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压力容器制造质量控制与监督检验措施探讨

汪全山
  
安防科技
2023年23期
南京宝色股份公司

摘要:压力容器在当前的工业领域中得到了广泛应用,尤其是在石油化工、新能源、医药等行业生产中,更是发挥出了关键性的作用。压力容器对制造质量要求非常高,作为一种特种设备,压力容器的质量缺陷,很容易引发安全事故的发生,因此,在压力容器生产环节,需要加强质量控制,并且利用专业手段进行质量检验,以消除产品质量风险。本文对此进行分析研究,并且提出了几点浅见。

关键词:压力容器;质量控制;工艺技术;监督检验

引言

随着现代工业不断提高发展水平,不论储存类或反应类压力容器都在渐渐扩大应用范围。考虑到压力容器里面的介质属性以有毒、腐蚀性、易燃易爆居多,所以一旦压力容器出现事故,则极有可能会威胁到广大民众的人身财产安全,并且还会严重污染环境。所以,在制造压力容器的时候,便提出了很高的质量要求,需要全面、有效地控制好制造压力容器的整体质量。让其与设计要求一致,能够保障压力容器投入使用的安全性和稳定性。下文对此进行简要的阐述。

1 压力容器制造的基本要求

压力容器对质量要求非常高,在生产和制造过程中,必须以保障产品安全性能为目的,尽可能增加其内部强度和使用寿命,保证在生产环节不会出现不必要的损坏。压力容器需要在一定程度的压力作用下工作,因此需要具有良好的密封性能,进而在使用过程中不会产生泄漏状况。每个行业针对压力容器都会有具体需求,需要满足各种生产条件的使用。在众多工艺环节中,特别是对焊接工艺要求较高,各承载元件之间需要采用全焊透方式,并且拼接焊缝应相对错开,不能应用十字焊缝方式进行作业,焊接完成通过无损检测(射线、超声、磁粉和渗透等),确保焊缝无裂纹等缺陷,同时将焊缝处打磨光滑。对于压力容器的生产要求,还是需要具体产品具体分析,因此在制作过程中,技术人员应当严格遵循操作规范,为压力容器使用单位的平稳安全运转奠定有力保障。

2 压力容器制造的特点

2.1安全性要求高

第一,压力容器当中的液体或者气体一般均具备了易燃与易爆两大特点,与此同时,其还可能属于剧毒物质。第二,压力容器通常所处的应用环境比较恶劣,大部分是高温、高压与强腐蚀性的环境。因此,在压力容器制造的过程中把好质量控制关,重视提升其安全性能。尤其是在压力容器的设计、制造、安装、监管及检验等一系列环节中,严格遵守压力容器制造行业的相关要求及规范。随着近年来科学技术的快速进步,从而开发出了多种新型制造技术与工艺,例如新的焊接方式、锻压成型方式等,而将其融入到我国的压力容器的制造中,进而能够进一步的创新与完善压力容器的要求与规范。有利于提高压力容器质量的经济性与安全性。

2.2内部结构多样

新时期,由于科技的发展和进步,压力容器的制造工艺也在不断发生着变化。而目前所出现的新型压力容器的内部结构大多较为多样和复杂,应用环境的不同所使用的压力容器的各项参数与要求也存在着较大差异。如此也使得压力容器在制造过程中的质量控制面临严峻的挑战。当前。压力容器的制造也变得越来越复杂多样,这些都使得压力容器的传统检测难以跟上行业的快速发展,所以,对于压力容器的检测工作来说,必须进行快速的调整与创新,例如曾经焊缝利用TOFT超声探伤,现在就增加了相控阵的新技术辅助探伤。

2.3质量控制具备专业性

工业生产与管理的快速发展,从而也使得压力容器的相关监管成为一项独立的工作,根据特种设备的操作规范,压力容器的监管工作也必须具备极强的专业性,与此同时,也增加了压力容器制造的难度,由此,对于压力容器的监管工作来说,必须与特种设备管理工作进行融合,不断提升监管标准,如此才可以在压力容器制造中针对质量进行有效控制。而压力容器的制造指标必须符合国家的相关质量控制标准(GB150-2011),从而使压力容器制造的质量控制水平持续提高。

3 压力容器制造质量控制要点和实时策略

3.1加强对原材料的质量控制

原材料的质量,对压力容器的品质会产生直接影响,为了实现高质量的压力容器制造,在压力容器的生产环节,必须要加强原材料管理。压力容器的应用范围比较广泛,而且普遍应用在环境比较恶劣和复杂的场所,比如易燃易爆、易腐蚀等等,为此,压力容器制造的材料选择也必须能够具有一定的抵抗恶劣的环境的能力,各项参数要求最好走正偏差。为了提高压力容器的质量,必须对原材料的质量进行严格的控制,成立专门的部门检验和管理。首先在原材料选择的过程中就应该选择信誉口碑比较好的厂家,并针对材料的出厂证明、说明书、准入证明等内容进行检查。在材料入场之后,也应该对材料进行妥善的保管,按照材料的使用范围、材质、特性等要素进行分类和保管,避免在储存的过程中出现问题影响到后续的制造工作。在正式开始制造以前,有关技术和工作人员应全面了解、掌握技术要求与对应的有关国家标准,并且按图纸设计要求来购买材料。其中,在控制原材料质量中,以材料验收控制为最关键的一环。针对主要受压元件原材料,须要选用压力容器专用标准材料,须保证供应商具备相关资质,能提交质量证明书,材质化学成分,各性能参数等内容,附带着材料制造单位提供的质量检验章,部分材料如容规规定须要复验的,要复验合格的才能使用。就制造压力容器各种受压元件用到的焊接材料,宜严格结合标准要求来制造,并对其做好严格的检验工作。唯有通过检验复验等手段确定合格的材料,方才可以投入使用,并确保焊接材料具备质量证明书,进而提供给压力容器制造必要的质量保证。同时,设备也与制造质量息息相关,在当前的制作过程中往往会牵涉到众多种类的设备,如切割、滚圆卷板、焊接、无损检测、热处理等一系列的设备、工装器具。为了控制制造效率、质量,则需要正确投入使用以上这些设备,应充分确保设备可以正常投入运行,防止在制作中出现设备故障,从而降低制造过程出现的质量。此外,还应让人员规范操作使用这些设备,并定期做好维护、检修,确保设备安全投入运行,以保障高质量制造。

3.2焊接质量控制

应当对各种焊接元件的具体焊接方式进行充分的了解,确保焊接之前是否按照要求进行预热操作,在对工艺评定的过程中只有完成上述操作才能正式进行焊接施工。在具体焊接的过程中,焊接方式选择以及规范参数等因素都会对焊缝性能产生影响,因此在进行不同材料焊接的过程中,就可以时刻观察熔池情况,通过这种焊接方式进行质量提高。另外为了避免焊接后裂纹问题的出现,还需要做好焊接过程中的预热处理,预热不能流于形式,要保证温度满足要求,焊接过程持续不间断,并且要采取层间温度控制和焊后缓冷等方式巩固质量,能够有效降低裂缝出现的可能性。在进行焊接质量控制的过程中,必须要对焊接电流、电压和速度进行高度关注,避免相关因素控制不到位而引发的焊缝质量损害。比如说,如果焊接过程中电压过低、电流较大,就会增加焊缝的深度、减少焊缝宽度,最终引发焊接部件脱落问题。因此就需要对电流的大小进行及时调整,降低安全隐患问题出现的可能。在焊接之前应该对焊接工作的工作地点、材料、设备以及工作人员的着装等方面进行严格的检查,保证上述各方面条件达标,才能进行焊接。在焊接过程中应该对焊接设备的运行情况、焊接材料的消耗情况、焊接工作人员的工作状态以及焊接工艺设计方案的执行情况进行充分的监督和控制。

3.3变形质量控制

在实际制造压力容器的时候,常常会遭受到一定因素的作用和影响,而造成压力容器筒体,设备法兰呈现出变形问题,在接管组焊过程中亦难免焊后变形,进而影响到压力容器的密封等质量。所以,在制造压力容器中进行质量控制的时候,尤其是焊接,宜着重注意焊接应力变形问题,并结合科学、合理的措施来妥善加以解决,主要的内容如下所示:一方面,宜严控好组装的尺寸、配对安装好再施焊,也应借助模具来充分确定压力容器的具体结构、应力情况,以充分避免压力容器各部位发生变形情况。另一方面,在组装的时候,应结合直径、厚度等不一样的参数,强化外壳拼接环节的力度。此外,还应严格处理好拼接缝方位,防止压力容器在长时间投入使用的过程中,呈现出拼接缝变化情况,而触发出来变形的问题。

3.4无损检验的质量控制

为了保证压力容器再制造之后,能够正常的进行使用,不会在使用过程中出现质量问题,就必须对其质量进行检测,尤其是无损检测。无损检测是压力容器在制造的过程中,对质量进行检测的一种方式,无损检测最大的特点就是”无损”,也就是通过各种不会对压力容器造成损伤的方式进行质量检验,主要的检测方法有射线、渗透、磁粉以及超声等等。在进行无损检测的过程中,首先应该对当前压力容器的设计图纸进行充分的了解,确认当前压力容器能够使用无损检测方法之后再进行相应的检测以及检测位置的选择。其次,在无损检测工作的进行过程中,受到检测人员以及检测设备的影响比较大,一般来说比较精确的监测设备和经验比较丰富、专业水平比较高的工作人员在进行检测的过程中能够得到更加准确的结果,所以应该对设备以及工作人员也进行严格的质量控制。

4 压力容器制造监督检验内容和要点

4.1设计文件

压力容器的设计品质直接影响着最终的安全性能,也是监督检验的基础。实际审查时重点针对这几项内容开展:一是设计图纸和变更审批手续;二是安全规范的相关设计文件;三是设计与产品标准的相关材料标准;四是总设计图纸上所规定的一些工艺要求等。

4.2工艺文件

第一,重点检查相应的工艺文件是否和制造方的质量保证体系批准程序相符合,尽可能减少相应的人为影响。第二,对照焊接工艺规程对其工艺加以评定。第三,审查无损检测、材料性能提升、残余应力消除等方面使用的各项新技术,确保其完全通过规范要求,并已获得批准。

4.3质量计划

重点对这几项内容加以审查:一是受压元件材料的验收文件;二是焊接评定、试验,以及工艺标准的相关方案;三是试样检验和验收文件;四是无损检测计划;五是焊后热处理工艺计划;六是产品外观参数检验;七是耐压和泄漏试验计划;八是设计中规定的一些特殊性的技术要求等。

4.4材料验收

材料验收内容主要包含这几项内容:第一,受压构件相关材料的验收文件;第二,受压构件材料质量说明书、管理方公章复印件;第三,如果受压构件是外购且并未检验的,在实际检验当中需要以前两项检验内容为主;如果是外购且外部检验的,则需要对其检验文件进行审查;第四,如果受压元件需要开展材料复验或者无损检测的时候,则应该进行检查,并保证其报告审批程序的规范性。第五,如果是使用国外材料,则应依照专门的技术规范对其进行检验。

4.5材料标志移植

第一,对于受压元件材料标记移植抽检数量来说,则应该依照制造方的质量保证体系的落实情况和压力容器本身的类型加以确定。第二,如果受压构件材料是低合金钢板等,或者在压力容器标准抗拉强度之下限值超过540MPa,那么还应该对其抽检次数加以确定。第三,如果制造过程中应用钢板、第一焊接材料等,还需要对材料标记移植实施抽样检查。

5 结束语

综上所述,压力容器通常在高压、高温等条件的作用下极易出现事故,并且会酿成非常严重的后果。同时由于其制造过程会受多项因素和活动的影响,比如焊接缺陷、材料性能变化、残余应力消除效果等,同时还会因为人为漏检和误检而发生质量问题。所以在最初制造中就必须围绕安全性能等方面加强监督检验,将和产品质量相关的所有因素全部处理好,使其完全符合既定的标准与规范,提升压力容器本身的可靠性,进一步的满足行业生产需求。

参考文献

[1]冯琼.压力容器制造质量控制与监督检验措施研究论述[J].中国设备工程,2023(01):163-165.

[2]刘双明.压力容器制造质量控制与监督检验措施研究论述[J].化工管理,2019(05):50.

[3]吴北京,王纯星.关于如何加强压力容器制造质量控制的研究[J].化工管理,2018(26):36-37.

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