化工項(xiàng)目設(shè)備制造常見問(wèn)題分析與防治

姚擴(kuò)軍

【摘 要】壓力容器是石油、化工、生物制藥等化工項(xiàng)目不可或缺的重要設(shè)備，在制造過(guò)程中存在著各種各樣的缺陷，這給化工裝置安全運(yùn)行埋下了隱患，因此，在制造、安裝環(huán)節(jié)中，要嚴(yán)格把控好細(xì)節(jié)，做好全過(guò)程質(zhì)量管控。壓力容器制造涉及設(shè)計(jì)、采購(gòu)、材料復(fù)驗(yàn)、標(biāo)記移植、加工、組裝、焊接、熱處理、無(wú)損檢測(cè)、耐壓試驗(yàn)等諸多環(huán)節(jié)，對(duì)設(shè)備監(jiān)造人員的技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)提出了很高的要求。

【Abstract】Pressure vessel is an indispensable and important equipment for petroleum， chemical， biological pharmaceutical and other chemical projects. There are various defects in the manufacturing process， which have hidden dangers for the safe operation of chemical devices. Therefore， in the manufacturing and installation links， the details should be strictly controlled and the whole process quality control should be done well.Pressure vessel manufacturing involves many links such as design， purchase， material reinspection， mark transplantation， processing， assembly， welding， heat treatment， nondestructive testing， pressure endurance test， etc， and it puts forward high requirements for the technology and experience of equipment supervisors.

【關(guān)鍵詞】壓力容器;監(jiān)造;缺陷防治

【Keywords】 pressure vessel; manufacturing supervision; defect prevention and control

【中圖分類號(hào)】S536? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）05-0048-02

1 壓力容器常見制造缺陷

壓力容器在制造過(guò)程、材料、焊接、產(chǎn)品尺寸/外觀、安裝、無(wú)損、熱處理、耐壓/氣密試驗(yàn)等階段都會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的問(wèn)題，本文列舉了制造過(guò)程中的常見問(wèn)題，如表1所示。

2 制造常見問(wèn)題分析與防治

本文從設(shè)備制造的工藝流程與質(zhì)控體系、材料不合格、焊接成型質(zhì)量、變形、焊接缺陷與無(wú)損檢測(cè)、裂紋與熱處理等幾個(gè)方面常見質(zhì)量問(wèn)題的原因進(jìn)行探討，提出針對(duì)性的缺陷防治措施。

2.1 工藝流程與體系

壓力容器制造過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵循工藝流程，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和圖紙和合同技術(shù)要求進(jìn)行選材、加工、制造。在實(shí)際制造過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)工人對(duì)流程不熟悉、按經(jīng)驗(yàn)操作、操作不規(guī)范、工序間交接未經(jīng)檢驗(yàn)、缺少監(jiān)督和培訓(xùn)機(jī)制、人員責(zé)任不明確等現(xiàn)象。

防范措施：操作人員在壓力容器制造中，要嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律，將安全責(zé)任意識(shí)深植心中，樹立質(zhì)量意識(shí)。制造單位要加強(qiáng)對(duì)人員相關(guān)知識(shí)和技能的培訓(xùn)，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量管理體系。在制造過(guò)程中要嚴(yán)格執(zhí)行工藝要求，嚴(yán)格遵照生產(chǎn)流程，明確質(zhì)量責(zé)任，保存完整的生產(chǎn)過(guò)程的原始數(shù)據(jù)，嚴(yán)禁弄虛作假。

2.2 材料不合格

一方面，制造廠在原材料入場(chǎng)前未按要求進(jìn)行材料復(fù)驗(yàn)，另一方面，因標(biāo)志未移植、材料亂用、原材料到貨不及時(shí)等原因，會(huì)出現(xiàn)不按技術(shù)要求、圖紙規(guī)定隨意更改材料的情況，這些都給壓力容器埋下了重大隱患。因此，監(jiān)造人員在設(shè)備監(jiān)造過(guò)程中一定要對(duì)使用的材料及性能進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。

防范措施：要嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和合同規(guī)定選擇材料品牌、規(guī)格型號(hào)和正確的交貨狀態(tài)，進(jìn)廠驗(yàn)收時(shí)按要求進(jìn)行理化復(fù)驗(yàn)，保證材料化學(xué)成分及力學(xué)性能符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的材料應(yīng)按要求核查晶間腐蝕試驗(yàn)結(jié)果。一旦出現(xiàn)材料代用現(xiàn)象，要立即向設(shè)計(jì)單位和業(yè)主咨詢并書面申請(qǐng)，得到批準(zhǔn)后實(shí)施代用。

2.3 焊接成型質(zhì)量差

焊接是壓力容器制造過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)，不同的焊接方法對(duì)焊工的依賴程度不同，由于焊工質(zhì)量意識(shí)差、操作粗心大意，不遵守焊接工藝規(guī)程和焊接工藝卡，操作技能不過(guò)關(guān)等都可能影響焊接質(zhì)量[1]。

防范措施：提高焊接人員責(zé)任心，建立質(zhì)量責(zé)任制，定期進(jìn)行崗位培訓(xùn)和考試，加強(qiáng)焊接工序的自檢與專檢;執(zhí)行焊工考試制度、持證上崗，建立焊工技術(shù)檔案;選擇正確的焊接工藝評(píng)定，通過(guò)焊接工藝評(píng)定驗(yàn)證其工藝正確性和合理性。

2.4 變形

變形包含焊接變形、內(nèi)應(yīng)力變形以及成型誤差導(dǎo)致的變形。焊接時(shí)溫度的不均勻、火焰切割、加工失穩(wěn)、熱處理變形、組裝誤差、下料誤差、成型誤差等都會(huì)導(dǎo)致設(shè)備變形。有些變形可以矯正，有些則無(wú)法矯正。

防范措施：防治壓力容器變形，需要使制造過(guò)程各工序隨時(shí)處于可控狀態(tài)，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)圖和合同技術(shù)要求，通過(guò)各環(huán)節(jié)的質(zhì)量改善提升產(chǎn)品質(zhì)量。完成焊接后要及時(shí)進(jìn)行熱處理，最大程度控制壓力容器的變形。熱處理應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和材料特性擬定合理的升溫降溫曲線，嚴(yán)格控制加熱時(shí)間和溫度，避免產(chǎn)品在釋放內(nèi)應(yīng)力時(shí)變形。

2.5 焊接缺陷與無(wú)損檢測(cè)

由于焊接工藝、焊工水平、施焊環(huán)境等因素的影響，導(dǎo)致焊縫出現(xiàn)腳變形、錯(cuò)邊、咬邊、夾渣、氣孔、未焊透、未熔合、裂紋等缺陷[2]。這些缺陷將導(dǎo)致焊縫截面積減少，降低承載能力，產(chǎn)生應(yīng)力集中，引起裂紋;降低疲勞強(qiáng)度，易引起焊件破裂導(dǎo)致脆斷。其中危害最大的是裂紋和氣孔。

防范措施：為了減少焊接缺陷，首先應(yīng)從人、機(jī)、料、方、環(huán)五個(gè)方面綜合施策解決，確保焊工技能、焊機(jī)性能、原材料及焊材、焊接工藝方法、施焊環(huán)境溫濕度及風(fēng)力等均符合要求。其次利用無(wú)損檢測(cè)對(duì)焊縫焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，并予以修復(fù)。非標(biāo)設(shè)備因其不使用通用工藝和規(guī)格，必須制作工藝卡后進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)的方法主要有超聲波、射線、滲透、磁粉等，能很好地檢測(cè)壓力容器的內(nèi)在缺陷及表面缺陷，檢測(cè)人員應(yīng)經(jīng)培訓(xùn)考試合格取得相應(yīng)的無(wú)損檢測(cè)資格證書方可上崗。

2.6 裂紋與熱處理

金屬材料在特定的溫度、腐蝕環(huán)境或者拉伸應(yīng)力的影響下會(huì)出現(xiàn)裂紋，包括由于腐蝕和拉伸應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕裂紋，焊接冷卻到較低溫度時(shí)產(chǎn)生的冷裂紋，焊縫最后冷卻的區(qū)域產(chǎn)生的低熔點(diǎn)結(jié)晶形成的熱裂紋，還有焊接結(jié)束后沒(méi)有裂紋，但再次加熱到550～600℃時(shí)出現(xiàn)的再熱裂紋等。裂紋對(duì)壓力容器有較大的危害性，成因復(fù)雜，形態(tài)多樣，極易擴(kuò)展。

防范措施：防治壓力容器出現(xiàn)裂紋，需要合理選擇設(shè)備板材和焊材，改善焊接工藝和操作質(zhì)量。焊縫部位的材質(zhì)要與容器材質(zhì)一致，從卷板成型到加工焊接都要盡力避免殘余應(yīng)力，選用雜質(zhì)含量少的大型鋼廠的容器板、嚴(yán)格執(zhí)行焊材烘烤和保溫程序、管控組裝質(zhì)量、合理布置下料尺寸、杜絕強(qiáng)力組裝、按照焊接工藝施焊、避免焊接熱影響區(qū)硬化、延長(zhǎng)焊縫冷卻時(shí)間等，從而有效減少裂紋產(chǎn)生的可能性。

3 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了壓力容器在制造過(guò)程中各環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，分析了制造過(guò)程中幾個(gè)重要環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題的原因并給出了防范措施，旨在幫助監(jiān)造人員認(rèn)識(shí)壓力容器制造過(guò)程質(zhì)量控制的重點(diǎn)，確保壓力容器高質(zhì)量交付，為設(shè)備安全運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】邱希光.對(duì)壓力容器制造監(jiān)檢中常見問(wèn)題的探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2019（01）：170-171+174.

【2】林偵.壓力容器制造的特征、常見問(wèn)題及對(duì)策分析[J].中國(guó)金屬通報(bào)，2018（04）：221-222.