摘要:压力容器是几乎所有工业生产、科学研究和人民生活中广泛使用的一种承压设备。结合生产实践,从材料与工艺控制、焊接控
制、安全管理等方面来达到压力容器整体质量控制的相关要求,实现压力容器的安全运行,从而进一步实现保护人民生命和财产安全,
促进国民经济发展的目标。
关键词i压力容器;质量控制;焊接工艺;安全管理
刖昌
压力容器在日常生活中应用较为广泛,主要作用为在一定的压力、温度和易燃、易爆、有毒介质的条件下对特定物质进行加工和处理的特种设备。一旦其质量出现问题,将产生大规模安全事故,对个人和企业存在不可估量的高危险系数。因此在压力容器的设计、制造、安装、改造、维修、使用管理、检验检测等环节国家均有相关的技术规范和标准的要求,以把握好每一个影响容器寿命的细节,确保压力容器安全运行。在此,主要讨论制造质量控制与安全管理这两方面。
l制造质量控制
制造质量是保证压力容器安全运行的前提。建立压力容器制造质量保证体系,就是实行由过去管结果变为管过程,从对产品质量把关为主,转入到以预防产生不合格产品的全面控制为主。当然,在质量保证体系运转的过程中,势必增加费用,引起成本的提高。但是,对影响压力容器制造质量的关键环节,必须严格控制,才能确保压力容器的制造质量。
1.1 材料与工艺控制
压力容器对工作环境要有很大程度的适应性,因此材料选择尤为重要。选材不当、材料误用、材料缺陷等材料原因是造成压力容器设备事故的主要原因之一。首先,在压力容器设计过程中,根据容器的具体工作环境及用途,分析材料材质的化学成分及属性,在考虑材料的适用性的同时,也应综合考虑材料的成本,进而综合各种因素选择既符合生产要求又经济实惠的材料。在引进材料过程中应加强管制,对是否符合该设备的设计技术要求,化学成分、力学性能、工艺试验、无损检测是否符合要求等方面也要加强监管,从而保证压力容器的制造质量。
针对压力容器用材的特点,从原材料入场至产品合格出厂,必须始终坚持主要受压元件材料的可靠性及可追踪性。材料进厂后,按照订货协议核对材料生产厂家提供的材质说明书,各项指标应符合相应的材料标准,若有问题立即全面复查。
主要受压元件材料的选用和代用手续应符合《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB150等有关规程和标准的要求。材料的选用和代用必须按审批手续进行,代用材料必须要经过设计单位认可和企业有关部门的会签,以便同时更改焊接材料和重做焊接工艺评定,无标记的材料不能应用在受压元件及其焊接的元件上。
压力容器制造具有多品种单台套的特点,因此厂家对每一台压力容器都要编制一套完整的工艺文件,制定正确合理的工艺,并在制造过程中严格执行。每套工序完成后,操作者和检验员都要在工艺流程卡上签字,做到责任到人,且工艺流程卡随制品一同进入下一步工序。合理的工艺需要着重注意以下几点:
(1)铆装时应按照容器主焊缝布置图来组装筒节对接焊缝的位置,以免造成在焊缝上不必要的开孔;
(2)若鞍座垫板未钻<10的排气孔,垫板与容器的角焊缝两侧未间断焊接,则应采用全封闭式的焊接结构;
(3)根据GB151的要求:u形膨胀节与换热器圆筒应采用对接,膨胀节本身的环焊缝及膨胀节以圆筒连接的环焊缝均应采用全焊透结构;卧式换热器的U形膨胀节必须在其安装位置的最低点设置排液接口;
(4)直立容器卧置液压试验时,试验压力要考虑立置时液柱静压力。夹套容器在进行压力试验时必须校核内筒在试验压力下的稳定性。如不满足稳定要求,必须同时在内简内保持一定压力,以使在整个试验过程中的任一时间内夹套和内筒压力差不超过设计压差。
1.2 焊接工艺控制
焊接质量在压力容器的质量中起着决定性的作用。焊接质量对压力容器的寿命和安全运行起着关键作用,同时也直接关系到人民群众生命和财产安全。从某种意义上说,焊接质量就是压力容器的质量。焊接接头质量的控制主要包括对焊工管理、焊接材料、焊接工艺等方面的控制。
1.2.1焊工管理
从事压力容器作业的焊工,应当按照有关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,方能在有效期内担任合格项目范围内的焊接工作。制造单位应当建立焊工技术档案。焊工应当按照焊接工艺规程(WPS)或者焊接作业指导书施焊并且做好施焊记录,制造单位检验人员应当对际的焊接工艺参数进行检查。施焊完成后,在压力容器受压元件焊缝附近的指定部位打上焊工代号钢印,或者在焊接记录(含焊缝布置图)中记录焊工代号,焊接记录列入产品质量证明文件。
1.2.2 焊接材料
(1)焊接材料的选择。压力容器各受压部件的制造工艺比较复杂其运行条件也有很大的差别,因此在选择焊材时需要考虑各方面的因素。一般应根据母材的化学成分、力学性能和焊接性能,来选择焊接材料。对于碳钢及低合金钢制压力容器,一般都按等强性原则来选用,即焊缝金属的强度不低于母材标准规定值的下限。但有些制造厂家在选用焊接材料时,为保证焊缝金属的强度不低于母材,而存在宁高勿低的倾向,若焊缝强度过高,经常会出现塑性和韧性降低的情况。在选配低合金高强钢的焊接材料时,应特别注意这个问题。对于低温容器,除了应保证强度不低于母材外,同时还应保证接头的低温韧性不低于壳体材料。