壓力容器制造質(zhì)量如何控制

　　壓力容器屬于特種承壓設(shè)備，制造單位需要取得特種設(shè)備制造許可資質(zhì)。壓力容器安全性要求高，質(zhì)量控制難度大，如何更好地提升壓力容器制造質(zhì)量是我們重點(diǎn)關(guān)注的問題，接下來小編簡單介紹一篇優(yōu)秀設(shè)備論文。

　　制造單位需要建立一套系統(tǒng)完善的質(zhì)量管理體系，具備符合體系管理要求的設(shè)計(jì)能力、生產(chǎn)能力、質(zhì)量管理能力等基本條件。制造過程要以主要控制點(diǎn)為脈絡(luò)，確保其生產(chǎn)制造的安全與質(zhì)量。

　　1壓力容器質(zhì)量管理體系

　　1.1國家法律、法規(guī)要求

　　質(zhì)量體系的建立要以符合法律法規(guī)、相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。1.2人員要求質(zhì)量管理體系中人員是第一要素，公司法定代表人對特種設(shè)備安全負(fù)責(zé)，要按照質(zhì)量管理文件要求，安排質(zhì)量控制系統(tǒng)的質(zhì)量保證工程師及相關(guān)責(zé)任人員，質(zhì)量管理人員在體系運(yùn)行中獨(dú)立行使其在管理體系中權(quán)限與職責(zé)，在質(zhì)量保證工程師統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，協(xié)調(diào)各相關(guān)工作接口，有效有序開展質(zhì)量管理工作。

　　1.3技術(shù)、生產(chǎn)能力及質(zhì)量管理能力

　　壓力容器設(shè)計(jì)需要取得壓力容器設(shè)計(jì)許可證書，設(shè)計(jì)單位及設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人要對設(shè)計(jì)質(zhì)量負(fù)責(zé);生產(chǎn)設(shè)備需要符合相關(guān)規(guī)范要求的制造加工能力;質(zhì)量管理系統(tǒng)、控制環(huán)節(jié)、控制點(diǎn)要設(shè)置合理。

　　1.4壓力容器文件控制

　　文件管理是壓力容器質(zhì)量管理的重要環(huán)節(jié)。包括體系文件和記錄文件。體系文件主要包括《質(zhì)量管理手冊》和《程序文件》，它們是整個質(zhì)量管理中的綱領(lǐng)性文件，指導(dǎo)管理體系正常運(yùn)行;記錄文件需要詳細(xì)記錄控制系統(tǒng)、控制環(huán)節(jié)及控制點(diǎn)的控制范圍、內(nèi)容，記錄必須詳細(xì)真實(shí)。

　　2壓力容器在制造過程中的主要質(zhì)量要素

　　2.1質(zhì)量計(jì)劃

　　產(chǎn)品制造之前，制造單位要根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)文件要求及特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)程要求制定產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)劃。質(zhì)量計(jì)劃應(yīng)當(dāng)明確容器本體及受壓元件、部件的制造工藝控制節(jié)點(diǎn)、質(zhì)量控制要求及需要進(jìn)行的檢驗(yàn)項(xiàng)目，為產(chǎn)品制造和質(zhì)量控制起到指導(dǎo)作用。2.2材料控制(1)采購部門要按照體系要求對供應(yīng)商進(jìn)行合格供方評價，并根據(jù)其業(yè)績進(jìn)行考評，建立合格供方檔案，材料采購優(yōu)先選擇優(yōu)質(zhì)客戶進(jìn)行采購;(2)材料按照設(shè)計(jì)采購計(jì)劃進(jìn)行，入廠材料按照《程序文件》要求進(jìn)行檢驗(yàn)，合格材料進(jìn)行材料標(biāo)記移植，材料責(zé)任人要對材料進(jìn)行建檔。必要時，要按照規(guī)范要求進(jìn)行材料復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)合格方可使用。對有材料代用要求的，相關(guān)部門需要提交材料代用申請，需經(jīng)質(zhì)保工程師審批。材料下料前要先對材料標(biāo)記進(jìn)行移植，確保材料可以追蹤。

　　2.3工藝控制

　　(1)筒體成型。a. 筒體焊接接頭的對口錯邊量需要嚴(yán)格控制，這是焊接質(zhì)量的根本保證。以Q345B厚度為16mm鋼板制作的筒體為例，其A類焊縫的對接錯邊量要求≤3mm;B類焊縫的對口錯邊量要求≤1/4δs,也就是≤4mm。b. 筒體卷筒過程中，焊接接頭的環(huán)向、軸向所形成的的棱角度相當(dāng)重要，也是卷筒工序的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 需要有效控制卷筒過程中預(yù)留的壓頭尺寸，通過二次校圓進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得筒節(jié)的棱角度控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。檢查棱角度需要制作弦長=Di/6，且≥300mm的內(nèi)弧樣板(或外弧樣板)，棱角度E≤(δs/10+2)mm且≤5mm，按照厚度δs =16mm鋼板計(jì)算，E≤3.6mm為合格。c. 筒體組焊完成后的圓度控制(針對內(nèi)壓容器)。容器組焊完成后，需要檢查筒體的圓度。通過檢驗(yàn)筒體的內(nèi)徑尺寸，計(jì)算最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑之差。對于碳素結(jié)構(gòu)鋼而言，圓度(Dmax-Dmin)≤1%Di(筒節(jié)該斷面內(nèi)徑),按照筒體內(nèi)徑2000mm計(jì)算，圓度(Dmax-Dmin)≤20mm為合格。(2)筒體組對。a. 直線度控制。首先筒體組對直線度要符合圖紙要求，另外，筒體直線度的允許偏差應(yīng)≤筒體長度(L)的1‰;對于直立容器而言，其筒體直線度應(yīng)≤(0.5L/1000)+15mm,按照筒節(jié)長度20米計(jì)算，直線度≤25mm為合格。直線度的檢查應(yīng)該從筒節(jié)斷面的水平與垂直平分線的中心四個位置進(jìn)行測量，測量位置要離開縱向接頭焊縫中心線至少100mm的距離，確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和代表性。b. 焊接接頭控制。 筒體組裝時，不宜采用十字焊縫，這種焊縫方式在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該予以避免;相鄰?fù)补?jié)之間的A類接頭應(yīng)錯位，其在筒節(jié)外表面上的弧長長度應(yīng)大于筒體母材厚度的3倍，并且≥100mm(如果母材厚度為16mm，那相鄰?fù)补?jié)的縱縫在外圓弧上的距離應(yīng)選擇≥100mm的最低要求);所有的筒體中，單個筒節(jié)長度不得小于300mm。

　　2.4焊接質(zhì)量控制

　　(1)焊接工藝。壓力容器施焊之前，受壓元件焊縫、與受壓元件組焊的焊縫、熔入永久焊縫內(nèi)的定位焊縫、受壓元件母材表面堆焊與補(bǔ)焊，以及這些焊縫的返修焊縫都應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評定，只有經(jīng)過評定合格的焊接工藝支持，才進(jìn)行施焊。焊接工藝評定技術(shù)檔案需要妥善保管，直至該工藝評定失效為止，工藝評定試樣保存期限不少于5年。(2)組焊。a. 焊前對焊道進(jìn)行清理,焊道兩側(cè)至少20mm范圍內(nèi)去除氧化皮、油污、熔渣及其它雜質(zhì);b. 有坡口要求的焊縫，坡口表面不得有裂紋、分層、夾雜等缺陷。對于抗拉強(qiáng)度≥540MPa的低合金鋼及Cr-Mo低合金鋼經(jīng)熱切割后的坡口表面，坡口制備完成后應(yīng)進(jìn)行磁粉檢測;c. 全熔透焊縫需要根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求和工藝文件規(guī)定定位組件，保證組焊間隙，確保熔透效果;d. 焊接材料應(yīng)保持干燥，施焊環(huán)境需要滿足規(guī)范規(guī)定的風(fēng)速、濕度、溫度等環(huán)境因素要求。當(dāng)焊件溫度低于0℃時，應(yīng)對焊件進(jìn)行預(yù)熱處理。(3)焊縫外觀控制。a.焊縫余高控制。壓力容器A、B類焊縫，焊縫余高e1、e2要滿足標(biāo)準(zhǔn)GB150要求，焊縫高度不得低于母材高度。例如：筒體母材Q235B采用單面坡口的筒體，需要滿足A類焊縫余高e1≤0%~15%δs;B類焊縫e2≤1.5mm。b.焊縫咬邊。咬邊缺陷是危害焊縫質(zhì)量的重要因素，所以標(biāo)準(zhǔn)中對咬邊的控制相對較嚴(yán)格。在日常產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)高度重視。對于Rm≥540MPa及Cr-Mo低合金鋼制造的容器及不銹鋼容器、低溫容器等標(biāo)準(zhǔn)要求的特殊容器，咬邊的缺陷是不允許存在的;對于其它容器，焊縫表面的咬邊深度不得大于0.5mm，咬邊連續(xù)長度不得大于100mm,并且焊縫兩側(cè)咬邊長度總長不得超過該焊縫長度的10%。c. 焊縫其它外觀要求。焊縫表面應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外觀檢查，不允許有表面裂紋、未焊透、未熔合、表面氣孔、弧坑、未填滿、夾渣等缺陷;焊縫與母材應(yīng)圓滑過渡，角焊縫應(yīng)凹形圓滑過渡，減小應(yīng)力集中。必要時，需要配合表面無損檢測進(jìn)行進(jìn)一步檢查。

　　2.5熱處理及無損檢測

　　熱處理。壓力容器熱處理主要包括成形受壓原件的恢復(fù)性能熱處理、改善性能熱處理和焊后熱處理。a. 受壓元件在經(jīng)過冷成型或溫成形加工后，其變形會存在較大的殘余應(yīng)力，在一定條件下，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范或設(shè)計(jì)要求，需要對部件進(jìn)行恢復(fù)性能熱處理。如封頭成形前厚度大于16mm,封頭加工成型后需要根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行熱處理。b. 容器焊后及改善性能熱處理需要根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求和材料性能，制定合理的工藝文件。c. 產(chǎn)品焊接試板應(yīng)與容器(或受壓元件)一起進(jìn)行隨爐熱處理，以獲得與本體相同的力學(xué)性能試驗(yàn)參數(shù)。

　　2.6無損檢測

　　無損檢測方法主要包括射線、超聲、著色、磁粉等檢測方法。壓力容器的無損檢測在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中都已明確敘述，作為質(zhì)量控制的關(guān)鍵要素，為產(chǎn)品的質(zhì)量控制提供了有效的數(shù)據(jù)記錄和依據(jù)。無損檢測人員需要依據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求嚴(yán)格執(zhí)行，以提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)作為參考，更好地進(jìn)行質(zhì)量管控。無損檢測的檢測檔案需要完整保存，保存年限不得少于容器的設(shè)計(jì)使用年限，以備查閱。

　　2.7耐壓試驗(yàn)

　　容器的耐壓試驗(yàn)是檢驗(yàn)產(chǎn)品是否泄漏的關(guān)鍵工序。耐壓試驗(yàn)和泄漏試驗(yàn)需要采用兩件量程相同的、并經(jīng)檢定合格的壓力表進(jìn)行測量，壓力表建議放置于容器頂部和底部各一塊，確保壓力試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。壓力表的精度不得低于1.6級，表盤直徑不得小于100mm,壓力表的量程應(yīng)為1.5~3倍的試驗(yàn)壓力，最好選用2倍。對于特殊材料如Q345R,液壓試驗(yàn)溫度不得低于5攝氏度，其它材料的試驗(yàn)溫度要依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行。液壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)的程序和步驟要按規(guī)范進(jìn)行，緊固部件要裝配齊全妥當(dāng)，保證操作的安全性。不允許帶壓進(jìn)行泄漏位置的修補(bǔ)和緊固。合格標(biāo)準(zhǔn)為容器無泄漏，無可見變形和異常聲響。氣液組合試驗(yàn)，要先檢查有無液體泄漏再進(jìn)行肥皂液等檢漏液檢查，無漏氣為合格。泄漏試驗(yàn)要在耐壓試驗(yàn)完成后進(jìn)行。泄漏試驗(yàn)主要包括氣密性、氨氣檢漏等試驗(yàn)，主要是對焊接接頭和連接部位進(jìn)行泄漏檢查，小型容器可放入水中檢查。

　　3結(jié)語

　　綜上所述，壓力容器涉及到社會及人身安全，其質(zhì)量控制意義重大，深度理解相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，才能更好地進(jìn)行制造過程質(zhì)量控制，有效預(yù)防質(zhì)量事故的發(fā)生。壓力容器技術(shù)規(guī)范繁多，未能面面俱到，略析重點(diǎn)，望所述對讀者有借鑒意義。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]壽比南,陳鋼等.《壓力容器》GB150-2011[S].中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布.

　　閱讀期刊：電力設(shè)備

　　《電力設(shè)備》(月刊)創(chuàng)刊于2009年，由英大傳媒集團(tuán)主辦，是國內(nèi)第一本能源評論類雜志。雜志主要面向關(guān)注能源問題的決策者、研究者、管理者、投資者以及社會各界人士公開發(fā)行。雜志匯集眾多專家學(xué)者，針對能源經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的現(xiàn)象與問題，進(jìn)行分析、解讀和預(yù)測。相信“觀點(diǎn)改變世界”，以打造“中國能源財經(jīng)領(lǐng)域核心觀點(diǎn)平臺”為價值理想;以助力我國實(shí)現(xiàn)“安全、清潔、高效、有活力的能源體系”為終極目標(biāo)。