詹英
(湖北特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測研究院鄂州分院,湖北 鄂州 436000)
壓力容器在高溫、高壓、高腐蝕介質(zhì)作用下,極易發(fā)生事故且發(fā)生事故后果嚴(yán)重,壓力容器應(yīng)當(dāng)具有較高的安全可靠性。壓力容器安全可靠性受制造過程中多種活動、因素的影響,如材料經(jīng)過冷熱加工后的性能變化、焊接過程產(chǎn)生的焊縫缺陷、焊后熱處理過程影響消除殘余應(yīng)力的效果,也可能因人失誤而造成缺陷漏檢、誤檢等。提高壓力容器可靠性、安全性,處理好產(chǎn)品質(zhì)量的活動、因素,控制人員、技術(shù)等多種元素,減少問題發(fā)生。監(jiān)督檢驗(yàn)的目的就在于對壓力容器安全性能有影響的過程及其結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,以保證壓力容器制造質(zhì)量符合安全技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
《特種設(shè)備安全法》于2013 年提及并頒布,自2014 年1 月1 日起實(shí)施,該法第二十五條要求壓力容器的制造中,只要是涉及特種設(shè)備檢驗(yàn)的單位,所有的技術(shù)規(guī)范需要經(jīng)過監(jiān)督與檢驗(yàn),如果檢查后未能合格的,不可交到市場中使用。而壓力容器制造監(jiān)督檢驗(yàn),更其強(qiáng)制地安全監(jiān)管,通過針對有關(guān)壓力容器安全技術(shù)規(guī)范的基本安全要求設(shè)置監(jiān)督檢驗(yàn)項(xiàng)目(點(diǎn))、檢驗(yàn)內(nèi)容及要求,保證壓力容器有關(guān)安全技術(shù)規(guī)范的貫徹實(shí)施。
壓力容器制造監(jiān)督檢驗(yàn)是在壓力容器制造過程中進(jìn)行,在壓力容器制造單位的質(zhì)量檢驗(yàn)、檢查與試驗(yàn)合格的基礎(chǔ)上,通過有關(guān)技術(shù)資料、影響根本需求,完成檢查、審核等工作,對于所有的檢測,均要以規(guī)范為準(zhǔn),開展產(chǎn)品的驗(yàn)證。產(chǎn)品質(zhì)量是制造出來的而不是檢驗(yàn)出來的,壓力容器制造單位必須關(guān)注制造過程的質(zhì)量控制,對產(chǎn)品的質(zhì)量負(fù)責(zé)。監(jiān)檢是驗(yàn)證活動,它不能代替受檢單位的自檢,必須是在壓力容器制造單位質(zhì)量檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。
壓力容器質(zhì)量計(jì)劃涵蓋了壓力容器制造過程的各個環(huán)節(jié),依據(jù)各質(zhì)量控制系統(tǒng)要求合理地設(shè)置了控制流程與各環(huán)節(jié),以此符合壓力容器的制造需求以及檢驗(yàn)和驗(yàn)收要求,且隨著壓力容器的結(jié)構(gòu)程度及生產(chǎn)性質(zhì)的不同而有所不同,是壓力容器制造過程不可或缺的技術(shù)文件。通過質(zhì)量計(jì)劃,突出設(shè)計(jì)文件技術(shù),突出壓力容器在制造時,對于質(zhì)量的控制、以及對于技術(shù)路線的控制需求。明確監(jiān)督檢驗(yàn)項(xiàng)目,可以將壓力容器監(jiān)督檢驗(yàn)工作與制造過程緊密結(jié)合,提高針對性,使監(jiān)督檢驗(yàn)真正起到提高壓力容器安全性能的目的。
不同的受檢單位其質(zhì)量保證體系實(shí)施狀況不同。當(dāng)壓力容器制造過程的質(zhì)量保證體系實(shí)施狀況正常,則產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,其安全性能容易得到保證,反之,亦然。監(jiān)督檢驗(yàn)人員對制造單位的質(zhì)量保證體系實(shí)施狀況最為了解,由監(jiān)督檢驗(yàn)人員根據(jù)監(jiān)督檢驗(yàn)項(xiàng)目的結(jié)果對質(zhì)量保證體系實(shí)施狀況開展工作,單位也要確保質(zhì)量,開展相應(yīng)的評價與檢查,并對受檢單位的質(zhì)量保證體系實(shí)施較薄弱環(huán)節(jié)加強(qiáng)監(jiān)檢有利于提高壓力容器的安全性能,有利于提高受檢單位質(zhì)量保證體系的實(shí)施水平。
2.1.1 設(shè)計(jì)文件審查
壓力容器設(shè)計(jì)質(zhì)量對壓力容器安全性能的影響至關(guān)重要,它是制造單位編制質(zhì)量計(jì)劃、工藝文件的基礎(chǔ),也是監(jiān)督檢驗(yàn)人員實(shí)施監(jiān)檢不可缺少的文件。設(shè)計(jì)文件審查至少應(yīng)包括以下內(nèi)容:(1)一般設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)變更(包括材料代用)的審批手續(xù)。(2)制造單位外部圖紙的工藝圖紙見證資料。(3)安全技術(shù)規(guī)范要求的設(shè)計(jì)文件齊全。(4)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和主要受壓元件的材料標(biāo)準(zhǔn)。(5)總設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的無損檢測和熱處理要求,壓力試驗(yàn)和泄漏試驗(yàn)要求符合安全技術(shù)規(guī)范。
2.1.2 工藝文件審查
檢查相關(guān)工藝文件是否符合制造單位質(zhì)量保證體系的批準(zhǔn)程序,減少工藝文件編制中的人為失誤,提高壓力容器的本質(zhì)安全性;檢查焊接工藝規(guī)程與焊接工藝規(guī)程的符合性。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝評定,并根據(jù)合格的焊接工藝評定報(bào)告確定焊接工藝規(guī)程的編制,以保證焊接質(zhì)量的再現(xiàn)性。為了對壓力容器制造質(zhì)量進(jìn)行預(yù)控制,在采用無損檢測方法、消除焊接殘余應(yīng)力、提高材料性能和泄漏檢測方法等安全技術(shù)規(guī)范和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中未作規(guī)定的新技術(shù)時,有必要對其進(jìn)行檢測。新技術(shù)已通過安全技術(shù)規(guī)范要求的技術(shù)鑒定,并獲得批準(zhǔn)。
2.1.3 質(zhì)量計(jì)劃審查
檢查質(zhì)量計(jì)劃是否符合制造廠質(zhì)量保證體系的批準(zhǔn)程序,下列內(nèi)容是否符合安全技術(shù)規(guī)范、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件的要求:(1)主要受壓元件材料的驗(yàn)收。(2)焊接評定、檢驗(yàn)和試驗(yàn)。焊前和黏合工藝。(3)產(chǎn)品試樣的檢驗(yàn)和試驗(yàn)。(4)無損檢測。(5)焊后熱處理等特殊特性工藝。(6)外觀幾何尺寸檢驗(yàn)。(7)壓力試驗(yàn)和泄漏試驗(yàn)。(8)總體設(shè)計(jì)中規(guī)定的特殊技術(shù)要求。(9)安全技術(shù)規(guī)范和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定的新材料、新工藝的質(zhì)量控制要求。
2.2.1 材料驗(yàn)收監(jiān)檢
材料驗(yàn)收時,至少應(yīng)檢查以下內(nèi)容:(1)主要受壓構(gòu)件材料驗(yàn)收見證資料。(2)主要受壓構(gòu)件材料質(zhì)量證明書原件或材料管理單位公章復(fù)印件及負(fù)責(zé)人印章復(fù)印件。管理層的GE,材料的化學(xué)成分和機(jī)械性能與安全技術(shù)規(guī)范的符合性。(3)主要受壓元件需檢驗(yàn)時;受壓元件為外購件或未經(jīng)檢驗(yàn)時,按前兩頂內(nèi)容,當(dāng)主要受壓元件為外購件或外協(xié)件并經(jīng)檢驗(yàn)時,應(yīng)檢查外協(xié)件和外協(xié)件驗(yàn)收的見證資料和檢驗(yàn)證書。(4)當(dāng)主要受壓元件需要材料復(fù)驗(yàn)和無損檢測時。應(yīng)進(jìn)行檢查。材料復(fù)驗(yàn)報(bào)告和無損檢測報(bào)告的審批程序,以及試驗(yàn)項(xiàng)目的符合性、驗(yàn)收要求與安全技術(shù)規(guī)范、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件的符合性。(5)制造廠用國外品牌材料制造國產(chǎn)壓力容器時,應(yīng)注意的問題是對使用有安全技術(shù)規(guī)范和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的外國品牌材料進(jìn)行檢驗(yàn)。(6)當(dāng)使用安全技術(shù)規(guī)范要求技術(shù)評審的新材料制造壓力容器時,審查材料的技術(shù)評審和相應(yīng)的批準(zhǔn)手續(xù)。
2.2.2 材料標(biāo)志移植監(jiān)檢
主要受壓元件材料標(biāo)記移植抽檢數(shù)量,應(yīng)根據(jù)制造單位質(zhì)量保證體系的實(shí)施情況和壓力容器材料類型確定;主要受壓元件材料為低合金鋼板、奧氏體鐵素體不銹鋼鋼板和低溫壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值大于540MPa 時,應(yīng)確定主要受壓元件材料標(biāo)記移植的抽檢次數(shù)。制造廠在使用鋼板、有色金屬和第一焊接材料(包括滿足上述條件的復(fù)合鋼板)時,對材料標(biāo)記的移植進(jìn)行抽查。
2.3.1 焊接工藝評定與檢驗(yàn)
當(dāng)制造廠需要對焊接工藝進(jìn)行評定時,應(yīng)對焊接工藝評定過程進(jìn)行監(jiān)督檢查。檢查至少包括以下內(nèi)容:(1)檢查焊接工藝評定程序。(2)檢查焊接工藝評定試樣,制作拉伸、彎曲和沖擊試樣前現(xiàn)場檢查焊接工藝評定試樣。(3)確認(rèn)焊接工藝評定質(zhì)量。陽離子試驗(yàn)報(bào)告,檢查焊接工藝評定試驗(yàn)報(bào)告的力學(xué)性能和彎曲性能,必要時現(xiàn)場檢查試樣。(4)現(xiàn)場檢查焊接工藝評定試樣。(5)審查焊接工藝評定報(bào)告,審查焊接工藝評定報(bào)告和焊接工藝規(guī)范。
2.3.2 焊接過程監(jiān)檢
抽查焊工資格、實(shí)際施焊的工藝參數(shù)與焊接工藝規(guī)程的符合性;當(dāng)特殊材料時,對焊接過程進(jìn)行現(xiàn)場抽查,抽查焊工資格、焊接材料、焊接工藝參數(shù)與焊接工藝規(guī)程的符合性;審查超次返修的批準(zhǔn)手續(xù),以及返修工藝與評定合格的焊接工藝規(guī)程的符合性。
2.3.3 產(chǎn)品焊接試件監(jiān)檢
至少應(yīng)包括以下內(nèi)容:(1)焊接試樣制備的檢驗(yàn),焊接試樣制備方法和數(shù)量與安全技術(shù)規(guī)范、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件的符合性;當(dāng)壓力容器需要焊后熱處理時,其一致性必須保證。在焊接試件與實(shí)際產(chǎn)品的熱處理過程之間也應(yīng)進(jìn)行檢查。(2)對產(chǎn)品的焊接試件進(jìn)行檢查。在制作拉伸、彎曲和沖擊試樣之前,應(yīng)在現(xiàn)場檢查產(chǎn)品焊接試樣的焊接工藝。(3)確認(rèn)產(chǎn)品焊接試樣的試樣和試驗(yàn)結(jié)果,審查產(chǎn)品焊接試樣的試驗(yàn)報(bào)告。必要時,應(yīng)在現(xiàn)場試驗(yàn)后檢查試樣。
2.4.1 無損檢測記錄與報(bào)告審查
(1)無損檢測人員資格證書、無損檢測報(bào)告和無損檢測工藝審批程序。(2)無損檢測實(shí)施的時間、比例、地點(diǎn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和評價水平與安全技術(shù)規(guī)范、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件的符合性。
2.4.2 射線底片審查
根據(jù)制造單位質(zhì)量保證體系的實(shí)施,壓力容器焊接結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和材料的可焊性,確定了X 射線底片檢查的數(shù)量和位置,確定了X 射線底片質(zhì)量評定與安全技術(shù)規(guī)范的符合性,審查產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件。
射線底片審查的數(shù)量和部位至少滿足以下要求:(1)審查交叉焊縫、返修及擴(kuò)探部位、采用不可記錄的脈沖反射法超聲檢測而附加的局部射線檢測的底片。(2)對于特殊材料、鉻鉬鋼制的壓力容器,審查數(shù)量不低于安全技術(shù)規(guī)范的要求。
2.5.1 熱處理記錄和報(bào)告審查
審查熱處理報(bào)告審批程序,檢查熱處理記錄曲線、熱處理報(bào)告和熱處理工藝的符合性。
2.5.2 熱處理后的返修
審查重新進(jìn)行的熱處理與安全技術(shù)規(guī)范及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符合性。
2.5.3 熱處理試件
至少包括以下內(nèi)容:(1)熱處理試樣制備的檢驗(yàn),熱處理試樣制備方法和數(shù)量與安全技術(shù)規(guī)范、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件的符合性檢驗(yàn)。(2)熱處理試樣的檢驗(yàn),現(xiàn)場檢驗(yàn)。試樣制備前對熱處理試樣進(jìn)行檢驗(yàn)。(3)對試樣和熱處理試樣的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行確認(rèn),審查試樣和試驗(yàn)結(jié)果,必要時現(xiàn)場檢查試驗(yàn)后的試樣。
2.6.1 記錄與報(bào)告審查
在耐壓試驗(yàn)前,審查外觀與幾何尺寸檢驗(yàn)報(bào)告的批準(zhǔn)手續(xù);審查外觀與幾何尺寸檢驗(yàn)報(bào)告中的檢驗(yàn)項(xiàng)目與安全技術(shù)規(guī)范及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)文件規(guī)定的符合性。
2.6.2 宏觀檢查
宏觀檢驗(yàn)至少包括以下內(nèi)容:(1)焊縫布置的檢驗(yàn)。(2)母材表面機(jī)械接觸損傷和焊接接頭表面質(zhì)量的抽檢。(3)根據(jù)疲勞分析設(shè)計(jì)的壓力容器,縱向和環(huán)向焊縫及焊縫表面的殘余高度還應(yīng)檢查。(4)換熱器管板、換熱器管膨脹外觀質(zhì)量抽檢。
2.7.1 耐壓試驗(yàn)監(jiān)檢
現(xiàn)場檢查確認(rèn)壓力容器試壓前的工藝和檢驗(yàn)已完成,試驗(yàn)準(zhǔn)備符合安全技術(shù)規(guī)范和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及總體設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的制造技術(shù)條件要求;現(xiàn)場檢查用于壓力試驗(yàn)的介質(zhì)、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)壓力和保溫時間應(yīng)符合安全技術(shù)規(guī)范和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),并符合總設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定。技術(shù)條件要求;確認(rèn)試壓過程中有無滲漏、可見變形,試驗(yàn)過程中有無異常響聲。
2.7.2 泄漏試驗(yàn)監(jiān)檢
審查泄漏試驗(yàn)方法和報(bào)告與安全技術(shù)規(guī)范、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和一般設(shè)計(jì)圖紙的符合性。
2.8.1 產(chǎn)品出廠資料
當(dāng)檢驗(yàn)對象為整個壓力容器、現(xiàn)場組焊或現(xiàn)場制造的壓力容器時,對出廠(竣工)資料的審查至少包括以下內(nèi)容:(1)竣工圖的審批程序、壓力容器產(chǎn)品合格證包括壓力容器產(chǎn)品數(shù)據(jù)表。(2)壓力容器產(chǎn)品合格證(包括壓力容器產(chǎn)品數(shù)據(jù)表)和產(chǎn)品質(zhì)量證明文件。零部件、安全技術(shù)規(guī)范及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求的完整性。(3)設(shè)計(jì)修改、變更審批程序及已完成圖紙的標(biāo)注。(4)超壓泄放裝置的質(zhì)量證明和驗(yàn)證報(bào)告,其制造廠是否持有特種設(shè)備制造許可證,以及驗(yàn)證報(bào)告和動作壓力與安全技術(shù)規(guī)范的符合性。
2.8.2 壓力容器受壓元件、部件出廠資料
對單獨(dú)制造并有焊縫的管接頭、封頭和球殼板,或采用焊接方法連接的換熱器管束,審查產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證文件的批準(zhǔn)程序,其內(nèi)容符合安全技術(shù)規(guī)范和產(chǎn)品要求。
2.9.1 超高壓容器制造監(jiān)檢專項(xiàng)要求
審查超高壓容器材料檢驗(yàn)和筒體熱處理后的力學(xué)性能試驗(yàn)項(xiàng)目與安全技術(shù)規(guī)范的符合性;現(xiàn)場檢查超高壓容器自增強(qiáng)處理過程與安全技術(shù)規(guī)范的符合性。
2.9.2 地下儲氣井監(jiān)檢專項(xiàng)要求
除審查井筒等主要受壓元件的原材料驗(yàn)收外,還應(yīng)當(dāng)審查密封脂、固井水泥或者其他防腐材料等原材料的驗(yàn)收;現(xiàn)場抽查井筒組裝情況,如鋼管組裝扭矩、專用螺紋密封脂涂敷情況、扶正器設(shè)置;審查固井質(zhì)量檢測及評價與設(shè)計(jì)文件規(guī)定的符合性。
2.9.3 非金屬壓力容器中的金屬受壓部件或者裝置的制造監(jiān)檢
與非金屬壓力容器組裝或者連接的金屬壓力元件和裝置的制造監(jiān)督檢查,應(yīng)當(dāng)符合本條例對金屬壓力容器的有關(guān)規(guī)定。
2.9.4 石墨及石墨襯里壓力容器制造監(jiān)檢專項(xiàng)要求
審查石墨材料工藝評定(包括浸漬工藝評定和復(fù)合物材料成型工藝評定)和黏結(jié)工藝評定程序、審查了石墨材料工藝規(guī)程、試樣和試樣的制備、性能試驗(yàn)等方面是否符合本規(guī)程的要求,并現(xiàn)場確認(rèn)了石墨材料工藝評定和黏結(jié)工藝評定性能試驗(yàn)的制備和試驗(yàn)過程。現(xiàn)場抽查黏結(jié)作業(yè)過程中被粘接材料的溫度與本規(guī)程要求的符合性;黏結(jié)接頭試件制備的方法、數(shù)量和性能檢驗(yàn)報(bào)告與設(shè)計(jì)文件的符合性;審查粘接操作人員的培訓(xùn)考核情況。
2.9.5 纖維增強(qiáng)塑料及纖維增強(qiáng)塑料襯里壓力容器制造監(jiān)檢專項(xiàng)要求
審查成型和黏結(jié)工藝評定程序、擬定的工藝規(guī)程、試件和試樣的制取、性能測定等與本規(guī)程要求的符合性;現(xiàn)場確認(rèn)原型容器的壓力試驗(yàn)與本規(guī)程的符合性;現(xiàn)場抽查制造環(huán)境與本規(guī)程的符合性;審查成型和黏結(jié)操作人員的培訓(xùn)考核情況。
2.9.6 搪玻璃壓力容器制造監(jiān)檢專項(xiàng)要求
審查金屬材料及搪玻璃釉質(zhì)量證明書及驗(yàn)收、復(fù)驗(yàn)記錄,審查搪玻璃釉理化性能;審查搪玻璃層厚度和直流高電壓檢驗(yàn)記錄。
通過對壓力容器安全性能有影響的過程及其結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,以降低壓力容器安全可靠性的不確定性,對保證壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量具有實(shí)質(zhì)性的意義。