壓力容器制造及安裝過程中的問題與對策

吳迪

摘要：壓力容器是我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中廣泛應(yīng)用的一種設(shè)備，適用于飲食、制藥、石油以及冶煉化工等多個領(lǐng)域，其中不少領(lǐng)域?qū)儆诮?jīng)濟(jì)支柱性產(chǎn)業(yè)，因此壓力容器制造與安裝質(zhì)控管理具有極為重要的意義。本文主要針對壓力容器制造與安裝過程中出現(xiàn)的問題展開分析，并探討了相應(yīng)的對策，希望有所指導(dǎo)和幫助。

關(guān)鍵詞：壓力容器；構(gòu)成特點(diǎn)；制造；安裝；問題；對策

前言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及市場需求的旺盛，部分壓力容器生產(chǎn)廠家基于原有定型產(chǎn)品開始生產(chǎn)制造許可證允許范圍內(nèi)的各類非標(biāo)壓力容器，以便于推動自身生產(chǎn)發(fā)展，解決市場需求。然而，限于生產(chǎn)廠家制造經(jīng)驗(yàn)不足、對壓力容器制造相關(guān)法律法規(guī)以及規(guī)章標(biāo)準(zhǔn)制度的不了解等因素，壓力容器制造以及安裝環(huán)節(jié)存在不少問題，導(dǎo)致質(zhì)量失控，或與相關(guān)管理制度相悖，對產(chǎn)品質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，或在使用過程中產(chǎn)生嚴(yán)重安全隱患。筆者主要就非標(biāo)壓力容器生產(chǎn)和安裝環(huán)節(jié)的一些問題做了如下探討，以供諸位同行參考。

一、壓力容器特點(diǎn)分析

1.產(chǎn)品參數(shù)以及結(jié)構(gòu)的多樣性特點(diǎn)。壓力容器具有廣泛的適用范圍，例如飲食、制藥、冶煉、化工以及石油等多個行業(yè)，不同行業(yè)對于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和參數(shù)的要求各異，或同類產(chǎn)品中亦有多種結(jié)構(gòu)類型，因此生產(chǎn)工藝具有多樣性特點(diǎn)。

2.嚴(yán)格的安全性能要求。壓力容器制造環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格遵循既定的、具有時(shí)效性特點(diǎn)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。因?yàn)閴毫θ萜鳟a(chǎn)品的作業(yè)環(huán)境通常具有高溫高壓或者真空腐蝕等特點(diǎn)，盛裝的大多為易燃易爆、有害或者劇毒類介質(zhì)，因此使用過程中有著極為嚴(yán)格的安全性能要求。

3.結(jié)構(gòu)復(fù)雜。壓力容器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜且具有多樣性特點(diǎn)，因此產(chǎn)品品種較多，但是各部分組件之間并無緊密的聯(lián)系，這有利于產(chǎn)品的模塊化生產(chǎn)以及系列化生產(chǎn)。

二、壓力容器生產(chǎn)與安裝環(huán)節(jié)存在的問題

1.質(zhì)保系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不合理、不正常。通常來說非標(biāo)壓力容器生產(chǎn)期間較短，時(shí)間較為緊張，從早期用戶訂貨，到后期生產(chǎn)廠家交付產(chǎn)品，之間的時(shí)間極為緊迫，而雙方簽訂合同后生產(chǎn)方往往協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)、采購以及生產(chǎn)部門三方聯(lián)動，在缺乏生產(chǎn)圖紙、原材料驗(yàn)收尚未完成或者制造工藝卡缺失的情況下匆匆下料生產(chǎn)，整個制造過程中僅僅依賴外觀尺寸設(shè)計(jì)粗糙的草圖。生產(chǎn)廠家采用各種手段加快生產(chǎn)進(jìn)度，卻往往適得其反，因?yàn)檫@與產(chǎn)品質(zhì)量管理制度不符，整個質(zhì)控系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不良，一旦出現(xiàn)設(shè)計(jì)圖尺寸不合格、材料驗(yàn)收出現(xiàn)問題或者計(jì)算結(jié)果誤差，則會導(dǎo)致產(chǎn)品返工或者報(bào)廢等問題，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。

2.材料驗(yàn)收與代用環(huán)節(jié)。在壓力容器制造與驗(yàn)收環(huán)節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格按照《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》以及相關(guān)設(shè)計(jì)要求對受壓元件進(jìn)行材料驗(yàn)收，并出具材料質(zhì)量證書。受壓元件材料代用屬于設(shè)計(jì)更改范疇，因此應(yīng)征得原設(shè)計(jì)單位認(rèn)可。材料代用涉及材料牌號、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和材料規(guī)格三個方面，訂購非標(biāo)壓力容器時(shí)種類以及規(guī)格較為復(fù)雜，而且數(shù)量較少，表現(xiàn)出型多量少的特點(diǎn)，尤其是不同規(guī)格的接管，特定情況下用度尚不足30cm，不利于材料采購。壓力容器受壓元件用材應(yīng)附帶質(zhì)量證書以及所附設(shè)計(jì)要求?，F(xiàn)階段國內(nèi)材料標(biāo)準(zhǔn)不夠統(tǒng)一，不少大型鋼廠依然遵循工廠標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致采購的原材料與設(shè)計(jì)圖紙不相符的問題。甚至由于部分采購人員質(zhì)控管理意識不強(qiáng)、缺乏工作責(zé)任心的緣故導(dǎo)致部分非壓力容器材料流入生產(chǎn)環(huán)節(jié)，例如執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB8162-87的鋼管；此外還存在實(shí)物與材料質(zhì)量證書不相符的問題，例如16MnD法蘭和管材鍛件執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)為GB1591-88，顯然是不正確的，GB1591-88并無此牌號。

3.無損檢測。在壓力容器生產(chǎn)質(zhì)控環(huán)節(jié)，無損檢測技術(shù)是極為重要的一種檢測方法，其中射線探傷是應(yīng)用最為普遍的一種，多用于容器焊縫質(zhì)量測評。要想收到滿意的檢測效果，首先應(yīng)結(jié)合容器檢測要求制定相應(yīng)的探傷工藝。由于壓力容器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、類型以及規(guī)格各異，因此不能完全套用通用工藝，而是制定相應(yīng)的工藝卡。但是大部分生產(chǎn)廠家對于這一點(diǎn)缺乏足夠的重視，往往依賴經(jīng)驗(yàn)式操作，導(dǎo)致檢測結(jié)果與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不符。除此之外還存在擴(kuò)探比例過低以及探傷比例不足等問題，尤其是20%探傷，計(jì)算長度<250mm的情況下往往會被忽視。

4.壓力容器安裝問題。根據(jù)《壓力容器安裝改造維修許可規(guī)則》TSGR3001-2006可知，生產(chǎn)廠家在具備壓力容器生產(chǎn)資格的情況下可負(fù)責(zé)生產(chǎn)資格允許范圍內(nèi)壓力容器的安裝工作。但是在運(yùn)輸以及吊裝作業(yè)期間可能會出現(xiàn)意外問題，包括受壓元件變形受損；安裝作業(yè)人員在安裝期間未嚴(yán)格遵循安裝標(biāo)準(zhǔn)與作業(yè)要求，存在壓力容器螺栓不齊全、不遵循安裝說明操作、底座不平、強(qiáng)力組裝以及漏裝等問題。種種違章操作在很大程度上影響了壓力容器使用壽命以及使用安全。

三、壓力容器制造及安裝的管理對策

1.生產(chǎn)廠家質(zhì)量管理負(fù)責(zé)人應(yīng)不斷加強(qiáng)自身安全管理與質(zhì)量控制意識，重視技術(shù)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，組織技術(shù)人員定期學(xué)習(xí)壓力容器設(shè)計(jì)制造相關(guān)的法律法規(guī)和制度標(biāo)準(zhǔn)，從整體上提升員工質(zhì)量控制意識，維持質(zhì)保管理體系的順利運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)監(jiān)督部門也應(yīng)不斷提高監(jiān)督抽查力度，嚴(yán)格督查生產(chǎn)廠商做出必要的改進(jìn)，保障壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量。

2.壓力容器均應(yīng)按照類別不同選擇設(shè)計(jì)資質(zhì)優(yōu)異的設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)審核，生產(chǎn)廠商工藝人員負(fù)責(zé)制造工藝的制定，工藝責(zé)任工程師負(fù)責(zé)審核，合格后方可方可允許生產(chǎn)。對于Ⅰ、Ⅱ類生產(chǎn)期限相對緊迫的壓力容器，應(yīng)視具體情況放松要求，但生產(chǎn)設(shè)計(jì)草圖必須對各項(xiàng)技術(shù)要求加以明確，并經(jīng)由設(shè)計(jì)人員認(rèn)可。各道制造工序開始前應(yīng)出具制造以及檢驗(yàn)工藝卡；開始耐壓試驗(yàn)前應(yīng)出具正式的設(shè)計(jì)文件、制造工藝文件和工藝檢驗(yàn)記錄。

3.受壓元件用材應(yīng)出具材料質(zhì)量證書，要求符合實(shí)物情況以及設(shè)計(jì)要求。對于與設(shè)計(jì)要求不符的材料應(yīng)辦理代用手續(xù)，其中主要受壓元件代用應(yīng)提前與原設(shè)計(jì)單位溝通，獲取設(shè)計(jì)修改證明書；生產(chǎn)方材料責(zé)任工程師負(fù)責(zé)審查受壓元件材料以及焊接用材，確認(rèn)質(zhì)量合格后方可允許投料生產(chǎn)。

4.應(yīng)針對不同壓力容器設(shè)置相應(yīng)的探傷工藝，做好檢測質(zhì)量控制，保障檢測結(jié)果有效性。同時(shí)還應(yīng)重視無損檢測技術(shù)執(zhí)行人員的工作責(zé)任心以及專業(yè)技能培訓(xùn)，嚴(yán)格落實(shí)無損檢測各項(xiàng)操作，精確評估產(chǎn)品質(zhì)量，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并做出整改。

5.在運(yùn)輸以及安裝環(huán)節(jié)應(yīng)做好壓力容器的保護(hù)工作，防止因碰撞或者劃傷而造成的外觀變形問題。安裝操作環(huán)節(jié)嚴(yán)禁出現(xiàn)強(qiáng)力組裝或者漏裝的情況，應(yīng)嚴(yán)格遵循安裝操作計(jì)數(shù)規(guī)程，完善裝配螺栓，防止出現(xiàn)應(yīng)力集中問題。

四、結(jié)束語

壓力容器的生產(chǎn)與安裝中有很多問題需要我們予以高度重視，其生產(chǎn)質(zhì)控以及安裝作業(yè)對壓力容器的使用壽命和使用安全有著極為重要的影響。在此過程中應(yīng)嚴(yán)格遵循各項(xiàng)生產(chǎn)規(guī)范與操作規(guī)程，加強(qiáng)質(zhì)量管理，嚴(yán)格質(zhì)量驗(yàn)收，保障壓力容器的使用性能和效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭津洋，蘇文獻(xiàn)，徐平等.基于整體有限元應(yīng)力分析的齒嚙式快開壓力容器設(shè)計(jì)[J].壓力容器，2003，20（7）：20-24.

[2]孫英學(xué)，杜娟，盧岳川等.設(shè)計(jì)瞬態(tài)和疲勞損傷對反應(yīng)堆壓力容器設(shè)計(jì)壽命的影響分析[J].核動力工程，2009，30（3）：1-3，12.

[3]劉亞明.壓力容器設(shè)計(jì)過程中的常見問題及防范對策探究[J].科技風(fēng)，2013，（19）：43-43.

[4]岳偉.熱處理技術(shù)在壓力容器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探析[J].河南科技，2013，（18）：138.

[5]靳志鵬.開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)在壓力容器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].中國化工貿(mào)易，2015，7（27）：113.

[6]馬炳賢.壓力容器設(shè)計(jì)若干技術(shù)問題解析[J].硫磷設(shè)計(jì)與粉體工程，2011，（6）：1-6.