壓力容器制造過程中常見質(zhì)量問題與處理策略

魏生軍 馬小兵 祁昶

新疆蘭石重裝能源工程有限公司 新疆 哈密 839000

引言

壓力容器一般使用于工業(yè)領(lǐng)域，主要投入在石油化工類的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，實(shí)際使用環(huán)境復(fù)雜，再加上很多產(chǎn)品在生產(chǎn)期間會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)對(duì)于容器又可能產(chǎn)生腐蝕的作用。經(jīng)過一段時(shí)間的使用之后，壓力容器往往無法避免一系列的質(zhì)量問題。針對(duì)這一情況，企業(yè)就需要定時(shí)定期地開展壓力容器的檢驗(yàn)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題并立即解決。

1 鍋爐壓力容器檢驗(yàn)的重要作用

鍋爐壓力容器本身具有較好的承壓能力，在使用的過程中能夠?qū)⒔橘|(zhì)轉(zhuǎn)為能量。鍋爐壓力容器工作的過程中加熱過程尤為重要，當(dāng)加熱到一定程度蒸汽和熱水等物質(zhì)就會(huì)釋放足夠的能量。一般情況下鍋爐壓力容器長期處于高溫狀態(tài)下，導(dǎo)致鍋爐外部的溫度比較高，而鍋爐內(nèi)部零部件長時(shí)間被高溫水蒸氣煮，這種情況下鍋爐內(nèi)部零部件容易出現(xiàn)變形及磨損等問題，不利于鍋爐使用壽命的延長。同時(shí)，鍋爐壓力容器在使用的過程中對(duì)其管理與維護(hù)力度不足，長時(shí)間的使用導(dǎo)致鍋爐堆積大量灰塵，并且內(nèi)部殘?jiān)鼰o法清除，進(jìn)而增加了爆管現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性?；诖?，必須加大對(duì)鍋爐壓力容器檢驗(yàn)的重視力度，切實(shí)做好鍋爐壓力容器檢驗(yàn)工作，合理規(guī)避鍋爐使用過程中存在的安全隱患，提高鍋爐使用的安全性。由于鍋爐壓力通常情況下比較大，采用科學(xué)合理的檢驗(yàn)方法，管理人員能夠全面掌握鍋爐運(yùn)行的具體情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)存在的問題，并且最大限度地提高鍋爐運(yùn)行的安全性。

2 壓力容器制造中存在的質(zhì)量問題

2.1 材料選擇方面的問題

目前，在原材料選擇方面還存在一些問題。首先，很多原材料的化學(xué)成分比例存在一定的問題，在生產(chǎn)中并沒有經(jīng)過相關(guān)部門的準(zhǔn)許，私自使用成本比較低的碳鋼來代替合金鋼。雖然碳鋼的價(jià)格也不高，性能與合金鋼比較接近。但是，在焊接性和抗腐蝕性方面與合金鋼差距比較大。由于壓力容器都是承壓件，所以在制作中需要選擇化學(xué)成分達(dá)標(biāo)的材料[1]。壓力容器的使用環(huán)境比較特殊，可能會(huì)出現(xiàn)壓力容器外殼損壞的情況，這些問題都在一定程度上對(duì)制造材料提出了要求和挑戰(zhàn)。再者就是有的壓力容器設(shè)計(jì)不夠合理，在設(shè)計(jì)中，很多設(shè)計(jì)師為了保證壓力容器的安全，增加了容器壁的厚度，這無疑在一定程度上浪費(fèi)了更多的生產(chǎn)材料，并且還增加了更多的焊接工作量。

2.2 使用環(huán)節(jié)常見問題

鍋爐壓力容器在使用的過程中出現(xiàn)的問題有很多，第一，使用單位管理力度不足。鍋爐使用單位在使用鍋爐的過程中并沒有認(rèn)識(shí)到安全管理的重要性，并且沒有根據(jù)實(shí)際情況落實(shí)好各項(xiàng)安全管理制度，導(dǎo)致安全事故發(fā)生的概率持續(xù)上升。使用單位管理力度不足在中小型企業(yè)中發(fā)生的可能性更大。同時(shí)，使用單位管理人員的綜合素質(zhì)比較差，沒有建立健全特種設(shè)備技術(shù)檔案以及特殊設(shè)備管理制度，使用時(shí)沒有規(guī)范操作鍋爐，導(dǎo)致鍋爐的使用風(fēng)險(xiǎn)增大。此外，有些單位沒有做好鍋爐使用的維護(hù)工作，在日常使用的過程中缺少檢驗(yàn)，有些鍋爐沒有按時(shí)定期檢驗(yàn)。第二，操作人員能力不足。鍋爐壓力容器使用的過程中操作人員并沒有經(jīng)過嚴(yán)格的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，不能熟練操作使用，不能發(fā)揮操作技術(shù)的最大使用作用。再加上操作人員對(duì)于日常學(xué)習(xí)不夠重視，操作過程中經(jīng)常出現(xiàn)違規(guī)操作的行為，操作的過程中不能準(zhǔn)確識(shí)別潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 缺少工藝標(biāo)準(zhǔn)要求

鍋爐壓力管道焊接工作會(huì)受到焊接技術(shù)人員技術(shù)水平的影響。在焊接人員進(jìn)行管道焊接的過程中，往往只有設(shè)備焊接方法與焊接后的要求，而沒有工藝標(biāo)準(zhǔn)的要求，這就導(dǎo)致焊接工作人員沒有工藝標(biāo)準(zhǔn)來衡量焊接的情況。這不僅影響檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的全面收集，也不能根據(jù)實(shí)際情況書寫評(píng)定報(bào)告。這種情況不利于焊接質(zhì)量的提升，甚至可能會(huì)導(dǎo)致焊接質(zhì)量迅速下降。

3 壓力容器制造過程中的優(yōu)化策略

3.1 對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)

目前壓力容器在制造過程中存在以下兩點(diǎn)問題：①?zèng)]有對(duì)原材料中的化學(xué)成分進(jìn)行把關(guān)，在制造過程中制造企業(yè)隨意更換制造材料；②壓力容器的厚度設(shè)計(jì)不合理，在制造中隨意地增加邊緣部分的厚度。造成壓力容器變形的原因就是原材料準(zhǔn)備不規(guī)范，其主要原因就是在運(yùn)輸中可能出現(xiàn)了運(yùn)輸問題或者原材料零件的尺寸錯(cuò)誤等。雖然，我國對(duì)原材料的準(zhǔn)備階段沒有什么技術(shù)性要求，但是，材料問題會(huì)對(duì)生產(chǎn)流程產(chǎn)生一定的影響，導(dǎo)致壓力容器在制造環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)很多問題。因此，在制造中需要注重原材料質(zhì)量把關(guān)，提高壓力容器質(zhì)量[2]。壓力容器主要生產(chǎn)材料就是鋼材，在對(duì)原料進(jìn)行加工和處理前需要對(duì)原材料的化學(xué)成分進(jìn)行檢驗(yàn)，避免原材料在運(yùn)輸中受到外力的影響。在檢查中如果發(fā)現(xiàn)有不合格的材料需要直接摒棄或者是對(duì)材料進(jìn)行矯正，保證壓力容器質(zhì)量。在切割的過程中，如果切割人員操作不得當(dāng)就會(huì)出現(xiàn)尺寸偏差的情況。除此之外，在切割中如果溫度比較高容易導(dǎo)致出現(xiàn)弧度邊。所以在切割中需要注重切割技巧和切割溫度，對(duì)于不同的材料選擇不同的切割方法。

3.2 科學(xué)設(shè)計(jì)檢驗(yàn)工藝，精簡基本流程

鍋爐壓力容器使用檢驗(yàn)環(huán)節(jié)工作質(zhì)量的提升需要依據(jù)明確的檢驗(yàn)流程，因此，檢驗(yàn)工作人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況對(duì)鍋爐壓力容器的檢驗(yàn)流程進(jìn)行規(guī)范化處理，并且不斷提高檢驗(yàn)基本流程的精簡化程度。鍋爐壓力容器是由多個(gè)不同的部分組成的，檢驗(yàn)工作人員應(yīng)該明確鍋爐壓力容器的內(nèi)部構(gòu)造，針對(duì)較為復(fù)雜的檢驗(yàn)流程，檢驗(yàn)技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行刪減與優(yōu)化，提高鍋爐壓力容器檢驗(yàn)流程的可靠性。在檢驗(yàn)工作開展的過程中應(yīng)該注意對(duì)設(shè)備使用情況的分析，并給出詳細(xì)的檢驗(yàn)報(bào)告，為后續(xù)設(shè)備故障的出現(xiàn)提供保障。

3.3 加強(qiáng)管道焊接工藝質(zhì)量的檢查

在整個(gè)鍋爐壓力容器壓力管道安裝的過程中，焊接工藝是直接影響管道安裝質(zhì)量的重要因素。因此，需要加強(qiáng)對(duì)安裝過程中焊接技術(shù)的重點(diǎn)監(jiān)督檢驗(yàn)，監(jiān)督檢驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)細(xì)致觀察管道接口處的焊接情況，如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)要求焊接人員及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救，防止留下安全隱患。同時(shí)，為了了解流體介質(zhì)在不同狀態(tài)下的穩(wěn)定性，從而判斷鍋爐壓力管道的密封性，監(jiān)督檢驗(yàn)人員還需要對(duì)壓力管道的水壓進(jìn)行檢測[3]。在檢測過程中，如果出現(xiàn)壓力指標(biāo)上升的情況，則預(yù)示著所施加的壓力值也會(huì)伴隨著周邊環(huán)境溫度有所改變，這就需要相關(guān)工作人員對(duì)鍋爐的密封性進(jìn)行強(qiáng)化。

3.4 保證檢驗(yàn)工作的連貫與嚴(yán)謹(jǐn)

壓力容器的檢驗(yàn)工作并不是表面的工作內(nèi)容或者產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)的形式任務(wù)，而是確保每一項(xiàng)檢驗(yàn)的指標(biāo)都得到落實(shí)。在獲取壓力容器檢驗(yàn)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)之后，保障壓力容器在嚴(yán)格的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下得到有效的落實(shí)和運(yùn)行。壓力容器的檢驗(yàn)工作是國家強(qiáng)制性執(zhí)行的法定檢測工作任務(wù)，所以從該項(xiàng)政策當(dāng)中我們也可以看出，國家相關(guān)管理部門對(duì)壓力容器監(jiān)督管理的內(nèi)容非常重視，通過宏觀管控的方式，確保每一個(gè)企業(yè)在運(yùn)行時(shí)可以關(guān)注壓力容器運(yùn)行的問題，避免壓力容器帶來威脅。需要注意的是壓力容器的檢驗(yàn)并不是某個(gè)階段性的任務(wù)，時(shí)時(shí)刻刻都需要進(jìn)行，具備連貫性及嚴(yán)謹(jǐn)性的特點(diǎn)，工作人員必須要不斷地更新自身的知識(shí)體系，跟隨時(shí)代的發(fā)展，學(xué)習(xí)先進(jìn)的檢驗(yàn)技術(shù)，保證檢驗(yàn)工作的效率及檢驗(yàn)工作的質(zhì)量。特別是在壓力容器不斷更新的背景之下，容器的檢驗(yàn)技術(shù)也在不斷完善，此時(shí)，檢驗(yàn)工作人員更需對(duì)這些新型的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和法規(guī)進(jìn)行了解。

3.5 對(duì)監(jiān)督檢驗(yàn)結(jié)果及時(shí)進(jìn)行反饋

鍋爐壓力容器壓力管道安裝監(jiān)督檢驗(yàn)工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要各個(gè)部分相互配合，才能夠使鍋爐壓力容器壓力管道安裝監(jiān)督檢驗(yàn)工作的效果發(fā)揮出來，保障鍋爐的質(zhì)量和安全[4]。因此，監(jiān)督檢驗(yàn)部門在完成監(jiān)督檢驗(yàn)工作之后，需要對(duì)鍋爐壓力容器壓力管道安裝監(jiān)督檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行整理，并且及時(shí)反饋給其他相關(guān)部門，使得相關(guān)部門能夠及時(shí)給出解決方法，將檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題加以解決。要做好檢驗(yàn)工作的反饋和復(fù)檢工作，需要不同部門之間相互合作、相互配合，共同將問題進(jìn)行解決。因此，監(jiān)督檢驗(yàn)部門要及時(shí)反饋、反饋要細(xì)致具體，而其他部門則要及時(shí)解決。各部門之間要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，齊心協(xié)力共同將鍋爐的檢驗(yàn)和完善工作做好，從而提升鍋爐的質(zhì)量和安全性。

3.6 容器焊接中變形問題的解決策略

在焊接的過程中如果沒有控制好電流或者是焊接技術(shù)選擇錯(cuò)誤，很容易出現(xiàn)壓力容器變形的情況出現(xiàn)。壓力容器焊接的過程是整個(gè)制造的高溫過程，會(huì)對(duì)容器材料和后期的成品造成一定的影響，所以在焊接之前需要規(guī)劃好設(shè)計(jì)工藝。在焊接的過程中，還需要注重焊接順序和焊接方式等因素[5]。對(duì)于體積比較大的壓力容器可以先把主體組裝起來，在對(duì)其他部位進(jìn)行焊接。在焊接中還需要注重受熱均勻，當(dāng)需要多種焊接的情況下，應(yīng)適當(dāng)?shù)卦诤附硬糠至羧∠鄳?yīng)的位置，避免焊接后出現(xiàn)收縮變形的問題出現(xiàn)。這些都要求著焊接人員需要具有一定的焊接技能和預(yù)判能力。在焊接中，需要根據(jù)自身的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行焊接，保證壓力容易的安全性和可靠性。

3.7 鍋爐壓力容器簡單檢驗(yàn)方法

鍋爐壓力容器檢驗(yàn)工作開展的過程中，技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)鍋爐使用的具體情況選擇合理的檢驗(yàn)方法。鍋爐壓力容器表面缺陷的檢驗(yàn)可以選擇使用目測的方式，并做好檢驗(yàn)結(jié)果的記錄。必要時(shí)可以采用錘擊的方式對(duì)鍋爐壓力容器進(jìn)行敲打，通過對(duì)音質(zhì)的分析了解鍋爐壓力容器存在的問題[6]。目測和敲擊的方式不會(huì)對(duì)壓力容器造成很大的損害，并且能夠提高壓力容器的防腐蝕能力。在壓力容器質(zhì)量檢驗(yàn)工作開展前，應(yīng)該用紗布將鍋爐壓力容器擦拭干凈，并且將煤油涂抹在待檢測位置，停留一定的時(shí)間后可以將煤油擦除，并且將白粉涂抹在待檢測區(qū)域，當(dāng)用小錘子對(duì)檢測部位進(jìn)行敲擊時(shí)白粉就會(huì)從裂縫中析出。這種方式不僅能夠幫助檢驗(yàn)工作人員了解裂縫的位置，對(duì)裂縫的大小還能夠準(zhǔn)確把握，這能夠?qū)笃诠收系木S護(hù)提供很大的幫助。

3.8 加強(qiáng)壓力容器的改造更新管理

要一如既往嚴(yán)格遵守檢驗(yàn)質(zhì)量控制制度及使用質(zhì)量檢測的方法，對(duì)目前市場上使用的壓力容器進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)和控制，確保壓力容器運(yùn)行的穩(wěn)定性，對(duì)于一些新投入運(yùn)行的壓力容器也是要根據(jù)容器運(yùn)行的特點(diǎn)制定合理的檢驗(yàn)方案。除此之外，日常使用期間，現(xiàn)場工作人員也需使用全檢或者不定期抽檢的方法，了解壓力容器運(yùn)行的各項(xiàng)指標(biāo)，確保后續(xù)使用的安全性和穩(wěn)定性。針對(duì)壓力容器使用的情況制定相應(yīng)的檢驗(yàn)規(guī)章和制度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)壓力容器運(yùn)行時(shí)存在的各種隱患，有效降低安全事故的發(fā)生概率。

4 結(jié)束語

綜上所述，對(duì)于各種類型工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)而言，壓力容器的質(zhì)量會(huì)直接決定產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量，也影響到產(chǎn)品生產(chǎn)人員的生命安全。在日常工作期間必須要加強(qiáng)壓力容器的檢驗(yàn)，工作一旦發(fā)現(xiàn)異常的問題，必須立即進(jìn)行解決，才可以確保壓力容器處于安全穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景之下，壓力容器的使用范圍不斷拓寬，檢驗(yàn)的方法也在不斷升級(jí)。我們也需要跟著時(shí)代的步伐，整體提高壓力容器檢驗(yàn)的水平，以保障我國工業(yè)化發(fā)展。