论压力容器的质量控制与安全管理.doc

论压力容器的质量控制与安全管理摘要：压力容器是几乎所有工业生产、科学研究和人民生活中广泛使用的一种承压设备。结合生产实践，从材料与工艺控制、焊接控制、安全管理等方面来达到压力容器整体质量控制的相关要求，实现压力容器的安全运行，从而进一步实现保护人民生命和财产安全，促进国民经济发展的目标。关键词i压力容器；质量控制；焊接工艺；安全管理刖昌压力容器在日常生活中应用较为广泛，主要作用为在一定的压力、温度和易燃、易爆、有毒介质的条件下对特定物质进行加工和处理的特种设备。一旦其质量出现问题，将产生大规模安全事故，对个人和企业存在不可估量的高危险系数。因此在压力容器的设计、制造、安装、改造、维修、使用管理、检验检测等环节国家均有相关的技术规范和标准的要求，以把握好每一个影响容器寿命的细节，确保压力容器安全运行。在此，主要讨论制造质量控制与安全管理这两方面。l制造质量控制制造质量是保证压力容器安全运行的前提。建立压力容器制造质量保证体系，就是实行由过去管结果变为管过程，从对产品质量把关为主，转入到以预防产生不合格产品的全面控制为主。当然，在质量保证体系运转的过程中，势必增加费用，引起成本的提高。但是，对影响压力容器制造质量的关键环节，必须严格控制，才能确保压力容器的制造质量。11材料与工艺控制压力容器对工作环境要有很大程度的适应性，因此材料选择尤为重要。选材不当、材料误用、材料缺陷等材料原因是造成压力容器设备事故的主要原因之一。首先，在压力容器设计过程中，根据容器的具体工作环境及用途，分析材料材质的化学成分及属性，在考虑材料的适用性的同时，也应综合考虑材料的成本，进而综合各种因素选择既符合生产要求又经济实惠的材料。在引进材料过程中应加强管制，对是否符合该设备的设计技术要求，化学成分、力学性能、工艺试验、无损检测是否符合要求等方面也要加强监管，从而保证压力容器的制造质量。针对压力容器用材的特点，从原材料入场至产品合格出厂，必须始终坚持主要受压元件材料的可靠性及可追踪性。材料进厂后，按照订货协议核对材料生产厂家提供的材质说明书，各项指标应符合相应的材料标准，若有问题立即全面复查。主要受压元件材料的选用和代用手续应符合固定式压力容器安全技术监察规程、GB150等有关规程和标准的要求。材料的选用和代用必须按审批手续进行，代用材料必须要经过设计单位认可和企业有关部门的会签，以便同时更改焊接材料和重做焊接工艺评定，无标记的材料不能应用在受压元件及其焊接的元件上。压力容器制造具有多品种单台套的特点，因此厂家对每一台压力容器都要编制一套完整的工艺文件，制定正确合理的工艺，并在制造过程中严格执行。每套工序完成后，操作者和检验员都要在工艺流程卡上签字，做到责任到人，且工艺流程卡随制品一同进入下一步工序。合理的工艺需要着重注意以下几点：(1)铆装时应按照容器主焊缝布置图来组装筒节对接焊缝的位置，以免造成在焊缝上不必要的开孔；(2)若鞍座垫板未钻10的排气孔，垫板与容器的角焊缝两侧未间断焊接，则应采用全封闭式的焊接结构；(3)根据GB151的要求：u形膨胀节与换热器圆筒应采用对接，膨胀节本身的环焊缝及膨胀节以圆筒连接的环焊缝均应采用全焊透结构；卧式换热器的U形膨胀节必须在其安装位置的最低点设置排液接口；(4)直立容器卧置液压试验时，试验压力要考虑立置时液柱静压力。夹套容器在进行压力试验时必须校核内筒在试验压力下的稳定性。如不满足稳定要求，必须同时在内简内保持一定压力，以使在整个试验过程中的任一时间内夹套和内筒压力差不超过设计压差。12焊接工艺控制焊接质量在压力容器的质量中起着决定性的作用。焊接质量对压力容器的寿命和安全运行起着关键作用，同时也直接关系到人民群众生命和财产安全。从某种意义上说，焊接质量就是压力容器的质量。焊接接头质量的控制主要包括对焊工管理、焊接材料、焊接工艺等方面的控制。121焊工管理从事压力容器作业的焊工，应当按照有关安全技术规范的规定考核合格，取得相应项目的特种设备作业人员证后，方能在有效期内担任合格项目范围内的焊接工作。制造单位应当建立焊工技术档案。焊工应当按照焊接工艺规程(WPS)或者焊接作业指导书施焊并且做好施焊记录，制造单位检验人员应当对际的焊接工艺参数进行检查。施焊完成后，在压力容器受压元件焊缝附近的指定部位打上焊工代号钢印，或者在焊接记录(含焊缝布置图)中记录焊工代号，焊接记录列入产品质量证明文件。122焊接材料(1)焊接材料的选择。压力容器各受压部件的制造工艺比较复杂其运行条件也有很大的差别，因此在选择焊材时需要考虑各方面的因素。一般应根据母材的化学成分、力学性能和焊接性能，来选择焊接材料。对于碳钢及低合金钢制压力容器，一般都按等强性原则来选用，即焊缝金属的强度不低于母材标准规定值的下限。但有些制造厂家在选用焊接材料时，为保证焊缝金属的强度不低于母材，而存在宁高勿低的倾向，若焊缝强度过高，经常会出现塑性和韧性降低的情况。在选配低合金高强钢的焊接材料时，应特别注意这个问题。对于低温容器，除了应保证强度不低于母材外，同时还应保证接头的低温韧性不低于壳体材料。对于高温容器为保证具有与母材相同的高温性能，其选用的焊材应保证焊缝金属的合金含量不低于母材标准规定的下限值对于不等强度级别钢的焊接，原则上应选择低强度等级的焊接材料，在某些特殊的情况下，如点固焊或厚板的第一道焊缝往往要求强度高，可以选用高强度等级的焊接材料。焊接材料的选择，还应综合考虑结构的工艺因素、刚度特点以及使用条件，焊接方法等。例如冷冲压冷卷，要求焊接接头有较高的塑性变形能力；热卷和热处理，则要求接头经高温热处理后仍能保证所要求的强度性能及韧性，因此，应选用合金成分较高的焊接材料。对同一强度等级的酸性焊条和碱性焊条，应根据焊件的结构形状和钢材的厚度加以选用。形状复杂，结构刚性大以及大厚度的焊件，由于焊接过程中产生较大的焊接应力，容易产生裂纹，因此必须选用抗裂性好的低氢焊条。反之，则可选用酸性焊条。(2)焊接材料的验收。不同厂家生产的同一型号或牌号的焊条，其工艺性能有可能存在差异。因此，制造厂应根据多年的实践情况，选定相对固定的焊条生产厂家。其验收应根据固定式压力容器安全技术监察规程的规定进行，首先焊接材料必须要具有正确齐全的出厂合格证及质量证明书，检查焊条包装及炉批号等焊条标志，必要时按相应标准进行抽样复验。验收合格后，及时编号办理入库手续。(3)焊接材料的保管及领用。焊接材料入库后要按类别、型号、牌号及批号，分别在不同的位置存放。焊条库室内温度应不低于5，相对湿度应低于60，货架距地面和墙壁间距应大于30ram。焊条和焊剂在使用前，必须按规定温度和时间烘干并保温，焊材发放时，焊工应持焊接材料领用卡领取焊接材料，领用卡应注明产品编号、焊接材料牌号、规格和数量，并做好发放记录。12_3焊接工艺压力容器的焊接工艺是控制接头焊接质量的关键因素。因此压力容器产品施焊前，受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内的定位焊缝、受压元件母材表面堆焊与补焊以及上述焊缝的返修焊缝都应当进行焊接工艺评定或者具有经过评定合格的焊接工艺规程(wPS)支持。压力容器的焊接工艺评定应当符合JB4708钢制压力容器焊接工艺评定的要求。监检人员应当对焊接工艺的评定过程进行监督。焊接工艺评定完成后，焊接工艺评定报告(PQR)和焊接工艺规程(WPS)应当经过制造(组焊)单位焊接责任工程师审核，技术负责人批准，经过监检人员签字确认后存入技术档案。焊接工艺评定技术档案应当保存至该工艺评定失效为止，焊接工艺评定试样应当至少保存5年。2压力容器的安全管理安全运行是压力容器发挥功用的基础。为了确保压力容器安全运行，防止事故发生，依据特种设备安全监察条例、固定式压力容器安全技术监察规程规定，特种设备检验检测机构应对压力容器进行检验。压力容器检验分为监督检验和定期检验。压力容器的制造单位应当接受特种设备检验检测机构对其制造过程的监督检验。使用单位应当于压力容器定期检验有效期届满前1个月向特种设备检验机构提出定期检验要求。检验机构接到定期检验要求后，应当及时进行检验。压力容器的使用单位，在压力容器投入使用前或者投入使192广东科技20126第11期用后30d内，应当按要求到直辖市或者设区的市质量技术监督管理部门逐台办理使用登记手续。登记标志的放置位置应当符合有关规定。使用单位应当对压力容器的安全管理负责，并且配备具有压力容器专业知识，熟悉国家相关法律、法规、安全技术规范和标准的工程技术人员作为安全管理人员负责压力容器的安全管理工作。压力容器使用单位的安全管理工作主要包括以下内容：(1)贯彻执行本规程和压力容器有关的安全技术规范；(2)建立健全压力容器安全管理制度，制定压力容器安全操作规程；(3)办理压力容器使用登记，建立压力容器技术档案；(4)负责压力容器的设计、采购、安装、使用、改造、维修、报废等全过程管理；(5)组织开展压力容器安全检查，至少每月进行一次自行检查，并且作出记录；(6)实施年度检查并且出具检查报告；(7)编制压力容器的年度定期检验计划，督促安排落实特种设备定期检验和事故隐患的整治；(8)向主管部门和当地质量技术监督部门报送当年压力容器数量和变更情况的统计报表，压力容器定期检验计划的实施情况，存在的主要问题及处理情况等；(9)按照规定报告压力容器事故，组织、参加压力容器事故的救援、协助调查和善后处理；(10)组织开展压力容器作业人员的教育培训；(11)制定事故救援预案并且组织演练。使用单位对压力容器安全管理的成效，对压力容器的安全运行有着重要的影响。例如，在19922001年问美国共计发生锅炉压力容器事故23338起，造成了127人死亡。这些事故中，直接由于人为失误或者缺乏知识而造成的事故占83。因此，对于压力容器安全运行而言，人为失误是诱发事故的主要原因。鉴于这些情况，应提升监察和检验机构的服务意识，加强对企业压力容器法规和标准的宣