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论压力容器制造过程中常见质量问题与措施

2020-07-20穆思明陈焕道汪玉珍

关键词:压力容器质量问题解决对策

穆思明 陈焕道 汪玉珍

摘 要:压力容器是化工、食品、制药等过程工业的主要装备,大多数情况下在高温、高压、腐蚀性及疲劳等苛刻状况下运行,如果压力容器品质控制不好的话,极易造成重大的安全事故。因此,必须加强压力容器的质量控制,保证压力容器的使用安全。本文主要针对压力容器生产制造过程中容易出现质量问题的环节进行分析,并提出相应解决策略,以提高压力容器的生产质量。

关键词:压力容器;质量问题;解决对策

0 引言

近年来,随着科学技术的不断发展,各行业领域生产工艺也在不断优化改进,压力容器作为可承载一定压力的密封设备,在工业领域中得到广泛普及应用,发挥出显著应用效用。但受到多方面因素影响,部分所制造压力容器设备的质量性能缺乏必要保障,并在后续使用、运行过程中引发各类生产问题的出现。针对于此,本文则对压力容器设备在制造特点开展深入研究,并针对性提出各项压力容器制造质量的有效控制策略。

1 压力容器的基本概念及分类

压力容器指容器同时满足以下三个条件[1]。①工作压力大于等于0.1MPa(不含液体静压力);②内直径(非圆形截面积指最大尺寸)≥0.15m且容积V≥0.03m3;③盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度大于等于标准沸点的液体。有许多方法可以对压力容器进行分类。例如,根据制造方法、承压方式、设计压力、设计温度、制造材料、容器形状、生产过程中的工作原理、容器的使用等等。为了方便安全技术的监督管理,根据容器的压力等级、容积大小、使用特点、材料、介质的危害程度及其在生产过程中的重要性,我国《固定式压力容器安全技术监察规程》则将容器分为一、二、三类。

2 压力容器质量管理

2.1 原材料质量解决策略

压力容器制造和使用安全性要求较高,因此企业在选材的时候必须要将原材料作为质量把控的切入点。目前在原材料选型方面,主要暴露出以下几个方面的问题:首先,原材料化学成分不过关,例如在生产过程中未经许可,采用成本较低的碳钢代替低合金钢,虽然碳钢价格较低,机械性能与低合金钢接近,但是在焊接性,抗腐蚀性等方面均远低于合金钢。由于压力容器大部分都是承压件,因此在选型的时候要选择化学成分达标的材料进行制造。尤其在承压、高温和高腐蚀状态下,极易发生压力容器损坏,这些都对原材料的选择提出了挑战;其次,压力容器壁厚设计不合理,在设计过程中为了保证安全,片面的增加压力容器壁厚,造成了成本浪费和制造成本的增减,同时也为焊接加工增加了很大的工作量,例如在膨胀节和波纹管材料选择时采用以厚代薄,导致压力容器所需承担的刚性变形远超设计能力,威胁到压力容器的使用安全。首先,做好原材料进货检验关,在化学分析,力学性能,供应商资料报告几个方面进行检测。保证原材料符合设计要求,避免由于原材料质量不过关造成产品质量问题。其次,做好压力容器的设计和计算,在满足强度要求的基础上,尽量减少产品壁厚,从而降低产品重量,在满足质量的基础上降低制造成本,同时也减少焊接制造和现场安装成本。

2.2 质量体系的运转

为了保证生产出合格的压力容器产品,不但要严格贯彻压力容器制造许可证制度、实施和遵守各项法规和标准,建立完善的压力容器质量保证体系是重要的条件之一。完善的质量体系,首先要编制出与自身运营一致的《质量保证手册》,其次还要制定配套的公司标准。公司应下达红头文件任命并授权质保师及各责任人员,其次重点要根据《手册》落实工作,按照质量管理链:质量保证体系→质量控制系统→控制环节→控制点(R、W、H)层层展开系统管理方法,贯彻实施,有章可循,对企业的质量行为进行控制和规范。

2.3 做好压力容器焊接质量控制

在压力容器设备制造过程中,焊接作业是其中一项重要生产工艺,但受到人为因素的影响干扰,时常出现各类焊接问题,大幅降低了所制造压力容器的密封性、结构稳定性、耐压性等各项性能。针对于此,需要注重开展压力容器焊接质量控制工作,实现对压力容器焊接作业质量的全过程实时监控,并降低人为因素对压力容器焊接质量的影响系数。例如做好人员培训工作(定期组织开展焊接人员专业培训工作,并构建配套专业考核机制)、构建规范化焊接材料质量检测体系(确保所使用焊接材料质量完全符合生产要求)、优化焊接工艺(开展技术交底作业、构建工艺评判标准)、开展规范化焊接设备管理工作(严格遵循相关规范条例开展焊接设备的维修保养、日常检查工作)、开展焊接返修作业(在检测到压力容器设备存在焊接质量问题时,及时将质量设备进行返修)、做好焊接工作记录。

2.4 容器几何尺寸和外观质量控制要点

在压力容器制造过程中,或者容器制造完成后,相关工作人员需要对容器进行全面、严格的检查,主要是检查表面有无凹陷、划痕等问题,一旦出现这些问题,需要及时进行补救,可以对其进行打磨或者补焊,同时还要保证母材的厚度满足设计的厚度,满足在允许范围内[2]。另外,对于压力容器的直线度、棱角度、椭圆度、法兰等级等外观尺寸进行严格的检查,保证这些尺寸符合设计图纸中的尺寸,在检查之后,将检查的数据记录下来,录入到该容器的档案中。

3 结束语

压力容器是石油炼化、煤化工等各种过程工业生产的必备设备,近几年随着中国化工行业的发展以及国家对于安全、节能、环保等方面提出更高的要求,压力容器的生产制造和质量控制成为业内关注的焦点之一。压力容器的制造过程相对比较复杂,涉及材料、焊接、机械加工等各个环节,并且压力容器一般使用环境恶劣,因此在制造过程中做好质量控制,避免由于质量问题给后续使用造成事故损失显得尤为重要。

参考文献:

[1]《压力容器实用技术丛书》编写委员会.壓力容器制造和修理[M].北京:化学工业出版社,2004:33-35.

[2]钟海燕.浅谈压力容器制造中质量控制[J].科技展望,2015(27):148.

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