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压力容器的基本知识

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压力容器 基本知识
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内容简介:
1,GB150-1998钢制压力容器,一范围、引用标准、总论 标准的适用范围(1.11.2节) 适用的压力范围 设计压力P:0.135 MPa 真空度:0.02 MPa 适用的温度范围:钢材允许的使用温度,2,2.不适用范围 (1.3节) 3.对超出标准范围的容器的处理办法(1.4节) -包括有限元法在内的应力分析; -验证性实验分析(如实验应力分析、 验证性液压试验); -用可比的已投入使用的结构进行对比经验设计。 引用标准,3,5.总论: (1)容器管辖范围:(3.3.1节3.3.4节) (2)定义:(3.4节) 1)压 力 除注明者外,压力均为表压力。 工作压力Pw 设计压力Pd 计算压力Pc 最大允许工作压力Pw 安全阀的开启压力Pz 爆破片的标定爆破压力Pb,4,2)温 度 金属温度 ;工作温度 ;最高、最低工作温度;设计温度;试验温度 (3)载荷:经常性载荷;选择性载荷;(3.5.4节) (4)厚度:厚度的定义:计算厚度;设计厚度;名义厚度;有效厚度等; (3.4.8节,5,厚度负偏差C1 腐蚀裕量C2 C2=NfdC2; Nf设计寿命。单位:年; dC2腐蚀速率。单位:毫米/年 腐蚀裕量考虑的原则 : )与工作介质接触的筒体、封头、接管、人(手)孔及内部构件等,均应考虑腐蚀裕量。 )下列情况一般不考虑腐蚀裕量,6,a、介质对不锈钢无腐蚀作用时(不锈钢、不锈复合钢板或有不锈钢堆焊层的元件); b、可经常更换的非受压元件; c、有可靠的耐腐蚀衬里; d、法兰的密封表面; e、管壳式换热器的换热管; f、管壳式换热器的拉杆、定距管、折流板和支持板等非受压元件; g、用涂漆可以有效防止环境腐蚀的容器外表面及其外部构件(如支座、支腿、底板及托架等,但不包括裙座,7,3)腐蚀裕量一般应根据钢材在介质中的腐蚀速率和容器的设计寿命确定。对有使用经验者,可以按经验选取。 4)容器的设计寿命除有特殊要求外,塔、反应器等主要容器一般不应少于15年,一般容器、换热器等不少于8年。 腐蚀裕量的选取: 1)容器筒体、封头的腐蚀裕量 a、介质为压缩空气、水蒸汽或水的碳素钢或低合金钢制的容器,其腐蚀裕量不得小于1.0mm。 b、除a以外的其他情况可按下表确定筒体、封头的腐蚀裕量,8,筒体、封头的腐蚀裕量 最大腐蚀裕量不应大于6mm,否则应采取防腐措施,9,2)容器接管(包括人、手孔)的腐蚀裕量,一般情况下应取壳体的腐蚀裕量。 3)筒体内侧受力焊缝应取与筒体相同的腐蚀裕量。 4)容器各部分的介质腐蚀速率不同时,则可取不同腐蚀裕量。 5)两侧同时与介质接触的元件,应根据两侧不同的操作介质选取不同的腐蚀裕量,两者叠加作为总的腐蚀裕量。 6)容器地脚螺栓的腐蚀裕量可取3mm,10,5)最小厚度; (3.5.6节) 1).对碳钢和低合金钢制容器,不小于3mm; 2).对高合金钢容器,不小于2mm; 3).碳素钢和低合金钢制塔式容器的最小厚度为2/1000的塔器内直径,且不小于4mm;对不锈钢制塔式容器的最小厚度不小于3mm; 4).管壳式换热器壳体的最小厚度应符合GB151管壳式换热器的相应规定,11,5)复合钢板复层的最小厚度 a.为保证工作介质干净(不被铁离子污染)而采用的复合钢板,其复层厚度不应小于2mm; b.为了防止工作介质的腐蚀而采用的复合钢板,其复层厚度不应小于3mm; 不锈钢堆焊层在加工后的最小厚度为3mm。 6)对有防腐蚀衬里的碳钢或低合金钢制容器,其钢壳的最小厚度为5mm,12,6)焊接接头系数:(3.7节) 焊接接头系数=焊缝区材料强度/本体材料强度1 焊接接头系数大小与以下主要因素有关: a. 焊接接头的结构形式 b. 焊接接头无损检测的长度比例 (7)压力试验:液压试验、气压试验(3.8节); 压力试验 a.液压试验,13,碳素钢、16MnR和正火15MnVR钢制容器液压试验时,液体温度不得低于5;其他低合金钢制容器,液压试验时液体温度不得低于15。 试验压力PT 内压容器 液压试验 PT =1.25P 外压容器和真空容器按内压容器进行试验,液压试验压力PT PT =1.25p b.气压试验 碳素钢和低合金钢制压力容器的试验用气体温度不得低于15;其他材料制压力容器,其试验用气体温度应符合设计图样规定,14,气压试验 PT =1.15P,外压容器及真空容器气压试验压力PT PT =1.15p,3)夹套容器,对于带夹套的容器,应在图样上分别注明内筒和夹套的试验压力,对立式容器卧置进行液压试验时,试验压力应 为立置时的试验压力加液柱静压力,15,液压试验时,圆筒的薄膜应力校核式 T= 0.9s(0.2,气压试验时圆筒的薄膜应力校核式 T,0.8s(0.2,8)致密性试验,致密性试验有气密性试验或煤油渗漏试验,16,气密性试验压力一般取 PT=1.0P (空气或氮气) 对于壳程压力低于管程压力的列管式换热器,如果不能采用提高壳程试验压力等于管程试验压力的方法,来检查管子与管板连接的严密性时,则壳程、管程按各自要求试验压力试压。然后壳程再以1.05倍壳程设计压力的含氨体积约1%的压缩空气或低压纯氨渗透试验,17,煤油渗漏试验 将焊缝能够检查的一面清理干净,涂以白粉浆,晾干后在焊缝另一面涂以煤油,使表面得到足够的浸润,经半小时后白粉上没有油渍为合格. (9)现场组装大型容器的耐压试验:(3.9节) 对不能按3.8的规定作出压力试验的容器,设计单位应提出确保容器安全运行的措施,经设计单位技术负责人批准,并在图样上注明,18,二内压园筒和内压球壳: 失效准则 容器从承载到载荷的不断加大最后破坏经历弹性变形、塑性变形、爆破;因此容器强度失效准则的三种观点: 弹性失效 弹性失效准则认为壳体内壁产生屈服即达到材料屈服限时该壳体即失效,将应力限制在弹性范围,按照强度理论把筒体限制在弹性变形阶段。认为圆筒内壁面出现屈服时即为承载的最大极限,19,塑性失效 它将容器的应力限制在塑性范围,认为圆筒内壁面出现屈服而外层金属仍处于弹性状态时,并不会导致容器发生破坏,只有当容器内外壁面全屈服时才为承载的最大极限。 爆破失效 它认为容器由韧性钢材制成,有明显的应变硬化现象,即便是容器整体屈服后仍有一定承载潜力,只有达到爆破时才是容器承载的最大极限,20,弹性实效准则下的四个强度理论 第一强度理论(最大主应力理论) 认为材料的三个主应力中只要最大的拉应力1达到了极限应力,材料就发生破坏。 强度条件:1 t 第二强度理论(最大变形理论) 认为材料的最大的应变达到了极限状态,材料就发生破坏。 强度条件: max 第三强度理论(最大剪应力理论,21,材料的最大剪应力max达到了极限应力,材料就发生破坏。 强度条件:max =(1-3) t 第四强度理论(剪切变形能理论) 材料变形时,即内部变形能量达到材料的极限值时,材料破坏。 强度条件: e= (1-2)2+(2-3)2+(3-1)2 t (1)内压园筒:(5.2节,22,薄壁圆筒容器在工程中采用无力矩理论来进行应力计算,在内压P作用下,筒壁承受轴向应力和切向应力(薄膜应力)作用。由于壳体壁厚较薄,且不考虑壳体与其它连接处的局部应力,忽略了弯曲应力, 这种应力称为薄膜应力,23,轴向应力 z= 切向应力 t,按第一强度理论条件得,1=t,t,t,24,t,由上式 计算厚度:,上式适用于设计压力P0.4t的范围,2)内压球壳,球形容器在均匀内压作用下,球形壳体轴向应力和切向应力相等。即 t =z =t,25,上述公式中,如将D=Di+代入并考虑了焊接接头系数,如采用第一强度理论时,即得出,t,所以可求出计算厚度,mm,3)、设计参数的确定,设计压力,P0.6t,26,容器设计时,必须考虑在工作情况下可能达到的工作压力和对应的工作温度两者组合中的各种工况,并以最苛刻工况下的工作压力来确定设计压力。 对内压容器: 无安全泄放装置 时:Pd=(1.01.1)PW; 装有安全阀 时:不低于(等于或稍大于)安全阀开启压力(安全阀开启压力取1.051.10倍工作压力) 装有爆破片 时:取爆破片设计爆破压力加制造范围上限,27,对真空容器: 无夹套真空容器 :有安全泄放装置设计外压力取1.25倍最大内外压力差或0.1MPa两者中的小值;无安全泄放装置设计外压力取0.1Mpa; 夹套内为内压:容器(真空)设计外压力按无夹套真空容器规定选取;夹套(内压)设计内压力按内压容器规定选取; . 外 压 容 器 : 设计外压力取不小于在正常工作情况下可能产生的最大内外压力差,28,盛装液化石油气或混合液化石油气的容器 : 介质50饱和蒸汽压力低于异丁烷50的饱和蒸汽压力时(如丁烷、丁烯、丁二烯) : 设计压力取0.79MPa . 介质50饱和蒸汽压力高于异丁烷50的饱和蒸汽压力时(如液态丙烷)1.77Mpa . 介质50饱和蒸汽压力高于丙烷50的饱和蒸汽压力时(如液态丙烯)2.16MPa (4)边缘应力: 1)边缘应力的产生,29,当圆筒形壳与圆球形壳或椭圆形壳相连的零部件受压后,各自产生的变形是不一致的,称为变形不连续,相互产生约束这时,除内压产生的膨胀外,还会产生附加的弯曲变形。与弯曲相对应,壳壁内将产生弯矩和剪力,对薄壁壳体来说,由此产生的弯曲应力有时比薄膜应力大得多,两连接件刚度相差越大,产生的应力也将越大,在实际结构中,成以圆筒与平盖连接时的边缘应力为最大。该应力由于只发生在两连接件的边界处,所以称为边缘效应力或称为不连续应力,30,2) 边缘应力的特点: 由边缘力和边缘力矩引起的边缘力具有以下两个特点: 局限性 自限性 3)设计中对边缘应力的考虑: 由于边缘应力具有局限性,设计中可以在结构上只作局部处理,例如改变连接处的结构,保证边缘焊接的质量,降低边缘区的残余应力,避免边缘区附加的局部应力集中(如应避免在边缘区开孔。,31,只要是塑性材料,即使边缘区应力超过材料的屈服极限,邻近尚未屈服的弹性区能够限制塑性变形的发展,使容器仍处于安定状态(安定性理论)。故大多数塑性材料所制成的容器,如低碳钢、奥氏体不锈钢。当受静载荷时,除在结构上需作某些处理外,一般并不对边缘应力作特殊考虑。 在下列情况下应考虑边缘应力: a)塑性较差的高强度钢制压力容器 b)低温下操作的铁素体制的重要压力容器 c)受疲劳载荷作用的压力容器 d)受核幅射作用的压力容器,32,这些压力容器,若不注意控制边缘应力,在边缘高应力区有可能导致脆性破坏或疲劳。因此必须正确计算边缘应力并按JB4732-95钢制压力容器分析设计进行设计 . (5)压力容器的应力分析设计: 1常规设计 :压力容器设计基本上是采用传统的设计方法“常规设计”。常规设计是基于弹性失效准则,认为容器内某一最大应力点一旦达到屈服限,进入塑性,丧失了纯弹性状态即为失效,33,2分析设计:“分析设计”从设计思想上来说,就是放弃了传统的弹性失效准则,采用弹塑性或弹性失效准则,允许结构出现可控制的局部塑性区,采用这个准则,可以合理地放松对计算应力的过严限制,适当地提高了许用应力值,但又严格地保证了结构的安全性。 3应力分类 1)一次应力P 一次应力分为 一次总体薄膜应力Pm 一次弯曲应力Pb 一次局部薄膜应力PL 2)二次应力Q 3)峰值应力F,34,4应力的限制条件 Pmt PL1.5t (极限载荷设计法) Pb+ PL1.5t ; Pm+ PL1.5t Pb+ PL+ Q3t ; Pm+ PL+ Q3t (安定性准则) P+Q+FSa (许用应力幅) 极限载荷设计法是指:只有结构整体屈服了,才是最终达到失效的状态,即塑性失效观点,35,安定性准则:安定性准则是指:结构在载荷、温度等反复变化中,不会导致塑性的连续循环,即只有在笫一次加载过程中出现一定量的塑性变形,以后循环中(反复加载)不再出现塑性,仍处于弹性循环中,即称“安定”。如果,仍出现塑性,并有塑性循环出现,称为“不安定”。(假定材料为理想的弹-塑性体,36,三.外压园筒及外压球壳: 1概述: 承受外压的圆筒,其失效方式有二种:一是因强度不足而导致破坏,另一是因为刚度不足而引起失稳 所谓失稳,是指容器所受的外压达到某种极限时,(即:达到临界压力PCr时)容器突然失去原来的形状,而出现有规则的波形,在卸去外压后,仍不能恢复原来的形状。 外压圆筒失稳可分为:周向失稳和轴向失稳二种形式,37,对轴向失稳,主要表现在卧式容器与直立设备,失稳时的临界压力与园筒长度无关。 对周向失稳,失稳时,如出现三个以上的波形(n3)谓之“短园筒”,如出现二个波形(n=2)谓之“长园筒”。 既然外压圆筒有周向失稳和强度破坏二种可能,究竟哪个在先?与圆筒的“厚”“薄”有关: a当为薄壁圆筒时,(e/DO0.1即DO/e10;GB150-1998改为20)总是失稳在先,所以,从设计角度,只需进行稳定性设计,而不必进行强度设计,38,b当为厚壁圆筒时,(e/DO0.1即DO/e10;GB150-1998改为20)则周向失稳和强度失效,哪个在先并无定论,所以,从设计角度,则同时考虑稳定性和强度二个方面。 c外压球壳也是如此,但通常球壳e/DO0.1,所以,从设计角度,只需考虑其稳定性。 稳定安全系数m 为保证安全,必须使许用外压力低于临界外压力,即 P=Pcr/m,39,式中稳定安全系数m=3(圆筒体) 2圆筒的临界压力及其计算 容器失稳时的压力称临界压力,以Pcr表示。 圆筒体临界压力的计算 长圆筒临界压力 Pcr=2.2E,短圆筒临界压力,40,Pcr=2.59E,圆筒的临界长度,2.2E,2.59E,得 : Lcr=1.17D D/e,临界长度是长、短圆筒的分界线,也是计算临界压力选择公式的的依据。当实际圆筒计算长度LLcr属长圆筒,若LLcr则属短圆筒,41,L:计算长度(GB150-1998 P.28 图6-1) 薄壁外压球壳的临界压力式: 从薄壁壳体的稳定性理论可以导得: Pcr=1.21E(/R)2 从设计角度,RiR e 并取球壳的稳定系数m=14.52 所以,许用外压力 P= Pcr/m=1.21(e/ Ri)2/14.52=0.0833E(e/ Ri)2,3.GB150-1998的设计方法,42,1)外压园筒外压管子:(6.2.1节) a)D0/e20的园筒和管子;是薄壁圆筒,周向失稳在先,所以只校核周向失稳。 b)D0/e20的园筒和管子;是厚壁圆筒,周向失稳与强度失效都要算,在GB150-1998 P.29 (6-4)式前一项是考虑周向失稳时,其许用外压力;后一项是考虑到压缩强度失效其许用外压力;二者取其小值。 2)外压球壳的计算:半球形封头;椭圆封头(6.2.2节,43,四.封头: 1.椭圆封头的设计:(7.1.2节) 从承受内压椭圆壳体的应力分析可知,椭圆封头上各点的应力是不等的(因为各点的曲率半径不一样),它与各点的座标(X,Y)有关,并与封头长短轴之比a/b有关. 对标准椭圆封头a/b=2 , 在封头顶点: t =Z =Pa/ 在封头底边: t =-Pa/; Z= Pa/2,44,可以这样理解:椭圆封头最大应力在封头顶部t = Pa/其值相当于直径D=2a的球形封头应力的二倍,但从设计角度讲,要考虑到封头和筒体连接处的边缘应力,这个包括边缘应力在内的总应力为封头顶部薄膜应力的K倍.所以,椭圆封头最大总应力即为球壳的2K倍 所以,为了使这部分壳体不致于失稳,对于K1的椭圆形封头,其有效厚度应不小于封头内直径的0.15%。K1的椭圆形封头的有效厚度应不小于0.30%Di,45,2.碟形封头的设计:(7.1.3节) 碟形封头是由三部分组成。第一部分是以半径为Ri的球面部分,第二部分是以半径为Di/2的圆形部分,第三部分是连接这两部分的过渡区,其曲率半径为r。Ri与r均以内表面为基准,由于第一部分与第三部分是两个不同的曲面,故在交点处曲率半径有一个突然的变化,在b点处不仅由内压引起的拉应力,还有边缘力矩引起的边缘弯曲应力;在过渡区和圆筒部分交界点a处也有缘应力存在,其边缘应力的大小与Di/r有关。当r/Di之比值愈小,即曲率变化愈厉害,则边缘应力愈大,46,标准规定碟形封头球面部分的半径应不大于封头的内直径。通常取Ri=(0.9或1)Di,这样碟形封头球面部分的应力与圆筒切向应力t相近。即球面部分的厚度与圆筒厚度相近,便于制造 .同时还规定碟形封头过渡区半径r不小于封头内直径的10%,这样就控制r/Di的大小,也就控制了边缘应力大小。为了计算方便以球顶部分应力为基础,乘以折边部分的形状系数M,得出碟形封头的强度计算公式。 =MPR/2 考虑焊接接头系数,并用R=Ri+代入上式,简化后得,47,3.球冠形封头的设计:(7.1 .4节,由于无过渡区,在连接边缘有较大边缘应力,要求封头与筒体联接处采用全焊头结构,计算公式以圆筒公式为基础,计入球壳与筒体联接处的局部应力,系数Q根据Ri/Di Pc/t来查取,48,4.锥壳:(7.2节) 锥形封头有轴对称的无折边锥封头和折边锥形封头以及非轴对称的无折边斜形封头,带折边的锥形封头由三部分组成,即锥形部分、半径为r或rs的圆弧过渡部分和圆筒部分 过渡部分是为了降低边缘应力,49,对于轴对称的锥形封头大端 当锥壳半顶角30时,可以采用无折边结构; 当30时,应采用带过渡段的折边结构; 当60时,按平盖计算,轴对称内压无折边锥形封头,根据第一强度理论得 1=t,t,将D=Di+代入上式,并考虑焊缝系数,得出锥形封头的厚度计算公式,50,上式无折边封头适用于30时,当无折边封头30时,边缘弯曲应力较大,锥体与筒体连接处应考虑另行加强或采用有折边锥形封头,2.轴对称内压折边锥形封头,大端折边锥形封头厚度计算应包括两部分 (1)过渡段壁厚,51,2)与过渡段相接处的锥壳厚度,mm,mm,与过渡相接的锥壳和圆筒的加强段厚度应与过渡段厚度相同,锥壳加强段的长度应不小于,圆筒加强段的长度应不小于,52,受压斜锥壳的强度计算见化工部颁发的HG20582-1998钢制化工容器强度计算规定,5平盖:(7.4.2节,max,0.309P(D/)2 最大应力在中心(简支,max,0.188P(D/)2 最大应力在周边(固支,53,max =KPD2/2 t,p,五开孔补强: 1开孔补强的理论基础,1.在容器上或封头上开孔会引起如下三方面问题: a)由于开孔而引起壳体承载面积的削弱; b)由于开孔而在孔边引起应力集中; c)由于开孔,壳体和接管分别引起不不连续应力,54,2)等面积补强的基本出发点: a)对于内压壳体,因开孔而引起壳体所削弱的承载面积,要求在“补强有效区”内,补充以同样数量的补截面积; b)对于外压壳体或平封头,因开孔而引起壳体或平封头所削弱的承载抗弯断面模量EJ,要求在“补强有效区”内,补充以同样数量的抗弯断面模量,但为了计计算方便与统一,均换算成截面积的形式进行,2等面积补强设 计,55,1.开孔削弱面积A 内压圆筒体与球壳 A=d+2et(1-fr) 式中d考虑腐蚀后的开孔直径d=di+2C,et接管名义厚度 C壁厚附加量 fr强度削弱系数,等于设计温度下接管材料与壳体材料许用应力之比,当该比值大于1.0时,取fr=1.0,壳体开孔处计算厚度,56,对于椭圆形封头,开孔位于以封头极点为中心的80%封头内直径范围内=PK1Di/2t-0.5P,K1折算系数,查表7-2 锥壳计算是以壳体开孔处内直径代替锥壳计算厚度中的Dc 外压圆筒体与球壳开孔削弱面积A是外压圆筒体与球壳1/2 平板盖开孔补强:平盖开孔直径d1/2D A=0.5dp,57,1.补强范围,2.补强金属面积,采用补强圈结构补强时,应遵循以下规定,钢材的标准抗拉强度b540MPa,2.补强圈厚度应小于或等于1.5n,3.壳体名义厚度n38mm,3.不另行补强的最大开孔直径,5大开孔的补强设计,4.允许开孔的范围,58,六法兰,1)标准: JB4700-2000JB4707-2000,a.JB4701-2000 仅适用于公称压力0.251.6Mpa;工作温度-20300的钢制压力容器甲型平焊法兰,b.JB4702-2000 仅适用于公称压力0.254.0Mpa;工作温度-20350的钢制压力容器乙型平焊法兰。(标准适用腐蚀裕量2mm,当腐蚀裕量=3mm时应加厚短节厚度2mm,59,c.JB4703-2000 仅适用于公称压力0.66.4Mpa; 工作温度-70450的钢制压力容器长颈对焊法兰。(标准适用腐蚀裕量3mm;,标准的适用范围及选用标准时应注意的问题;材料和使用温度,2)法兰连接是一个组合件,所以各零件(法兰、垫片、紧固件)必须达到合理的匹配才能保证密封效果,JB4700-2000表2列出了它们的匹配关系,60,法兰设计包括下列内容: 1)垫片压紧力,在预紧状态下需要的最小垫片压紧力,FG=Fa=3.14DGby,b.在操作状态下需要的最小垫片压紧力,FG= Fp=6.28DGbmPC N,N,其中:y垫片的比压力,比压力y是保证初始密封所必须施加在垫片单位有效接触面积上的最小压紧力,单位 Mpa,61,它只与垫片的结构、形状和材料有关。因此,比压力y是垫片的一种力学性能,m垫片系数,为无因次量,在操作状态下,为保证密封,而不发生泄漏,必须施加在垫片单位有效接触面积上的最小压紧力称为:最小残余压紧力g,垫片系数m就是最小残余压紧力与内压的比值;m=g/P,对于不同的材料、不同形状的垫片是不同的,但对同一材料、同一形状的垫片却是一个常数,因此它是垫片的另一个力学性能,62,2)螺栓 a)螺栓的布置 b)螺栓载荷,在预紧状态下需要的最小螺栓载荷: Wa=Fa=3.14 DGby N,在操作状态下需要的最小螺栓载荷: Wp=F+Fp=0.785DG2PC+6.28DGbmPC N,c)螺栓面 积,在预紧状态下需要的最小螺栓面积:Aa=Wa/b mm,63,在操作状态下需要的最小螺栓面积:Ap=Wp/bt mm,需要的螺栓面积: Am= Aa与 Ap之大值,实际螺栓面积: AbAm,d)螺栓设计载荷,预紧状态下螺栓设计载荷为: W=(Am+ Ab)/2 b N,操作状态下螺栓设计载荷为: W=WP,N,3)法兰 a)法兰力矩的计算,64,法兰预紧时,法兰力矩: Ma=FG .LG = (Am+ Ab)/2 b . LG N.mm,法兰操作力矩: MP=FDLD+ FTLT+ FGLG N.mm,b)法兰设计力矩计算: MO= Maft/f与MP的大值 N.mm,c)法兰应力,d)法兰应力校核中化装协字(2004)第009号文,全国压力容器制造单位第八期质量保证工程师培训考核班(教案提纲,2004年3月22日3月24日云南昆明,压力容器的质量管理和质量控制质量保证工程师在压力容器制造中的地位和作用,三天共讲八个课题,2,一、前言,1 办班的依据: (1)国家质检总局锅炉局(1999)质技监锅便字第3031 号等文 (2)中化装协字(2004)第009号文 2 教材: 压力容器制造单位质量保证人员培训考核教材(2003版) (中国已加入WTO,许多法规标准已修改,对 99版 教材相应作了全面的修订、换版,过去六期的教案也 全部重写。) 3 009号文通知理论和质量管理水平(实践)考试中必备(最低限度)的法规标准如下,3,1)特种设备安全监察条例 (2)锅炉压力容器制造监督管理办法及三个附件(国家 局22号令及194号文) (3) 99版压力容器安全技术监察规程 (4)2003版气瓶安全监察规定及气瓶安全监察规 程 (5)GB150-1998钢制压力容器(及一号修改单) (6)GB151-1999管壳式换热器(及一号修改单,4,4 新教材结构简介 (1)国家局委托协会对“质量保证工程师”、“焊接责 任工程师”、“无损检测责任工程师”进行培训考 核、资格认可与管理办法四个文件。 (2)第二章 质量管理和质量保证体系;第一章 国内 外相关压力容器制造(设计)法规与标准;附录 A 压力容器制造全过程流程图;第一章考核试题; 第二章考核试题。 教案之二 什么是压力容器制造(设计)质量保证工程师?其职责 和应具什么条件?应有什么地位和作用? 教案之三 压力容器制造(设计)国内外法规标准体系和法规标准 一般分类方法的目录。 教案之四 压力容器制造(设计)质量体系的建立和运行,5,3)第3章设计质量控制系统第13章压力试验质量 控制系统;附录B附录L;第三章第十三章 考核试题。(每章四节,但第四节相关法规和专 业知识及最后的题库作为课后练习。) 教案之五 压力容器制造(设计)质量控制系统,控制环节,控制 (要)点。 (4)近年压力容器制造(含设计)单位换证审查中发 现问题评述及相应纠正(预防)措施 教案之六 压力容器制造(设计)质量体系的保持和完善 教案之七 怎样正确处理和解决压力容器制造(设计)质量问题 教案之八 结语 怎样当压力容器制造质量保证工程师:要肯干、 敢干、还要会干,6,整个教材可分为四个方面,围绕这四个方面共讲八个课题。 目的:共同完成国家局授权协会办的这期培训考核班,为造就一批又一批优秀的压力容器制造(设计)质量保证工程师而努力,7,二、什么是压力容器制造(设计)质量保证工程师,其职责和应具什么条件,具有什么地位和作用,1 什么是压力容器制造(设计)质量保证工程师 根据法规标准的要求,从事压力容器制造(设计)单位的法人,对压力容器制造(设计)的安全质量负全责,并授权和任命一名经资格培训考核合格、持有资格证书并在承压设备安全监察机构备案的工程师/高级工程师,负责组织领导、建立/健全质量体系,贯彻实施压力容器法规标准和质量手册的各项规定,对压力容器制造全过程的安全质量进行“策划、指导、协调、控制、保证、监督、检查、验证、评审、改进”,集质量技术管理于一体的专职工程师/高级工程师叫压力容器制造(设计)质量保证工程师。其持证上岗资格证书有效期为四年。 “忠于职守、勇于负责、严格把关、保国安民。,8,2 ISO9000:2000标准的管理者代表,最高管理者应指定一名管理者,无论该成员在其他方面的职责如何,应具有以下方面的职责和权限: (1)确保质量管理体系所需的过程得到建立、实施和 保持; (2)向最高管理者报告质量管理体系的业绩和任何改 进的需求; (3)确保在整个组织内提高满足顾客要求的意识。 注:管理者代表的职责可包括与质量管理体系有关事 宜的外部联络,9,压力容器制造(设计)质量保证工程师的九条职责(见教材) 压力容器制造(设计)质量保证工程师的5项基本条件(见教材) 较高的质量意识和执法不阿的法制观念 压力容器制造(设计)质量保证工程师的地位 容规第60条明确规定了地位 压力容器制造(设计)质量保证工程师的作用 是压力容器制造(设计)质量体系标准、设计、工艺、材料、理化金相、计量、焊接、热处理、NDE/NDT、检验、设备等责任工程师的“班长”和维护压力容器制造(设计)安全质量大堤的“总管”。 7 “有作为才会有地位 ”。“肯干、敢干、还要会干,10,三、压力容器制造(设计)国内外法规标准体系和法规标准一般分类方法的目录,1 我国特种设备法规标准体系 (1)法律 全国人民代表大会讨论通过,中华人民共和国主席批准 发布。例:行政许可法等。 (2)行政法规 按照宪法和立法法,上述规定的事项尚未 制定法律的,全国人民代表大会及其常务委员会有权作 出决定,授权国务院可以根据实际需要,对其中的部分 事项先制定行政法规,但是有关犯罪和刑罚、对公民政 治权利的剥夺和限制人身自由的强制措施和处罚、司法 制度等事项除外。例:特种设备安全监察条例等 。 (3)地方性法规省、自治区、直辖市的人民代表大会及其常务 委员会根据本行政区域的具体情况和实际需要,在不同 宪法、法律、行政法规相抵触的前提下,可以制定地方 性法规,11,4)部门规章 按照立法法有关规定,国务院各部、委、署和具有行政管理职能的直属机构,可以根据法律和国务院的行政法规、决定、命令,在本部门的权限范围内,制定规章。部门规章规定的事项应当属于执行法律或者国务院的行政法规、决定、命令的事项。部门规章应当经部务会议或者委员会会议决定并由部门首长签署命令予以公布。 本法规体系表所述部门规章泛指以国家总局局长“令”形式颁布的、行政管理性内容较突出的文件。例:国家质检总局局长签发的令第22号锅炉压力容器制造监督管理办法等。 (5)技术法规 泛指经过规定的编制、审定,由总局授权锅炉局局长签署、以国家总局名义公布的文件。本法规体系表中技术法规大体可分为“安全监察规程”、“管理规定、考核规则”、和“技术检验规则”三大类。 “安全技术监察规程”以规范性文件形式发布。是对某一特种设备提出的最基本的安全技术要求,对产品的材料、加工制作、性能指标等可引用有关的技术标准,对监督检验及定期检验提出要求,检验方法由有关的检验规则规定。例:压力容器安全技术监察规程,12,实施办法”和“考核规则”以规范性文件形式发布。“实施办法”是对规章中(依据法或条例)设定的某一项具体工作的实施要求。“考核规则”是专门对特种设备安全有关的各种人员进行考核的具体实施办法。例:焊工考试规则、无损检测单位资格审查实施指南等。 “检验规则”以规范性文件形式发布。是专门对特种设备安全性能(状况)检验(审查)提出的具体要求。例:在用压力容器检验规程等。 按照WTO/TBT协定附录1的定义:技术法规(Technical Regulations)规定强制执行的产品特性或其相关工艺和生产方法,包括适用的行政(管理)规定在内的文件。该文件还可以包括或专门给出适用产品、工艺或生产方法的术语、符号、包装、标志或标签要求。 (6)引用标准(技术标准)系指技术法规引用的相关标准。这些标准一旦被技术法规所引用,具有强制属性。 质量技术监督的概念及内涵 “以质量为中心,标准化、计量为基础”,“依据有关法律”,“运用技术手段”检验、检定、测试、试验、鉴定、分析等方法,“对社会各个领域中需要统一协调的经济技术问题”,“所进行的监察督导活动”,则侧重体现了政府行为的法制性和技术性的有机组合。所谓监察督导是指检查、控制、制约、组织、督促、引导等,13,2 压力容器制造(设计)法规标准体系,否,否,1)承压设备制造资格许可制度和强制质量监督检验制度如下图3-1,图3-1是世界上八种认证方法中要求最严、最复杂的第五种质量认证方法,部门规章如22号令,14,2)压力容器法规标准体系如下图3-2,全国人大安全质量法律,国务院“特种设备安全监察条例,国家质检总局“22号令”(18,压力容器设计制造检验,零 部 件,材 料,理化金相,焊接 热处理,NDE,计量 检定,气 瓶,标准计量质量管理,压力容器 设计、制造、检验、安装、使用、修理、改造,设计制造检验标准,安全技术监察规程 (12,实施办法和考核规则 (26,技术检验规则 (31,技术法规,图3-2 压力容器法规标准体系图,15,3)压力容器现行主要法规标准目录 教材中提到:产品质量法、计量法、标准化法、安全生产法、民法、刑法 中华人民共和国主席第7号令“行政许可法”(2003/8/27) 国务院第373号令 特种设备安全监察条例 国务院第390号令 认证认可条例(产品、管理体系符合标准合格评定)(2003/9/3) 国家质检总局第22号令 锅炉压力容器制造监督管理办法 国质检锅2003194号 锅炉压力容器制造许可条件、工作程序、 安全性能监督检验规则 国质检锅2003172号 特种设备行政许可实施办法(试行) 协会2003年第10期通讯2003/10/23转发国家质检总局 特种设备行政许可分级实施范围 压力容器安全技术监察规程 超高压容器安全监察规程 医用氧舱安全管理规定 国家质检总局第46号令 气瓶安全监察规定(2003/6/1 实施,16,质技监局锅发2000250号 气瓶安全监察规程 溶解乙炔气瓶安全监察规程 液化气体汽车罐车安全监察规程 压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则 国质检锅200225号 锅炉压力容器压力管道特种设备无损检测单位资格审查实施指南 锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则 锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则 GB150-1998 钢制压力容器(含一、二号修改单) GB151-1999 管壳式换热器(含一号修改单) GB12337 钢制球形储罐 JB4710 钢制塔式容器 JB4731 钢制卧式容器 JB4708 钢制压力容器焊接工艺评定 JB4730 压力容器无损检测 JB4732 钢制压力容器分析设计标准,17,GB5100 钢质焊接气瓶 GB5099-1994 钢质无缝气瓶 GB5842 液化石油气钢瓶 GB17258 汽车用压缩天然气钢瓶 GB17259 机动车用液化石油气钢瓶,18,3 美、日等工业发达国家压力容器制造(设计)法规标准体系 (1)美国锅炉压力容器设计制造检验标准体系如下图3-3,图1 美国锅炉压力容器设计制造检验标准体系图,19,2)日本锅炉压力容器法规标准体系,如下图3-4,20,4 压力容器制造(设计)质量管理始于法规标准、终于法规标准有法可依、有章可循不依规矩、不成方圆 (1)国外专家称:“压力容器制造(设计)涉及标准之多是任何 产品所不可比拟的,一般有几百个标准。” 因为压力容器种类繁多;材料有碳素钢、低合金钢、高合金钢、耐热钢、复合钢、铝、铜、钛、镍、锆及其合金、非金属材料;制造方法有焊接、锻制、钎焊等。 案例:22号令中C3级罐式集装箱现行主要法规标准目录 中华人民共和国安全生产法 国务院危险品管理条例 国家经贸委37号令 危险化学品包装物、容器定点生产管理办法 压力容器安全技术监察规程 液化气体汽车罐车安全监察规程 GB150 钢制压力容器 附录C GB151 管壳式换热器 附录A HG20585 钢制低温压力容器技术规定 GB18442-2001 低温绝热压力容器,21,JB/T6897-2000 低温液体运输车 GB10478 液化气体铁道罐车技术条件 原HG、LPG汽车槽车标准 HG/T5-1471-82改为HG/T3143-1982仍有效。 GB18564-2001 汽车运输液体危险货物常压容器罐体通用技术条件 GB/T18443.15-2001 低温绝热压力容器试验方法 JB/T4780-2002 液化天然气罐式集装箱 GB/T1413-1998 系列1集装箱 分类、尺寸和额定质量 GB/T1835-1995 集装箱角件的技术条件 GB/T1896-1997 集装箱代码、识别和标记 GB/T16563-1996 系列1 液体气体及加压干散货罐式集装箱技 术要求和试验方法 中国船级社 集装箱检验规范(1999) 中国船级社 材料与焊接规范(1998) 国际海事组织 国际海运危险货物规则(2000) 国际海事组织 1972年国际集装箱安全公约(1992) 国际铁路联盟 国际铁路危险货物运输规则(1999) BS EN1160-1997 液化天然气设备与安装 铁道部运输局 运装货车2000285号 液化气体铁道罐车设计制 造管理暂行规定,22,2)压力容器制造许可证和ISO9000质量认证的关系如下图3-5 法规标准为基础的制造许可证和以ISO9000质量管理标准为基础的“质量体系认证”是整个“质量认证”相辅相成的两个方面。“质量认证”是一种手段,其根本目的是加强企业管理和提高产品质量,并从“恪守法律法规”和“质量、价格(成本和效率)、交货期、以顾客需求和满意为中心的服务”等方面全方位不断增强企业市场竞争的活力,是,是,建立保持质量管理体系的基础,产品符合技术法规 产品标准的保证,图3-5 压力容器制造许可证和ISO9000质量认证的关系,23,二种认证的区别,24,ISO 主席埃伯哈默尔曼先生说:“搞认证的公司每天都在用法规和标准挣钱”。又说:“ISO考虑到企业的利益,致力于减轻企业的负担,同时又要让企业在世界贸易体系中行动起来,计划将ISO9000与ISO14000环境管理系列标准合并实施(绿色产品),即企业同时采用两套标准,但都是同一认证,一次性的审核和一次性发证书。”还有ISO18000职业安全卫生系列标准,25,四、压力容器制造(设计)质量体系的建立和运行,1 质量管理术语和定义 (1)质量(品质) quality 一组固有特性满足要求的程度 (2)质量管理 quality management (QM) 在质量方面指挥和控制组织的协调的活动 (3)质量保证 quality assurance (QA) 质量管理的一部分,致力于提供质量要求会得到满足的信任 (4)质量控制 quality control (QC) 质量管理的一部分,致力于满足质量要求 (5)质量管理体系 quality management system (QMS) 在质量方面指挥和控制组织的管理体系 (6)质量手册 quality manual 规定组织质量管理体系的文件,26,7)合格(符合) conformity 满足要求 (8)不合格(不符合) nonconformity 未满足要求 (9)质量投诉 claim 客户申诉或申诉索赔,即中国习惯所称“外部质量信息反馈”。 (10)缺陷 defect 未满足与预期或规定用途有关的要求 注1:区分缺陷与不合格的概念是重要的,这是因为其中有法 律内涵,特别是与产品责任问题有关。因此,术语“缺陷” 应慎用。 注2:顾客希望的预期用途可能受供方信息的内容的影响,如所 提供的操作或维护说明。是指未满足其中特定的(与预期 或规定用途有关的)要求,它是一种特定范围内的“不合格 ”,往往涉及产品责任,有法律内涵,故应慎用。 (11)返工 rework 为使不合格产品符合要求而对其所采取的措施,27,12)返修 repair 为使不合格产品满足预期用途而对其所采取的措施 注:1. 返修包括对以前是合格的产品,为重新使用所采取 的修复措施,如作为维修的一部分。 2. 返修与返工不同,返修可影响或改变不合格产品的 某些部分。 (返修是指不合格品经再次加工后,不合格的程度有所减 轻,能够回用,但仍未达到规定的要求,属于不合格品。 习惯用的“焊缝返修”今后应改为“焊缝返工”。“返修”应慎用。) (13) 报废 scrap 为避免不合格产品原有的预期用途而对其所采取的措施 (14) 让步 concession 对使用或放行不符合规定要求的产品的许可 (15) 偏离许可 deviation permit 产品实现前,偏离原规定要求的许可 (16) CQE Chief Quality Engineer 总质量师(可称“质量保证工程师”;QAE Quality Assurance Engineer 总质量师,相当GB/T19001-2000 idt ISO9000:2000质 量管理体系要求标准中的管理者代表,28,17)关于缺欠与缺陷的区别,图4-1 质量标准示意图(IIW-V,29,美国焊接学会AWS A3.0术语与定义中,分别给出了定义: 缺欠(imperfection Discontinuity)焊接结构上出现的不连续,诸如材料或产品中存在的力学性能、冶金性能、物理性能、化学性能上的不均匀性。“缺欠”不一定是“缺陷” 缺陷(defect)一种或多种不连续或缺欠,按其特性或累加效果,使零件或产品不符合所提出的最低合用要求。“缺陷”标志着判废。 根据上述定义,缺陷是必须予以清除或修补的,是意味着不合格,所以要慎重地使用“缺陷”这个词,工程界已开始用“缺欠”来代替“缺陷”一词。 缺欠(imperfection)泛指在质量上偏离技术规范要求的一切不连续性、不完善性、不健全性、不均匀性等的总称。 “缺欠”不一定是“缺陷”。按照危害情况和合用原则,可将缺欠分为三类: A)正常的,难于消除的,可忽略不计的缺欠; B)不希望存在且无害的缺欠(称为“伤”flaw) C)不能否定的有损质量而又不能满足产品最低使用要求的缺欠, (这时应称为“缺陷”,30,2 质量管理思想、理论、原则和方法 (1)质量管理八项原则:以顾客为中心;领导作用;全员 参与;过程方法;系统管理方法;持续改进;以 事实为决策依据;互利的供方关系。 (2)质量管理体系(QMS)十二项基础(八项原则的应用和其他 问题的说明) QMS的理论说明;QMS要求与产品要求(对产品没有任何 要求);QMS方法;过程方法;质量方针和质量目标; 最高管理者的作用;文件;质量管理体系评价; 持续改进; 统计技术的作用; QMS与其他管理体系的 关注点; QMS与优秀模式之间的关系,31,3 压力容器制造(设计)质量体系的建立(有章可循) (1)世界上八种质量认证方法中最复杂、要求最严的第五种认证 方法制造许可证(市场准入证)和强制的产品质量监督 检验制度。ISO9000是适用各行业的质量管理标准,但是仅 有质量管理体系要求,对产品没有任何具体要求,这要靠法 规标准、合同协议作出规定。 (2)22号令附件194号文“制造许可条件”明确规定了17项质量管 理体系要素 管理职责; 质量体系; 文件和资料控制; 设计 控制; 采购与材料控制; 工艺控制; 焊接控制; 热处理控制;无损推测控制; 理化检验控制; 压 力试验控制; 其它检验控制; 计量与设备控制; 不合 格品控制; 质量改进; 人员培训; 执行中国压力容器 制造许可制度的规定。压力容器制造(设计)单位的质量 方针应首选“恪守法规标准,持续改进,让客户满意,32,中国加入WTO后,消除内外有别的统一国民待遇是22号令出台的背景。总起来说过去对国内要求严于国外:国内许可级别细;国内基本条件严;国内审查内容和要求严;许可证有效期境外四年,国内五年,每20年境外比国内要多进行一起换证复查;境外收费标准高。 (3)质量管理链 质量管理体系质量控制系统 质量控制环节 质量控制(要)点(E/I、R、H、W)层层展开的系统管理方法。 (4)授权任命质量保证工程师,建立质量体系组织、协调、监督、检查的质量管理中心机构(质管办、质保部) (5)授权任命设计、工艺、材料、焊接、理化(金相)、热处理、无损检测、压力试验、最终检验。质控系统主要责任人员(锅炉有标准化、计量设备、质管各单位可按具体情况增设,但不得少于八名)在质量保证工程师的领导下有充分明确对本系统、环节、控制(要)点负责的职责,33,6)制订“质量手册”等一整套管理文件,有章可循,统一思想,统一方法,统一步调,规范人们的质量行为和活动。 质量手册的格式和要点 封面 文件号 版次修订号 受控本非受控本 编号持有人 批准页 厂长(经理) 发布实施日期 授权任命名单送发证单位(要抄送有关安全监察和监督检验) 前言 企业特点简介 目录 修订状态 质量方针和质量目标(主要是22号令、194号文中(1)“执行中国压力容器制造许可制度的规定”和对客户的公开承诺) 质量手册正文目录、质控程序图(见教材附录BL,34,35,附录A压力容器制造(设计)全过程质量控制程序图(4-2,执行中国锅炉压力容器制造许可制度的规定,管理职责,质量体系,文件和资料控制,人员教育培训,质量 改进,设计控制,工艺控制,焊接控制 (焊工资格、工艺评定、焊接工艺与设备,材料控制 (含焊接材料,压力容器 制造过程与设备 (焊接、热处理等,检验控制,压力试验,无损检测,计量与理化金相试验,不合格品控制,客户/市场,监督检验,产品实现,输入,输出,输出,输入,图4-2,36,质量手册每章正文的格式和目录,37,程序文件 参照: GB/T15496-2003 企业标准体系 要求 GB/T15497-2003 企业标准体系 技术标准体系 GB/T15498-2003 企业标准体系 管理和工作标准 GB/T19273-2003 企业标准体系 评价与改进 程序文件有:管理标准(制度)、技术标准(通用工艺 守则或规程)、质量职能分配表/工作标准、记录报 告、适用的现行法规标准目录、企业资源条件总览。 (备有文件总/分目录,以便检索,38,压力容器制造(设计)质量体系主要质量职能分配一览表,39,40,建立文件化质量体系的名言荟萃 写文件、订计划的“5W1H”方法 Why(原因) 为什么有必要? What(目的) 应该做些什么? 为什么应该那样做? When(时间) 应该在什么时候做? 为什么应该在那个时候做? Where(地点) 应该在什么地方做? 为什么应该在那里做? Who(人物) 应该由谁做? 为什么应该由那个人做? How(方法) 应该怎么做? 为什么应该那样做? 质量体系建立和运行的六句话 确定应该做的事; 写下应该做的事; 做好定下的事; 记录做了的事; 检查做了的事; 纠正做错误的事,41,5M1E的管理对象 人(Man)、机(Machine)、料(Material)、法(Method)、 测(Measurement)、环(Environment) P(plan)(计划)、D(Do)(实施)、C(Check)(检查)、A(Action)(改进,A,C,D,P,改进,检查,质量 计划,实施,A,C,D,P,改进,检查 验证,不合格纠正措施,实施,A,C,D,P,改进,检查 验证,潜在不合格预防措施,实施,持续改进、与时俱进 人无我有、人有我优、人优我新,42,孙子兵法孙子以兵法试诸妇人见吴王 申令不熟、约束不明、将之罪也;既已明而不如法,吏士之罪。 压力容器制造(设计)单位都有“恪守法律法规、满足客户要求” 的质量方针和质量目标,这是向社会所作的公开承诺。要实现这 个承诺就是靠质量体系的建立和运行,即“有章可循,照章办事”。 为了在激烈的市场竞争中立于不败之地,就要贯彻“持续改进,与时 俱进”。 压力容器制造(设计),质量体系只有一个,对各种文件进行协调 的方法是兼容一般(共性),单列特殊(个性),(书架、菜单、 中药铺原理)以利实施,防止混乱,43,中国压力容器制造(设计)质量体系六个特点 采用世界上最复杂,要求最严的第五种质量认证方法,即实行 制造资格许可证制度和产品安全性能强制监督检验制度; 有一整套严实的法规标准对设计、制造、安装、使用、检验、 修理、改造七个环节进行全方位的安全监察和监督检验; 建立由质量保证工程师领导的各专业责任工程师为核心的安全 质量技术责任制进行自我控制; 有明确的资格审查实施细则; 采用计算机简明清晰质量控制程序图; 有完整的记录报告(样表)作为质量体系运转中流通传递的凭证,44,4 压力容器制造(设计)质量体系的运行(照章办事) (1) 全员宣传、教育、培训、指导、考核、贯彻实施、监督检查; (2) 定期质量分析、质量审核、管理评审、纠正/预防措施、持续改进; (3)质量体系运行图(有效性和可追溯性,4) 评价质量体系运行有效性的标志(见教材,45,五、压力容器制造(设计)质量控制系统、控制环节、控制(要)点,1 教材第三章第十三章总的结构 (1)责任工程师的职责和条件 (2)质量控制系统的建立和运行 (3)控制程序(流程)图,控制环节、控制(要)点 (4)法规标准和专业知识(课后复习) (5)考核试题(课后练习) 2 质量管理体系、质量控制系统、环节、控制(要)点的术语定义 (1)质量管理体系:在质量方面指挥和控制组织的管理体系,由 17/18个质量管理体系要素组成,46,2)质量控制系统:相互关联或相互作用的一组要素,如设计控 制系统、焊接控制系统等。 (3)过程:一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动。 (4)质量控制环节:组成质量控制系统的多个过程中需要重点控 制的过程,如设计条件、焊接工艺评定等。 (5)质量控制(要)点:质量控制环节中需要重点控制的活动, 有别广义质量控制点。 (6)广义质量控制点:有关质量特性中需重点把握的关键项或经 常发生问题的工序所设的控制点。 同时必须具备三个条件 要有作业指导书; 要有控制图表; 要有实测数据,且反馈到控制图表,判定合格与否。 (7)检验点E(Examination Point):工厂自主检查,也称第一 方检查。 (8)检查点I(Inspection Point):第二或第三方的检验,47,9)审阅点R(Review Point)/审核点(Audit Point) (10)见证点W(Witness Point ) (11)停止检查点H(Hold Point) (12)确认(Validafion) (13)认可(Approve) 3 各质量控制系统建立和运行的一般程序 (1)基础是: 质量管理八项原则; 质量管理体系十二项基础; 第五种质量认证方法; 质量管理体系17/18项要素。 (2)根据质量保证工程师的提名,厂长(经理)授权任命主要质 量控制系统的责任工程师并建立相应的组织机构。 (3)充分明确责任工程师的职责和条件。 (4)在质量保证工程师的领导下,归口一或二个管理要素,编制 质量控制系统、环节、控制(要)点质量手册的一或二章 及相关的程序文件和记录报告等,以统一思想、统一方法、 规范行为(有章可循,48,5)对本系统相关人员进行法规标准、专业知识、质量手册和程 序文件的教育培训考核、指导贯彻实施方法(照章办事)。 (6)监督检查验证经验教训,不断完善质量控制系统、环节、控 制(要)点。 (7)正确处理和解决不合格问题是质量管理体系成熟的体现,贯 彻持续改进。 (8)满足法规专项条件所规定的资源条件。 4 关于执行中国锅炉压力容器制造许可制度的规定 对境外企业、境内外资企业,质量方针必不可少的一条是“恪守中国锅炉压力容器的法律法规”的承诺,以示尊重中国主权和民族尊严。当然国内企业更要“恪守法律法规”,自珍自爱。 质量方针和质量目标是每个单位向客户/社会所作的公开承诺。如何确保承诺的兑现,首先要用文字作出规定,这叫“有章可循”,然后“照章办事”(言必信、信必行、行必果)并提供证实的记录报告(“眼见为实”),还要进行严格的监督、检查、验证,对不完善的事项要持续改进,其最终目的是:“以质量管理为中心,强化单位的经营管理体系,持续满足法规标准和客户的要求及更高的满意,49,5 22号令194号文中“管理职责”的要点: (1)管理承诺:建立和实施质量管理体系、贯彻法律法规、发布 品质方针、策划品质目标、进行管理评审、确保所需资源。 (2)以顾客为关注焦点、满足顾客需要和期望。 (3)发布“质量方针”、为全员理解、贯彻、实施。 (4)策划“质量目标”、自上而下分解到各职能部门和管理层次, 每月进行考核。 (5)建立相应组织结构、规定职责、权限和相互关系、授权管理 者代表、明确质量职能分配表。 (6)每年进行一次管理评审。 6 建立并实施质量管理体系的要点: (1)质量管理体系包括:管理职责、资源管理、产品实现、测量 分析和改进。 (2)质量管理体系文件包括:质量方针和质量目标、质量手册、 程序文件(管理标准、技术标准、工作标准)、记录报告、 资源汇总、法规标准目录等,50,3)“输入 资源活动转化 输出”过程方法的运行和控制、监 视、测量分析改进。 (4)外包过程的有效控制。 7 文件和资料控制的要点: (1)文件和资料目录 质量方针和质量目标及说明。 质量手册是企业高层次指令性文件,由最高管理者批准发 布,全员遵照执行。 程序文件(管理标准、技术标准、工作标准)。 其他文件(法规标准目录、资源汇总)。 记录报告(含电子媒体等)。 (2)受控文件的编写、审核、会签、批准、印刷、编号、标识、 发放登记、更改、使用、复制、归档、回收、作废、销毁等 由质保部门归口管理。 (3)法规标准、顾客设计文件、技术条件等外来文件的识别和控 制及使用,51,4)质量记录报告是质量管理体系有效运行的凭证。 记录要真实、客观、完整、清晰、规范、便于检索查阅,对标识、收集、编目、保管(防潮、防变质、防丢失)、保存期等作出规定。 8 教育培训(人力资源,以人为本,企业成功之本)(194号文第42条) (1)教育部门要识别、配置、培训、教育和管理,使各岗位员工能胜 任本职工作,保证品质方针和目标的实现,QS有效运行并持续改进。 (2)制订年度教育培训计划,内容:新员工上岗前、换岗前、外派、质 量技术、法规标准、法定持证上岗(焊工、NDE、QAE、焊接与NDE 责任工程师、理化操作等执行验证、管理人员培训规定)。 (3)组织实施培训、评价或考核、保存记录建立档案。 (4)总结报告,52,9 不合格控制和纠正措施防止不合格品非预期使用和交付(194号文第40条(一)(二)。 (1)不合格的标识、记录、隔离、原因分析、落实责任、处理意见, 进行返工或返修。 (2)不合格返工或返修的工艺(作业指导书)及验证要求。 (3)发生交付或开始使用后的不合格,应立即采取相应措施处理。 (4)保存不合格处理记录。 10 质量改进(194号文第41条(一)(三) (1)范围:(1)产品符合性;(2)QMS的有效性;(3)增强顾客 满意。 (2)顾客满意度调查。 (3)企业内部不合格处理和纠正措施,定期内部审核。 (4)生产全过程各工序的监视和测量。 (5)产品的监视和测量。 (6)运用统计技术和方法进行分析。 (7)制订纠正措施、预防措施、内外部审核等进行持续改进,53,11 设计质量控制系统质量的第一步始于设计 (1)设计责任工程师的职责和条件(见教材)。 (2)设计、校核、审核、审定(批准)人员岗位职责(见教材)。 (3)设计工作程序:设计条件;方案设计;施工图设计。 (4)十九项设计管理制度和记录报告(协会新出版本)。 (5)设计质量控制系统控制程序图(附录B)。 (6)记录报告:设计校审记录;设计质量评定卡;设计任 务书;设计条件修改书;设计文件签署表;设计文 件标准化审查记录表;设计文件更改通知单;容器设 计条件图;换热器设计条件图;塔器设计条件图; 搅拌容器设计条件图; 其他,54,12 材料质量控制系统 如果说半导体是计算机之母的话,那么材料是压力容器之母。常识所知,“好刀出自好钢”、“巧妇难做无米之炊”。 (1)材料责任工程师的职责和条件(见教材) (2)材料质量控制系统控制程序图(附录C) (3)控制环节:采购订货;验收复验入库;材料保管; 材料代用;材料发放;材料使用(标记和标记移植)等。 (4)控制(要)点: 供方的评审;验收复验;代用;标记和移植等。 (5)程序文件: 供方评审规定; 原材料(板、管、锻、螺)采购、验收复验、保管、代用、 发放、回收、标记管理规定/验收技术要求; 焊接材料(焊条、焊丝、焊剂、气体)(同); 外协/外购件/安全附件(同) 标记和位置及移植规定(内容:指令号、材料代号、规格 (厚度)、焊工、NDE、检验确认等,55,6)记录报告: 容规产品主要受压元件使用材料一览表(含焊接材料); 受压元件(锻件)产品质量证明书/合格证/质量检验报告; 受压元件(封头)产品质量证明书/合格证/质量检验报告; 供方评审记录/合格供方名单; 材料申请/采购/运送单,焊材库温湿度烘焙记录; 材料入库/领用发放/退库记录; 原材料/焊材检验或复验审批记录报告; 材料代用申请单; (7)其他。 13 焊接质量控制系统 (1)职责和条件; (2)带控点程序图(附录D,56,57,5)程序文件 焊工培训考试规定; 焊工考绩档案规定; 焊接工艺评定规则; 焊缝编号标记与工艺编制规定; 焊材管理规定; 焊接设备管理; 焊接试板制备与检试验; 施焊工艺纪律、禁焊条件、监督检查; 焊缝返修控制; 通用焊接工艺规程(不同焊接方法、不同母材与焊接材料)。 (6)记录报告 容规产品焊接试板力学和弯曲性能检验报告; 考规焊工考试记录表; 已有焊工资格表; WPQ(特殊项); 焊工焊接质量考绩表,58,焊接工艺评定任务书; 焊接性能试验记录报告; WPS; 焊接工艺评定试验记录; 焊工、工艺评定试件交检通知; PQR; WPS/PQR汇总表; 焊接工艺卡; 施焊记录卡; 焊接工艺纪律检查试板组批编号表; 焊缝返修工艺和记录报告; 焊接材料温湿度记录; 焊接材料烘焙记录; 焊接材料领退记录。 (7)其他,59,14 工艺质量控制系统 (1)职责和条件 (2)程序图(附录E) (5)程序文件: 工艺管理制度; 生产(工序)管理制度(PFC的流转、实施、反馈、标识、 记录报告等工艺控制); 通用工艺规程(守则); 通用工艺纪律规定,60,6)记录报告 工艺审图记录; 零件明细表; PFC; 工序流转卡; 切割排版图; 各种工艺卡。 (7)其他。 15 无损检测质量控制系统 (1)职责和条件; (2)程序图(附录F,61,5)程序文件: 无损检测管理办法; 无损检测人员培训考核和持证上岗控制程序; 无损检测委托管理制度; 无损检测仪器的使用、维护及周检制度; 无损检测方法的通用工艺守则(规程); 无损检测档案资料管理办法,62,无损检测安全操作规程/安全防护; 无损检测分包管理规定; 底片质量控制办法 ; 无损检测专用工艺规程; 无损检测工艺卡编制; 超声波测厚操作规定。 (6)记录报告: 容规焊缝RT检测报告; 容规焊缝UT检测报告; 容规焊缝PT检测报告; 容规焊缝MT检测报告; 钢板、锻件UT检测报告; 焊缝射线检测底片评定表; 无损检测人员名单和履历表; RT、UT、PT、MT专用工艺卡; 无损检测综合报告,63,无损检测部位图; 无损检测任务单; 焊缝返修通知单; 无损检测合格通知单。 (7)其他。 16 检验质量控制系统 (1)职责和条件; (2)程序图(附录G,64,5)程序文件: 检验计划、检验工艺管理; 工序检验管理; 成品检验管理; 检验记录报告管理; 通用检验工艺规程(守则); 专用检验工艺规程(守则)。 (6)记录报告: 材料、焊材、下料、封头、筒体、锻件、机加工、管子、 安全附件、多层包扎、接管开孔补强、焊接、组装、热处理、 酸洗钝化、外观质量、标识、检验状态、不合格、最终原 始记录; 容规压力容器产品质量证明书; 容规产品合格证; 容规产品技术特性; 容规压力容器外观及几何尺寸检验报告; 容规产品制造变更报告; 容规压力容器产品铭牌和注册铭牌; 容规换热容器产品铭牌和注册铭牌。 (7)其他,65,17 理化质量控制系统 (1)职责和条件; (2)程序图(附录H) (5)程序文件: 理化试验委托管理制度; 理化试验原始记录与报告管理制度; 化学试剂的采购与保管制度; 试样管理制度; 标准溶液配制及分析用水管理制度; 技术资料管理制度; 仪器、设备使用、维护管理制度,66,理化试验人员培训、考核管理制度; 内部质量审核管理制度; 分包管理制度; 理化金相试验通用工艺守则; 理化金相试验安全操作规程。 (6)记录报告 理化试验委托单; 化学分析和力学性能试验报告; 金相分析报告(金相很重要,常有仲裁性作用); 硬度试验报告; 晶间腐蚀试验报告。 (7)其他,67,18 热处理质量控制系统 (1)职责和条件; (2)程序图(附录I) (3)控制环节: 热处理方案、工艺; 热处理设备与测温系统及准备(含配炉方法); 热处理过程与监视; 热处理记录报告; 热处理分包评审与控制(高压容器专项条件不得分包)。 (4)控制(要)点: 工艺审核(N必需带验证试板); 工艺更改; GB9452-88 “热处理炉有效加热区测定方法”; 记录报告审核/分包记录报告审核,68,5)程序文件: 热处理工艺的编制、审核、发放、更改、标识、回收等 规定; 热处理炉有效加热区测定方法; 热处理专用工艺的编制、审核、发放、更改、标识、回 收等规定; 分包方的评审方法、记录报告、质量控制规定,69,6)记录报告 容规热处理检验报告; 热处理工艺卡; 热处理操作记录卡; 热处理自动时间温度记录的标识; 热处理炉有效加热区测定报告。 (7)其他。 19 计量质量控制系统 检定和校准的比较(Metrological Verification&Calibration) 检定是为了评定计量器具计量特性,确定其是否符合法定要求所进行的全部工作。校准是在规定的条件下,为确定计量器具示值误差的一组操作。 检定具有法制性,是政府执法行为;校准不具法制性,是企业自愿行为。检定依据检定规程,该规程分国家、地区、部门三种;校准依据校准规范,也可依据检定规程等,国家、地区、部门,70,企业均可制订校准规范。检定全面确定计量特性,判断计量器具是否合格;校准仅确定计量器具示值误差,不判别其合格性。对合格计量器具,检定出具检定证书(合格级别),对不合格的发出检定结果通知书;校准出具校准证书,给出示值误差值和校准不确定度。检定是法制计量要求,计划经济体制下较多采用;校准是技术计量要求,市场经济体制下较多采用。 (1)职责和条件; (2)程序图(附录J,71,5)程序文件: 领导和有关人员教育培训制度; 计量管理机构和人员岗位责任; 计量器具采购、入库和流转制度; 计量器具周期检定(或溯源)制度; 计量器具配备、维护保养检修制度; 计量原始数据统计报表和证书标志管理制度; 计量检定室工作制度; 计量技术档案和资料保管制度; 计量人员的任用和奖励制度; 计量器具委托法定机构检定/校准管理制度。 (6)记录报告: 原始记录和台帐; 周期检定/校准计划表; 检定/校准证书; 检定/校准标志。 (7)其他,72,20 设备质量控制系统 (1)职责和条件; (2)程序图(附录K); (5)程序文件: 各种设备安全技术操作规程; 各种设备维护保养规程; 设备大、中、小修管理制度; 设备更新改造管理制度; 设备事故处理规定,73,6)记录报告 台帐; 卡片; 操作记录; 维护保养记录; 修理记录; 更新改造记录; 事故报告; 设备履历表。 (7)其他 21 压力试验质量控制系统 (1)职责和条件; (2)程序图(附录L,74,5)程序文件: 压力试验工艺规程(守则); 专用压力试验工艺规程; (6)记录报告: 容规压力试验检验报告(水压、气压、气密性); 安全阀调试记录; 最终检验记录。 (7)其他,75,六、压力容器制造(设计)质量体系的保持和完善,1 协会总结了近五年一百多个压力容器制造(设计) 单位换证审查中发现的125个案例。其分布如下: (1)质量管理 1-10 8% (2)设计 11-32 17.6% (3)材料 33-38 4.8% (4)工艺 39-45 5.6% (5)理化 46-61 12.8% (6)检验 62-74 10.4% (7)NDE 75-87 10.4% (8)焊接 88-107 16.8% (9)热处理 108-114 5.6% (10)计量 115-122 5.6% (11)设备 123-125 2.4% 宝贵的经验教训,“他山之石可以攻玉,76,77,2 四年一度的换证工作是评价一个企业四年来质量管 理的结果。质量管理是安全的基础,安全是质量管 理的最终体现,是质量保证工程师和责任工程师的 一项基础工作。 3 换证审查一般的准备工作 (1)有效的质量管理组织机构、体系、人员; (2)完整正确可操作的质量管理文件(手册、管理标准、工作标 准与部门及体系人员职能分配表、企业技术标准通用工 艺规程或守则、样品表格汇总、压力容器现行法律、法规、 标准目录、企业必备资源基本情况汇总、文件总目录); (3)质量管理体系运行正常、记录报告齐全、产品安全质量受控、 持久、稳定,并可追溯; (4)四年来产品出厂档案与清单; (5)四年来内外部质量信息反馈与处理结果; (6)“质量管理始于教育、终于教育”,法规标准宣贯、教育培训 工作、标准、设计、工艺、材料、理化金相、焊接、热处理、 无损检测、检
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