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浅谈压力容器制造原材料质量控制

2021-03-09胡少存姚波

科技研究·理论版 2021年23期

胡少存 姚波

摘 要:压力容器是指能够承受一定载荷且满足一定的生产工艺要求的设备,在日常生产和生活中的应用范围非常广,一般情况下会盛放一些比较特殊的气体和液体,如果压力容器出现安全事故,那么会带来非常严重的后果,所以,需要对压力容器的设计制造质量进行严格的控制,保障压力容器设计制造过程中各项流程和环节是严格的按照相关的标准进行的,压力容器设计制造过程质量控制中最重要的过程之一就是原材料的质量控制,本文就以下几个方面讨论原材料的质量控制。

关键词:设计选材;原材料申报;原材料材料;原材料的发放

1 压力容器设计选材

压力容器材料成本占总成本的比例很大,选材不当,不仅会增加设备成本,而且有可能导致压力容器破坏事故,材料是构成设备的物质基础,材料性能对压力容器运行的安全性影响显著。合理选材是压力容器设计的基本任务之一,压力容器的选材应当考虑材料的力学性能、物理性能、工艺性能和与介质的相容性,压力容器材料的性能、质量、规格与标志,应当符合相应材料的国家标准或者行业标准的要求,材料的焊接及冷热加工性能,材料的来源,采购周期及经济合理性(优先选用压力容器规范推荐的材料及国内材料标准中已有的材料,尽量采用国产材料),统一项目设计中要考虑选择材料的统一性。压力容器原材料主要有钢板、钢管、锻件、复合钢板、钢棒等,如选用无缝管作为换热管, 碳钢宜选用GB/T9948-2013《石油裂化用无缝钢管》,不锈钢宜选用GB/ T13296-2013《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》。一般情况下,下列选材选材的规定是经济合理的:(1)所需钢板厚度小于8mm时,在碳素钢与低合金钢之间,宜选用碳素钢钢板;(2)在以刚度或结构设计为主的场合,宜选用碳素钢。在以强度设计为主的场合,应根据压力、温度、介质等使用限制,依次选用 Q235B Q235C Q245R Q345R 等钢板;(3) 所需不锈钢钢板厚度大于 16mm时,宜采用衬里、复合、堆焊等结构形式;(4)设计温度小于等于 500℃ 时,不宜选用不锈钢;(5)设计温度小于等于350℃时,不宜选用珠光体耐热钢。(6)应尽量减少、合并钢材的品种、规格。

2 原材料申报

制造厂材料部门必须按照设计图样、工艺文件、设备技术协议和相关标准的要求统计材料清单,材料清单中应详细注明材料规格、数量、执行标准等,对于需要代用的材料,应当事先取得原设计单位的书面批准,并且在竣工图上做详细记录,将材料清单转入仓库,仓库核对材料清单中材料有无库存,仓库在扣除库存材料后形成材料采购申请单完成审批后交采购部门。

3 原材料采购

采购部门接到材料采购申请单后,采购人员在合格供方网络内依据“货比三家,价比三家”的原则,选择合适的供方并与供方签定合同。采购合同应按照制造厂内部管理体系做好合同评审,采购合同应签署质量保证、验证方法和质量争端处理等条款或补充要求。

4 原材料入库验收、保管

(1)材料到货后,采购员与保管员办理交接手续,并将材料质量证明书交保管员,保管员负责将实物放置在待检区内,保管员通知质检部门材料检验员,同时提交材料质量证明文件及采购合同一起验收,材料的保管需分区管理,分为待检区、合格区、不合格区。对于不锈钢和有色金属材料,应当放置在专用的区域,并要求防污染和防机械损伤。焊接材料应放在专门的焊材库。(2)入库的依据:采购文件中规定的规格、数量、验收标准及技术条件。(3)验收项目及要求:材料检验员依据采购合同及相应的材料标准检查牌号(型号)、规格、质量证明文件、外包装及标识、外观及几何尺寸等。其中质量证明文件内容应有炉批号、化学成分、力学性能、弯曲性能或冲击韧性、热处理状态等项目,文件数据应清晰、齐全、正确,符合相应材料标准规定。材料证明书是材料制造单位提供的质量证明书原件或者加盖材料经营单位公章和经办负责人签字(章)的复印件,材料标识清晰、齐全、且与质量证明文件相一致;保管员检查数量,并将结果详细记录在“材料验收入库通知单表中”。(4)原材料复验:压力容器制造单位对不能确定质量证明书的真实性或者对性能、化学成分有怀疑的主要受压元件材料,应当进行复验,确认符合固定式压力容器安全技术监察规程级相应材料标准的要求后,方可投料使用。對标准规范、设计图样要求复验的项目,应及时复验,对于以下材料应进行复验:①采购的第Ⅲ类压力容器用Ⅳ级锻件;②用于制造主要受压元件的境外材料;③用于制造主要受压元件的奥氏体不锈钢开平板。(5)材料责任人接到材料检验员送交的到货材料检验文件,应仔细审核材料质量文件的技术数据和材料验收记录,审核材料质量证明书是否符合,在材料质量证明书及验收入库通知单上签字确认,并在材料实物上做材料标识,材料标识标记内容:公司内材料编号、材质、规格;必要时注明产品编号、件号,验收合格的材料移入合格区。不合格材料由材料检验员在实物上作出标识,填写不合格报告, 按不合格品控制程序的规定进行处理。保管员应将不合格材料存放在不合格区内处理结果。(6)验收合格的材料,材料检验员将材料质量证明书及验收入库通知单一份存档另一份存入产品质量档案。(7)未经验收(复验)或不合格的材料、零部件、焊材不得投入使用。

5 原材料的发放、回收

(1)保管员发放材料的依据设备材料清单和领料单,保管员应按材料定额发料,不得超定额发料。(2)发料前,保管员应认真核对材料的牌号、规格、材料等是否满足要求,发料时应进行规定做好材料标记移植, 并得到检验员的确认。余料可以回收再利用的也应做好材料标记移植。

6 结束语

压力容器用材种类繁多,材料质量控制难度大,本文通过对压力容器原材料设计选材、申报、采购、验收、保管、发放和回收等主要环节提出控制要求,从而保证容器的质量和安全。

参考文献:

[1] GB/T150.1-4-2011《压力容器》,中国标准出版社出版发行,2012年2月第一版.

[2] TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》,新华出版社出版发行,2016年6月第1版.

[3] TSG07-2019《特种设备生产和充装单位许可规则》附录M特种设备生产单位质量保证体系基本要求,国家市场监督管理总局颁布,2019年5月13日.

[4]GB/T9948-2013《石油裂化用无缝钢管》,中国标准出版社出版发行,2013 年12月第一版.

[5] GB/T13296-2013《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》,中国标准出版社出版发行,2013年12月第一版.

[6] HG/T20582-2020《钢制化工容器材料选用规范》,北京科学技术出版社,2021年4月1日实施.

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