壓力容器的安全檢驗(yàn)措施與質(zhì)量監(jiān)督

王寅吉，馮杰，張朝陽

(四川石油天然氣建設(shè)工程有限責(zé)任公司，四川 內(nèi)江 641000)

0 引言

壓力容器具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)專業(yè)性強(qiáng)、整體安全性要求高等諸多特點(diǎn)，在采購壓力容器設(shè)備時(shí)，應(yīng)綜合分析設(shè)備特點(diǎn)和使用要求，選擇高質(zhì)量的壓力容器。為了有效規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)和事故，在壓力容器制造和使用中需要充分發(fā)揮安全檢測和質(zhì)量監(jiān)督的優(yōu)勢，加強(qiáng)管控，控制影響因素，提高壓力容器的質(zhì)量，保障工業(yè)生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。

1 壓力容器特點(diǎn)和常見的危險(xiǎn)事故類型

1.1 特點(diǎn)

1.1.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣

很多企業(yè)生產(chǎn)指導(dǎo)活動(dòng)中都會(huì)應(yīng)用到壓力容器，而不同的行業(yè)應(yīng)用的容器結(jié)構(gòu)和參數(shù)不同。因此對壓力容器的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)參數(shù)提出更多要求產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣性，從而滿足不同需求。

1.1.2 設(shè)計(jì)專業(yè)性強(qiáng)

由于壓力容器的結(jié)構(gòu)多樣化，應(yīng)用于不同行業(yè)中，因此對設(shè)計(jì)人員也提出了較高的要求，需要具備足夠的專業(yè)性，根據(jù)需求合理設(shè)計(jì)壓力容器，通過理論實(shí)踐的有效結(jié)合，進(jìn)一步優(yōu)化方案，滿足工業(yè)生產(chǎn)需求[1]。

1.1.3 安全性要求極高

應(yīng)用壓力容器的生產(chǎn)活動(dòng)的原材料，具有易燃易爆或者高腐蝕性有毒性的特點(diǎn)，因此，壓力容器的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)都需要注重整體的安全性。避免出現(xiàn)泄漏情況，引發(fā)爆炸，對周圍環(huán)境和人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重影響。

1.2 危險(xiǎn)事故類型

1.2.1 設(shè)備缺陷

一些壓力容器的設(shè)備存在缺陷從而導(dǎo)致危險(xiǎn)事故的發(fā)生。例如一些設(shè)備的強(qiáng)度高度不足，穩(wěn)定性較差，無法滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求；有的設(shè)備密封不良，導(dǎo)致閥門出現(xiàn)泄漏情況。閥門泄漏化學(xué)介質(zhì)、熱水、蒸氣等，都對工業(yè)生產(chǎn)和人員安全造成影響；支撐件被銹蝕，出現(xiàn)開裂等情況，降低了設(shè)備穩(wěn)定性。此外防護(hù)設(shè)施建設(shè)不足，腳手架搭設(shè)支撐不到，防護(hù)距離不足等等，也會(huì)帶來一定的安全隱患。

1.2.2 電磁輻射危險(xiǎn)

壓力容器會(huì)帶來電磁輻射危險(xiǎn)，導(dǎo)致人體損傷。一些帶電設(shè)備存在出現(xiàn)漏電和靜電堆積等情況，以及使用非安全電壓等造成的危險(xiǎn)；α、γ射線源存在現(xiàn)場發(fā)生意外輻射、放射源丟失及擴(kuò)散輻射等危害。

1.2.3 腐蝕物質(zhì)和有毒物質(zhì)危害

腐蝕性物質(zhì)、有毒物質(zhì)、粉塵高低溫物質(zhì)，例如：高溫蒸汽、熱水運(yùn)行設(shè)備、高溫爐膛、高溫爐渣等，還包括煤粉，煤渣，煤煙、鍋爐尾部煙道燃油燃?xì)獾?，這些不僅能帶來一定風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致工作人員出現(xiàn)灼傷、燙傷、呼吸道、傷害皮膚、傷害人員視力等事故，還會(huì)引發(fā)爆炸爆燃等安全事故[2]。

1.2.4 環(huán)境因素

在壓力容器工作環(huán)境中，也存在諸多影響因素，進(jìn)而引發(fā)事故。例如在生產(chǎn)環(huán)境中沒有采取科學(xué)合理的通風(fēng)方式導(dǎo)致現(xiàn)場通風(fēng)不良；一些作業(yè)環(huán)境內(nèi)部空間狹小，導(dǎo)致工作人員出現(xiàn)缺氧窒息、身體損傷等危險(xiǎn)。

1.2.5 人為因素

在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，壓力容器的應(yīng)用還會(huì)受到人為因素的影響。操作人員的違規(guī)操作和指揮錯(cuò)誤，也會(huì)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。尤其是在水壓試驗(yàn)、探傷操作等工作中出現(xiàn)錯(cuò)誤操作，進(jìn)而引發(fā)爆炸，墜落等危險(xiǎn)事故[3]。

2 壓力容器制造過程中的質(zhì)量問題

2.1 備料誤差

壓力容器制造工藝繁瑣復(fù)雜，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都有需要注意的事項(xiàng)。備料如果出現(xiàn)誤差，會(huì)引起容器變形的情況。例如鋼材運(yùn)輸組裝引起變形，會(huì)增加劃線切割的難度。一些成型的零部件也會(huì)受到影響，降低整體的精準(zhǔn)度。

2.2 加工成型誤差

加工成型誤差也會(huì)導(dǎo)致容器變形，影響制造質(zhì)量。例如：如果操作存在誤差或者模具精準(zhǔn)度不足，封頭脫模環(huán)節(jié)溫度控制不良等，都會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量問題，引發(fā)嚴(yán)重后果；一些錯(cuò)誤操作也會(huì)導(dǎo)致容器零部件出現(xiàn)變形情況，成型后的幾何尺寸出現(xiàn)偏差，無法正常使用。

2.3 焊接失誤

在焊接操作中，焊接變形是非常常見的一種現(xiàn)象，同時(shí)也十分難處理，影響生產(chǎn)質(zhì)量，產(chǎn)生一定的成本浪費(fèi)。例如：選擇的焊接方式、焊接數(shù)據(jù)等并不符合設(shè)計(jì)要求，焊接前后的處理工作不到位，防止變形措施落實(shí)不完善等等。這些影響因素的存在都會(huì)增加焊接變形的概率，需要焊接人員做好控制工作，選擇恰當(dāng)工藝和合理數(shù)據(jù)，嚴(yán)格遵循焊接規(guī)范要求[4]。

3 壓力容器的安全檢測技術(shù)

3.1 尺寸檢測

擁有壓力容器需要與其他的器具相配合，因此需要選擇恰當(dāng)?shù)耐庥^尺寸，充分發(fā)揮壓力容器的性能，降低安全事故的發(fā)生。因此在安全檢測工作中，外觀尺寸的檢測也是重要的內(nèi)容，主要檢測外觀是否存在缺陷，根部是否焊透，焊接接頭是否有裂縫。要確保壓力容器各個(gè)部件的外觀尺寸符合設(shè)計(jì)要求，不會(huì)出現(xiàn)不配套的情況。

3.2 無損檢測

近些年來無損檢測技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，它能在不會(huì)對壓力容器造成較大損傷的前提下，開展檢測工作，獲得較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。因此在安全檢測工作中可以運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)開展檢測工作，確保引進(jìn)合格的產(chǎn)品，減少不必要的損耗。常用的無損檢測技術(shù)有滲透檢測技術(shù)、超聲波檢測技術(shù)、磁粉檢測技術(shù)等。不同檢測方法有不同優(yōu)勢，需要根據(jù)壓力容器實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)姆椒?。例如：超聲波探傷靈敏度較高，可以對壓力容器鋼板等開展超聲檢測，在殼體之間焊縫和壓力容器殼體的缺陷檢測中有著明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。但無法對尺寸程度開展細(xì)致的檢測工作，可以將多種技術(shù)結(jié)合開展檢測工作，獲得更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息[5]。

在質(zhì)量評估階段也可應(yīng)用無損檢測，由專業(yè)的檢驗(yàn)人員開展檢測工作。檢測的內(nèi)容應(yīng)該遵循壓力容器設(shè)備安全技術(shù)法規(guī)和相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，檢測結(jié)束后出具檢驗(yàn)報(bào)告。在這個(gè)過程中，如果出現(xiàn)不合格的產(chǎn)品，需要按照流程出具返修通知單。為了保障安全檢測的結(jié)果，還需要落實(shí)責(zé)任機(jī)制，強(qiáng)化安全檢測的監(jiān)督管理，提高檢測的水平。

3.3 磁粉探傷檢測

磁粉探傷檢測主要是針對壓力容器的焊縫開展檢測工作，包括磁軛法、交叉磁軛法和觸頭法幾種。磁軛法的應(yīng)用比較廣泛，操作簡單，可檢驗(yàn)角焊縫，檢查出各個(gè)方向的缺陷。在應(yīng)用時(shí)必須要在同一部位至少進(jìn)行兩次互相垂直的探傷，將焊縫劃分為若干個(gè)受檢段進(jìn)行檢查。但該方法如果操作不當(dāng)，可能會(huì)出現(xiàn)漏檢的情況。交叉磁軛法是應(yīng)用最為廣泛的一種方法，可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，具有較高的靈敏度，操作也比較簡便。一次磁化可檢出各個(gè)方向的缺陷，并不適用于對角焊縫。觸頭法，屬于單方向磁化方法，可以調(diào)節(jié)電極間距，根據(jù)探傷部位的實(shí)際情況來調(diào)節(jié)電機(jī)間距和電流大小，具有一定的靈活性，同一部位也需要進(jìn)行兩次互相交叉垂直的探傷。根據(jù)壓力容器的特點(diǎn)選擇恰當(dāng)方法，開展多次檢測，獲得更為精確的數(shù)據(jù)信息[6]。

3.4 耐壓檢測

耐壓檢測也是壓力容器安全檢測內(nèi)容中的一項(xiàng)重點(diǎn)，由于壓力容器的工作環(huán)境對壓力和溫度有著較高的要求，需要有足夠的密封性能和耐壓性能，滿足工業(yè)生產(chǎn)需求，才能避免安全事故的發(fā)生。首先要選擇合適的場地和專業(yè)人員開展耐壓試驗(yàn)工作，確定壓力容器連接部位的穩(wěn)定性。在現(xiàn)場也需要做好安全防護(hù)工作，避免實(shí)驗(yàn)對工作人員造成影響。其次，由于各部位應(yīng)力不同一些部位可能會(huì)形成應(yīng)力集中。因此開展測試工作還需要注意施壓的時(shí)間間隔，時(shí)間不能過短，而且不能連續(xù)加壓。在耐壓試驗(yàn)過程中，要嚴(yán)格遵守試驗(yàn)要求，確保產(chǎn)品承壓合格。

4 壓力容器的質(zhì)量監(jiān)督措施

4.1 加強(qiáng)圖紙的審核

為了保障壓力容器的使用質(zhì)量，需要從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)入手，加強(qiáng)圖紙審核，優(yōu)化壓力容器的設(shè)計(jì)，使其更加符合工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的需求。第一，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要考慮到不同材料結(jié)構(gòu)等對壓力容器的影響。結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要避免使容器某些部件產(chǎn)生過高的局部應(yīng)力，從而導(dǎo)致容器受損；第二，設(shè)計(jì)中要詳細(xì)注明制造條件規(guī)定技術(shù)要求，避免由于設(shè)計(jì)理解不到位帶來的損耗；第三，加強(qiáng)對設(shè)計(jì)總圖的審核，應(yīng)該認(rèn)真審查圖紙上是否加蓋有設(shè)計(jì)部門的資質(zhì)印章和有效期；第四，審核是否正確劃分類壓力容器的等級，其中使用的材料是否符合國家的標(biāo)準(zhǔn)，要求選用的無損檢測技術(shù)和比例是否合理等。通過加強(qiáng)審核，確保這些信息準(zhǔn)確無誤地滿足國家要求，即可通過圖紙審核，進(jìn)入到下一環(huán)節(jié)[7]。

4.2 選擇高質(zhì)量材料

材料是壓力容器制造的核心，決定了容器的特性，選擇高質(zhì)量的材料，可有效規(guī)避危險(xiǎn)事故的發(fā)生，提高壓力容器的穩(wěn)定性。因此要加強(qiáng)對材料檢驗(yàn)和質(zhì)量監(jiān)督工作。首先根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求，采購所有的零部件和材料并實(shí)行到貨檢驗(yàn)措施。在檢驗(yàn)工作中管理人員需要嚴(yán)格要求，確保零部件和材料符合使用要求。包括尺寸的檢驗(yàn)、表面缺陷檢驗(yàn)等等。尤其是要檢驗(yàn)焊材分類號和標(biāo)準(zhǔn)號、重量和尺寸規(guī)格、熱處理號等。其次要做好材料的保存和發(fā)放工作。材料檢驗(yàn)合格后進(jìn)入到倉庫中，根據(jù)要求合理存儲(chǔ)。防止零部件和材料出現(xiàn)變質(zhì)損失等問題。在材料發(fā)放工作中，也需要加強(qiáng)管理，確保手續(xù)齊全。最后還需要做好材料標(biāo)識工作。采用恰當(dāng)方法有效追蹤標(biāo)識后的材料。例如追溯材料原始標(biāo)記對應(yīng)的識別代碼或者最初的標(biāo)記符號。

4.3 焊接質(zhì)量監(jiān)督措施

在壓力容器生產(chǎn)中，需要加強(qiáng)對焊接的質(zhì)量控制工作，有效規(guī)避各類影響因素，提高生產(chǎn)質(zhì)量，使其符合使用要求。焊接質(zhì)量監(jiān)督包括人員材料工藝和返修等多項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。首先，在人員方面要求工作人員具備相關(guān)的資格證書，完成國家考試具備一定的專業(yè)知識和實(shí)踐水平；其次，在焊接材料管理工作中，要嚴(yán)格遵守相關(guān)制度，做好材料的回收和發(fā)放使用；再次，焊接前對材料進(jìn)行復(fù)檢，確保材料具備制造商的蓋章和質(zhì)檢證明，其性能能夠符合生產(chǎn)要求。例如：低溫鋼材料需要確認(rèn)擴(kuò)散氫含量不能高于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，在焊接工藝方面需要根據(jù)實(shí)際情況選擇恰當(dāng)工藝，掌握技術(shù)要點(diǎn)，控制好焊接參數(shù)，保證施工質(zhì)量。針對筒節(jié)長、分多節(jié)組焊的壓力容器，可提前預(yù)算其可能出現(xiàn)的變形情況，在焊接時(shí)朝著變形方向的相反方向進(jìn)行變形處理，兩相抵消避免出現(xiàn)變形的情況。最后，在返修工作中也需要加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督工作。焊接結(jié)束后需要開展無損檢測工作，如果出現(xiàn)缺陷，制定返修計(jì)劃，彌補(bǔ)其中的缺陷，保障制造質(zhì)量，使得壓力容器符合合格標(biāo)準(zhǔn)。

4.4 做好檢測質(zhì)量的控制

在質(zhì)量檢測工作中，主要應(yīng)用無損檢測技術(shù)檢查焊接內(nèi)部和表面的缺陷，獲得的數(shù)據(jù)信息為質(zhì)量評定的依據(jù)。因此還是要做好對檢測工作的質(zhì)量控制，掌握技術(shù)要點(diǎn)，規(guī)避影響因素，保障檢測質(zhì)量的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。加強(qiáng)對檢測人員資格審查工作，持證上崗引進(jìn)專業(yè)人才，同時(shí)做好管理工作，要求檢測人員嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作，避免出現(xiàn)操作失誤的情況。同時(shí)對引進(jìn)的設(shè)備設(shè)施和器材要及時(shí)檢查，確保其性能符合要求。應(yīng)用結(jié)束后，要做好無損檢測記錄的管理[8]。

4.5 加強(qiáng)程序管理，構(gòu)建完善機(jī)制

針對壓力容器開展質(zhì)量監(jiān)督工作，從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)到材料選擇再到焊接，把控好技術(shù)要點(diǎn)，從而提高生產(chǎn)質(zhì)量。首先要建立程序化規(guī)范化的質(zhì)量監(jiān)督程序，結(jié)合國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求生成規(guī)范化的程序。根據(jù)程序要求合理設(shè)置崗位，構(gòu)建一個(gè)完善的管理系統(tǒng)；其次，要落實(shí)崗位責(zé)任制。合理設(shè)置各個(gè)崗位，細(xì)化崗位職責(zé)，使工作人員明確自身的工作內(nèi)容和目標(biāo)，強(qiáng)化員工的責(zé)任心；再次，要分析監(jiān)督重點(diǎn)，制定詳細(xì)計(jì)劃提高管理效率。指導(dǎo)監(jiān)督不可能面面俱到，因此要抓住重點(diǎn)。根據(jù)以往工作的情況，分析壓力容器生產(chǎn)使用中的影響因素，抓住重點(diǎn)。

5 結(jié)語

綜上所述，壓力容器的質(zhì)量關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)的效率和工作人員的安全，因此需要提高對壓力容器使用安全的重視程度。相關(guān)企業(yè)和部門，通過分析壓力容器的特點(diǎn)和危險(xiǎn)因素，制定詳細(xì)的安全檢測和質(zhì)量監(jiān)督計(jì)劃，從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)到焊接生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)行嚴(yán)格的把控規(guī)避影響因素，提高壓力容器的生產(chǎn)質(zhì)量，能夠?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)提供更安全穩(wěn)定的壓力容器裝置。