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摘要:近年来,随着我国现代工业体制的不断完善,压力容器在制造工程中的控制需求不断提升。压力容器从制造工艺上讲,涉及到很多产品质量安全问题,无论是在材料应用还是制造技术方面,都必须严格进行质量控制。就此,文章主要针对压力容器制造过程中质量控制进行详细阐述与分析。
关键词:压力容器;制造;质量控制
1材料的质量问题
压力容器每处受压的部件,有各不相同的运作条件,材料的使用乃是设计者据产品的温度与内压、介质及条件环境所选定出的。制造过程中的材料也许会出现性能劣化的现象,必须合理采取尽可能使其性能劣化程度降低的方案。火焰作切割,切割处的渗碳层及热影响区域的硬度升高及韧性降低,这些都能使材料性能劣化。据不同材料,对低合金高强钢及中温抗氢钢、低温钢,常须将切割渗碳层以机械切削的方式去除(这样也基本除去了热影响区域);而不能使用机械方式的,则可以磨削的方式即球偏颇式切,达到割消除渗碳层的目的。冷变形的过程,常对材料性能的变化影响不是很明显,若是有特别要求的,须确定材料经过冷变形后,是不是需进行其他的方案。对其零部件、产品开展热处理过程,这也许会致材料的性能发生变化,热处理常为焊后消除焊接残余应力的热处理与正火处理两种类型。热处理须在一定的温度范围中进行,辩明材料进行热处理的温度范围其宽窄的不同,热处理设备其本身的质量,即其调温和控温方面是不是达到了要求,且须定期地检测维修设备;热处理过程中,须有测温仪检测在现场运作,尽可能地防止材料或因变形而致缺陷,最终引发产品的安全隐患。进厂前的材料须在熟悉设计图纸中的技术方面的要求、相应的国家标准与法规之后,由制造厂商对其质量开展控制的工作。针对所用材料的特点,由原材进厂至合格产品的出厂,须由始及末地坚持重要受压元件的材料其可靠和可追溯。进厂后的材料须依订货的协议,核准材料的生产厂家提供的相应的材质证明文件(或是有效的复印件亦可)。各方面的指标须满足相应标准,则可进库。若有疑问可以据需展开复验工作程序然后投入制造使用过程中。
2工艺的控制
在压力容器制造过程中,要求制造厂对每一台压力容器都要编制一套完整的质保手册及工艺文件。这些工艺文件具有指导生产、保证质量、提高效率的作用。在施工过程中,要严格执行已定的工艺,从下料,到成型,到焊接组装,到压力试验,每道工序的开始前和完成后,都要经过检验员检查确认,方可继续,并按照工艺流转卡上的停止点、见证点做相应确认,确认后才可继续流转。必须保证在制品随工艺流程卡一同进入下道工序。
2.1.1.铆装时要依容器主焊缝布置图进行组装筒节对接焊缝的位置,以免出现不必要的焊缝上开孔现象。
2.1.2.进行耐压试验的时候,须有安全意识,试压中若出现渗漏的情况,须按规定卸压后,再给予补焊或对螺栓进行紧固,不能带压补焊、紧固螺栓,严禁在设备带压情况下有无关的试压作业现象。
3焊接的质量控制
3.1对焊接材料的管理
焊接材料是压力容器焊接质量的基础,焊接材料质量和材料的正确使用,关系到压力容器的生产成本和其生产周期。所以,在管理焊接材料时应该按照严格的程序进行发放使用或者回收。此外,压力容器的焊接材料必须有材料生产企业的盖章和材料质量检验证明,对于特殊焊接材料压力容器制造单位还应进行必要的复验以确保性能符合要求,例如:低温钢焊接材料的扩散氢检验。对于焊接材料的管理压力容器生產企业必须设立焊接材料库存区,凡人库材料,必须经过严格的质量检测。焊接材料库还要设有专业的温度计、湿度计和烘干设备,对焊接材料的情况做到实时监控,确保材料不产生物理反应或者化学反应,进而影响焊接质量。
3.2对焊接工艺的管理
在压力容器实施焊接前,焊接工艺员要对压力容器设计图进行深入的研究,根据设计图纸中压力容器的技术条件和结构特点以及结合工厂合格的焊接工艺评定制定合理的焊接作业指导书。对于新材料新焊接方式,还应事先进行焊接工艺测评,待合格后才能将此工艺使用到实际的焊接作业中去。方案的设计一般包括焊接材料的选择、焊接方法、焊接的参数、坡口的形式等等。同时,在压力容器焊接方案的制定时还要考虑企业内部的焊接工人是否有实行焊接工艺的资格。
3.3焊缝的检验
焊缝的检验包括对焊缝外观的检验和无损探伤的检验。对焊缝外观的检验主要是按照设计图纸和标准规范对实物进行目测检验,检查其在外观上是否符合设计图纸及标准规范要求,例如:焊缝的余高、咬边等的检测。无损探伤主要是检测焊接金属内部是否存在不连续性的缺陷,以及由于焊接操作不当而导致压力容器出现裂纹、气孔等缺陷。
3.4无损检测
为了确保压力容器安全运行,各国对压力容器均采用运行期间的定期检验制度。在用压力容器检验的重点是压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素影响而产生的腐蚀、冲蚀、应力腐蚀开裂、疲劳开裂及材料劣化等缺陷,因此除宏观检查外需采用多种无损检测方法,下面就检测方法进行简单介绍。
3.4.1表面检测:表面检测方法在压力容器停产进行的内外部检验中得到普遍应用。表面检测的部位为压力容器的对接焊缝、角焊缝、焊疤部位和高强螺栓等。铁磁性材料一般采用磁粉法检测,内部由于照明不好,采用荧光磁粉法检测,外部采用湿式黑磁粉法检测,铁磁性材料的角焊缝用磁粉检测无法进行时也采用渗透法检测。非铁磁性材料采用渗透法检测,内部采用荧光渗透法检测,外部采用着色渗透法检测。
3.4.2超声波检测:超声波检测法主要用于检测对接焊缝内部埋藏缺陷和压力容器焊缝内表面裂纹。压力容器外部有保温覆盖层时,也可从压力容器内部检测焊缝外表面裂纹。超声波法也用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。由于超声波探伤仪体积小、重量轻,便于携带和操作,而且与射线相比对人无伤害,因此在在用压力容器检验中得到广泛使用。
3.4.3X射线检测:x射线检测方法主要在现场用于板厚较小的压力容器对接焊缝内部埋藏缺陷的检测,因为薄板采用超声检测有一定难度,而采用射线检测不需要太高的管电压。对于人不能进入的压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器通常采用1921r或75Se等同位素进行y射线照相。另外,射线检测也常用于在用压力容器检验中对超声检测发现缺陷的复验,以进一步确定这些缺陷的性质,为缺陷返修提供依据。
3.4.4涡流检测:对于在用压力容器,涡流检测主要用于换热器换热管的腐蚀状态检测和焊缝表面裂纹检测。检测采用内穿过式探头,非铁磁性换热管采用常规涡流检测技术,铁磁性换热管采用远场涡流检测技术,以检测换热管内外部腐蚀引起的穿孔、蚀坑以及壁厚均匀减薄等缺陷。采用电流扰动磁敏探头的涡流检测技术来检测焊缝表面裂纹,用该技术检测允许焊缝表面较为粗糙或带有一定厚度的防腐层,因此可在压力容器运行过程中进行焊缝外表面裂纹的快速检测;也可在压力容器停产时进行内外部检验,先采用该技术对焊缝进行快速检测,然后对可疑部位进行磁粉或渗透复验,以确定表面裂纹的具体部位和大小。
4结语
综上所述,质量控制在工装设计、计量检测、数据分析、焊接控制等管理项目的正向影响下,其控制能力越来越强。作为具有一定使用危险性的压力容器,其生产制作过程必须符合国家规定,经监察部门审查确定之后,再向工业企业销售。
关键词:压力容器;制造;质量控制
1材料的质量问题
压力容器每处受压的部件,有各不相同的运作条件,材料的使用乃是设计者据产品的温度与内压、介质及条件环境所选定出的。制造过程中的材料也许会出现性能劣化的现象,必须合理采取尽可能使其性能劣化程度降低的方案。火焰作切割,切割处的渗碳层及热影响区域的硬度升高及韧性降低,这些都能使材料性能劣化。据不同材料,对低合金高强钢及中温抗氢钢、低温钢,常须将切割渗碳层以机械切削的方式去除(这样也基本除去了热影响区域);而不能使用机械方式的,则可以磨削的方式即球偏颇式切,达到割消除渗碳层的目的。冷变形的过程,常对材料性能的变化影响不是很明显,若是有特别要求的,须确定材料经过冷变形后,是不是需进行其他的方案。对其零部件、产品开展热处理过程,这也许会致材料的性能发生变化,热处理常为焊后消除焊接残余应力的热处理与正火处理两种类型。热处理须在一定的温度范围中进行,辩明材料进行热处理的温度范围其宽窄的不同,热处理设备其本身的质量,即其调温和控温方面是不是达到了要求,且须定期地检测维修设备;热处理过程中,须有测温仪检测在现场运作,尽可能地防止材料或因变形而致缺陷,最终引发产品的安全隐患。进厂前的材料须在熟悉设计图纸中的技术方面的要求、相应的国家标准与法规之后,由制造厂商对其质量开展控制的工作。针对所用材料的特点,由原材进厂至合格产品的出厂,须由始及末地坚持重要受压元件的材料其可靠和可追溯。进厂后的材料须依订货的协议,核准材料的生产厂家提供的相应的材质证明文件(或是有效的复印件亦可)。各方面的指标须满足相应标准,则可进库。若有疑问可以据需展开复验工作程序然后投入制造使用过程中。
2工艺的控制
在压力容器制造过程中,要求制造厂对每一台压力容器都要编制一套完整的质保手册及工艺文件。这些工艺文件具有指导生产、保证质量、提高效率的作用。在施工过程中,要严格执行已定的工艺,从下料,到成型,到焊接组装,到压力试验,每道工序的开始前和完成后,都要经过检验员检查确认,方可继续,并按照工艺流转卡上的停止点、见证点做相应确认,确认后才可继续流转。必须保证在制品随工艺流程卡一同进入下道工序。
2.1.1.铆装时要依容器主焊缝布置图进行组装筒节对接焊缝的位置,以免出现不必要的焊缝上开孔现象。
2.1.2.进行耐压试验的时候,须有安全意识,试压中若出现渗漏的情况,须按规定卸压后,再给予补焊或对螺栓进行紧固,不能带压补焊、紧固螺栓,严禁在设备带压情况下有无关的试压作业现象。
3焊接的质量控制
3.1对焊接材料的管理
焊接材料是压力容器焊接质量的基础,焊接材料质量和材料的正确使用,关系到压力容器的生产成本和其生产周期。所以,在管理焊接材料时应该按照严格的程序进行发放使用或者回收。此外,压力容器的焊接材料必须有材料生产企业的盖章和材料质量检验证明,对于特殊焊接材料压力容器制造单位还应进行必要的复验以确保性能符合要求,例如:低温钢焊接材料的扩散氢检验。对于焊接材料的管理压力容器生產企业必须设立焊接材料库存区,凡人库材料,必须经过严格的质量检测。焊接材料库还要设有专业的温度计、湿度计和烘干设备,对焊接材料的情况做到实时监控,确保材料不产生物理反应或者化学反应,进而影响焊接质量。
3.2对焊接工艺的管理
在压力容器实施焊接前,焊接工艺员要对压力容器设计图进行深入的研究,根据设计图纸中压力容器的技术条件和结构特点以及结合工厂合格的焊接工艺评定制定合理的焊接作业指导书。对于新材料新焊接方式,还应事先进行焊接工艺测评,待合格后才能将此工艺使用到实际的焊接作业中去。方案的设计一般包括焊接材料的选择、焊接方法、焊接的参数、坡口的形式等等。同时,在压力容器焊接方案的制定时还要考虑企业内部的焊接工人是否有实行焊接工艺的资格。
3.3焊缝的检验
焊缝的检验包括对焊缝外观的检验和无损探伤的检验。对焊缝外观的检验主要是按照设计图纸和标准规范对实物进行目测检验,检查其在外观上是否符合设计图纸及标准规范要求,例如:焊缝的余高、咬边等的检测。无损探伤主要是检测焊接金属内部是否存在不连续性的缺陷,以及由于焊接操作不当而导致压力容器出现裂纹、气孔等缺陷。
3.4无损检测
为了确保压力容器安全运行,各国对压力容器均采用运行期间的定期检验制度。在用压力容器检验的重点是压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素影响而产生的腐蚀、冲蚀、应力腐蚀开裂、疲劳开裂及材料劣化等缺陷,因此除宏观检查外需采用多种无损检测方法,下面就检测方法进行简单介绍。
3.4.1表面检测:表面检测方法在压力容器停产进行的内外部检验中得到普遍应用。表面检测的部位为压力容器的对接焊缝、角焊缝、焊疤部位和高强螺栓等。铁磁性材料一般采用磁粉法检测,内部由于照明不好,采用荧光磁粉法检测,外部采用湿式黑磁粉法检测,铁磁性材料的角焊缝用磁粉检测无法进行时也采用渗透法检测。非铁磁性材料采用渗透法检测,内部采用荧光渗透法检测,外部采用着色渗透法检测。
3.4.2超声波检测:超声波检测法主要用于检测对接焊缝内部埋藏缺陷和压力容器焊缝内表面裂纹。压力容器外部有保温覆盖层时,也可从压力容器内部检测焊缝外表面裂纹。超声波法也用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。由于超声波探伤仪体积小、重量轻,便于携带和操作,而且与射线相比对人无伤害,因此在在用压力容器检验中得到广泛使用。
3.4.3X射线检测:x射线检测方法主要在现场用于板厚较小的压力容器对接焊缝内部埋藏缺陷的检测,因为薄板采用超声检测有一定难度,而采用射线检测不需要太高的管电压。对于人不能进入的压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器通常采用1921r或75Se等同位素进行y射线照相。另外,射线检测也常用于在用压力容器检验中对超声检测发现缺陷的复验,以进一步确定这些缺陷的性质,为缺陷返修提供依据。
3.4.4涡流检测:对于在用压力容器,涡流检测主要用于换热器换热管的腐蚀状态检测和焊缝表面裂纹检测。检测采用内穿过式探头,非铁磁性换热管采用常规涡流检测技术,铁磁性换热管采用远场涡流检测技术,以检测换热管内外部腐蚀引起的穿孔、蚀坑以及壁厚均匀减薄等缺陷。采用电流扰动磁敏探头的涡流检测技术来检测焊缝表面裂纹,用该技术检测允许焊缝表面较为粗糙或带有一定厚度的防腐层,因此可在压力容器运行过程中进行焊缝外表面裂纹的快速检测;也可在压力容器停产时进行内外部检验,先采用该技术对焊缝进行快速检测,然后对可疑部位进行磁粉或渗透复验,以确定表面裂纹的具体部位和大小。
4结语
综上所述,质量控制在工装设计、计量检测、数据分析、焊接控制等管理项目的正向影响下,其控制能力越来越强。作为具有一定使用危险性的压力容器,其生产制作过程必须符合国家规定,经监察部门审查确定之后,再向工业企业销售。