压力容器制造材料-理化-热处理质量控制培训讲义.ppt

压力容器制造单位质量保证人员培训压力容器的质量管理和质量控制责任工程师培训讲义江苏省特种设备协会 2011年5月 江苏 苏州 目录 一 材料 零部件质量控制系统概述二 材料责任人员的职责和任职条件1 材料责任工程师的职责 2 材料责任工程师任职基本条件 三 压力容器质量保证体系的建立和运行1 材料质量控制系统的构成 2 材料质量控制系统的建立3 材料质量控制系统的运行 四 材料 零部件质量控制系统的质量控制1 压力容器用材料 零部件的质量控制要求 2 压力容器材料 零部件质量控制方法 3 材料 零部件质量控制的控制环节和控制点1 采购订货2 到货验收3 材料保管4 材料代用5 材料发放和使用五 材料责任工程师应掌握的相关法规和专业知识1 相关法规2 法规对材料的要求3 压力容器常用材料牌号及性能特点 一 材料 零部件质量控制系统概述 1 压力容器制造材料 零部件质量控制系统材料 零部件质量控制系统是指在压力容器制造过程中 对材料 零部件采购 验收 保管 发放 使用实施有效控制的措施和方法 2 地位和作用是质量保证体系的子系统 和重要组成部分 是保证压力容器制造质量的基本条件 确保材料 零部件的质量和正确使用 直接关系到其他相关子系统如焊接 检验等正常运转 影响产品的制造周期和成本 3 材料责任工程师压力容器制造材料责任工程师是指根据压力容器相关法规标准的要求 由压力容器制造单位任命 负责建立 健全 组织领导 运行本单位材料 零部件质量保证体系 贯彻实施压力容器法规标准和质量保证手册的有关材料的各项规定 对压力容器制造全过程材料 零部件的采购 验收 保管 发放 使用实施有效控制和管理的质量体系专职工程师 有关材料管理的质量 技术 管理于一体 持证上岗 资格证书有效期为四年 基本要求材料责任人员应熟悉压力容器相关规范 材料标准 性能 适用范围 熟悉本单位的质量控制系统材料零部件的质量控制要求和规定 二 材料责任工程师职责及任职条件1 材料工程师职责1 贯彻执行国家相关压力容器法规 标准 2 编制 修订和贯彻材料质量系统有关文件 3 材料采购技术条件 代用的审核和管理 4 材料到货检验的核查和审核 5 监督检查质量系统 确保材料质量系统有效运行 6 配合人事部门对材料质量系统人员的培训 8 材料系统不一致品的处理 9 向质保工程师汇报体系运行情况 2 材料责任工程师任职条件1 本单位职工 具有劳动合同 2 职称要求A1 A2 A3 B2 B3 C级压力容器制造单位 工程师或以上技术职称 D级压力容器制造单位 助理工程师或以上职称 3 严格执法 有一定管理和组织协调能力 4 熟悉压力容器法规标准 全面的材料专业知识 二 材料 零部件质量控制系统建立和运行在压力容器制造过程中 为确保材料 零部件质量得到有效控制 必须建立一个分工合理 权责明确 由材料质量责任工程师负责的质量控制系统 实施材料 零部件的全面质量管理 1 材料 零部件质量控制体系构成1 完善的材料 零部件质量控制程序文件和支持性文件为保证材料 零部件的质量控制系统正常运转 对材料 零部件的质量实施有效控制 建立的完善的材料 零部件质量控制系统 主要程序文件和支持性文件如下 1 材料采购 到货验收 保管和发放使用管理制度 2 材料代用管理制度 3 焊接材料管理制度 4 材料标记和移植管理制度 5 材料 零部件外协外购管理制度合格供方的管理等2 质量体系运行的验证性文件以表 卡 单等形式对材料质量体系运行过程中各控制点进行质量活动记录的资料性文件 主要作用是 1 为材料 零部件质量运行的有效性提供客观证据 2 为证实 可追溯性 预防和纠正措施提供依据 3 材料质量体系主体部门 人员的职责和他们之间的协作关系质量体系的运行需要明确主管部门 配合部门及相互之间的协作关系 落实各级材料人员的岗位职责 它们也成为材料质量控制体系的构成部分 2 材料 零部件质量控制体系的建立通过制定控制程序和岗位职责 对材料 零部件采购 到货验收 保管 材料代用 标记和移植 发放 使用等材料控制环节和控制点的管理采用程序文件和支持性文件的形式作出规定 1 材料质量体系组成机构及控制原则 质量保证手册对材料 零部件质量体系原则性要求进行规定 主要包括 1 主管部门 配合部门及他们之间的协作关系 2 制定材料 零部件质量控制的环节和控制点 3 对原材料 外协外购件各质量控制环节 控制点的控制程序 基本要求的原则要求 2 材料 零部件控制程序 管理制度 的制定材料 零部件的质量控制程序是保证材料 零部件质量系统正常运行和质量控制活动能有效进行的基本措施和手段 1 制定管理制度的基本原则A 以各控制环节为出发点 对材料 零部件的质量控制点的质量控制提出具体要求 B 控制程序制定应在满足规范要求的同时符合企业实 情况要求 C 完整的的材料 零部件的控制程序文件应能对本企业的材料 零部件的质量实施全面 系统和有效的管理 2 主要材料质量控制管理制度及基本要求A 材料 零部件的采购控制程序a 规定采购人员职责 范围 方法 依据和程序 b 合格供方的评价 选择和管理 c 采购文件的审批程序及管理 d 采购合同的内容 过程中异议处理 注意问题及合同评审 B 材料 零部件到货验收控制程序a 规定到货验收的程序 验收条件 内容 方法和验收标准 b 材料验收 复验过程管理规定c 不合格材料的处理 d 到货合格材料标记 验收资料填写审批管理规定C 材料代用控制程序明确材料 零部件代用基本要求 原则和审批程序D 材料 零部件保管 发放控制程序a 明确材料存放 保管条件及要求 如分区存放 标记清晰等 b 明确材料发放的依据 凭证和发放程序要求 c 材料发放提供文件资料类别和审批 E 材料 零部件使用管理材料使用前 使用中的管理方法 措施和程序要求 如材料质量证明文件 规格 表面质量核查 标记移植及确认 不一致零部件处理 过程中质量信息反馈等 3 验证性文件资料的制定按压力容器法规要求制定完整的材料 零部件质量控 制用表 卡和单 确保证实性文件资料内容齐全完整 确保材料的可追溯性 3 材料 零部件质量控制系统的运行材料 零部件质量体系文件制定完成后 材料质量控制责任人员应严格按规定进行材料质量控制系统的监督检查 指导材料系统相关人员做好材料质量体系的运行工作 材料责任人员应注意 1 学习贯彻犯规和材料体系程序文件规定 2 指导体系相关人员按体系程序文件要求开展质量活动 3 按要求检查 考核体系人员工作及体系运行情况 并向质保工程师汇报工作 4 及时处理不合格品和质量信息反馈 5 协调本系统内人员 系统与相关部门及质量系统 之间的关系 6 修订 完善材料 零部件质量体系文件 7 检查审核材料 零部件质量资料文件 三 材料 零部件质量控制1 压力容器用材料 零部件质量控制要求为了确保压力容器产品质量 使用于压力容器的材料 零部件符合相应法规要求 必须对材料 零部件实施质量控制 具体要求如下 1 审核图纸所用材料 零部件符合法规 技术条件要求 2 严格对材料 零部件实施全过程质量控制 3 合格入库材料应资料完整 标识齐全符合法规要求 4 合格入库的材料应正确进行标记和移植管理 确保材料零部件质量的可追踪性 5 按法规 技术规范要求进行相关材料复验合格 6 材料代用应按法规和管理制度要求执行审批程序后方可代用 7 自觉接受安全监察机构的监督 检查指导 8 材料质量体系运行过程中出现问题应及时认证进行处理和协调解决 2 材料 零部件质量控制方法根据材料 零部件质量控制要求 必须制定一系列方法和措施 确保对材料质量得到有效控制 具体如下 1 按照材料质量控制系统规定严格进行材料 零部件的质量控制 质量活动满足质量控制基本要求 对控制环节 控制点实施重点控制 2 明确控制人员和控制点的控制措施落实工作内容和职责 及时处理问题 3 做好材料质量控制记录和资料管理工作 4 及时进行质量控制体系的监督检查检查质量体系运行是否符合规定要求 材料质量控制人员工作程序及工作质量是否符合规定 资料是否符合规定和要求 3 材料 零部件质量控制的控制环节和控制点合理设置控制环节和控制点 明确控制人员职责和控制形式 是材料 零部件质量控制的基本途径 一般情况下 材料 零部件的质量控制系统有供应部门归口管理 生产 设计 工艺和检验部门配合 对该系统各有关环节工作负责 具体见 材料 零部件质量控制程序图 一般设置采购订货 验收入库 材料保管 材料代用 材料发放和材料使用六个环节和若干控制点 1 采购订货 1 合格供方的确认和质量控制内容包括分供方的评价 选择 重新评价和合格供方名录的建立等 具体见证资料有分供方的评价报告和合格供方名录及相关资质资料 如许可资质 质量控制体系 设备能力等 2 与分供方的质量异议的处理方式的规定 3 受压元件分包单位的资质和质量控制措施的规定 4 采购文件的控制程序采购文件控制程序设立采购文件的审批 合格供方确认 采购订货三个控制点 材料采购应遵循择优订货原则 此程序应对采购合同的基本内容作出规定 A 采购文件审批a 采购文件的编制依据 设计图样和采购说明书 b 材料责任人员审核采购文件包括订货技术条件和质量要求 材料变更说明等 c 明确采购文件编制 更改和审批程序及权限 具体内容如下 产品名称和编号 材料规格 型号 数量和技术规范及质量要求 材料资料 标志及验收条件 材料变更说明供货周期和注意问题 采购文件变更规定等 B 合格供方的确认a 供方是指材料生产厂家和经销商 合格供方的评估应由材料归口管理部门会同质管办 检验部门一起进行 b 评价的内容包括 质量保证能力的评估 履约能力 信誉的评价 分供方产品使用情况调研 c 合格供方的选择 具有长期供货关系 信誉好d 合格供方应建立档案 实施动态管理 C 采购订货材料采购应在合格供方中选择 保质保量合理定价 采购合同中应注明质量保证 验收方法和质量异议处理等内容 主要验证性资料为合同及采购技术文件 质量保证条款应包括 材料证明文件资料应符合法规要求 内容齐全 材料应满足订货技术要求 对于标准规范以外的技术要求应有特殊说明 应提交的相关检验试验资料及质量控制记录 验收方法及规定的协议 2 验收入库到货材料未经验收 复验 或这不合格材料 零部件不得投入使用 根据材料技术要求 到货材料的验收入库控制环节设质量证明文件审查 实物检查 复验 标记及移植 和入库审查五各控制点 主要验证性资料为材料入库记录 材料入库台帐 检验记录等 1 到货验收的程序 办理手续 提交资料 填写到货物资检验通知单 验收 验收依据 到货物资检验通知单 采购合同 相关标准和技术文件等 检查内容 质量证明文件 标识 外观质量 尺寸 数量和包装状态 核对质量证明文件与实物的一致性 验证性资料文件包括质证书 物资入库验收记录 标识等责任人员审核内容 到货检验资料 包括质量证明资料 检验记录等 2 复验A 依据 法规 标准及设计文件 技术要求等 具体如下 1 类容器的 级锻件 2 质量证明书真实性或对试验项目有怀疑的主要受压元件 3 法规 标准 设计文件和技术要求需要复验的 主要验证资料为复验报告 B 材料复验按相关材料标准取样和制样和试验 C 复验结果应符合材料标准和设计图样要求 D 复验材料的处理 a 合格材料应按入库程序要求办理入库手续 按材料管理要求标记 登记 存放 做好资料收集整理存档工作 b 不合格材料按不合格品控制程序进行处理 填写不合格品报告 做不合格标记 按规定进行不合格材料存放和处理3 材料保存根据材料的性能特点 相关标准要求 制造单位应具有容器用材料的存放场地 存放条件能确保库存材料性能不会产生变化 材料储存控制环节主要包括保管质量检查和标记恢复确认等控制点 1 材料保管及检查为了确保材料保管质量 材料存放保存按标准具体要求如下 A 严格按合格 不合格和待检区三区存放管理B 规定标识管理要求 确保标识明显清晰C 制定相关规定 确保存放的材料不霉 不锈 不出现机械损伤等影向材料质量的影响因素出现 D 不锈钢 有色金属材料应与碳钢低合金钢材料分开存放 严格按材料存放规定进行保管质量检查 并及时纠正不合格项 2 材料标记检查存放材料的核查及重新标记的规定 4 材料代用为了节约成本 加快生产进程 在符合产品质量要求的条件下允许进行材料代用 但应严格按程序要求执行 该环节代用对象有主要受压元件 一般受压元件 非受压元件 由于其使用要求不一致 所以审批程序也应有所区别 如此材料代用环节设材料 零部件代用审批一个控制点 主要验证资料为材料代用申请单 由于容器使用的特殊要求 材料代用应慎重且必须注意如下问题 1 主要受压元件的材料代用 应事先取得原设计单位的书面批准 2 代用材料必须满足设计文件要求 或其性能不低于原设计材料标准要求 3 材料代用应严格按材料代用控制程序要求规定控制 材料代用单 会签 原设计单位批准 相关部门实施 4 一般受压元件质保工程师 本单位设计人员 批准 5 材料的发放和使用 1 材料发放防止材料用错 材料发放是关键 材料发放质量控制环节设实物复核 材料标记和移植两个控制点 主要验证资料为材料领料单 发放台帐和退库记录等 A 发放依据 领料单 工艺文件B 材料发放要点包括 核对领料单与实物相符 材料发放的文件资料填写和确认 标记移植和检验确认等 2 材料的使用材料使用质量控制主要包括质量证明文件 质量证明文件与实物一致性的核查 材料标记的移植及确认及预料废料处理等 为了保证使用材料的正确性 主要设立附加检验 使用前复核 标记移植和恢复等三个控制点 材料使用的相关规定如下 A 下料前检查确认 标记移植 B 材料使用前核对 实物与工艺规定一致 C 标记检查和恢复四相关法规及专业知识 材料责任工程师 材料责任工程师应有深厚的材料专业基础知识同时要掌握压力容器法规 标准有关材料的专业知识及相关特殊要求 1 应熟悉的法规标准的内容见培训教材P109页 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 及附件 锅炉压力容器制造许可条件 3 固定式压力容器安全技术监察规程 4 超高压力容器安全技术监察规程 5 GB150 钢制压力容器 6 GB151 钢制管壳式换热器 等 2 法规 标准对压力容器用材料要求1 压力容器材料特点 1 材料应具有满足容器的安全使用性能 2 具有良好的加工工艺性能 3 与一般材料标准相比具有更为严格的要求如成分 性能等方面 4 应具有与容器加工使用相适应的力学性能 化学性能和物理性能 5 焊接材料应保证焊缝金属力学性能不低于母材 2 容规对容器用材料的要求 1 基本要求A 材料符合性 符合国家或行业标准在质量 规格和标志方面的规定 及本规程引用标准对使用的规定 B 许可证制度 材料制造单位应取得特种设备制造许可证 C 材料证明 材料标记 标记方式 内容及要求 质量证明书 质证书内容及相关标识要求 D 材料来源及确认 材料制造商或供应商 必须有质量检验章E 材料验收 材料和质量证明书真实性和一致性 2 容器用专用要求A 受压元件用钢应为氧气转炉或电炉冶炼的镇静钢 B Rm 540Mpa低合金钢板 双相不锈钢板 20 以下低温钢板或低温钢锻件应进行炉外精炼 C 压力容器受压元件用钢板 钢管和钢锻件的断后伸长率应符合容规应用标准要求及相应钢材标准的规定 C 容器用钢的化学成分要求 D 力学性能要求厚度 6mm的钢板 直径和厚度可以制备5mm小尺寸冲击试样的钢管 任何尺寸锻件 按照设计要求的冲击试验温度下进行V型缺口冲击试验并符合下表要求 3 国外材料的应用 A 使用条件 境外标准允许 已有使用经验 使用范围符合境外产品标准要求 当化学成份 力学性能符合国内相关容规应用标准时 使用范围应符合本容规及应用标准B 性能要求 不低于境内相近材料技术要求 C 质量证明文件及标记D 复验 验证性复验E 首次使用要求 了解焊接性并进行焊接工艺评定 F 技术评审 高强钢和低温钢 境内材料制造单位制造的境外材料 3 锅炉压力容器用钢的牌号和性能碳素钢 低合金钢 奥氏体不锈钢是制造锅炉压力容器的常用钢种 根据使用要求可采用铜 铝 钛 镍 鋯 钽及合金 铁素体不锈钢 双相不锈钢及与钢的复合板均可用于压力容器制造 1 普通低碳钢QXXX XX脱氧方法 F b Z TZ 质量等级 A B C D 屈服强度值 Mpa 屈服强度的汉语拼音第一个字母 常用的普通低碳钢牌号有Q235B Q235C 钢材具有如下特点 1 热轧状态交货 具有良好的塑性 韧性和冷热加工性能 2 焊接性优良 一般不需预热 控制层间温度 后热和热处理 合金元素含量少 焊接不会产生硬化组织 焊接接头塑韧性好 2 优质低合金钢XX X特殊要求说明 R g F 钢平均含碳量的万分比常用优质低碳钢Q245R等 具有如下特点 1 S P等杂质元素的含量控制更为严格 2 以热轧或正火状态交货 材料性能和焊接性能优良 当材料为正火状态交货时 接头性能可能有所差异 3 合金钢低合金钢是在低碳钢的基础上加入少量的合金元素 Mn V Si Ti Mo Nb等 总量不超过5 而形成的钢 合金元素用以提高钢的强度并保证具有一定的塑性和韧性 或使钢具有某些特殊性能 如低温钢 耐高温等 常用于锅炉压力容器的钢分为低合金高强钢 低温钢 耐热钢 XX X X合金元素含量 合金元素小于1 5 时省略不写 合金元素化学符号含碳量的万分比 常用于压力容器的低合金钢牌号如下 Q345R Q370R 18MnMoNbR 07MnCrMoVR等 一 Q345Ra 具有良好的抗热裂性能 含碳量低 锰含量高 Mn S大 b 具有冷裂纹倾向 但不大 当厚度较大 或环境温度低时会产生冷裂纹 c 焊接含碳量偏下限的Q345R时 一般选用偏小线能量 提高过热区塑韧性 d 焊接含碳量偏上限的Q345R时 一般选用偏大线能量 防止冷裂纹倾向增大 e 焊接小于等于34mm的Q345R时不需预热 大于34mm的Q345R时需预热100 150 f 重要的构件厚度大于34mm时焊后需要进行600 640 的消应力热处理 二 Q370Ra 正火状态供货 强度和韧性优于Q345R 当厚度大于36mm时 比相应厚度的Q345R强度提高10 6 b 焊接性能与Q345R接近焊接性良好 c 焊接需要100 预热 防止冷裂纹 d 焊接参数范围宽 焊接线能量控制在12 45KJ cm 可获得性能优良的接头 三 18MnMoNbRa 在950 980 正火 620 650 回火或调质处理后使用 b 组织为低碳贝氏体和低碳马氏体 c 具有良好性能 冷裂纹倾向大 具有轻微的再 热裂纹敏感性 热应变脆化倾向小 焊接时一般要进行预热来防止冷裂纹和再热裂纹 焊后需要进行回火处理 四 07MnCrMoVR 07MnCrMoVDR 12MnNiVR钢a 07MnCrMoVR 07MnCrMoVDR是压力容器用调质高强钢 含碳量较低 用微量合金元素强化基体实现良好强度和韧性 保证焊接性 具有较高的屈服强度 良好的塑韧性 良好性能通过化学成分 组织为条状马氏体 贝氏体和少量回火马氏体 b 配套高韧性焊接材料 采用小热输入多层多道焊 具有热应变脆性和较强的再热裂纹倾向 c 12MnNiVR是以C SI Mn合金为基 多元微合金化处理的合金钢 通过形成氮化物的弥散强化有效细化晶粒改善钢的强韧性 通过调至热处理得到良好性能 该钢具有 高强度 高韧性 优良的焊接性和大线能量焊接要求的性能特点 2 低温钢用于低温条件的钢材 分为含镍和不含镍钢两类 常用低温钢牌号有16MnDR 15MnNiR O9MnNiDR 低温钢主要性能要求 保证使用温度下具有足够的韧性和抵抗脆性破坏的能力 主要通过降低含碳量 限制S P等杂质元素含量 通过微量合金元素细晶强化 固溶强化 配合正火或正火加回火处理获得良好的低温韧性 不含镍低温钢含碳量低 合金元素含量低 冷裂倾向小 焊接性良好 一般不需预热 含镍低温钢具有冷裂倾向小 当厚板焊接或拘束较大时应预热 焊接材料应严格控制杂质元素含量防止 热裂纹 焊接尽量采用小线能量 多层多道焊控制层间温度 3 低合金耐热钢耐热钢分为热稳定钢和热强钢 热稳定钢具有高温下抗氧化或耐气体介质腐蚀性能 热强钢在高温下既能抗氧化性同时具有一定的高温强度 耐热钢按合金成分的质量分数分为低合金 5 以下 中合金 5 10 和高合金 大于10 耐热钢三种 合金系列有Mo Mo V Cr Mo V等 具有低的含碳量 由于合金元素含量不同具有珠光体耐热钢 合金元素含量2 5 以下 具有P F组织 贝氏体耐热钢 合金元素含量3 5 具有B F组织 主要以退火状态或正火 回火状态供货 耐热钢中单独加入钼时在高温长期工作会产生组织 不稳定现象 需要加热CrNb等合金元素 进一步提高钢的蠕变强度和组织稳定性 耐热钢具有较高的冷裂倾向和再热裂纹敏感性焊接时应采用预热 焊后后热和及时热处理等工艺措施 5 奥氏体不锈钢A 不锈钢的类别不锈钢分为不锈钢和耐酸钢 不锈钢是指在大气 水等弱腐蚀介质中耐腐蚀的钢 耐酸钢是指在酸碱盐等强腐蚀介质中耐蚀的钢 耐酸钢一定是不锈钢 不锈钢分为奥氏体不锈钢 铁素体不锈钢 马氏体不锈钢和双相不锈钢 a 铁素体钢 含铬量为17 28 的高铬钢 主要作为热稳定钢 b 马氏体钢 以铬13系列和铬12系列为基多元合金钢 c 奥氏体钢 高铬镍钢及高铬锰氮钢等的奥氏体钢 有以18 8为基的耐蚀钢和25 20为基的热稳定钢 d 双相不锈钢 铁素体和奥氏体相各占50 不锈钢 B 奥氏体不锈钢以固溶状态交货 具有良好的加工性能和低温冲击性能 加工硬化性很高 高温加热会产西格玛相和晶间腐蚀现象 C 奥氏体不锈钢较易焊接但具有如下焊接问题 a 热裂纹 具有较高的热裂纹敏感性b 晶间腐蚀倾向 通过焊接热输入造成接头敏化产生晶间腐蚀 c 应力腐蚀开裂 较大残余应力的存在使奥氏体不锈钢容易产生应力腐蚀开裂 d 焊接接头脆化 限制铁素体数量是改善低温韧性和防止高温脆化的主要措施 D 双相不锈钢的特点 a 强度高综合性能好 抗点腐蚀 缝隙腐蚀 应力腐蚀和腐蚀疲劳性能优异b 具有良好的焊接性 对热裂纹不敏感 焊接过程中需要控制线能量 保证相比例在30 70 范围内 c 常用的双相不锈钢有022Cr23Ni4MoCuN 022Cr25Ni7Mo4CuN 022Cr25Ni7Mo4N等 E 不锈钢复合板是以碳素钢和低合金钢为基层 采用爆炸或其他方法 将一面或两面整体连续的包覆一定厚度不锈钢的复合材料 a 通常采用爆炸法 B 轧制法 R 轧制 爆炸法 BR 堆焊方法等 b 复合材料特点 强度高 耐蚀性能好 价格低廉 c 复合板经过复合后需要进行热处理 覆层以酸洗钝化或抛光处理交货 按批检验 按同牌号 同规格 同工艺 同热处理制度组批 d 性能指标有 界面结合率 力学性能 工艺性能等e 表面质量要求无气泡 结疤 裂纹 夹杂等缺陷 五 附件 1 材料质量控制环节和控制点一览表如下表 2 材料 零部件质量控制系统程序文件 3 材料 零部件质量控制验证性资料 文件 质量记录 4 材料质量控制系统控制程序图 附录C 1 材料质量控制系统控制系统控制环节和控制点一览表 2 程序文件 供方评审规定 动态 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 5 依照 锅炉压力容器制造许可条件 第四章第三十一条编写 手册 该章内容 P27 3 记录报告 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 含监检证书 供方评审记录 合格供方名单 实施动态管理 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 16 理化质量控制系统 一 概述理化检验质量控制系统是压力容器制造过程中 对用于压力容器产品的焊接试验 包括焊接工艺评定 材料复验 产品检验和试验的相关试验试样按相关标准规定的程序和验收标准要求进行试验和评价的质量控制体系 称为理化检验质量控制系统 其地位和作用 1 是压力容器质量保证体系的重要组成部分 2 确保理化实验程序和试验要求符合规定要求 3 确保理化检测数据结果准确 可靠 目的 确保压力容器制造过程中要求的理化试验方法 程序正确 数据准确真实 为压力容器的安全可靠运行提供依据 二 理化检验责任工程师职责和任职条件1 理化检验工程师职责1 贯彻执行国家相关压力容器法规 标准 2 编制 修订和贯彻理化质量系统有关文件 3 理化试验报告的审核和数据信息处理管理 4 理化检验工作质量分析 质量核查和管理评审 5 监督检查理化检验质量系统 确保理化检验质量系统有效运行 6 配合人事部门对理化检验质量系统人员的培训 8 负责组织对理化检验分包方的评价和分包方质量控制的评价 9 建立健全理化检验质量系统 向质保工程师汇报体系运行情况2 理化检验责任工程师任职基本条件1 本单位职工 具有劳动合同 2 从事理化检验至少3年 且取得理化检验人员岗位证书 3 具有压力容器专业知识 工程师或以上技术职称 4 严格执法 有一定管理和组织协调能力 5 熟悉并正确运用压力容器 理化检验法规 标准 并能正确贯彻执行 6 熟悉国内外理化检测技术现状和先进理化检测技术 具备独立综合分析和判断能力 三 理化检验质量控制系统的建立和运行1 理化检验质量控制系统的构成1 完善的理化检验质量控制程序文件和支持性文件保证理化检验质量控制系统正常运转 对理化检验的质量进行有效控制 必须建立理化检验质量控制系统 通过制定控制程序和岗位职责 即对理化检验委托程序 试验过程 试验设备管理 报告程序 试样及技术资料管理等材料控制环节和控制点的管理采用程序文件和支持性文件的形式作出规定 主要程序文件和支持性文件如下 1 理化检验管理制度 2 理化试验分包管理制度 3 试剂采购 保管 使用管理制度 4 试验操作规程等组成2 质量体系运行的验证性文件 为了证明理化检验质量控制系统有效运行及其正确性 在理化检验质量体系运行过程中 在各控制点采用表 卡 单等形式进行理化检验质量记录 为理化检验质量运行的有效性提供客观证据 为证实 可追溯性 预防和纠正措施提供依据 如理化检验委托单 试验报告等 3 质量体系的主体部门 人员的职责和他们之间的协作关系质量体系的运行需要明确主管部门 配合部门及相互之间的协作关系 落实各级理化检验人员的岗位职责 它们也成为理化质量控制体系的构成部分 2 理化检验质量控制体系的建立根据本单位的理化试验装置和质保体系组成情况 建立适用本单位容器生产 理化检验责任工程师负责制的 质保工程师监督检查的理化检验质量控制体系 1 充分评估公司理化试验仪器和设备能力 制定理化检验质量控制系统建立方案 2 明确主管部门 配合部门及他们之间的协作关系理化检验涉及的质量控制部门 试验制备 试验等部门及人员岗位职责应作出原则性规定 3 建立健全各项理化检验管理制度制定各项管理制度 规定理化实验的试验程序 质量控制环节即控制点控制方式及审批程序 主要如下 1 理化设备仪器的使用管理建立设备 仪器 工具的技术档案和采购 使用 维护保养 周期检验校验管理制度 使理化检验设备 仪器和工具等的数量 性能 精度符合标准要求 2 人员培训考核管理建立理化检验人员培训 考核管理制度 确保理化检验从业人员能熟练进行理化检验设备 仪器和工具的性能 能严格按照标准和规范要求进行理化检验作业 持证上岗 3 试剂的采购 保管 标准液配置等的管理建立化学试剂采购 保管 标准溶液配置及分析用水管理制度 确保化学试剂是在具有生产许可证 规范供应厂家 商 采购 并根据化学试剂的性能特点制定相应保 管 发放管理制度 确保试剂不混淆 不乱用 不失效并安全存放 制定标准溶液配置规程 实现标准液体分析用水规范 有效管理 使用于试验的液体符合标准规定 4 理化检验过程管理A 试验委托按相关标准要求 规定理化检验的委托程序 委托内容 及委托验证性文件及试件验收标准等内容 确保委托内容真实 准确反映委托项目 为检验的真实性 准确性提供基础 B 试验记录及报告建立理化检验过程程序 原始数据记录和试验审批管理制度 根据不同实验按相关标准规定进行相关参数测量 编号 标记 数据记录等过程参数记录报告 实现 试验结果的可追溯性和有效性 C 试样管理对试样制备 留样和保存作出规定 确保试验试样制备 尺寸符合相关标准要求 试验试板余料 试样存放按相关标准要求进行处理 D 技术资料存档管理理化检验部门应建立资料管理制度 确保理化检验法规标准充分 现行和有效 建立理化检验资料存档管理制度 建立理化检验台帐 妥善保存理化检验资料 确保理化检验有据可查 5 分包管理制度对不能进行的试验项目实施分包时 应对分包方评价及分包项目质量控制等作出规定 3 理化检验质量控制系统运行理化检验质量体系的运行依赖于建立健全的理化检验管理制度并有效实施 文件制定完成后 理化检验质量控制责任人员应严格按规定进行理化检验质量控制系统的监督检查 指导理化检验系统相关人员做好理化检验质量体系的运行工作 1 学习贯彻法规和理化检验体系程序文件规定 2 指导体系相关人员按体系程序文件要求开展理化检验活动 1 设备 仪器使用管理应具有所承担试验项目相适应的设备 仪器 器具 工具 工作台等试验手段 并按理化检验规程要求进行定期检查鉴定是其性能 精度符合相关标准要求 所有仪器 设备专人管理 设备完好率大100 严格按理化检验设备使用管理制度和试验规程进行 作业 做好设备仪器的维修保养工作 2 理化检验过程A 完善理化检验 相关压力容器标准法规的收集整理 确保用于理化检验的标准法规齐全 并为现行和有效版本 B 积极开展理化检验人员培训考核 坚持理化检验作业人员持证上岗 C 理化检验委托应按委托程序进行试验委托 试样符合相关标准要求 实际与书面内容一致准确 真实可信 D 化学试剂应在许可的正规供应商处采购适用与试验的合适等级和数量的试剂 试剂应分类存放 标识清晰并建立试剂入库和发放台帐 领用严格按规定要求进行 D 标准溶液应有专人负责配置 进行容量分析确保溶液符合标准误差要求 严格管理 E 正确操作设备仪器 严格按操作过程和试验程序进行理化试验 F 正确有效的进行理化检验的实验记录工作 严格按标准要求进行理化检验结果数据处理 G 理化检验过程中严格按规定进行试样制备 留样和保存工作 定期保存实物的可验证性 H 做好理化检验资料的存档管理 做到资料齐全 完整 3 按要求检查 考核体系人员工作及体系运行情况 并向质保工程师汇报工作 4 及时处理理化检验无效结果 不合格项 做好质量 量信息反馈 5 协调本系统内人员 系统与相关部门及质量系统之间的关系 6 修订 完善理化控制质量体系文件 7 检查审核理化控制系统质量控制资料文件 三 理化检验质量控制系统的质量控制理化检验质量控制系统设置接受委托 检验准备 检验过程 检验报告及分包控制5各控制环节 具体质量控制如下 1 接受委托接受委托应严格按试验委托程序要求进行委托单的填写 试样检查和台帐等记工作 设置核实委托内容 和实物验证 验收试样两个控制点 1 核实委托内容和实物验证质量控制一般情况下 试验委托应填写委托单位 日期 试验项目 试样数量 试验验收标准 委托人等内容 具体可根据材料复验 焊工考试 焊接工艺评定 产品试板 实验试件等不同委托的试验对象和目的要求进行委托内容的填写 实物验证是按照委托内容进行实物核对 确保委托试验的试件 样 为标准试样 委托数量 标识等与委托内容要求一致 2 验收试样质量控制进行试样加工后或试样验收 确保试样的尺寸 表面粗糙度 数量等是符合标准规定的标准试样 冲击试样底部表面粗糙度应大于1 6um 化学分析试样屑不应有油污 氧化皮等污物 2 检验准备控制环节根据理化检验的要求 理化检验准备控制环节设置人员资质 仪器设备 方法选择等三个控制点 从事理化检验项目的人员应是两名参加理化检验人员培训并持证上岗 其应熟悉试验设备仪器性能和试验规程要求 并具有高中以上文化程度 理化检验前应进行理化试验设备检查 理化检验设备 仪器应是完好的 并在校验期内 其性能 精度完全符合实验要求 理化检验人员应熟悉委托单内容 按委托但要求进行检验方法选择 当无规定时应按自身条件选定能满足检验标准要求的检验方法 并制定检验操作规定后进行试验 3 试验过程控制环节 试验过程中应按标准规定做好试验记录 进行数据处理时应填写计算过程 设数据处理控制点 4 检验报告控制环节检验报告控制环节设审核 签发检验报告控制点 主要审核确认实验结果的正确性 进而分析判定试验过程 试验记录 试验状态等的正确性 试验报告应严格按理化检验报告审批程序要求审批并加盖理化检验报告专用章后生效 5 分包控制环节理化检验分包主要设分包方的评价和分包协议的签订 分包项目质量控制三个控制点 分包方评价应对试验设备与仪器 理化检验质量体系 人员资质等进行全面评价 分包协议应明确规定理化 检验质量控制要求及措施 分包项目质量控制过程中的检验报告应由理化检验责任人员审核确认 方可正式应用 6 理化检验质量系统控制环节和控制点一览表 7 理化检验质量控制系统控制程序图 附录H 四 相关法规和专业知识 理化责任人 1 理化检验责任人员基本知识要求1 压力容器法规 标准 2 压力容器制造的一般要求和对理化检验质量控制的专业要求 3 理化检验的各项专业标准4 与理化检验有关的材料 焊接 热处理等方面的专业知识 2 压力容器法规标准详见培训教材P244页 3 相关专业知识1 压力容器专业知识 1 压力容器分类按设计压力将压力容器分为低压 中压 高压和超高压四个压力等级 具体划分如下 低压容器 L 0 1Mpa P 1 6Mpa中压容器 M 1 6Mpa P 10Mpa高压容器 H 10Mpa P 100Mpa超高压容器 U 100Mpa P按工艺过程可将压力容器分为反应压力容器 换热压力容器 分离压力容器 储存压力容器等四类容规根据危险程度 适用范围内的压力容器进行类别划分具体划分方法见容规附件A 2 主要受压元件压力容器的主要受压元件包括壳体 封头 端盖 膨胀节 设备法兰 球罐的球壳板 换热器的管板 换热管 M36以上的设备主螺栓和公称直径大于等于250mm的接管和管法兰等 2 容器对材料要求压力容器用金属材料主要指受压元件用钢 铸铁和有色金属等 对于压力容器而言 对金属材料要求首先应具有一定的强度 且具有良好的塑性 韧性 可成型性和焊接性 金属材料的性能要求如下 1 强度强度是指金属材料抵抗外加载荷而不致失效的能力 通常指材料在达到允许的变形程度或在断裂前所承受的最大应力 及Rp0 2和Rm 其数值通过拉伸试验得到 材料不允许超过屈服强度的载荷下工作 一般作为设计选材的依据 抗拉强度表示材料最大均匀塑性变形的能力 对于压力容器用材料而言 不仅要求有高的 3 容器用钢的化学成分要求 屈服强度 且要求有适当的屈强比 碳素钢一般为0 6左右 低合金高强钢一般为0 65 0 75 合金结构钢为0 85左右 2 塑性塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力 通常以伸长率和断面收缩率来表示 数值可通过拉伸试验获得 用于压力容器的材料应是塑性良好的材料 3 硬度硬度是指金属材料抵抗压入物压陷能力的大小 或金属材料抵抗局部塑性变形的能力 HB 布氏 HRC 洛氏 HV 维氏 HL 里氏 硬度指标通过硬度计测定 材料的硬度与其化学成分 组织结构 热处理状态有关 4 冲击韧性冲击韧性是指金属材料在外加载荷下 断裂时所消耗能量的大小 可通过冲击试验获得 冲击韧性与试验的温度 加载速度有关 3 焊接1 焊接概念及特点焊接是通过加热或加压 或两者共用 添加或不添加填充金属 使两个或两个以上的分离的材料之间通过原子结合而形成永久性连接的工艺方法 具有微观和永久连接等特点 1 节约金属材料 产品密封性好 2 以小拼大 化复杂为简单 3 便于制造双金属结构 缺点是焊缝处的力学性能有所降低 个别焊接方法的焊接质量检验仍有困难 2 焊接分类一般都根据热源的性质 形成接头的状态及是否采用加压来划分 1 熔化焊熔化焊是将焊件接头加热至熔化状态 不加压力完成焊接的方法 它包括气焊 电弧焊 电渣焊 激光焊 电子束焊 等离子弧焊 堆焊和铝热焊等 2 压焊压焊是通过对焊件施加压力 加热或不加热 来完成焊接的方法 它包括爆炸焊 冷压焊 摩擦焊 扩散焊 超声波焊 高频焊和电阻焊等 3 钎焊钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料 在加热温度高于钎料低于母材熔点的情况下 利用液态钎料润湿母材 填充接头间隙 并与母材相互扩散实现连接焊件的方法 它包括硬钎焊 软钎焊等 压力容器常用的焊接方法有SMAW 焊条电弧焊 SAW 埋弧焊 GTAW 非熔化极氩弧焊 GMAW 熔化极气体保护焊 等焊接方法 3 材料可焊性 是指金属材料在焊接时获得性能良好的焊接接头的难易程度 材料的可焊性与金属的化学成分 焊接工艺等因素有关 钢材的焊接性通过间接通过碳当量 Ceq 和焊接裂纹敏感指数 Pcm 来评估 4 热处理 热处理是将金属材料加热到预定温度保温一定时间 然后按找预定的速度冷却 获得具有一定金属材料组织和性能的工艺方法 特点 不改变金属材料化学成分 不改变工件整体形状和尺寸 消除应力 成型和焊接 消氢 改善材料性能 17 热处理质量控制系统压力容器热处理是消除应力和改善材料性能的重要手段 是保证压力容器产品质量和使用性能的基础 一 热处理责任工程师职责和条件1 热处理责任工程师职责1 贯彻执行国家相关压力容器法规 标准 2 编制 修订和贯彻材料质量系统有关文件 3 审核热处理方案和工艺 指导实施 4 热处理工作质量分析 质量核查和管理评审 5 监督检查热处理质量系统 确保热处理质量系统有效运行 6 配合人事部门对热处理质量系统人员的培训 7 负责组织对热处理分包方的评价和分包方质量控制的评价 8 审核热处理报告和相关资料 9 建立健全热处理质量系统 向质保工程师汇报体系运行情况二 热处理责任工程师任职条件1 本单位职工 具有劳动合同 2 职称要求A1 A2 A3 B2 B3 C级压力容器制造单位 工程师或以上技术职称 D级压力容器制造单位 助理工程师或以上职称 3 严格执法 有一定管理和组织协调能力 4 熟悉压力容器法规标准 全面的热处理专业知识 三 热处理质量控制系统的建立和运行1 热处理质量控制系统的构成1 完善的热处理质量控制程序文件和支持性文件热处理质量控制系统 通过制定控制程序和岗位职责 即对热处理工艺文件和实施程序 热处理设备人员管理 验证性试验要求 技术资料管理等热处理控制环节和控制点采用程序文件和支持性文件的形式作出规定 主要程序文件和支持性文件如下 1 热处理管理制度 工艺 设备和人员 2 热处理分包管理制度 2 质量体系运行的验证性文件以表 卡 单等形式对热处理质量体系运行过程中各控制点进行质量活动记录的资料性文件 主要作用是 1 进行质量数据记录 2 证明热处理质量控制系统有效运行及其正确性 3 为证实 可追溯性 预防和纠正措施提供依据 具体验证性资料如热处理记录和报告 工艺卡 设备有效加热区鉴定报告等 3 质量体系的主体部门 人员的职责和他们之间的协作关系质量体系的运行需要明确主管部门 配合部门及相互之间的协作关系 落实各级热处理人员的岗位职责 它们也成为材料质量控制体系的构成部分 2 热处理质量控制系统的建立依据容规和相关标准要求 按照本单位的热处理装置的具体情 建立适用本单位容器生产 热处理责任工程师负责制的 质保工程师监督检查的热处理质量控制体系 1 充分评估公司热处理仪器和设备能力 制定热处理质量控制系统建立方案 2 明确主管部门 配合部门及他们之间的协作关系热处理涉及的质量控制部门 实施部门 监督等部门及人员岗位职责应作出原则性规定 3 建立健全各项热处理管理制度制定各项管理制度和程序文件 规定热处理管理和实施程序 质量控制环节即控制点控制方式及审批程序 主要如下 1 热处理工作程序详细规定热处理工程程序 实施要求 热处理工艺文件管理 热处理设备仪器的使用管理 人员管理 质量控制和人员职责等 2 分包管理制度对不能进行的试验项目实施分包时 应对分包方评价及分包项目质量控制等作出规定3 热处理质量控制系统运行热处理质量控制体系一经建立 热处理质量控制责任人员应严格按规定组织热处理质量活动 认真贯彻实施 监督检查 指导相关人员做好热处理质量体系的运行工作 1 学习贯彻法规和热处理质量体系程序文件规定 完善热处理检验 相关压力容器标准法规的收集整理 确保用于热处理检验的标准法规齐全 并为现行和有效版本 2 指导体系相关人员按体系程序文件要求开展热处理质量活动 1 严格按照设备 仪器使用管理管理进行热处理设备管理活动 使热处理设备 仪器和工具等的数量 性能 精度符合标准要求 2 积极开展热处理作业人员培训考核 热处理作业人员熟练操作设备 严格按热处理工艺要求作业 3 热处理文件 工作程序严格按规定进行 并及时进行热处理过程的监督检查 做好过程记 4 做好热处理质量控制资料的存档管理 做到资料齐全 完整 3 按要求检查 考核体系人员工作及体系运行情况 并向质保工程师汇报工作 4 及时处理热处理不合格项 做好质量信息反馈 5 协调本系统内人员 系统与相关部门及质量系统之间的关系 6 严格按热处理分包质量控制要求进行分包商的检查和分包项的质量控制工作 7 修订 完善热处理质量体系文件 三 热处理质量控制系统的质量控制1 热处理质量控制环节和控制点热处理作为压力容器制造过程中消除应力和改善性能的主要工艺方法 热处理控制不当 会造成严重的后果 如重新热处理或报废等 所以应高度重视热处理的质量控制 一般热处理质量控制设置热处理工艺编制 热处理准备 热处理过程 热处理报告及热处理分包5各控制环节 具体质量控制如下 1 热处理工艺编制A 热处理工艺编制是热处理技术方案的浓缩 是热处理的关键 设置热处理工艺编制和热处理工艺修改两个控制点 严格进行热处理方案审批管理 B 热处理工艺编制应依据设计图样 有关技术标准 技术要求 工艺评定等 C 热处理工艺的内容 热处理类别 加热保温方法 热处理产品编号及部位 热处理规范 热电偶分布及固定方法 试板 防变形措施 特殊保护 验收标准等 D 热处理工艺编制 修订应严格按程序要求进行审批和执行 2 热处理准备热处理准备环节设置热处理设备和仪器仪表 热电偶数量和布置两个控制点 确保用于热处理的设备仪器仪表完好有效 热处理过程可控 3 热处理过程热处理过程设置热处理温度 时间记录曲线控制点 但应注意 1 及时进行热处理工艺检查 2 热处理操作应严格按规定进行 3 热处理始终处于操作人员的监控之下 4 检验人员应监督热处理过程 4 热处理报告热处理报告是对热处理质量的确认 热处理后操作人员应整理热处理记录并出具报告有检验员确认后由热处理责任人员审核 热处理报告内容应至少包括 热处理记录曲线 热处理