壓力容器質(zhì)保體系在小型企業(yè)的運(yùn)行現(xiàn)狀及其思考

單冬芳　李如桂　黃蓉　黃志娟

摘 要：隨著安全生產(chǎn)要求不斷增加，不銹鋼壓力容器越來越多地投入到生產(chǎn)過程中。質(zhì)量好的容器能夠使企業(yè)在運(yùn)行中降低故障發(fā)生率，但其在制造過程中容易忽視一些問題，而且不銹鋼制壓力容器相比于普通壓力容器本身具有特殊性，給正常的監(jiān)督檢驗(yàn)工作帶來難度，因此，有必要提高不銹鋼壓力容器的監(jiān)督檢驗(yàn)水平，從而保障壓力容器的安全性能。文章針對(duì)不銹鋼壓力容器的制造環(huán)節(jié)中的要素，針對(duì)壓力容器質(zhì)保體系存在的問題，提出了相關(guān)應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：不銹鋼；壓力容器；監(jiān)督檢驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TH49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）13-0082-02

1 前言

有一類儲(chǔ)存帶壓氣體，液化氣體或者最高工作溫度高于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的承壓設(shè)備。由于該類設(shè)備結(jié)構(gòu)特殊且工況又相對(duì)復(fù)雜，發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)極具破壞性，因此中國特種設(shè)備安全法將此類設(shè)備劃分為壓力容器，作為特種設(shè)備的一類進(jìn)行特殊管理。隨著時(shí)代的進(jìn)步，長期承受特殊工況的壓力容器力求換成一類不需要經(jīng)常更換的壓力容器。因此，設(shè)計(jì)人員們經(jīng)常通過改變壓力容器的結(jié)構(gòu)或者材料來達(dá)成目標(biāo)。由于我國制造水平上升，主流企業(yè)開始普遍優(yōu)化設(shè)計(jì)材料，制造并使用不銹鋼制壓力容器。在碳鋼制壓力容器的制造過程中，通常需要增加除銹工藝，而采用不銹鋼后，則省略了這道工藝，且表面光滑度也會(huì)比碳鋼材料好上一截。壓力容器主要指的是.一種設(shè)備，而這種設(shè)備是具有一定壓力承載能力的密閉式設(shè)備。這種設(shè)備的作用是對(duì)工業(yè)等行業(yè)中的氣體或者液體進(jìn)行盛裝。在對(duì)壓力容器進(jìn)行制造和使用時(shí)，技術(shù)和步驟都較為復(fù)雜，其中涉及的關(guān)鍵技術(shù)有對(duì)原材料的驗(yàn)收，切割和應(yīng)用。焊接技術(shù)主要是指同種或者異種的材質(zhì)通過高熱或者高壓的形式實(shí)現(xiàn)永久的結(jié)合，在壓力容器的制造中都會(huì)使用此技術(shù)。當(dāng)對(duì)壓力容器進(jìn)行制造時(shí)，有40%以上的工作都是進(jìn)行焊接，特別是對(duì)厚板壓力相關(guān)容器進(jìn)行制造時(shí)，應(yīng)用的更加頻繁，已經(jīng)占據(jù)了整體工作的一半以上。同時(shí)，焊接技術(shù)中的很多因素都會(huì)直接影響壓力容器的焊接質(zhì)量。如技術(shù)選擇的準(zhǔn)確性和接頭焊接的可靠性等。所以，在壓力容器制造時(shí)，必須選擇科學(xué)合理的焊接技術(shù)，才能達(dá)到質(zhì)量要求。因此，在不銹鋼壓力容器制造監(jiān)督檢驗(yàn)時(shí)的側(cè)重點(diǎn)與傳統(tǒng)碳鋼材質(zhì)的設(shè)備也會(huì)有所不同。本文從其材料入庫、焊接成型、無損檢測、耐壓過程中的幾點(diǎn)要素要求進(jìn)行詳細(xì)分析。

2 對(duì)材料入庫前的監(jiān)督檢驗(yàn)

2.1 材料入庫前出廠質(zhì)保書的審核

用于制造壓力容器的不銹鋼材料及焊材均應(yīng)符合我國相應(yīng)材料的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。當(dāng)使用境外牌號(hào)材料時(shí)，首先，應(yīng)當(dāng)符合國外相關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，其次，該材料在國外也已有相似工況使用實(shí)例，采用后依然要進(jìn)行符合性復(fù)驗(yàn)。使用單位應(yīng)保存由材料生產(chǎn)單位提供的質(zhì)量證明書，其內(nèi)容必須齊全、清晰，在質(zhì)保書的顯眼位置上有可以追溯的信息化標(biāo)識(shí)和材料制造單位質(zhì)量檢驗(yàn)章。當(dāng)用于制造第三類容器筒體、封頭等主要受壓元件時(shí)，除按有關(guān)要求進(jìn)行必要的化學(xué)成份、力學(xué)性能和彎曲性能復(fù)驗(yàn)外，對(duì)有抗晶間腐蝕要求的，應(yīng)對(duì)材料的抗晶間腐蝕性能進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。

2.2 現(xiàn)場核對(duì)檢查

主要是針對(duì)材料的尺寸、外觀、材質(zhì)檢測。尺寸檢測主要通過卷卡尺等進(jìn)行現(xiàn)場核查，特別是對(duì)于按照境外標(biāo)準(zhǔn)制造的板材，例如，國內(nèi)材料標(biāo)準(zhǔn)GB708/709—2006中規(guī)定按照N，A，B，C類進(jìn)行厚度偏差分類，而ASMESA-480/SA-480M中規(guī)定鋼板的厚度偏差按照鋼材的生產(chǎn)方式（熱軋，冷軋，成卷不成卷），產(chǎn)品寬度為寬的[≥24in.（610mm）]還是窄的[<24in.（610mm）]以及產(chǎn)品的名義尺寸分組。表面平整度檢查要求不得有分層，表面不允許有裂紋、結(jié)疤，經(jīng)酸洗供應(yīng)的不銹鋼板表面不允許有氧化皮和過酸洗。材料性質(zhì)核查可通過目視、磁石或者光譜鑒別。首先，不同類別的不銹鋼也能通過目視鑒別來區(qū)分，例如，鉻鎳不銹鋼表面比較亮，為銀白色，鉻錳氮不銹鋼則為淡銀色，鉻不銹鋼色澤稍微顯灰色。而至于奧氏體不銹鋼和普通碳鋼之間的鑒別可以通過磁石來實(shí)現(xiàn)。最后，如果要精確鑒定材料具體牌號(hào)，可通過光譜分析儀來完成。該方法能在一定程度上定量分析材料的元素組成，是現(xiàn)在使用較為廣泛的分辨方法。

2.3 材料的儲(chǔ)存

不銹鋼原材料應(yīng)按鋼號(hào)、規(guī)格、爐批號(hào)分類在室內(nèi)放置，并與碳素鋼材料有嚴(yán)格的隔離措施，否則受到鐵離子污染后會(huì)影響不銹鋼的抗蝕性能和外觀。材料上應(yīng)標(biāo)有清晰的入庫標(biāo)記。

3 對(duì)殼體、封頭等結(jié)構(gòu)成型過程的監(jiān)督檢驗(yàn)

（1）不銹鋼板下料時(shí)，應(yīng)將不銹鋼板移至專用場地下料，嚴(yán)禁在不銹鋼材料垛上直接切割下料。卷板時(shí)，材料最好與卷板機(jī)軋輥隔離。（2）殼體通常都采用冷加工卷板成型。經(jīng)熱加工成型的不銹鋼封頭等零部件，凡是有抗晶間腐蝕要求的，均需采取固溶或穩(wěn)定化處理措施。奧氏體不銹鋼材料焊接后一般不要求做焊后熱處理，如有特殊要求時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)圖樣進(jìn)行。（3）焊接方法選用SMAW時(shí)，施焊人員禁止在母材等非施焊表面直接引弧，應(yīng)鋪設(shè)防飛濺涂層。焊接過程應(yīng)嚴(yán)格按照焊接工藝執(zhí)行，注意焊接線能量，焊接速度，保護(hù)氣流量，特別是材料要求背面保護(hù)的情況。

4 對(duì)表面處理及無損檢測過程中的監(jiān)督檢驗(yàn)

（1）所有焊接修補(bǔ)工作應(yīng)該在對(duì)表面處理之前結(jié)束，焊縫表面的焊接飛濺物、溶渣、焊疤、凹坑、油污等雜質(zhì)均應(yīng)清除干凈。嚴(yán)禁將打磨碳鋼和不銹鋼材料的砂輪片進(jìn)行混用打磨，嚴(yán)格控制焊縫及母材表面打磨面積和深度，否則過多材料的損耗對(duì)設(shè)備的整體應(yīng)力分布有較大的影響。（2）要求酸洗時(shí)，凡接觸部位焊接有碳鋼零部件的，應(yīng)盡量避免碳鋼零部件的酸化，若無法避免時(shí)，碳鋼零部件必須預(yù)先做好保護(hù)措施。酸洗后的不銹鋼表面不得有明顯的腐蝕痕跡，不得有顏色不均勻的斑紋，焊縫等熱加工表面不得有氧化色。不銹鋼壓力容器酸洗后，必須用水沖洗干凈，不允許殘留酸洗液。合同或標(biāo)準(zhǔn)要求做晶間腐蝕敏感性檢驗(yàn)的，其試件及試樣應(yīng)當(dāng)符合GB/T21433—2008《不銹鋼壓力容器晶間腐蝕敏感性檢驗(yàn)》。（3）無損檢測一般采用RT和PT檢測。因?yàn)閵W氏體不銹鋼焊縫熔合區(qū)的晶粒粗大，對(duì)超聲波檢測儀發(fā)出的超聲波造成大量衰減，致使收到的信號(hào)雜亂，難以分辨，同時(shí)奧氏體不銹鋼一般呈無磁性，因此不建議使用UT和MT。（4）耐壓試驗(yàn)主要目的包括兩個(gè)方面：一是用超壓（超過設(shè)計(jì)壓力或者是工作壓力）的試驗(yàn)辦法全面考核容器的宏觀強(qiáng)度，二是檢查壓力容器焊接接頭的致密性和密封元件的嚴(yán)密性。對(duì)于新制壓力容器來說，耐壓試驗(yàn)是考核容器強(qiáng)度和嚴(yán)密性的重要手段，國內(nèi)外多年的生產(chǎn)實(shí)踐也證實(shí)這種方法是十分有效的，一些壓力容器在耐壓試驗(yàn)發(fā)生了焊接接頭或密封元件的泄漏，有的甚至還發(fā)生了壓力容器本體開裂。因此制造廠或組焊現(xiàn)場的耐壓試驗(yàn)確實(shí)是必不可少的。一般來說，在役壓力容器使用中產(chǎn)生的缺陷可以通過宏觀檢查、壁厚測定和表面無損檢測來發(fā)現(xiàn)。對(duì)于在用壓力容器來說，如果在使用過程中沒有發(fā)生材質(zhì)劣化，沒有產(chǎn)生較嚴(yán)重的腐蝕、變形、鼓包、裂紋等缺陷，其宏觀強(qiáng)度、焊接接頭和密封元件的嚴(yán)密性也不會(huì)發(fā)生變化。因此定期檢驗(yàn)結(jié)束后，如沒有經(jīng)歷重大修理改造等特殊情況或者發(fā)現(xiàn)有影響壓力容器強(qiáng)度的異常情況，在用壓力容器的強(qiáng)制耐壓試驗(yàn)就顯得多余，耗費(fèi)大量時(shí)間和費(fèi)用。新版《容規(guī)》修訂時(shí)，除了一些特殊情況，宜取消對(duì)在用壓力容器的強(qiáng)制耐壓試驗(yàn)規(guī)定。

5 結(jié)語

不銹鋼制壓力容器技術(shù)很大程度上改善了在行業(yè)運(yùn)行環(huán)境，也在一定程度上保障了企業(yè)中工作人員的安全。綜上所述，經(jīng)過對(duì)不銹鋼制壓力容器制造過程中的材料、焊接、無損檢測、耐壓試驗(yàn)等關(guān)鍵因素進(jìn)行詳細(xì)分析，已經(jīng)對(duì)關(guān)鍵性問題給出了明確的解決方案。相信隨著不銹鋼制壓力容器在行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，新技術(shù)新制造工藝不斷出現(xiàn)，最終會(huì)越來越好地滿足社會(huì)的要求。

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