采用分析法设计压力容器时有关制造检验要求的探讨

2017-03-07徐伟中建安装工程有限公司江苏南京210000

化工管理 2017年19期

徐伟(中建安装工程有限公司，江苏南京 210000)

徐伟(中建安装工程有限公司，江苏南京 210000)

压力容器是工业生产中的重要设备之一，其指的是具有承压的设备。在压力容器的设计发展历史中，分析法的出现是一次革命性的突破。与以往的规则法设计相比，分析法设计是基于对压力容器各部位不同应力的详尽分析及对不同应力对压力容器的安全产生的不同影响的充分考虑。本文主要探讨了采用分析法设计压力容器时的制造检验要求。

分析法；设计；压力容器；制造检验要求

当前，随着现代工业的发展以及工业生产量的增加，一些相关设备的发展也越来越快，其中就包括压力容器。传统的压力容器设计方法主要为规则法，但其缺陷较多；后来出现的分析法，极大地改善了规则法的一些不足。对于压力容器的设计而言，无论采用的什么设计方法，第一要保证的都是正确的制度与检验，这是实现设计要求的基础。在采用分析法设计压力容器时，由于要求对压力容器进行精心设计，所以自然也要求进行精心的制造与检验。笔者结合实际，对采用分析法设计压力容器时的制造检验要求进行了分析，仅供参考。

1 编制依据

除了最初的标准以外，其他相关标准都是具有一定的继承性的，压力容器的制造检验标准也不例外。采用分析法设计压力容器时的制造检验标准，是在规则法设计压力容器时的制造检验标准的基础上发展形成的，其主要编制依据是GB150标准第10章。即根据GB150标准第10章的内容，再结合分析法的具体要求和特点，形成了其制造检验标准。同时，在编制该标准的过程中还借鉴了国外在这方面的成功经验，如日本JISB8250标准、美国ASME标准等。

2 适用范围

最常见的一种压力容器壳体结构型式是锻焊式压力容器，其优点之一在于充分利用了锻件的优良质量，优点之二在于避免了在恶劣的受力条件下易出现质量事故。目前，在加氢反应器等产品中，这种压力容器得到了广泛应用。在GB150-89的编制时，由于我国对在压力容器的设计制造中使用大型锻件的情况尚未有完善统一的质量要求，所以GB150-89第10章中并未包含锻焊式压力容器，只包含单层卷焊式压力容器、多层包扎式压力容器以及热套式压力容器等。而为了解决这一问题，促进锻焊式压力容器的良好发展，我国又先后编制了JB4726、JB4727、JB4728等锻件标准，其对在锻焊式压力容器的设计制造中，锻件钢号、品种、规格以及质量等做出了较为详尽的标准要求。

3 制造质量管理

采用分析法设计压力容器时的制造质量管理重点主要有以下几点：①只有具备I/II级资格的专业人员才能够从事采用分析法设计压力容器时的产品无损检测工作，以保证无损检测质量；②焊接工艺规程、评定报告以及施焊记录、热处理时间、温度关系曲线、焊工识别标记等技术文件的保存期均要与压力容器的寿命相等，即为10年；③在GBI50标准的基础上增加了有关受压元件材料的确认标记和标记移植的要求；④不进行焊后热处理的碳素钢、低合金钢材料的低温容器、具有防腐要求的复合钢板、奥氏体不锈钢材料的压力容器、需进行疲劳分析设计的压力容器，均不得采用硬印标记。

举例来说，为保证封头质量，避免出现多种封头椭混用的情况，在GB150标准第10章中明确规定了要通过样板检查的方式检查封头的形位公差。在GBI50的编制中，由于我国对采用样板检查封头缺乏经验，所以最终决定采用的样板并未完全搬用国外的标准，而采用的是弦长为封头内径的3/4的样板。后经实践发现，只要在制造时严格按照工艺要求进行操作，无论是冲压还是旋压封头，其形状偏差均能够满足国外先进标准。但日本JISB8250标准、美国ASME标准等国外先进标准在很大范围内并未严格区分椭圆封头与碟形封头，即椭圆封头与碟形封头在设计形状上的不同，是在被允许的形状偏差范围内的；而分析法设计压力容器的方法，是基于详尽的应力分析计算和分类，国外的这些标准明显无法满足其要求，因此在编制分析法的标准时，对椭圆形封头、碟形封头以及球形封头分成了两大类，提出了不同的要求。其次，在分析法设计压力容器的标准中，对不同焊接方法的焊缝余高也做出了统一的要求，因为焊缝余高属于压力容器外形的不连续部位，其产生的局部应力较为复杂，所以只有严格做出要求，才能够符合分析法设计压力容器的高要求。再者，其对咬边也做出了规定，对于标准抗拉强度在540MPa以上的钢、奥氏体不锈钢、低合金钢等材质的压力容器而言，不得有咬边，其他的则允许保留一定量的咬边。另外对于接管转角半径、焊后热处理工艺、产品焊接试板等均提出了相应的要求。

4 无损检测

由于采用分析法进行设计的压力容器，都是一些高参数的重要产品，这类产品对质量、性能以及安全性的要求都高，并且造价较为昂贵，所以在其的无损检测方面，也应当要比GBI50标准更加严格。具体来说，其主要表现在：①A类和B类焊接接头均要进行百分百射线检测或超声波检测；②参照国外先进标准，对C类和D类焊接接头规格超过一定限度的均要进行百分百射线检测或超声波检测；③其它C类和D类焊接接头均要进行磁粉检测或渗透检测。