出口压力容器制造的检验控制

CFHI 2010 年 第 4 期 （总 136 期 ） 企业管理 CFHI TECHNOLOGY 摘要：介绍 ASME U、U2 标准证书对出口压力容器产品质量控制要求及实施方法，重点介绍焊接工艺流程图以及 过程控制表的制作要点。 关键词：ASME U 证书、U2 证书；检验；流程图；过程控制表 中图分类号：F273.2文献标识码：B文章编号：1673-3355 （ 2010 ） 04-0020-03 Inspection control of exported pressure vessel during fabricationMiao Decheng, Yang Tao Abstract: The paper introduces the requirement and practice of product quality control of exported pressure vessel during fabrication using ASME U inspection; flow chart; process control table 出口压力容器制造的检验控制 苗得成 1，杨 涛 2 一重公司在国内锻件压力容器制造中，已积 累了丰富的制造经验，在市场竞争激烈的今天， 一重公司凭借在 1997 年就取得的国际认可的 ASME U U2 锅炉和压力容器制造资质。从 2006 年 开始，先后接到印度和伊朗多个项目的订单，由 于在产品制造过程中检验和试验的控制方法与国 内产品制造活动的控制方法之间存在诸多的不同， 按 容规 生产和制造压力容器产品与按 ASME U U2 质量控制要求生产且给国外用户供货的压力容 器产品，其二者之间存在较大的差异。 1出口产品制造的质量控制要求 （ 1 ） 国内现有质量控制的缺点 在国内压力容器制造中，各专业岗位操作人 员的生产制造活动均按技术部门编制的工艺文件 进行。没有对产品制造全过程的质量控制形成详 细文件并记录的要求。其不足之处在于容易产生 工序衔接不当等情况，导致各种质量问题的发生， 使生产过程变得复杂，生产技术人员必须跟班协 调生产。 （ 2 ） ASME 质量控制特点 对于按照 ASME U、U2 钢印制造的压力容器， 必须使用“过程控制表”进行控制，同时还必须接 受 AIA 授权检验机构的 AI 授权检验师对产品检验 和试验的文件进行审查和确认。这给 QC 质量控制 工作带来很多问题，首先是 QC 人员在制造过程开 始前，须根据工艺部门的制造工艺编制“过程控制 表” ，且“过程控制表”在生产制造过程中应与产 品的工艺始终保持一致。另外，在压力容器的生产 过程中必须通过 QA 质量保证对产品制造过程中的 节点进行共同见证，以保证产品制造的实物质量符 合 ASME U、U2 质量控制体系要求。而且，在按 照 ASME 标准开展工作时，还应严格按照 ASM U、 U2 质量控制手册的要求进行质量控制工作。 在压力容器制造过程中，机械加工操作人员生 产过程的实现是按图纸要求进行机械加工工作；焊 接操作人员生产过程的实现是根据焊接工艺流程 图、WPS 焊接工艺规程和 JIC 焊缝识别卡进行焊接 操作的，这就要求各专业岗位的操作人员不仅要有 一定的操作技能，而且还要有更丰富的理论知识， 以减少或避免因技术条件的转换而产生的技术要求 1. 中国第一重型机械集团公司核电石化事业部助理工程师，辽宁大连116113 2. 中国第一重型机械集团公司核电石化事业部工程师，辽宁大连116113 10.3969/j.issn.1673-3355.2010.04.020 59 2010 年 第 4 期 （总 136 期 ） CFHI 一重技术企业管理 缺失。 焊接工序是压力容器制造的核心，它直接决定 了压力容器的使用寿命及其安全性。笔者自第一台 出口产品至今，已完成 9 台出口印度的 ASME U2 钢印压力容器产品的质控工作。与国内压力容器质 量控制流程相比较，ASME 标准对工艺及工序的执 行控制更为严格，其紧密结合 ASME 质量体系， 采取了国内压力容器质量控制所没有的控制方法， 值得我们借鉴。 2出口产品质量控制实现 （ 1 ） 焊接工艺流程图 （ PFC ） 执行 ASME 标准的压力容器在进行焊接之前， 除了要有完善的 PQR 焊接工艺评定报告、WPS 及 合格的焊工之外，焊接工程师还应编制焊接工艺流 程图来表示所有制造过程，包括根据图纸、相关的 规范章节和用户要求进行的必要检验和试验。该流 程图详细列出从部件堆焊到出厂所有生产及检验工 序，整个制造流程一目了然，涵盖压力容器产品制 造全过程；质量检验人员可根据流程图对各生产工 序的加工质量进行检验，车间生产负责人可根据流 程图安排生产。 焊接工艺流程图的使用，使生产制造、检验试 验等各项工作内容清楚，层次分明，生产计划的安 排更加方便合理，各检验点控制工作的效率也大大 提高，是一重今后压力容器生产制造工作中值得借 鉴的管理手段。 （ 2 ） 过程控制表 （ COL ） 出口压力容器在焊接之前，由质量检验工程师 根据焊接工艺流程图、图纸、WPS 及程序文件编 制过程控制表。在过程控制表上应列出所要求的全 部检查、检验工作内容和试验点，并且应预留出供 操作者、检查员和 AI 在鉴定上述质量活动时的签 字栏和日期栏。该过程控制表中包括有 ASME 授 权驻厂检验师 （ AI ） 的过程控制点，即审查点 R、 见证点 W、停止点 H。审查点 R 只提供相应报告 或记录供审查，见证点 W 及停止点 H 需要质量检 验人员及 AI 现场见证，且该道工序检验合格后必 须由操作者、检验人员及 AI 全部签字认可后方能 进入到下序。下面以首台出口印度的 B16 焊缝焊 接“过程控制表”为例，说明过程控制表对产品质 量控制的有效性。 该环焊缝“过程控制表”的质量检验工序如下： 组焊件的确认 TPI （TPI：Third Purchase Inspector 第三方监 制 ） 及 AI 选为“W”点，该工序主要检验组装成 B16 环焊缝的两个筒节的标识是否正确，外观质量 是否符合要求； 焊接工艺规程 WPS 的确认 TPI 及 AI 选为“W”点，该工序主要检验所用 WPS 是否正确； 组装及外观质量检查 TPI 及 AI 选为“W”点，该工序主要检验组 装焊缝的错边量、坡口间隙及组装方位是否符合要 求。 以下工序为焊接及 NDE 无损检验工序，在此 不便一一列举。但是每一工序都必须有签字认可， 若有第三方监造及 AI 选点的工序，则必须有 TPI 及 AI 签字认可后才能进行下序工作。如果某一工 序被判定为不合格，检查员将发出 NCR 不符合项 报告，并在该工序备注栏标注 NCR 编号。对不符 合项的返修工序要重新编制返修过程控制表，并记 录每一返修工序的检验情况。 由此可见“过程控制表”是压力容器产品在制 造、生产和供货各阶段保持可跟踪性的文件。使用 “过程控制表”不但能记录每一生产工序的质量控 制情况，还能避免漏序及漏检情况的发生，对质量 问题还能够及时发现，防止把上道工序缺陷带到下 序，有效地控制了产品质量，如国内某压力容器产 品在生产制造过程中，其内件的支承部分本应在最 终热处理前完成装焊工作，由于当时工期要求紧导 致发生漏序，直到水压试验前进行检验时才发现该 容器的内件没有装焊完成，结果造成返工，这不但 没有加快生产进度，反而增加了制造成本，影响了 按期交货。如果有过程控制表并能认真执行，就可 以在很大程度上避免这样问题的发生。在以往国内 压力容器制造过程中，检验及试验的控制是根据技 术和工艺部门等相关文件的要求进行的，如果在国 内压力容器生产制造过程中能够使用“过程控制 表” ，在产品制造过程中不但加强了对产品制造的 质量控制，同时也能避免漏检和漏序问题的发生。 （ 3 ） 焊缝识别卡 （ JIC ） 出口压力容器实现质量控制的另一特点就是采 用“焊缝识别卡” 。在焊接制造之前，焊接工程师 应该根据焊接控制程序编制“焊缝识别卡” 。 在 “焊缝识别卡”上列出产品焊缝布置图，并逐一列 出所有焊缝及每条焊缝所对应的焊接工艺规程 60 CFHI 2010 年 第 4 期 （总 136 期 ） 企业管理 CFHI TECHNOLOGY （WPS ） 和焊接工艺卡 （WI ）。从“焊缝识别卡” 上可以看出每条焊缝所采用的工艺规范，非常清晰 明了。 “焊缝识别卡”的应用使焊缝所采用的工艺规 范具有了更强的可追溯性，避免由于错用工艺规范 而导致质量问题的发生。工段长可根据“焊缝识别 卡”向焊工或焊接操作工快速提供适用的 WPS 及 WI，检验人员也能快速准确的翻阅焊缝相应的工 艺规范。当然“焊缝识别卡”也适用于母材部件的 防腐层堆焊。 （ 4 ） 焊工及焊接操作工的管理 焊接是压力容器的关键工序，焊接质量的关键 取决于焊工和焊接操作工的操作技能。因此压力容 器通过对焊工和焊接操作工资格的连续性的管理来 实现对压力容器产品焊接质量的控制，出口压力容 器的焊工资格的连续性控制流程如下： 当焊工和焊接操作工对某一项焊接方法连续 中断焊接操作六个月或更长，则该项焊接方法的资 格即被中止，如果焊工在六个月内没有执行某一项 焊接方法的焊接操作的话，则某一项焊接方法的所 有资格过期。为此，车间工段长应每月填写焊工资 格验证表作为资格更新的依据。在焊工资格过期 前，车间工段长应安排焊工进行该项工艺的焊接， 以保持焊工的资格不会失效。焊工评定工程师每月 审查一次记录以确保记录的准确性并保管记录。当 焊工的资格评定中的重要因素发生变化时，要重新 评定。 焊工评定工程师要根据焊工技能评定报告 （ WPQ ） 和焊接操作工技能评定报告 （ WOPQ ） 以 及焊工资格验证表编制最新合格焊工清单和合格焊 接操作工清单。焊工评定责任工程师审查并提交焊 接技术部部长进行批准。合格焊工清单应该根据相 关的规定进行控制，并发放到车间工段长，只有在 名单上的焊工才能被认定为合格人员，只有被认定 合格的焊工和焊接操作工才能被指派进行相应方法 的焊接工作。车间的工段长必须按照最新版本焊工 名单中所持有的项目资格分配焊工和焊接操作工从 事受压部件焊接工作。资格已过期的焊工在指派进 行规范制造工作前必须重新进行资格评定。 如果有充分理由置疑焊工的资格时，则焊接 工艺责任工程师、焊工评定责任工程师或授权核检 验师可以要求重新执行评定程序对焊工或焊接操作 工的资格重新评定。当焊工的能力有问题并要求重 新评定资格时，焊工要按照原来资格评定时的焊接 工艺进行资格评定。当焊工资格过期时，可按照要 求以任意厚度，位置或材料圆满焊接一个试验接头 （ 板或管 ） 的焊接工艺进行重新评定。如果重新评 定合格的话，则认可重新确立该相关工艺的任意厚 度、位置或材料的焊工资格。 在焊工完成资格评定后，焊工评定责任工程 师应向每名评定合格的焊工和焊接操作工发放唯一 的、有编号的低应力连续钢印。钢印由大写英语字 母和数字组成，并根据数字和字母顺序发放 （例 如：A1、A2、A3至 Z99 ）。焊工评定责任工程 师控制这些钢印的发放。每位焊工或焊接操作工要 在所有其施焊的永久式焊接接头或串列式焊接接头 上或旁边施加其识别编号印记。印记间隔 3 in （ 1 m ） 或较之还小的间距并确实打印印记。或者要在 焊接 （ 堆焊 ） 检查记录上记录施焊每个接头的焊工 和焊接操作工。一旦焊工离开公司，则要在至少六 个月后再重新发放此钢印。 焊工评定工程师应在