壓力容器制造的質(zhì)量控制措施分析

曲波

摘 要：由于壓力容器在特殊壓力和溫度等工況下運(yùn)行，其制造質(zhì)量不僅關(guān)系到裝置產(chǎn)出，也關(guān)系到裝置安全的穩(wěn)定運(yùn)行，因此尤其重要。壓力容器在制造的過程中，通過質(zhì)保體系的正常運(yùn)轉(zhuǎn)保證制造的過程質(zhì)量，以此保證容器整體制造質(zhì)量，使其能夠滿足在特殊的壓力和溫度的環(huán)境中工作的強(qiáng)度，避免意外泄漏，甚至火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：壓力容器;制造;質(zhì)量;控制

壓力容器在化工與石油化工領(lǐng)城，主要用于傳熱、傳質(zhì)、反應(yīng)等工藝過程，以及貯存、運(yùn)輸?shù)任锪鬟^程。由此可以看出，壓力容器對我國工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展尤為重要。此外，壓力容器在工作過程中表壓數(shù)值都大于0.1MPa，一般情況下，工作環(huán)境也較為惡劣，內(nèi)部運(yùn)行介質(zhì)一般也具有腐蝕性，因此，要在制造過程中進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。

1.壓力容器使用特點(diǎn)

壓力容器在運(yùn)行的過程中，必須對壓力和溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以此保證容器的正常運(yùn)行。此外，壓力容器運(yùn)行還受到內(nèi)部介質(zhì)和外部環(huán)境的影響，因此需要根據(jù)不同的介質(zhì)和使用環(huán)境選用壓力容器的制造材料，并對壓力容器承受載荷特點(diǎn)進(jìn)行有效的分析，以此對容器使用安全進(jìn)行有效的探究。

2.壓力容器制造的質(zhì)量控制分析

2.1保證制造材料質(zhì)量

壓力容器作為一種承壓設(shè)備，在制造過程中需要選擇韌性、強(qiáng)度比較高的材料。首先，應(yīng)當(dāng)根據(jù)壓力容器使用要求來選擇材料，并在安全性的基礎(chǔ)上進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)計(jì)算，使材料的選擇滿足工藝要求。應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范以及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)定對材料進(jìn)行嚴(yán)格的選用，以此保證材料能夠滿足使用要求。制造過程中還需要對加工材料進(jìn)行驗(yàn)收，確保質(zhì)量。若在制造期間需要進(jìn)行材料之間的代用，需要經(jīng)過原設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)，同時(shí)將代用情況歸集到竣工文件存檔。

2.2制造工藝的有效控制

壓力容器類型不同，工作環(huán)境也有較大的差異，不同類型壓力容器的制造有與之結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相適應(yīng)的制造工藝卡或作業(yè)指導(dǎo)書，作為制造過程中指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件，以此可有效地提高制造的效率和提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)過程中的成本投入。在進(jìn)行壓力容器制造過程中，工作人員要全面了解制造工藝流程，同時(shí)還要對制造過程關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)全面掌握，只有這樣才能保證壓力容器制造質(zhì)量。

2.3尺寸及外觀質(zhì)量的有效控制

壓力容器在制造過程中，尺寸與外觀質(zhì)量非常重要。外形尺寸特別是內(nèi)件和管口的位置尺寸直接影響到使用中的生產(chǎn)效率和安裝定位。壓力容器使用中需要通過管道等手段將大量的動(dòng)靜設(shè)備進(jìn)行連通，若尺寸出現(xiàn)超出允許的偏差，會(huì)直接影響系統(tǒng)連通，同時(shí)會(huì)影響到容器的使用強(qiáng)度，致使使用期間實(shí)際表壓壓強(qiáng)與設(shè)計(jì)數(shù)值有一定的差異。偏差超過標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)值，既影響安裝又影響使用，這就需要在制造過程中保證尺寸符合設(shè)計(jì)要求。在壓力容器制造過程中，外觀質(zhì)量主要包含焊縫的成型、焊接咬邊、母材表面的機(jī)械損傷等方面，這些外觀質(zhì)量都會(huì)對焊接強(qiáng)度、局部應(yīng)力集中等產(chǎn)生影響，因此需要通過焊接過程或后期處理保證焊縫成型均勻，避免局部凸起或凹坑，避免焊接咬邊。對于鋼板原始表面的損傷或在制造過程中產(chǎn)生的鋼板母材損傷，視缺陷深度可以采用打磨或補(bǔ)焊的方式進(jìn)行修磨，從而使鋼板母材表面平滑，避免應(yīng)力集中造成壓力容器運(yùn)行過程中出現(xiàn)裂紋。

2.4焊接質(zhì)量的有效控制

壓力容器是通過焊接的方法將特殊形狀的鋼板和配件焊接在一起，在制造期間，焊接工作不僅影響著制造的精度，更重要的是影響壓力容器的質(zhì)量。焊接過程控制不當(dāng)極易出現(xiàn)焊接變形和焊接缺陷，嚴(yán)重時(shí)可能引起焊縫裂紋，甚至造成壓力容器的報(bào)廢。此外，即使焊接過程嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程操作，依然會(huì)因?yàn)楹附幼陨碓蛟斐蓱?yīng)力集中等問題，這種現(xiàn)象對于中厚板壓力容器更加嚴(yán)重，這種應(yīng)力集中會(huì)降低壓力容器運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性，增加安全隱患的發(fā)生。因此在對壓力容器焊接時(shí)，焊接操作人員除應(yīng)嚴(yán)格把控焊接熱輸入、焊接順序等，對于中厚板或特殊介質(zhì)的壓力容器，還應(yīng)該采用焊后整體熱處理的方式對鋼板成型和焊接中產(chǎn)生的應(yīng)力集中進(jìn)行應(yīng)力釋放。通過焊接質(zhì)量控制和焊后熱處理，進(jìn)一步提高壓力容器的制造質(zhì)量。

2.5重視設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

設(shè)計(jì)是壓力容器制造過程中最為重要的環(huán)節(jié)，其中設(shè)計(jì)的科學(xué)性是保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要因素，直接影響壓力容器后續(xù)的制造和使用。需要設(shè)計(jì)人員對壓力容器的使用環(huán)境、工作介質(zhì)、操作狀況等有清晰的掌握，同時(shí)也需要對制造環(huán)節(jié)的工藝流程、裝備能力等進(jìn)行足夠的了解，在此基礎(chǔ)上對強(qiáng)度計(jì)算等環(huán)節(jié)進(jìn)行有效控制，以此對設(shè)計(jì)情況實(shí)施綜合性分析，制定出一套完整、科學(xué)的設(shè)計(jì)方案。除此之外，設(shè)計(jì)人員還要進(jìn)行成本優(yōu)化，在保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí)避免造成質(zhì)量過剩和質(zhì)量浪費(fèi)。

3.壓力容器制造質(zhì)量的監(jiān)督檢驗(yàn)措施

3.1尺寸與外觀查驗(yàn)

在對壓力容器制造質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)時(shí)，首先需要對壓力容器尺寸與外觀進(jìn)行檢驗(yàn)，這也是提高容器制造質(zhì)量的需要，若在制造過程中外觀存在問題，比如尺寸偏差超標(biāo)、焊接成型不良等，會(huì)對整個(gè)制造質(zhì)量造成較大的不利影響。為此，壓力容器制造企業(yè)需要建立并有效運(yùn)行自身的質(zhì)量保證體系，需要對此環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的監(jiān)督檢驗(yàn)工作，對容器尺寸與外觀進(jìn)行仔細(xì)的檢查，應(yīng)保證焊接接頭成型良好、母材表面質(zhì)量符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，這就需要在整個(gè)制造過程中精心操作，規(guī)范每一道工序，有效實(shí)施自檢、專檢、終檢，確保壓力容器制造過程的規(guī)范性。

3.2無損檢驗(yàn)控制

無損檢驗(yàn)是對壓力容器的焊接接頭進(jìn)行非破壞性檢驗(yàn)，以此判斷焊接質(zhì)量是否已經(jīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而判斷出壓力容器的本質(zhì)質(zhì)量是否已經(jīng)滿足要求。壓力容器無損檢驗(yàn)一般包含射線檢驗(yàn)（RT）、超聲波檢驗(yàn)（UT）、磁粉檢驗(yàn)（MT）、滲透檢驗(yàn)（PT），近年逐步推廣了缺陷檢出率更高的衍射時(shí)差法超聲波檢驗(yàn)（TOFD），這些檢驗(yàn)方法可以有效地檢出焊縫的表面缺陷和內(nèi)部缺陷。無損檢驗(yàn)作為壓力容器焊接質(zhì)量的判斷依據(jù)，需要由專業(yè)人員進(jìn)行操作和評判，這些人員需要按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行考試并取得資格證書后方可從事無損檢驗(yàn)工作。同時(shí)為保證無損檢測的操作效率，在進(jìn)行無損檢測之前需要對焊縫的表面質(zhì)量進(jìn)行目測檢驗(yàn)，目測合格后由質(zhì)量檢驗(yàn)員安排進(jìn)行無損檢驗(yàn)。

3.3耐壓試驗(yàn)

耐壓試驗(yàn)是壓力容器制造中非常重要的環(huán)節(jié)，試驗(yàn)需要在尺寸及外觀、監(jiān)督檢驗(yàn)、無損檢驗(yàn)都合格的基礎(chǔ)上開展。壓力試驗(yàn)是對壓力容器設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量的強(qiáng)度檢驗(yàn)，分為液壓試驗(yàn)、氣壓試驗(yàn)以及氣液混合試驗(yàn)。通常采用的是液壓試驗(yàn)，就是利用干凈的水作為試驗(yàn)介質(zhì)，通過壓力泵將水打入容器中形成內(nèi)壓，直到內(nèi)壓達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的試驗(yàn)壓力，并保持壓力至少半小時(shí)，之后再降壓到設(shè)計(jì)壓力，再保持半小時(shí)，在此期間要對母材、焊縫、管口等部位進(jìn)行檢查，查看是否有泄漏出現(xiàn)，當(dāng)沒有出現(xiàn)滲漏、異響等可確認(rèn)試驗(yàn)成功。液壓試驗(yàn)的壓力是在設(shè)計(jì)壓力的1.25倍的前提下，綜合考慮試驗(yàn)溫度以及設(shè)計(jì)溫度的修正系數(shù)得到壓力值。在進(jìn)行試驗(yàn)之前，需要編制壓力試驗(yàn)規(guī)程并對工人進(jìn)行技術(shù)交底，防止因操作失誤帶來嚴(yán)重后果。

4.結(jié)語

對壓力容器進(jìn)行有效的質(zhì)量控制，不但能夠提高壓力容器的本質(zhì)質(zhì)量，而且能夠保證在投入使用后的安全生產(chǎn)。在對壓力容器質(zhì)量控制的過程中涉及大量的工序質(zhì)量控制，這對壓力容器的整體質(zhì)量有著十分關(guān)鍵的作用，這就需要采用有效的方法對各工序進(jìn)行針對性的控制。另外，還需要重視設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，確保設(shè)計(jì)文件符合要求，在此基礎(chǔ)上控制好各個(gè)工序的制造質(zhì)量，就可以實(shí)現(xiàn)壓力容器制造的質(zhì)量控制。

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