門通過壓力容器制造監(jiān)檢對(duì)其安全性能進(jìn)行再驗(yàn)證，也可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，消除安全隱患。本期講座邀請(qǐng)上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院的湯永菊高級(jí)工程師，為大家介紹一起壓力容器制造監(jiān)檢中發(fā)現(xiàn)的化學(xué)容器焊接案例。

一、關(guān)鍵詞點(diǎn)擊

1.壓力容器的壓力范圍

規(guī)定最高工作壓力大于或等于0.1 MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或等于2.5 MPa·L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)液體的固定式容器和移動(dòng)式容器。盛裝公稱工作壓力大于或等于0.2 MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或等于1.0 MPa·L的氣體、液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)等于或低于60℃液體的氣瓶、氧艙等。

2.壓力容器制造監(jiān)檢

是指在壓力容器制造單位質(zhì)量檢驗(yàn)合格的基礎(chǔ)上，上級(jí)監(jiān)管部門對(duì)壓力容器制造過程的監(jiān)督驗(yàn)證。

3.焊接工藝評(píng)定

為驗(yàn)證所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進(jìn)行的試驗(yàn)過程及結(jié)果評(píng)價(jià)。

4.焊接工藝指導(dǎo)書

依據(jù)焊接工藝評(píng)定編制的焊接過程中的一整套工藝程序及其技術(shù)規(guī)定。

二、案例簡(jiǎn)介

2010年6月8日，在上海某壓力容器工程有限公司監(jiān)檢時(shí)發(fā)現(xiàn)了問題。

該公司持有制造許可證級(jí)別為A2，制造范圍包括第III類低、中壓容器。監(jiān)檢設(shè)備的報(bào)告編號(hào)RC2010-107（71），制造標(biāo)準(zhǔn)為GB 150-1998《鋼制壓力容器》和《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，制造編號(hào)TH10-Ⅱ-043，設(shè)備類別為II類壓力容器，設(shè)備名稱為化學(xué)儲(chǔ)罐（見圖1）。

圖1 化學(xué)儲(chǔ)罐夾套容器截面圖

該設(shè)備為夾套容器，其基本參數(shù)為：

容器部分：

設(shè)計(jì)壓力FV：0.5 Mpa；

設(shè)計(jì)溫度：-28℃～200℃；

介質(zhì)：?jiǎn)伪然a；

介質(zhì)特性：中毒；

夾套部分：

設(shè)計(jì)壓力FV：0.5 Mpa；

設(shè)計(jì)溫度：200℃；

介質(zhì)：水蒸氣。

該設(shè)備的件號(hào)1夾套封頭和件號(hào)2夾套筒體的材料牌號(hào)為SA516 Gr70，厚度為6 mm。SA516 Gr70是美國(guó)ASME標(biāo)準(zhǔn)的材料，是中、低溫壓力容器用的碳鋼板。

在對(duì)該設(shè)備進(jìn)行監(jiān)檢的過程中，發(fā)現(xiàn)的主要問題是：

1.工藝指導(dǎo)書與焊接要求不匹配

在審核設(shè)備焊接工藝指導(dǎo)書時(shí)，發(fā)現(xiàn)以上兩件號(hào)焊制焊縫的焊接工藝指導(dǎo)書所采用的焊接工藝評(píng)定適用范圍不能覆蓋以上兩件號(hào)的厚度。因此，不能采用該評(píng)定，同時(shí)該焊接工藝指導(dǎo)書也不能指導(dǎo)這條焊縫施焊。

為此通知該公司這條焊縫的焊接工藝指導(dǎo)書編制錯(cuò)誤，公司焊接責(zé)任人員查閱了該公司已有的所有焊接工藝評(píng)定，發(fā)現(xiàn)都不適用，于是決定補(bǔ)做焊接工藝評(píng)定。

2.質(zhì)量管理程序失控

在復(fù)審中又發(fā)現(xiàn)該評(píng)定的審核、批準(zhǔn)日期為2010年3月1日，而鋼板入庫(kù)日期卻是2010年4月，焊材入庫(kù)日期2010年5月。提供的記錄反映出用于焊接工藝評(píng)定的原材料和焊材未受入廠檢驗(yàn)、入庫(kù)、領(lǐng)用程序的控制，不能保證該評(píng)定的原材料及焊材是否合格，而該評(píng)定已經(jīng)公司焊接責(zé)任人員審核，技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)并已發(fā)布實(shí)施。

三、問題原因分析

焊接工藝指導(dǎo)書編制人員對(duì)公司已有的焊接工藝評(píng)定不熟悉，對(duì)專業(yè)知識(shí)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不熟悉，焊接責(zé)任人員沒有認(rèn)真審核，沒有嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，使焊接工藝停止點(diǎn)失控；該評(píng)定所用的原材料及焊材失控，未受入廠檢驗(yàn)、入庫(kù)、領(lǐng)用程序的控制，這些停止點(diǎn)未停止；焊接工藝指導(dǎo)書的編制流程，公司發(fā)布文件的審核、批準(zhǔn)等方面未按公司質(zhì)保手冊(cè)和程序文件進(jìn)行；該公司質(zhì)保體系的運(yùn)轉(zhuǎn)存在嚴(yán)重的安全隱患。

四、糾正措施

發(fā)現(xiàn)上述情況后，監(jiān)檢部門及時(shí)通知了該公司停止該焊縫的施焊，重新領(lǐng)取合格的原材料焊材，補(bǔ)做適用的焊接工藝評(píng)定；然后，出具監(jiān)檢工作聯(lián)絡(luò)單GL2010-01（71），要求該公司加強(qiáng)材料、焊接環(huán)節(jié)中各停止點(diǎn)、控制點(diǎn)的管理，加強(qiáng)相關(guān)專業(yè)人員的培訓(xùn)；要求該公司召開質(zhì)保例會(huì)，學(xué)習(xí)程序文件，找出問題根源，制訂相應(yīng)的有效整改措施，保證質(zhì)保體系正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

五、后語

以上問題如果沒有在制造環(huán)節(jié)被堵絕，那么該臺(tái)設(shè)備在實(shí)際使用中將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，它的制造過程嚴(yán)重違反了壓力容器制造標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)規(guī)定，無法保證設(shè)備的焊接質(zhì)量，更不能滿足設(shè)備的強(qiáng)度要求，嚴(yán)重影響了設(shè)備的安全性能和使用壽命，使設(shè)備存在安全隱患。實(shí)際使用中可能造成容器斷裂、滲漏，甚至引起爆炸，造成重大安全事故。因此在壓力容器產(chǎn)品制造中，必須嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝評(píng)定。