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摘要:压力容器在使用过程中由于常处于高温、高压、真空等恶劣的环境中,并且盛装的介质也通常具有易燃易爆以及有毒有害等性质,所以对其制造过程质量控制提出了较高的要求。文章在分析压力容器制造特点的基础上,对压力容器制造过程质量控制措施进行分析。
关键词:压力容器;制造质量控制
1引言
在我国经济快速发展以及工业化进程不断加快的形势下,压力容器的需求量也在不断增加,而且对其使用性能和质量也提出了更高的要求。而对于压力容器的制造质量控制来说,则需要从设计、制造等一系列环节中进行严格管理和控制,是一项比较复杂且系统性的工作。所以想要做好压力容器的制造过程质量控制,就需要从其制造特点进行分析,不断在实践中总结在压力容器制造过程质量控制的相关措施,确保压力容器产品的安全性和稳定性。
2压力容器制造的特点
在我国的工业领域以及人们的日常生产和生活中所使用的压力容器种类较多,主要呈现出以下制造特点:一是压力容器的结构较为复杂而且针对不同行业和用途也具有不同的种类和型号,所以使得压力容器本身就呈现出多样化的特点。因此,这就要求在压力容器的制造过程中对其进行系列化的分类。二是压力容器的设计具有较强的专业性特点。这主要是由于在对压力容器进行设计时,需要根据其功能要求和使用环境特点对其制造工艺进行综合考虑和确定,以确保其使用的安全性和稳定性。同时也要求我们设计人员需要具备比较全面和多元化的专业知识和业务技能。三是制造压力容器的技术较为复杂。在对压力容器进行制造的过程中需要多种不同专业领域的知识作支撑,尤其是需要在机械加工过程中需要对加工精度和准确性进行严格控制,从而确保压力容器的加工质量。四是压力容器具有较高的整体安全性要求。在压力容器的使用过程中通常需要处在高温、高压、高腐蚀性以及真空等极其恶劣的工作环境中,而且所盛装的介质通常也具有较高的酸碱性甚至是有毒有害以及易燃易爆等物质,所以一旦压力容器出现质量问题而发生泄漏问题,不仅会造成物质泄漏而产生的经济损失,并且会对周围环境和人员的生命财产造成威胁,甚至发生火灾以及爆炸等严重的安全事故,因此我们对压力容器制造过程中的安全性提出了较高的要求,国家也出台了相应的规范和标准来对压力容器制造过程中一系列的环节进行了严格规定。
3压力容器制造过程质量控制分析
3.1建立完善的质保体系
建立完善的质量保证体系并且有效实施,是一个压力容器制造单位产品质量保证的最基本要求。不同的受检单位其质保体系实施状况不同。当压力容器制造或者施工过程的质保体系实施状况正常,则产品质量稳定,其安全性能容易得到保证,反之,亦然。因此,我们在监督检验过程中可以基于受检单位的质保体系实施状况来确定监检项目。
监检员对受检单位的质保体系实施状况最为了解,由监检员根据受检单位质保体系的实施状况来确定监检项目,对受检单位质保体系运行过程中薄弱的环节加强监检,有利于压力容器的安全性能,有利于提高受检单位质保体系的实施水平。如受检单位的无损检测质量控制较差,监检员在确定监检项目时,应加大对射线底片的抽查比例,或者加严无损检测过程监检的要求,通过严格的监检,使受检单位的无损检测质量控制状况得到好转。反之,如受检单位无损检测质量控制得较好,监检员在确定监检项目的时候,可以按照最基本的要求进行监检。
3.2加强对设计文件的审查
3.2.1 加强设计文件有效性的审查
设计环节对于一台压力容器的安全性能至关重要。设计文件包括强度计算书或者应力分析报告、设计图樣、制造技术条件风险评估报告以及设计单位认为有必要时的安装和使用维修说明等。《固定式压力容器安全技术监察规程》等安全技术规范也对压力容器的设计文件提出了要求,如在《固定式压力容器安全技术监察规程》3.1.1(4)中要求:压力容器设计单位应当向设计委托方提供本规程3.1.4.1规定的设计文件,在3.1.4.1该条中也明确了完整的设计文件内容。
在我们日常的监检过程中,我们要加强对设计文件的有效性和齐全性的审查。在设计文件有效性的审查中,除了对设计单位的许可资质审查外,我们还需关注设计文件的批准手续、外来图样的工艺审核。
3.2.2 加强设计文件齐全性的审查
相关安全技术规范明确了设计文件应当包括的内容。在《固定式压力容器安全技术监察规程》中也规定,明确审查设计文件中强度计算书或者应力分析报告、设计总图及其制造技术条件、必要的风险评估报告等是否齐全。当设计文件的内容符合上述要求时,表明该设计文件是齐全的,否则视为不齐全。监检员在审查设计图样时,要加强关注设计图样中内容的齐全性。在《固定式压力容器安全技术监察规程》的3.1.4.4条也规定了设计总图需要注明的内容,应当关注与安全性能有关的内容是否齐全。
3.3加强对制造所需材料的控制
《固定式压力容器安全技术监察规程》等安全技术规范对压力容器所需的材料进行了明确的要求;并且对材料的质量证明书提出了基本要求。作为监检员,我们要进一步加强关注安全技术规范的基本要求以及对安全性能有影响的项目,规定(1)审查材料质量证明书是否原件或者加盖材料供应单位检验公章和经办人章的复印件;(2)材料化学成分和力学性能等能否符合材料标准要求;(3)设计文件中对材料提出的特殊要求(如供货状态、低温或高温性能要求等等)是否得到满足。
对于材料复验或者补充检验的监检,我们在审查材料复验报告时,也要关注复验项目和验收要求是否符合安全技术规范、产品标准和设计总图的规定。
对于使用境外号牌材料的监检,监检员除了审查主要受压元件材料验收见证资料和材料质量证明书外,还需加强审查使用的境外牌号材料是否符合相关安全技术规范的使用要求。
对于使用新材料的监检,我们监检员除了审查主要受压元件材料验收见证资料和材料质量证明书外,还应当审查新材料是否按安全技术规范要求进行了技术评审。 3.4对焊接工艺进行控制
在压力容器制造过程中,焊接是比较常用的加工工艺方式和环节,并且焊接质量对于压力容器的整体质量有着决定性的作用,也正是由于压力容器制造特点中具有对质量要求较高的特点,所以也对焊接质量提出了较高的要求。
3.4.1 加强对焊工资格的抽查
焊工操作技能和焊接工艺正确性是保证焊接质量的两个方面。影响操作技能和焊接工艺的因素有很多,《固定式压力容器安全技术监察规程》中提出了从事压力容器焊接的焊接人员应当按照安全技术规范的规定考核合格,取得相应项目的特种设备作业人员证后,方能在有效期内从事合格项目范围内的焊接工作。
3.4.2 加强对焊接记录的审查
在《固定式压力容器安全技术监察规程》4.2.1.2(3)中明确要求焊接记录需列入产品质量证明文件。审查焊接记录中该焊缝的焊工资格是否符合安全技术规范的规定,再从施焊记录中,抽查该焊缝的焊接工艺参数以及与作业指导书的一致性。
4压力容器制造過程质量检验措施分析
4.1容器外观与尺寸检验
《固定式压力容器安全技术监察规程》以及GB/T150等标准中对压力容器焊缝外观、几何尺寸都提出了要求。监检过程中,宏观检验主要是目视检查。监检员通过目视检查对压力容器的几何尺寸检验结果有怀疑或者发现问题时,需要对其验证时,应当进行几何尺寸检验或者要求受检单位复检相关几何尺寸。
4.2容器无损检测
产品的无损检测包括内部无损检测和表面无损检测,内部缺陷和表面缺陷都会对压力容器的安全性能造成影响,因此,我们在监检时需要对内部无损检测和表面无损检测结果都同样重视。在对压力容器进行无损检测之前,首先需要对其焊接接头的形状和尺寸等外观要素进行检查和确认。而且拼接接头应当成形之后才能进行无损检测,否则如果在此之前就已经进行了无损检测,就需要在拼接接头成形之后再对圆弧过渡区到直边段进行第二次无损检测。此外,对于具有一定的延迟裂纹倾向的材料,需要在对其焊接之后的24h之后再对其进行无损检测。
4.3耐压试验
在压力容器加工完成之后,制造单位应当按照国家相关标准规定对其进行耐压试验。在具体的试验之前,首先要进行各个连接部件的检查,确保其装配合格且紧固妥当。而且在试验之前需要准备两个压力表,且此压力表经过校验并合格之后才能使用,在试验之前将此压力表安装在压力容器的顶部,确保其便于观察和操作。在进行耐压试验的过程中,需要适当保护其中的临时受压元件,并且确保试验现场周边的安全性,避免试验过程中对试验造成影响或者试验对周围人员造成危害。而且耐压试验的主要目的就是对压力容器的泄漏问题、变形以及异响问题进行检查。其中在进行耐压试验中检测到的异常声响主要有以下几种:一是如果压力容器中存在裂纹或者裂缝问题,就会发出异常声响。二是在耐压试验时就会由于多层包扎或套合等结构部位的变形使得层间金属发生摩擦移位的问题,此时就会产生异常声响。对于一般的压力容器耐压试验时出现的异响,应当立即停止耐压试验,对不同的声响采取具体的检查和相应的处理。针对组合式压力容器的耐压试验,发出的声响应当采取进一步的方法来准确判断。
5结语
在我国工业化进程不断发展和我国经济快速发展的背景下,工业生产中对压力容器的需求量不断增加,且对压力容器的使用性能也提出了更高的要求。这就需要在进行压力容器的制造过程中,根据使用要求并严格执行国家的相关标准和规范来进行压力容器的设计,严格执行设计要求对制造过程中所需要的材料以及焊接工艺等进行严格的质量控制,并通过容器外观以及尺寸的检验、无损检测以及耐压试验等来确保压力容器制造质量符合要求。
参考文献:
[1]郝光亮. 压力容器制造过程中变形问题的控制对策探究[J]. 科技与企业,2016(7):250-250.
[2]姜浩,汤倩,聂印. 压力容器制造单位的材料质量管理研究[J]. 无线互联科技,2017(16):104-106.
[3]祁卫峰. 压力容器制造工艺及质量控制研究[J]. 工业,2016(11):00050-00051.
[4]《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG 21-2016
[5]《压力容器》GB/T150-2011
关键词:压力容器;制造质量控制
1引言
在我国经济快速发展以及工业化进程不断加快的形势下,压力容器的需求量也在不断增加,而且对其使用性能和质量也提出了更高的要求。而对于压力容器的制造质量控制来说,则需要从设计、制造等一系列环节中进行严格管理和控制,是一项比较复杂且系统性的工作。所以想要做好压力容器的制造过程质量控制,就需要从其制造特点进行分析,不断在实践中总结在压力容器制造过程质量控制的相关措施,确保压力容器产品的安全性和稳定性。
2压力容器制造的特点
在我国的工业领域以及人们的日常生产和生活中所使用的压力容器种类较多,主要呈现出以下制造特点:一是压力容器的结构较为复杂而且针对不同行业和用途也具有不同的种类和型号,所以使得压力容器本身就呈现出多样化的特点。因此,这就要求在压力容器的制造过程中对其进行系列化的分类。二是压力容器的设计具有较强的专业性特点。这主要是由于在对压力容器进行设计时,需要根据其功能要求和使用环境特点对其制造工艺进行综合考虑和确定,以确保其使用的安全性和稳定性。同时也要求我们设计人员需要具备比较全面和多元化的专业知识和业务技能。三是制造压力容器的技术较为复杂。在对压力容器进行制造的过程中需要多种不同专业领域的知识作支撑,尤其是需要在机械加工过程中需要对加工精度和准确性进行严格控制,从而确保压力容器的加工质量。四是压力容器具有较高的整体安全性要求。在压力容器的使用过程中通常需要处在高温、高压、高腐蚀性以及真空等极其恶劣的工作环境中,而且所盛装的介质通常也具有较高的酸碱性甚至是有毒有害以及易燃易爆等物质,所以一旦压力容器出现质量问题而发生泄漏问题,不仅会造成物质泄漏而产生的经济损失,并且会对周围环境和人员的生命财产造成威胁,甚至发生火灾以及爆炸等严重的安全事故,因此我们对压力容器制造过程中的安全性提出了较高的要求,国家也出台了相应的规范和标准来对压力容器制造过程中一系列的环节进行了严格规定。
3压力容器制造过程质量控制分析
3.1建立完善的质保体系
建立完善的质量保证体系并且有效实施,是一个压力容器制造单位产品质量保证的最基本要求。不同的受检单位其质保体系实施状况不同。当压力容器制造或者施工过程的质保体系实施状况正常,则产品质量稳定,其安全性能容易得到保证,反之,亦然。因此,我们在监督检验过程中可以基于受检单位的质保体系实施状况来确定监检项目。
监检员对受检单位的质保体系实施状况最为了解,由监检员根据受检单位质保体系的实施状况来确定监检项目,对受检单位质保体系运行过程中薄弱的环节加强监检,有利于压力容器的安全性能,有利于提高受检单位质保体系的实施水平。如受检单位的无损检测质量控制较差,监检员在确定监检项目时,应加大对射线底片的抽查比例,或者加严无损检测过程监检的要求,通过严格的监检,使受检单位的无损检测质量控制状况得到好转。反之,如受检单位无损检测质量控制得较好,监检员在确定监检项目的时候,可以按照最基本的要求进行监检。
3.2加强对设计文件的审查
3.2.1 加强设计文件有效性的审查
设计环节对于一台压力容器的安全性能至关重要。设计文件包括强度计算书或者应力分析报告、设计图樣、制造技术条件风险评估报告以及设计单位认为有必要时的安装和使用维修说明等。《固定式压力容器安全技术监察规程》等安全技术规范也对压力容器的设计文件提出了要求,如在《固定式压力容器安全技术监察规程》3.1.1(4)中要求:压力容器设计单位应当向设计委托方提供本规程3.1.4.1规定的设计文件,在3.1.4.1该条中也明确了完整的设计文件内容。
在我们日常的监检过程中,我们要加强对设计文件的有效性和齐全性的审查。在设计文件有效性的审查中,除了对设计单位的许可资质审查外,我们还需关注设计文件的批准手续、外来图样的工艺审核。
3.2.2 加强设计文件齐全性的审查
相关安全技术规范明确了设计文件应当包括的内容。在《固定式压力容器安全技术监察规程》中也规定,明确审查设计文件中强度计算书或者应力分析报告、设计总图及其制造技术条件、必要的风险评估报告等是否齐全。当设计文件的内容符合上述要求时,表明该设计文件是齐全的,否则视为不齐全。监检员在审查设计图样时,要加强关注设计图样中内容的齐全性。在《固定式压力容器安全技术监察规程》的3.1.4.4条也规定了设计总图需要注明的内容,应当关注与安全性能有关的内容是否齐全。
3.3加强对制造所需材料的控制
《固定式压力容器安全技术监察规程》等安全技术规范对压力容器所需的材料进行了明确的要求;并且对材料的质量证明书提出了基本要求。作为监检员,我们要进一步加强关注安全技术规范的基本要求以及对安全性能有影响的项目,规定(1)审查材料质量证明书是否原件或者加盖材料供应单位检验公章和经办人章的复印件;(2)材料化学成分和力学性能等能否符合材料标准要求;(3)设计文件中对材料提出的特殊要求(如供货状态、低温或高温性能要求等等)是否得到满足。
对于材料复验或者补充检验的监检,我们在审查材料复验报告时,也要关注复验项目和验收要求是否符合安全技术规范、产品标准和设计总图的规定。
对于使用境外号牌材料的监检,监检员除了审查主要受压元件材料验收见证资料和材料质量证明书外,还需加强审查使用的境外牌号材料是否符合相关安全技术规范的使用要求。
对于使用新材料的监检,我们监检员除了审查主要受压元件材料验收见证资料和材料质量证明书外,还应当审查新材料是否按安全技术规范要求进行了技术评审。 3.4对焊接工艺进行控制
在压力容器制造过程中,焊接是比较常用的加工工艺方式和环节,并且焊接质量对于压力容器的整体质量有着决定性的作用,也正是由于压力容器制造特点中具有对质量要求较高的特点,所以也对焊接质量提出了较高的要求。
3.4.1 加强对焊工资格的抽查
焊工操作技能和焊接工艺正确性是保证焊接质量的两个方面。影响操作技能和焊接工艺的因素有很多,《固定式压力容器安全技术监察规程》中提出了从事压力容器焊接的焊接人员应当按照安全技术规范的规定考核合格,取得相应项目的特种设备作业人员证后,方能在有效期内从事合格项目范围内的焊接工作。
3.4.2 加强对焊接记录的审查
在《固定式压力容器安全技术监察规程》4.2.1.2(3)中明确要求焊接记录需列入产品质量证明文件。审查焊接记录中该焊缝的焊工资格是否符合安全技术规范的规定,再从施焊记录中,抽查该焊缝的焊接工艺参数以及与作业指导书的一致性。
4压力容器制造過程质量检验措施分析
4.1容器外观与尺寸检验
《固定式压力容器安全技术监察规程》以及GB/T150等标准中对压力容器焊缝外观、几何尺寸都提出了要求。监检过程中,宏观检验主要是目视检查。监检员通过目视检查对压力容器的几何尺寸检验结果有怀疑或者发现问题时,需要对其验证时,应当进行几何尺寸检验或者要求受检单位复检相关几何尺寸。
4.2容器无损检测
产品的无损检测包括内部无损检测和表面无损检测,内部缺陷和表面缺陷都会对压力容器的安全性能造成影响,因此,我们在监检时需要对内部无损检测和表面无损检测结果都同样重视。在对压力容器进行无损检测之前,首先需要对其焊接接头的形状和尺寸等外观要素进行检查和确认。而且拼接接头应当成形之后才能进行无损检测,否则如果在此之前就已经进行了无损检测,就需要在拼接接头成形之后再对圆弧过渡区到直边段进行第二次无损检测。此外,对于具有一定的延迟裂纹倾向的材料,需要在对其焊接之后的24h之后再对其进行无损检测。
4.3耐压试验
在压力容器加工完成之后,制造单位应当按照国家相关标准规定对其进行耐压试验。在具体的试验之前,首先要进行各个连接部件的检查,确保其装配合格且紧固妥当。而且在试验之前需要准备两个压力表,且此压力表经过校验并合格之后才能使用,在试验之前将此压力表安装在压力容器的顶部,确保其便于观察和操作。在进行耐压试验的过程中,需要适当保护其中的临时受压元件,并且确保试验现场周边的安全性,避免试验过程中对试验造成影响或者试验对周围人员造成危害。而且耐压试验的主要目的就是对压力容器的泄漏问题、变形以及异响问题进行检查。其中在进行耐压试验中检测到的异常声响主要有以下几种:一是如果压力容器中存在裂纹或者裂缝问题,就会发出异常声响。二是在耐压试验时就会由于多层包扎或套合等结构部位的变形使得层间金属发生摩擦移位的问题,此时就会产生异常声响。对于一般的压力容器耐压试验时出现的异响,应当立即停止耐压试验,对不同的声响采取具体的检查和相应的处理。针对组合式压力容器的耐压试验,发出的声响应当采取进一步的方法来准确判断。
5结语
在我国工业化进程不断发展和我国经济快速发展的背景下,工业生产中对压力容器的需求量不断增加,且对压力容器的使用性能也提出了更高的要求。这就需要在进行压力容器的制造过程中,根据使用要求并严格执行国家的相关标准和规范来进行压力容器的设计,严格执行设计要求对制造过程中所需要的材料以及焊接工艺等进行严格的质量控制,并通过容器外观以及尺寸的检验、无损检测以及耐压试验等来确保压力容器制造质量符合要求。
参考文献:
[1]郝光亮. 压力容器制造过程中变形问题的控制对策探究[J]. 科技与企业,2016(7):250-250.
[2]姜浩,汤倩,聂印. 压力容器制造单位的材料质量管理研究[J]. 无线互联科技,2017(16):104-106.
[3]祁卫峰. 压力容器制造工艺及质量控制研究[J]. 工业,2016(11):00050-00051.
[4]《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG 21-2016
[5]《压力容器》GB/T150-2011