1、压力容器在制造环节的影响因素摘 要本文根据压力容器的特性，分析了压力容器在制造过程中的影响因素。从图样审查，材料控制，焊接过程，工艺审查以及无损检测等方面提出了相应措施，提高了压力容器制造质量体系，为压力容器制造业的更好的发展奠定了基础。 关键词压力容器 制造质量 措施 中图分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0186-02 1 引言 压力容器泛指在工业生产、科学研究和人民生活中用于完成反应、传热、传质、分离和贮运等生产过程，并承受一定压力的容器，是现代化生产中不可缺少的重要承压设备，如反应容器、换热容器、分离容器和贮运容器等。根据不同用途，压力容器
2、的种类繁多，具体生产结构多样，但其共同特点是都有一个承受一定压力不同形状的外壳。 在炼油、化工等企业，压力容器占生产设备的 80%。这些设备的使用相当复杂：如高温、低温、高压等；介质特殊，如易燃、有毒、腐蚀等；而且某些设备必须在现场进行制作安装，这样使制造质量的控制难度加大，如果压力容器在设计，制造和运行中得不到可靠的质量保证，一旦发生事故，其危害性是无法估计的。影响压力容器质量的因素主要有设计环节、制造环节、安装环节以及使用环节，下面着重对压力容器在制造环节的影响因素加以分析，以便提高压力容器的质量，从而更好的为人们的生产生活提供安全保障1-3。 2 制造环节影响压力容器质量的因素 2.1
3、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。 （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、
4、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。 2.2 材料控制 由于压力容器广泛地应用于各行各业， 所处的工况既复杂又恶劣， 如高温、低温、高压、疲劳载荷、介质有毒、剧毒、易燃、易爆、腐蚀性强， 这就决定了压力容器所用的原材料种类繁多， 质量要求高。设计时应注意全面考虑质量和成本的关系， 选定既满足使用要求又经济的材料。为了节约成本， 选用铁素体型不锈钢来替代含镍的奥氏体不锈钢，用普通的奥氏体不锈钢替代超低碳不锈钢， 从而造成设备在短时间或制造过程中就发生失效现象， 这样的例子在制造使用过程中已有发生。同时对于标准的理解不够深刻， 也给压力容器的材料安全使用
5、带来隐患4，5。 针对压力容器用材的特点， 从原材料入厂到产品合格出厂， 必须自始自终坚持主要受压元件材料的可靠性和可追踪性。 2.3 焊接过程的控制 压力容器制造焊接控制系统是压力容器制造质量保证体系的重要环节，焊接质量的控制是十分复杂且涉及多方面的工作。因此，压力容器制造厂的全体工作人员，都必须严格执行国家标准和行业标准规范。 （1）焊工的管理 焊接质量控制系焊工管理压力容器焊工必须按照国家质量监督检验检疫总局颁发的锅炉压力容器压力管道考试与管理规则进行考试。考试合格，才能在有效期内担任合格项目范围内的焊接工作。因此，压力容器焊工必须持证上岗，由车间主任控制，焊接责任工程师监督检查。（2）
6、焊接设备的管理 焊接设备必须由专管人管理，定期保养及检验。焊材管理焊接材料是压力容器制造焊接质量保证的基本条件，焊接材料的质量和正确使用，影响到压力容器的生产周期和制造成本，因此应严格控制焊接材料的采购、验收、保管、发放及使用等。压力容器用焊接材料必须有焊材生产厂家盖有印章的材料质量证明书，应设有焊材一级库，生产车间设有焊材二级库。一级库应具有保温、去湿的必要条件。入库、发料手续及记录齐全。二级库应具有良好的环境和烘干、保温设备。设备上的各种仪表应在周检期内使用。详细记录由一级库领出焊材的规格、型号、编号、数量及领取日期。应详细记录烘干的温度和时间。入库的焊接材料经过质量检验合格，有材料标记号
7、、建帐立卡，按品种、规格、分区域存放，做到帐、卡、物、证四统一。 （3）焊接工艺 焊接工艺评定焊接工艺评定是制定焊接工艺的依据。焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能试验为依据，并在产品焊接前完成。焊接工艺评定应按照 JB4708- 2000钢制压力容器焊接工艺评定 、 压力容器安全技术监察规程 、及管壳式换热器等标准的要求进行评定45。焊接工艺评定完成后，焊接工艺评定报告和焊接工艺指导书经焊接责任工程师审核，总工程师批准后存入技术档案，焊接工艺试样存放在焊接试验室内妥善保管。焊接工艺评定技术档案及焊接工艺评定试样保存至该工艺评定失效为止。工艺人员或焊接责任工程师随时监督工艺规程的执行情况。工艺的
8、贯彻执行是保证焊缝质量的关键，内容包括：焊工资格；项目与有效期；焊条烘干温度、焊接材料的正确性、焊接工艺参数、焊前预热、层间温度及焊接顺序等。 （4）焊缝质量的检验 焊缝检验包括焊缝外观检验和无损探伤检验。焊缝外观检验是按照图样及相应的技术标准规定的尺寸对实物进行测量检查。尺寸测量工作可与目视检验同时进行。无损探伤是用来检验焊缝金属的不连续性缺陷，检查由于焊接工艺选择不当或焊接不当而产生的裂纹、夹渣、气孔及未熔合等焊接缺陷。在特殊环境下使用的压力容器， 还应包括疲劳、蠕变和抗应力腐蚀性能的检验。 在压力容器产品上， 通常只能做焊缝的外观检查以及焊缝表面和内部缺陷的无损检测， 对于焊缝质量的破坏
9、性检验就只能在产品试板上进行。按照有关规定， 产品焊接试板是在产品 A 类焊接接头的延长部位与产品一同施焊， 目的在于用其代表和检验产品焊接接头的力学性能， 因此， 它是控制产品焊接接头质量的重要手段之一6。 2.4 工艺审查 与普通的机械产品加工相比， 压力容器制造具有多品种单台套的特点， 因此制造厂对每一台压力容器都要编制一套完整的工艺文件。这些工艺文件具有指导生产、保证质量、提高效率的作用。制定了正确、合理的工艺后， 关键是在施工过程中严格执行已定的工艺， 每道工序完成后， 操作者和工厂检验员都要在工艺流程卡上签字认可， 做到制品随工艺流程卡一同进入下道工序。因此，工艺质量控制对产品的质
10、量起着决定性的作用，而工艺质量中最主要的就是工艺文件的编制和严格工艺纪律两大方面。 （1）工艺文件 工艺文件在压力容器的制造中起指导、组织和发展生产的作用，其要求是必须具有先进性、准确性和完整性。先进性是指：工艺文件须采用较先进的工艺，以提高产品的质量，降低成本和劳动强度。准确性是指：工艺文件对产品的质量要求要有具体的数量概念，不能简单的只给出一个工序名称，而没有详细说明。完整性是指：应对主要受压元件的各个工序及其组装都编制工艺文件（工艺流程卡） ，对关键工序还应编制工艺卡，具体指导生产。为了保证压力容器在制造中焊缝错边不超差，则每台压力容器的工艺文件中的筒体下料工序说明及工艺技术要求部分，都
11、应对筒体展开下料尺寸和公差做出详细的说明。但在对各压力容器制造厂的质量检查中发现一部分制造厂的工艺文件中缺少这一内容。对组装工序则应明确写出使用工装，对筒体不直度、环焊缝对口错边量、棱角度、焊缝布置、不圆度等主要质量指标，要求明确标出具体数量。如焊缝错边量的允许值，当壁厚 s = 12mm 时，环焊缝错边量1/ 4s ，即 3mm ，这样有利于工作掌握执行和检验部门测量检验。 （2） 工艺纪律 不合格的部件不组装，认真做好主要受压元件的自检、互检和专检记录，对封头表面质量超差之类的零部件的使用要有超差回用处理审批手续，这样才能使产品质量不断提高。压力容器的焊缝错边一般属于不可修复的缺陷，而加强
12、工艺质量控制可防止焊缝错边超差，这一点在实践中得到证明。 2.5 无损检测 一般来说， 压力容器生产过程中， 无损检测工作量大约占整个产品生产过程工作总量的 15%16%7。压力容器从原材料入厂、零部件加工直至产品组装完工都涉及到无损检测的工作， 无损检测工作的好坏直接影响着出厂产品的质量。无损检测涉及到检测方法、评定标准、检测比例、合格级别的确定， 这是一项十分重要的工作， 既需了解产品的设计和使用条件， 也要了解产品生产工艺条件和采用无损测方法的可靠性。过高的要求会造成生产过程中的大量返修； 过低的要求可能导致遗留的缺陷在使用过程中诱发事故隐患。 3 结 语 建立压力容器制造质量保证体系，
13、 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。这样才能给国家、企业和人民生命财产带来保障。 参考文献 1 吕秀芬.压力容器质量的全过程控制J.化学工程与装备，2008：（5）：36-38. 2 宋继红.中国压力设备安全形势与对策J.压力容器，2005：22（10）：5. 3 满方纪.压力容器制造的质量控制要素J.石油和化工设备，2005：（3）：10. 4 压力容器安全技术监察规程DB. 5 锅炉压力容器安全监察暂行条例DB. 6 单利.压力容器制造焊接质量控制J.焊接与切割，2006：（3）：49-50. 7 杜建明，陈必阳等.压力容器制造质量控制与监督检验J.石油和化工设备，2008.06：67-71. 作者简介 李宁（1982-） ，女，硕士，工程师，主要从事机械设计工作。
