压力容器制造质量控制与监督检验

压力容器是工业生产 、科学研 究及人民生 活中广泛使用的一种 特种承压设备 。这些设备使用 的 工况介质 比较复杂 ，具 有易燃 、易 爆 、有毒等特点。在温度、压力及 腐蚀介质的综合作用下 ，导致设 备失效破坏，造成事故的发生。因 此 ，为确保压力容器的制造质量 ， 保 障设备安全运行 ，在制造 过程 中，必须加强质量控制与监督检 验，严格执行 2 0 0 3 年 3 月 1 1 日中华 人民共和国国务院令第 3 7 3号发布 特种设备安全监督条例 、国家 质 量 技 术 监 督 局 质 技 监 局 锅 发 1 9 9 9 1 1 5 4号 压力容器安全技术监 察 规 程 及 国 家质 量 监 督 检 验 检 疫总局令第 2 2 号 锅炉压力容器制 造监督管理办法 、国质检锅1 2 0 0 3 1 1 9 4号 锅炉压力容器产品安全性 压力容器制造质量控制与 监督检验 杜建明 ， 陈必阳 陆玮 秦 旭东 ( 1 江苏省特检 院泰 州分 院 江 苏靖江 2 1 4 5 0 0) ( 2 江苏民生高压容器制造有限公司江苏靖江 2 1 4 5 0 0) 【 摘 要 】压力容器制造过程中的质量控制点要求和监督检验要求。 【 关键词 】质量控制 监督检验 能监督检验规则等法规文件。根 据江苏省特检院 质量体系文件 及相关规范标准 ，结合多年 的监 督 检 验 经验 ，对 压力 容 器 制造 过 程 质 量控 制及 监 督 检 验 主 要 从 以 下几 个方 面进 行 。 1 图样 审查 ( 1 )设计总 图 ( 蓝 图 ) 上必须 有压力容器设计单位 的设计资格 印章 ( 复印章无效 ) ，确认资格有 效 。设计 资格 印章失效 的图样和 已加盖竣工 图章 的图样不得用于 制造压力容器 。注意对于第三类 中压反 应容器 和储存容器 、高压 容器 和移动式压力容器 ，应有压 力容器设计技术负责人的批 准签 字 ，同时提供强度计算书。 杜建 明 现在 江苏省特检 院泰州分 院工作 。 ( 2) 选用的材料是否符合工作 介质的参数 和性能要求。 ( 3) 选用的制造与验收标准是 否符合相应的最新版国家标准。 ( 4)压力容器类别划分是否正 确 ，技术要求 、制造条件是否正确。 ( 5) 设计 图样所选定 的无损检 测方法 、检测 比例和合格级别 ，是 否符合有关规范标准规定。 图样审查 的严谨 性 ，主要是 审 查 在设计 中对诸 多参数 的选 择 、 试验 、检验要求 、制造技术条件的 确定是否合理 、周全。产品图样审 核 后报 监检 审查 确认 。 2 材料控 制 ( 1 )在熟悉图样的技术要求和 相应的 国家标准后 ，对 图样设计 的受压元件材料进行采购 ，原材 料的验收是材料控制的重要环节。 ( 2)主要受压元件材料应有生 产厂提供 的质量证明书 ( 或复印 件 ) ，其 内容必须填写清晰 ，并有 0 0 。 0 6石油和化工设备J 67 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 非材料生产单位获得压力容器用 材时 ，质量证明书复 印件应加盖 供材单位检验公章和经办人章的 有效复印件 ，有关数据应符合材 料相应标准的规定 ( 注 ：封头 、法 兰 锻 件 、膨 胀 节 等 主要 受 压元 ( 部 )件应提供质量证明书原件 ) 。 ( 3 )按 容规 ( 第 2 5条 )等 规范和标准要求 复验 的，应有复 验报告 ，各项指标应符合相应 的 材料标准。 ( 4) 用于制造压力容器受压元 件的焊接材料 ，应按相应标准制 造 、检验和选用 ，焊 接材料必须有 质量证明书和清晰 、牢固的标记。 严格执行焊接材料验收、复验 、保 管 、烘 干 、发放和 回收制度 。( 注 ： 容规 未要求对第三类压力容器 焊材进行复验 ) 。 ( 5) 受压元件材料经检验合格 后，方可入库。入库的钢板在钢板 的一端应有材质钢印 ，至少包括 材料名称 、规格 、企业编号和企业 检验 的确认号。必须应与原始材 料证 明相符。对于不允许打钢印 的薄板 、不锈钢板 和低温容器 用 板等要用其它方法做标记。 ( 6)主要受压元件代用材料的 选用和材料 代用手续 ，应符合有 关规范和标准的要求 ，材料代用 一 般是 由企业采购部门提 出，取 得原设计单位 出具的更改批准文 件，经过设计质控 、材料质控 、工 艺质控 、焊接质控各系统责任人 会签 ，由质量工程师批准方可代 用，以便满足焊接工艺评定覆盖， 对改动的部位应 在竣工 图上做详 细记载 ，如企业有使用经验且代 用材料性 能优于被代 用材料 时 ， 68 I 石 浊 和 化 工 澄 叠 200。06 有相应的设计规格 ，由企业设计 部 门批 准代用 并承担 相应责 任 ， 同时须向原设计单位备案。 ( 7) 用于制造受压元件的材料 在切割 ( 或加工 )前应进行标记移 植 ，确保材质标记的可追踪性 ，如 卷制筒节将钢印卷人 内壁则应转 移到外表面来 ，经过机加工 的零 部件如法兰 、管板等应在端面或 外 周 围 打上 钢 印 ，封 头 压 制 成 型 前所做标记 ，压制成型后 ，要在外 壁移植 。需热处理的零部件要挂 牌 ，以免混 淆等 。 ( 8)受压元件材料在人库前需 经监 检确认符 合要求 方可人 库 ， 其中有材料人库单及材料复验报 告 。材料 在投 用前 ，应经 监检抽查 有效的材料标记 ，包括材料制造 标准代号 、材料牌号及规格 、炉 ( 批 )号 、材料 生产 单 位名 称及 检 验印章。如材料标志与质量证 明 书不完全一致 不得使用 。核 对外 购 、外协件，如管板 、法兰 、封头 等标记移植 准确无误 。对无法进 行材料标记移植 的 ，应用 简图 ( 如 不锈钢等制作的产品 ) 记录，提供 监检确认 。对 于整 台压力容器产 品 应 提 供 该 台 压 力 容 器 所 用 的 “ 主要受压元件和焊材汇总表”报 监检确认核对 ，并符合设 计图样 和工艺文件要求。 3 焊接控制 ( I )焊接是制造压力容器的重 要工艺 ，焊接质量在很大程度上 决定 了制造 质量 。焊接控制关键 点是焊接工艺评定 ，焊接工艺评 定是企 业编制焊 接工 艺的依据 。 因此 ，产 品施焊所采用的焊接工 艺必须是按有关规范和标准经焊 接 工 艺 评 定合 格 的 ，并 且 选 用 正 确。钢制压力容器的焊接工艺评 定应符合 J B 4 7 0 8 钢制压力容器焊 接工艺评定 标准的有关规定。换 热管 与管板接头的焊接接头的焊 接工艺评定应符合 G B 1 5 1 管壳式 换热器 附录 B的有关规定。对评 定未合格或未经评定的必 须经评 定合格后方可使用 。评定合格的 焊接 工艺 评定 必须 经监检 确认 。 ( 2) 压力容器中与受压元件连 接的所有焊接接头均应进行焊接 工 艺 评 定 ，根 据 合 格 和适 用 的评 定编制焊接工艺规程 ( 焊接工艺 卡 ) 来 指导焊 接生产 ，压力容器 焊 接工艺具体要求 ： 产品 的 A、B、c、D类 焊缝 应有 焊接 工艺 卡 ； 所有焊接工艺卡 的编制应 有合格的焊接工艺评定作为依据 ； 焊接工 艺卡与所选用的焊 接 工艺 评定 应 当一致 。 焊接工艺 卡编制发放前需经 监 检确 认 。 ( 3)产品焊接试板 ，也 是焊接 质量控制重要之一 ，检验其产品 焊接接头 和其他受压 元件的力学 性能和弯 曲性能 ，满足相关标准 的规范 ，符合设计要求。因此 ，必 须严格按照 容规 第 7 7 条和有关 标准、设计图样 、制造技术要求的 规定制作产品焊接试板 。监检必 须及时确认产品焊接试板 的材料 牌号与产品一致 ，并 在筒体焊缝 延长线上 同时焊接 。对以批代台 的焊接工艺规律检查试板 ，应检 查所代产品的钢号、焊接工艺、批 量及投料问隔时问应符合有关规 范和标准规定。 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m ( 4)产品施焊必须严格控制焊 接 环境 ，焊接工艺 纪律 ，施焊过程 与焊接检验等。 焊接环境。 G B 1 5 0 和J B T 4 7 0 9 等 标 准 都 对 焊 接 环境 提 出 了几 乎 完全相同的要求 ，即：a 风速的限 制 ；h 相对湿度不得 大于 9 0 ( 有 色 金属 焊接 场 地不 得 大于 8 0 ) ， 不 得 有 雨 雪影 响 ；c 气 温 不 得 过 低 ；d 不锈钢、有色金属容器应有 钢制 产 品隔离 的专 用 的焊接 场地 ， 地面应铺设橡胶等软垫 ，保持环 境 清 洁 。钛 容 器 的焊 接 环 境 还 不 得有灰尘 、烟雾 ；e 焊 接环境 必须 符合安全卫生要求。f 焊工的工作 环境 应有 足够 的光 线 。 焊接T艺 纪律 。焊工 在施焊 时 ，应 白查 自己的焊接工作是否 遵 守 工 艺纪 律 ，质 控 人 员 及 检 验 员应 检 查 焊 工 的施 焊 情 况 是 否符 合工艺规定 ，所用的焊材 、T艺参 数是否与工艺规定一致。禁止任 何 违 反工 艺 纪 律 随 意 施 焊 的错 误 行 为 。 施焊过程与检验。a 焊工应 具有要进行的焊接工作 所要求 的 有 效 期 内持 证 项 目 ，确认 焊 接 环 境符合要求 ，焊接工艺的实施条 件 ；b 焊工施焊应 严格遵守 焊接工 艺，按工艺要求施焊 ，焊材不得用 错 ，焊接电流 、电压 、焊接速度等 工艺参数应与工艺一致 。焊接检 验人员应检查焊工执行工艺纪律 情况和持证 上岗情况 ，认真做好 检查记 录及施焊 记录 。c 焊 T焊后 应按规定做 好焊工标识 ，打上焊 工 钢 印 ，对 无 法 打 钢 印 的 应 用 简 图记录焊工代号 。经焊缝外观检 验后 方可 进行 下道 工序 。 ( 5)焊缝返修控制 焊缝 返修必须编制返修 工 艺 ，经焊接责任工程师审核后依 据返修工艺进行返修 ，对焊接接 头 的同一部位 的返修次数 超过 2次 以上的返修 ，需经单位技术总负 责人批准。 返修的现场记录应详细 ，至 少包括坡 口型式 、尺寸 、返修长 度，焊接工艺参数 ( 焊接电流 、电 弧 电压 、焊 接速度 、预热温度 、层 问温度 、后 热温度和保温 时间 ，焊 材牌号及规格，焊接温度等 )和施 焊 者及 钢 印等 。 要求 焊后热处理 的压力容 器 ，应在热处理前焊接返修 ；如在 热 处 理 后 进 行 返 修 ，返 修 后 应再 作热处理。 有抗 晶问腐蚀要求 的奥 氏 体不锈钢制压力容器 ，返修部位 仍需保证原有的抗 品问腐蚀性能。 压力 试验后 需返修的返修 部位必须按原质量要求经无损检 测合格 ，由于焊接接头或接管泄 漏而进行返修 的 ，或返修深度大 于 1 2壁厚 的压力容 器 ，还需重新 进 行 压力 试验 。 监检应检查审批手续 ，必要 时应 审核 缺陷产生的原因分析和 返修 lT艺 ，对返修过程 中的现场 记录 ，检验报 告等进行检查 ，确认 符合要求后，在相关手续上确认。 ( 6)焊接现场监督检查 现场抽查焊工钢印，施焊焊工 资格是否符合规定 ，是否按照焊 接 工 艺 卡 施 焊 。 检 查 焊接 工 艺 执 行 情况 ，主要 有 几个方 面 ： 焊接设备 、电流表 、电压表 的完 好 使用 ； I o 0 。 。 。石油和化工设齑J 6 9 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 计图样和有关技术条件 ； 焊接材料 的烘干情况 和干 燥设备是否符合技术文件的要求 ； 对焊前需预热的焊缝 ，预热 设备和预热温度记录是否符合有 关规定； 检查焊接工艺参数是 否与 焊接工艺规程一致。 检查产 品焊接试板 的加工 、 焊接位置 、施焊 工艺参数和试板 数量是否符合 容规及焊接工艺 规程的规定。 对要求 控制层间温度 的焊 缝 ，应检查层间温度 。 4 外观和几何尺寸控制 压力容器产 品的外 观质量和 几何尺寸至关重要 。外观质量中 的咬边和根部未焊透等都是引起 应力集中的重要缺陷；几何尺寸的 不直度往往影响化工工艺流程及 增加设备 的附加应力 ，因此必须 加强对外观和几何尺寸的控制。 ( 1 )焊接接头表面质量 抽查角焊缝焊角尺寸。角焊 缝的焊角高度应符合技术标准和设 计图样要求，外观应平缓过度 ( 符 合 容规 第 7 6条第 5款 ) 。对平 封头与圆筒连续的角焊缝 ，多层圆 筒上接管的角焊缝，管板与筒体连 接 的角焊缝 、主体法兰 角焊缝 ，人 孔接管角焊缝和直径大于 2 5 0毫米 的接管角焊缝等必须检查。 对所有焊接接 头应重点检 查有无裂纹，根部未焊透，表面气 孔 咬边等。焊接接头表 面质量及 焊缝的咬边应符合 容规第 7 6 条 要求 。 ( 2) 母材表面质量：检查母材 表面不得有机械损伤、工卡具焊接。 ( 3) 组对质量和几何尺寸，检 查焊缝棱角度 、对 口错边量 、筒体 70 j 石 油 露 化 工 设 置 。200。06 直线度 、椭圆度 、封头形状偏差 、 焊缝布置 、管 口方位 、容器总长 等 ，记录实际尺寸。对球形容器的 球片 ，主要抽查成型尺寸 ，应符合 相应的技术标准和图样要求。 ( 4)压力容器外观和几何尺寸 自检合格后报监检确认 。 5 无损检测控制 ( 1 ) 无损检测控制是压力容器 制造质 量关键 过程控制 的重点 。 在压力 容器制造过程 中，各种无 损 检测方法 的选择 ，首先要满足 国家有关规程 、标准的要求。同时 必须按照有关技术文件 ，如图纸 和技术协议 的要求 ，满足其探伤 的比例 ，合格级别及检测时的检 测时机等 ； ( 2) 无损检测通用工艺规程应 依据 J B 4 7 3 0 2 0 0 5 承压设备无损 检测 的有关章节 的内容进行 编 制 ，同时满足 容规 等法规及 G B 1 5 0 、G B 1 5 1 等技术标准的要求。 ( 3) 无损 检测人员必须严格 按 工艺规程操作 ，以实现规范化、程 序化 、限制操作过程中的随意性 ， 减少检测人员 因经验和技术水平 差异而引起的检测结果误差 ，保 证 检测 质量 。 ( 4)掌握各种压力容器用材及 焊接工艺 ，熟 练使用各种无损检 测方法相互验证 ，防止 因检测灵 敏度的局限而漏检。 ( 5)压力容器产 品检测结束 后，应及时出具检测报告。射线检 测应将射线检测报告 、检测 布片 示 意 图及 射线底 片送 监检 审查 。 以核实探伤 比例和位置 ，对局部 探 伤的产品返修焊缝应满足相应 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 标 准 ，规范要求扩探 ，对其它无 损 检测方法还须约请监检现场确认。 艺 、热处理报 告及热处理 自动记 录 曲线 。 6 热处理质量控 制 7 耐压试验 的控制 ( 1) 热处理是 压力容器或部 件 消除焊接残余应力 和压力容器用 材 、零 部 件 改 善力 学性 能 或 增 强 耐腐蚀性能 的重要手段 ，亦是保 证压 力容器产品质量和使用性能 的基 础 。 ( 2) 保证热处理质量必须合理 正确 编制热 处理 工艺 ，不 同材质 、 不 同厚度时热处理的温度都有一 定的范 围和保温时间 ，热处理 温 度不合 理 可能会 影 响材 料 的性 能 ， 对焊后要求热处理的设备其热处 理 工 艺 必 须 参 照 焊 接 工艺 评 定 报 告的相关参数编制。 ( 3) 热处理操 作人员应严格 按 热处理工艺及热处理操作规程 的 规 定 进 行 热 处 理 ，在 热 处理 过 程 中应 随时 观 测 自动 记 录 ，曲线 所 显示 的各项热处 理数据 的变化趋 势 ，以保证符合规定要求 ，对高压 容器 ，中压反应容器 和储存容器 盛装混合液化石油气的卧式储罐 ， 移动式压力容器 应采用炉 内整体 热处理 ，大型压力 容器可采用分 段 热 处 理 ，其重 叠热 处 理 部 分 的 长 度不小于 1 5 0 0 ram，炉 外部分应 采用保温措施 ，对 于球形容器在 热处 理 中应 注意检 测 支柱位 移 。 ( 4) 热处理 后 ，应及 时检查 热 处 理 工 艺执 行 情 况 ，整 理 热 处 理 曲线图，出具热处理报告 ( 注意 ： 自动记 录曲线上加热区内最 高与 最低温度 之差不大 于 6 5 c c) 。 ( 5) 压 力容 器热处理前后 ，必 须 及 时 向监 检 部 门提供 热 处 理 工 ( 1 )耐压试验是压力容器产品 制造完工后在一定温度和压力载 荷下对其进行强度和密封性检验 ， 确保产 品安全可靠运行 的重要手 段 。 ( 2) 产 品耐压试验前 ，应根 据 图纸及 - 艺文件的相关技术要求 编 制 压 力试 验 工 艺 ，发放 到 耐压 试验 操作 人员 及检 验 人员 。 ( 3)产品组装合格 后准备耐 压 试验 前 ： 应对产 品的外观质量进行 复查，主要复查内容 ：a 标记情况 ； b 焊接 接 头 的外 观 质 量 和焊 缝 布 置； c 形状； d 管 口方位； e 尺 寸偏差； f 容器内表面；g 必须探伤的部位。 容器产 品的质 量检测资料 核查 ：a 材料 牌号规 格是 否与 图纸 相符等 ；b 下料检验 ，加工检验数 据齐 全 ；c 焊接记 录 ，外观检 查报 告 ；d 无 损检 测报 告 ；e 热 处理报 告 ；f 产 品试 板报告 ( 含材料 热处 理试板 ) ；g 焊工、无损检测人员资 格 ；h 不合格处理资料；i 换热器胀 管记录、报告 ；i 返修资料；k 补强 圈试压 ；】 主 要受压 元件 工序过 程 卡 等 。通 过 产 品质 量 复查 和 制造 质量检测资料审查后 ，报送监检 部 门申请耐压试验 ，由监检部 门 确认