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制造 材料的管理 提取灌的材料主要是不锈钢板 、碳钢钢扳、钢管等。为了 使产品合格，材料的管理是很重要的。下面是对于所用材料的管理。 构成设备各个零部件的材料，其数量 牌号规格和技术要求在制造过程要根据各种技术文件给予落实，使之符合各项技术标准和管理规定。因此，就必须建立和严格实施相关的管理制度与程序，以保证各零部件的材料具有可追溯性，即通过各零部件上的标记可追根溯源，查出该零部件的原始质量证明书，从而确定有关牌号规格批号等原始信息，判断质量的状况。 材料的管理主要包括材料的采购验收复验及 发放等环节。各环节的管理是通过质量管理体系和质量保证体系的规定管理程序和管理制度，并通过质量管理人员在生产过程中予以实现的。 （ 1） 材料的采购与检验 钢材的采购。钢材的采购，首先是由设计部门提出采购清单，从 角度提出对材料的基本要求。清单应明确提出材料的牌号规 格标准代号和数量，通常材料的数量是根据实际消耗量和加工消耗量而定。如有必要，还应对材料的交货状态和复验提出要求。 采购部门负责材料的采购，并确保材料订购合同与清单要求的一致性。采购部门供货方的供货能力质量保证体系及供货的历史情况和相关用户的反应等有关 信息，在比较的基础上，优先选择质量信誉比较好的企业进行采购。 进厂验收。材料进厂验收主要包括：材料质量证明书的核验和实物 的验收。对质量证明书的核验，首先是检验质量保证书所列项目是否齐全，是否符合订购合同的要求。实物验收要根据质量证明书进行现场检验。 实物验收时，首先核查到货材料的牌号规格数量是否正确，实物上的标记是否齐全清楚，批号是否与质量证明书一致，然后是外观质量尺寸偏差的检验。所有各项验收完成，并办理必要的手续后，进厂验收即结束。 经验收后的材料，对合格的材料，可标上合格标记；对于不合格 的材料，应视具体情况采取不同的措施。 （ 2） 材料的复验 材料的复验要根据相关的法规和企业制度的要求进行。对于提取设备对应的底压容器，通常要求有下列情况的需要复验，缺少的项目要予以补齐： 质量证明书内容项目不齐； 制造单位对材料性能和化学成分有疑问； 设计图样上具体要求的； 用户要求增加的项目。 上 序规定对压力容器来讲，是从安全技术方面提出的基本要求，是带有强制性的，因此必须严格执行。复验时应按批次抽取式样；样坯应啊按规定的部位和方向切取。复验结果经负责人认可后，签发检验标记，入库存放。对于某一项目未达标的 ，则在同批次材料中就不合格项目再取双倍的试样进行复验，其中只要有一个试样未达标即可判定此批材料为不合格，需作适当标记，另行存放处理。 （ 3） 钢材的保管 为从物资控制方面保证设备的制造质量，材料的管理必须按所制订的规定进行。总体上，材料的堆放、搬运和保管均应合理、有序，以保证使用。 材料的堆放应注意将待验和已验分开、 合格与不合格分开，对不同的牌号、不同规格和批次的材料要易于区别，以便于管理与发放。 在管理过程中，材料的发放应根据领料单进行，领料单上要求注明“材捡号”及用途，发料时要予以 确认。 焊接 在提取设备的制造中，焊接是一种主要的加工方法。焊接工艺的制订和质量检验是保证设备 制造质量的重要环节。由于不同材料的焊接性能差别很大，因此必须依据材料的特性和产品性能要求制订焊接工艺和检验方法及标准。 （ 1） 奥 氏体不锈钢的焊接 由于奥氏体不锈钢的总体焊接性能较好，在提取罐设备中应用占 绝大多数。但奥氏体不锈钢在焊接时易出现晶间腐蚀倾向、热裂纹和应力腐蚀等现象，因此正确选择焊接材料和焊接工艺是确保质量的重要问题。 奥氏体不锈钢的晶间腐蚀 奥氏体的晶间腐蚀是在腐蚀介质作用下 ，开始于金属表面并沿晶界深入内部的一种局部腐蚀现象。 晶间腐蚀将使得材料的晶间结合力丧失，基本上失去塑性，从而在很小的外力下就会发生脆性破坏。 从金属工艺学的角度看，奥氏体不锈钢晶间贫铬是造成晶间腐蚀的主要原因。对于奥氏体不锈钢，在处于 450 850的温度范围内，碳在奥氏体内的扩散速度教快，晶粒 内的碳不断向晶界扩散，而铬的扩散速度较慢，晶粒内的铬来不及补充，因而造成靠近晶界处出现贫铬带，这种现象称为晶间腐蚀倾向。这个时间的过程越长，贫铬就越严重，晶间腐蚀倾向就越明显。当含铬量低于钝化所须的含铬量（ ）时，点电极电位急剧 下降，与周围金属构成腐蚀微电池，在介质腐蚀的作用下将发生严重的晶间腐蚀。 奥氏体不锈钢在焊接时，其焊接接头在加热和冷却的过程中必然要经过 450 850的温度区域，因此焊接接头将会出现晶间腐蚀倾向。 450 850的温度区域被称为奥氏体不锈钢的敏化温度。晶间腐蚀倾向的大小和母材、 焊材的化学成分及焊接工艺条件有关。减少焊接时的晶间腐蚀倾向可采取以下的几项措施。 造成晶间腐蚀的原因看，如钢材中没有有多余的碳，就不会形成贫铬带，也就不会出现晶间腐蚀倾向。从这个角度看，选择 第低 碳不锈钢，对防止晶间腐蚀的发生是有利的。 钢中加入某些与碳亲和力比铬大的元素，即稳定性元素，如钛、铌等，这样碳析出后首先与这些元素形成化合物，可避免铬与碳的结合，就不会有贫铬带的产生。 单相的奥氏体中加入少量的铁素体形成元素，如钛、硅等，使金属在常温下具有奥氏体加铁素体的双相组织。 量减少焊缝截面，采取小的线能量焊接，即小电流、快焊速、低层间温度及快速冷却等方法，以达到减少敏化作用范围和缩短敏化温度区间的停留时间的目的。 要有两种方法，即 固溶处 理和稳定化处理。固溶处理就是将具有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢加热到 1050 1150，使碳化物重新溶入固溶体中，然后急速淬火冷却以固定这种状态，从而消除贫铬带。稳定化处理则是将具有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢加 热到 850，保温足够的时间是碳化铬充分析出，铬得以充分的扩散，消除贫铬带，达到二次稳定状态。这样处理后，即使再次加热到敏化温度也不会出现贫铬带，故此法称为免役处理。 在焊接加工时，只要真确合理的选择母材焊接工艺条件，一般不需要热处理。 热裂纹 奥氏体不锈钢在焊接时具有较高的热裂纹倾向 。热裂纹可分为结晶裂纹 液化裂纹和高温失塑裂纹。结晶裂纹发生在焊缝金属中，在焊缝冷却凝固过程中出现 ，因此也称为凝固裂纹。这主要是由于硫与铁等杂质元素所形成的低熔点共晶体，在结晶过程尚未完全结束时，在焊接应力的作用下沿晶界行成的开裂。液化裂纹多发生在热影响区紧靠融合线的区域，这主要是在电弧高温作用下引起母材中低熔点共晶体熔化造成的。高温失塑裂纹是出现在固相中的一种裂纹，它位于比液化裂纹距熔合线更远一些的母材上或多层焊的前一层焊缝中。产生的原因在工艺上是由于线能量过大造成粗晶粒组织所致；从结构上看则是由于在大厚 度构件上，或焊缝过于集中或交叉的部位产生的焊接应力所致。 奥氏体不锈钢对各种热裂纹的敏感程度随合金元素的成分及组织状态的不同而有所不同。含少量铁素体的奥氏体不锈钢比单相奥氏体不锈钢的抗热裂纹性能好。 考虑抗结晶裂纹倾向，将焊缝金属中的 铁素体含量控制在 3 8为宜，这可通过焊接材料的选择和焊接金属成分的调节来实现。 应力腐蚀开裂 应力腐蚀开裂是钢结构在拉应力和特定电解质的共同作用下产生 的一种局部腐蚀所引起的断裂，这种局部腐蚀形成的晶间开裂，在拉应力的作用下将引起裂纹从表 面缺口沿晶界向深处扩展，最终导致断裂。 引起应力腐蚀开裂的必要条件是拉应力，其主要来源是焊接或冷热加工不当所 生的残余应力。要消除或改善应力腐蚀应从焊接接头的合理设计、减少焊接线能量、焊接顺序的适当确定入手，并通过焊后热处理来消除应力。 对于 奥氏体不锈钢，只有一些特定的介质才能引起应力腐蚀，最主要的是电解质溶液中存在禄离子并同时存在氧 。对于这种情况，只有通过改变材料，包括母材和焊接材料来解决。 综合而言，解决奥氏体不锈钢的晶间腐蚀、热裂纹和应力腐蚀等问题，除正确选择母材和焊接材料，合理设计焊接接头和焊接结构 外，用小的焊接电流、窄的焊道、保持较低的层间温度 和与腐蚀介质接触的焊层最后施焊等也都是焊接接头耐腐蚀和抗裂性能的有效措施。 在焊接方法上，尽管电渣焊单纯从工艺上说也是可行的，但由于实际工程中极少有大厚度不锈钢结构的焊接，故很少应用。对薄壁结构惰性气体保护焊和等离子狐焊有很好的适应性。 焊接材料的选用原则是保证焊缝金属与母材有相近的化学成分，这是使焊缝金属与母材的耐腐蚀性和力学性能基本一致所要求的。 如不锈钢牌号为 0用焊条的牌号为 焊丝与焊剂无特殊要求， 0用焊条的牌号为 或 选用的焊丝是 剂为 （ 2） 低碳钢的 焊接 低碳钢的焊接性能 对于低碳钢，由于影响焊接性能的重要元素碳的含量较少，因此在各类钢材中其焊接性能是最好的，对于焊接方法和焊接工艺的适应性也较宽。在工程中，手工电弧焊、埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊及点渣焊都被广泛运用。通常焊接是不需要预热和保持层间温度，焊后也不需要热处理。当然对 于大厚度、大刚性构件在较低温度下进行焊接，如不采取预热措施则有可能产生冷裂纹 。在母材和焊接材料不合格时，也有可能产生热裂纹。在焊接时，焊接线能量过大，钢在高温下停留时间增加，造成奥氏体晶粒长大，在快速冷却时出现魏氏体，严重影响钢的韧性。 对电弧焊，手弧焊线能量较小，电渣焊能量最大，要改善电渣焊接头的性能，通常 用焊后正火的方法。 低碳钢焊接材料的选用 在提取罐中，应用的低碳钢有： 235 20R、 10、 20 钢的无缝钢管等。一般结构的 手弧焊焊接材料选 大厚度、高刚性、低温焊接选用的焊接材料是 、 一般结构的埋弧焊，二氧化碳气体保护焊选用焊丝 剂 表面处理 提取罐接触的介质带有一定的腐蚀性，需要进行防腐蚀加工，则进行一定的表面处理是必要的。设备表面的处理就是要将设备表面附着的不利于防腐蚀施工的异物去掉，例如铁锈、油污、水分等。这些异物的存在，将 会直接影响到防腐蚀 施工的进行，轻则硬性质量，重则不能施工。 钢制设备的表面处理通常有两大步骤：一是表面油污等；二是除锈。 （ 1） 化学除油 设备表面的油污将直接影响除锈的效果，从而影响防腐蚀施工的进行，因此除油因在除锈之前进行。如设备表面确无油污则除油步骤可以省去。除油可分为溶剂清洗及碱液清洗两种。 溶剂清洗 使用有机溶剂可除去皂化油和非皂化油。从理论上讲 ，选择的溶剂应是溶解能力强、不易然、毒性小、挥发较慢、价格低廉的。 但实际上要同时满足这些条件是不可能的。一般常用的溶剂有：甲苯、溶剂汽油、二甲苯、丙 酮 、二乙烷、 三乙烯等。其中毒性较低和较常用的是溶剂汽油，而除油效果最好的是三乙烯，但有剧毒，只适合于自动化的密闭操作。总体上说，溶剂清洗 虽有效率高等优点，但并不是一个首选的方法。 碱液清洗 碱液清洗的优点就是无毒、成本低，但一般碱液只能清洗皂化油，而清洗非皂化油则需加入一定的乳化剂。清洗碱液可用 5 10苛性钠溶液，表面活性剂则多采用烷基苯磺酸钠。 （ 2） 除锈 除锈可 采用喷沙除锈和酸洗除锈两种方法。喷沙除锈效率高、质量好；酸洗除锈通常用于不适合喷沙除锈的情况，如处理得当，也能取的较好的效果。 喷沙除锈 的工艺流程图如下 : 1 空气压缩机； 2， 3 空气干燥净化器 ； 4 喷沙罐； 5 进罐压缩空气控制阀； 6压缩空气进口管； 7 喷沙出口管； 8 三通； 9 入沙孔； 10 喷沙管； 11 喷沙嘴；12 阀门 经过净化的压缩空气，从储气罐进入喷沙罐，一部分从放沙阀底喷出，一部分从罐上部进入。罐内沙子经压缩空气带出进入胶管，再经过喷嘴喷到设备表面进行除锈。 沙粒可选用石英沙或海河沙。石英沙除锈效率高，但价格高 ；海河沙除锈效率不如石英沙，但价格较低。无论使 用哪种沙都必须经过筛选干燥。沙粒 的直径一般在 1 2围 。喷过的沙经筛选后可再用。 锰铁沙也可以用来除锈，其用点是无硅无尘 ，可反复使用。但成本高，动力消耗大 ，必须有相应的回收装置，不适合小企业使用。 喷沙除锈时 ，喷枪与设备表面的夹角一般为 45，枪嘴距表面的距离为 50 70沙操作应尽量利用设备的器壁，是沙子来回反射 ，这对提高喷沙的效率非常有利。 酸洗适合于现场少量检修或没有喷沙设备的企业。 酸洗一般采用盐酸，配酸比例是工业盐酸与水之比为 2： 1。 酸洗后要进行碱洗中和处理 ，以清除设备表面的残酸。碱液 可用 3的碳酸钠溶液。 中和处理后因立即进行水洗，用大量清水对设备表面进行冲刷，最后达到中性即可。 检验与标准 提取罐属于压力容器 ，对安全可靠性有较高的要求，因此对制造中的各环节都需严格控制，进行必要的检验。 压力容器的检验有直接针对产品的各项非破坏性检验，也有间接评定其质量和可靠性的破坏性检验。 （ 1） 制造过程中压力容器的检验内容与标准 原材料的检验 原材料主要是指钢板、钢管、焊接使用的焊接材料等。 一般企业使用的容器封头和大型锻件，往往需外协加工 ；法兰、人（手）孔及螺栓等一般为外构件。 对于这些外协、外购件也 应纳入检验的范围。 原材料的检验项目通常包括两类； 一类是技术性检验项目，主要包括化学成分、力学性能、无损检验、 耐酸腐蚀、尺寸公差。通常不是每一种原材料都需要检验所有的项目， 而是根据技术要求和技术条件所规定的项目进行检验。第二类是属于管理性检验项目，如质量证明书、 实物标记、热处理记录等，是实行质量控制和追溯的需要。 制造过程的检验 制造过程的检验同样是通过技术和管理两方面的手段来控制。 检验内容主要有坡口尺寸和加工质量，形状和位置公差， 容器开孔的方位和标高，焊接检查，焊后 对焊缝的外观和内部缺陷的检验等。此外，还 有焊接工艺的评定、 试板的破坏性试验等检验项目。 压力实验和气密性试验 压力实验和气密性试验属竣工检验项目，其目的是 检验 容器的耐压能力和致密性。 检验的标准 检验必须根据有关的技术标准， 目前使用的标准中一部分属于方法标准，即采用某种检验时必须依照的规则， 并根据标准确定被检验物的质量等级；另一些标准属质量标准， 是产品按某种检验方法应达到的质量登等级。 目前压力容器的检验主要按压力容器无损检测 这一标准进行，以前使用的一些独立相关标准已被废止。 对压力容器的质量 检验除执行技术标准外 ，施工样图也是一个依据。施工样图中所规定的各项质量指标 是针对具体产品而提出的个体要求。这些要求即可按某一技术标准提出应达到的质量等级 ，也可提出有别通用标准的具体要求。施工样图所提出 的技术要求可视为对检验的具体化，在制造过程中要认真予以执行。 （ 2） 无损检测 无损检测是压力容器检验中最为广泛 、有效的方法，在制造的各个环节中均可应用。 无损检测是非破坏性的检验方法，它利用声、光、电、热、磁及射线与物质的相互作用，在 不损坏被检测物使用性能的情况下，检测材料、 零不部件各种表面、内部缺陷，并判断其位置 、大小、 形状和种类。应此在产品检验中占有极其重要的地位。 应用无损检测时必须做到以下几方面。 被 检测物必须明确指定适用的检测方法标准，并执行此表准。 以无损检测结果作为被检测物的依据时，必须具备相应的检测质量标准或技术条件。 验收标准的制订，既要保证产品的可靠性，又要考虑其经济性。 检测人员必须具备相应的技术资格。 无损检测的仪器设备应符合检测方法标准的要求。 无损检测的标准器件，要由质量监督部门负责检验和监制。 在检测过程中， 如检测方法对人体有一定程度的损害， 要采取必要的防护措施和监测手段。 常规的无损检 测方法有射线（ X， 射线）检测、超声检测、渗透检测和磁粉检测等，通常按国际通用的习惯以英文缩写表示： 无损检测； 射线检测； 超声检测； 渗透检测； 磁粉检测。 射线检测 射线检测是利用射线可穿透物质及在不同物质中有不同的 衰减的特性来发现缺陷的一种无损检测的方法。 目前重要使用的射线照相法，即对被测物作射线透照 获得透照底片来发现缺陷。 用于检测的射线是波长短、频率高的电磁波，一般为 X 射线和射线，波长和频率分别为： 1010 1016 3 1020 10 3 1019两种射线的基本性质相同，相比之下 ，射线具有更强的穿透能力。 射线照相法检测的基本步骤如下。 a确定拍照部位并做标记。对于局部检验的工件，应根据所规定的抽检率， 在作外部质量检验时初步确定拍片部位。一般应选择在焊缝密集或交叉处、 开孔附近、不等厚度连接及焊缝外观质量较差处。 部位确定后应做好标记。 b 确定透照方式、 放置暗盒及标记。透照方式主要根据结构特点决定 ，同时要考虑射线源的能量。一般分为 纵缝透照法、 环缝 外透照法、 环缝内透照法、双壁单影法和双壁双影法。 暗盒在装好的胶片后，应 放置铅质的标记，包括定位标记和识别标记 。同时还要放置好象质计。 c 底片质量评定。主要是判断底片是否达到评片的质量要求。一般是从底片的像质指数、最小线经、黑度 等指标进行判断。 超声检测 超声检测方法的适用性很广， 无论是钢板、钢管、锻件等原材料，还是焊接接头都可用超声波检测。它不仅可用于大厚度或大截面尺寸工件内部深层缺陷的检测，也可对结构 上不便观察的表面缺陷进行检测。此外，超声波检测具有费用较为低廉、设备轻便、便于现场使用、得到结果快等优点。 从目前被广泛使用的 A 型脉冲反射超声检测法看， 超声最主要的不足是直观性差，难以准确判断缺陷类型。用超声波对焊接接头进行检测时， 虽然可对缺陷的位置、波幅的高低及波形的 特征等间接加以判断。由于影响因素较多 ，反射波上获得的信息并不能真正反映出缺陷的实际大小、类型、位置。 渗透检测 渗透检测是一种仅适用于工件表面开口缺陷的无损检测方法 。检测时在工件表面涂抹 高度渗透能力的渗透剂 ，如果工件表面存在缺陷，就会由于液体对固体表面的湿润 作用和毛细作用而渗透入工件的缺陷中， 然后将工件表面的渗透液清洗干净， 再用显象剂将带有颜色或 荧光物质的渗透液 从缺陷吸附到工件的 表面，通过直接观察或用特殊灯具照射激发荧光，观察颜色或荧光图象达到发现缺陷的目的。 磁粉检测 磁粉检测也是表面检测方法之一。磁粉检
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