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简述压力容器制造过程中的材料检验

2023-01-02李芳侠刘吉坡李彩霞

化工设计 2022年4期
关键词:焊材进厂封头

李芳侠 刘吉坡 李彩霞 郭 齐

西部宝德科技股份有限公司 西安 710201

压力容器广泛用于工业生产中,使用中工艺参数的变化范围大,如:操作压力从低压到超高压、温度范围从低温到高温、介质易燃易爆、毒性程度有高度和极度危害。在如此苛刻的条件下工作,一旦发生失效损坏,将会殃及整个工厂及周边地区,会给人民生命财产带来无法估量的损失。用于制造压力容器受压元件的材料质量对整台设备的最终质量起着决定性的作用。加强受压元件材料检验是保证压力容器质量的重要手段。

1 原材料的采购及验收

1.1 原材料的采购

(1)压力容器制造单位应建立原材料(板材、管材、焊材、锻件、棒材等受压元件用材)及外购件的采购控制程序。该控制程序中应明确关于对材料制造单位的评价、选择、重新评价,并编制分供方评价报告,建立合格供方名录等,确保所用的压力容器材料符合规定。

(2)压力容器制造单位应编制采购技术文件。采购文件应对材料的牌号、规格、材料标准、订货技术协议、数量提出明确规定。材料采购要依据采购技术文件的要求进行。

(3)材料的订货协议必须符合相应的标准和设计文件,必要时应对冶炼方法、化学成分、交货状态、特殊要求等在协议中予以明确。

(4)向境外材料制造单位订货时,应满足我国《固容规》的第2.1.2.1条的规定及制造压力容器的特殊要求。

(5)受压元件材料的代用,要做出明确规定,包括代用的基本要求及代用范围、代用的审批、代用的检验试验等。

(6)对需要进厂复验的锻件,供方应提供复验用检验试样(或试验坯),对试样做好标记,包括炉批号及锻件编号,并对试验的真实性负责。对需要进厂复验的钢板、钢管等材料应在采购时留够复验用料。

1.2 原材料的进厂验收

1.2.1 进厂验收的原则

严格压力容器受压元件用材的管理,确保材料质量,是保证压力容器产品质量的重要措施,为此压力容器制造单位应制定相应的验收制度,杜绝不合格原材料流入生产工序。

(1)压力容器制造单位应建立原材料(板材、管材、焊材、锻件、棒材等受压元件用材)及外购件的验收控制程序。

(2)压力容器用材料的质量、规格与标志,应符合设计文件中规定的相应材料标准及订货技术协议的要求。

(3)压力容器专用钢板的制造单位应取得相应的特种设备制造许可证。

(4)压力容器制造单位应对所取得的压力容器用材料及材料质量证明书的真实性和一致性负责。

(5)境外牌号材料应符合TSG21-2016及第1号修改单的第2.1.2.1条的规定,应是境外压力容器现行标准规范允许使用且境外已有使用实例的材料,其使用范围应当符合境外相应产品标准的规定。

(6)按TSG21-2016第1号修改单要求,对于主要受压元件采用未列入《固容规》协调标准的标准抗拉强度下限值大于540MPa的低合金钢,或者用于设计温度低于-40℃的低合金钢,应当按照《固容规》2.1.3.2(1)和(2)的要求证明其各项性能指标能够满足本规程和相应标准的要求。

1.2.2 原材料进厂验收程序

(1)原材料进厂时材料检验员应按图样要求、采购技术文件、材料标准等审核材料质量证明书,质证书内容应齐全、清晰并且印制可以追溯的信息化标识及加盖材料制造单位质量检验章。可以追溯的信息包括:材料制造单位名称、材料牌号、规格、炉批号、交货状态、质量证明书签发日期等内容;可以追溯的信息化标识包括:二维码、条码等。如容器制造单位从非材料单位取得压力容器材料时,应取得钢厂质证书原件或加盖材料经营单位公章和经办人签字(章)的复印件。

①材料质证书经检验符合要求后,应对质证书与实物的一致性进行检验,即实物炉批号、材料牌号、规格、供货状态及材料标志等应与质证书相一致,并由材料质控责任人给出材料检验编号;

②对于实施制造许可的压力容器专用材料,质量证明书和材料上的标志还应包括制造许可标志和许可证编号。

(2)原材料还需检查:①外观质量:材料表面没有裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等缺陷;②材料的规格、几何尺寸;③凡需复验的原材料,应按项目要求进行复验。

(3)对无质证书、材料无原始标记、质证书与原材料不一致或复验不合格的原材料,制造厂应拒绝接受入库。

(4)主要受压元件材料有疑问时,由材料质控责任人决定复验内容。

(5)经验收合格的原材料应按牌号、规格放置在材料合格区内,不锈钢和碳钢应分开放置,材料保管员应按规定在材料上进行标记移植,该标记经检验人员确认核实。

(6)不锈钢及有色金属材料应设置专门库区,不得露天放置。

(7)做好材料入库验收记录。

(8)经以上检验合格的原材料报告应经材料质控责任人审核确认,并负责归档,存档期限不少于七年。

2 焊材的验收

压力容器产品受压元件之间的焊接接头质量对压力容器的安全性来讲是相对薄弱的环节。尽管影响焊接接头质量的因素较为复杂,但为了保证其质量,首先须确保焊接材料合格,施工中不错用、混用焊接材料,此外,承压设备用焊接材料应符合NB/T47018.1~47018.5-2017及NB/T47018.6~47018.4-2011中的相关技术要求。

(1)压力容器制造单位应建立并严格执行焊接材料验收、复验、保管、烘干发放和回收制度。

(2)用于制造压力容器受压元件的焊接材料,应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值。

(3)焊材应附有焊材产品说明书,内容应包括:产品特点、性能指标、适用范围、保管要求、使用注意事项等。焊接材料进厂后,采购人员会同材料质控责任人对焊材质证书的项目、数据是否符合相关标准、订货技术协议、技术条件及特殊要求进行审查。检验合格后,材料质控责任人给出焊材检验编号。

(4)焊接材料必须有质量证明书和清晰、牢固的标志,焊材包装完好无损。

(5)焊接材料质证书经检验合格后,采购人员会同材料保管员对焊材实物的批号、重量、数量等与质证书进行核实,其内容应统一。

(6)凡需有特殊复验项目要求的焊材,还应按要求进行复验。

(7)经检验和复验合格的焊接材料应放置在符合管理要求的焊材库,并由保管员在明显的位置做出材料标记。

(8)存放焊材的焊材库必须满足以下要求:①焊材一、二级库,应安装湿度计,并设置去湿装置。库内温度应在5℃以上;相对湿度应低于60%;②保管员应对焊材库内的温度及湿度,每天上、下午各记录1次;③焊材库内严禁放置油类及水等有害介质;④焊接材料的发放,应做到先进库的先发放,防止焊接材料在库内存放时间过长;⑤对特殊焊材应有专人保管,并设置专门区域存放,以防用混。

3 外购件(安全附件,标准件等)的验收

对压力容器受压元件用的其他金属材料均按原材料的验收原则进行验收,但对压力容器用安全附件(安全阀、爆破片装置、紧急切断阀、压力表、液面计、测温仪表等)及其他辅助件(标准件、垫片等)还应按技术条件及相应标准的要求进行验收。

3.1 安全附件

(1)安全附件进厂后,采购人员会同保管员及检验人员对质量证明书的内容:型号、规格、适用范围、材质、相合标准、是否符合订货技术协议进行检验。

(2)质证书检验合格后,对实物的标记、标签及外形尺寸按质证书进行核实检验。

(3)对安全附件还需校验的,待以上检验工作合格后进行校验工作,校验合格后入库保管。

3.2 其他辅助材料

(1)压力容器用标准件,如有专门技术要求的,应有质量证明书。质量证明书的内容应符合技术要求的项目内容,且标志清楚,对标志不清的拒绝入库。

(2)有性能等级要求的标准件,必须有相应国家标准要求的标志,对标志不清的拒绝入库。

3.3 外协件的进厂验收

压力容器受压元件的外协加工,一般均为压力容器制造单位由于自身加工能力不足或生产时间需要而造成的。外协加工,一般均带料加工,因此,外协加工时应与外协单位签订协议,明确加工内容、要求、合格标准及各自的责任,或将施工图及加工技术要求连同坯料一并交外协单位加工,待外协件加工完毕进厂后,应按以下原则进行验收。

3.3.1 冲压件、热作件的验收

(1)冲压件、热作件指外协单位只进行压力加工或其他热作方法成形的零件。

(2)与图纸、技术协议或加工技术要求的内容是否相符。

(3)对冲压件、热作件的实物按图纸等对其外观质量及尺寸进行检验。

(4)检验时,材料标记是否为本单位原有标记(凡有标记要求的外协件应要求外协加工单位保留原有标记),当外协单位无法保留原标记时,应要求进行标记移植,并经外协加工单位检验人员确认,防止外协单位混料。

(5)常见的外协件如封头、膨胀节等具体检验内容。

封头入厂需检验项目有:①应对其合格证、外观质量、形状尺寸进行检验(如封头上有拼接焊缝且焊缝是由封头制造厂焊接完成的还应有当地监检部门出具的监检证书);②封头焊接接头表面不得有裂纹、咬边、气孔、弧坑和飞溅物,不锈钢及有色金属封头焊缝和热影响区表面不应有明显的氧化色;③封头表面避免机械性损伤,对于有尖锐划痕应进行修磨或补焊,封头直边不得存在纵向褶皱;④沿封头端面圆周0°、90°、180°、270°进行测厚,其最小厚度须满足设计文件要求;⑤对椭圆形、碟形、平底形和锥形封头进行直边倾斜度、直边高度检测;⑥制作样板,利用样板检测封头的内凹和外凸,钢尺测量封头圆度,检测结果应符合图纸及GB/T25198-2010中相关要求。

膨胀节入厂需要检验项目主要有:①质量证明书、铭牌内容应齐全、清晰,装有导流筒的膨胀节有介质流向箭头;②利用合金分析仪检测材质;③厚度检测,成形减薄量不得超过波纹管壁厚的10%,检测部位位于波峰和管端;④成形方法与焊接工艺,焊缝外观和表面质量;⑤波纹形状与表面质量;⑥尺寸及公差;⑦无损检测;⑧热处理、耐压试验与泄漏试验;⑨标识检查,出厂资料与油漆、包装,检验规则与要求;⑩刚度试验、疲劳试验与稳定性试验。

3.3.2 热处理外协件的进厂验收

(1)热处理件进厂后,外协人员会同检验人员对热处理自动记录曲线与热处理工艺进行以下校对:进炉温度、升温速度、保温时间及温度、降温速度、出炉温度等是否相符。同时热处理自动记录曲线记录纸上还应记载该热处理件的工程编号、部件号、名称、数量、随炉试板的名称及数量、操作人员及检验人的签章、热处理日期及热处理单位检验章等内容。

(2)对实物检验其在热处理过程中有无变形、密封面是否予以保护等。

(3)热处理随炉试件是否随炉热处理等。

3.3.3 机械加工外协件的进厂验收

(1)机械加工外协件进厂后,外协人员会同检验人员按图纸、加工技术要求等对实物的表面加工精度、加工尺寸及公差等进行检验。

(2)检查材料标记是否移植清楚。

4 不合格品的处置

(1)材料进厂验收时,一旦发现不合格品时(包括质证书及标记不合格),检验人员应开具不合格品通知单,并在实物上涂以油漆标记,按“压力容器不合格品控制程序”处置。

(2)对于以下情况可进行补项处理:①对于标记不清而质证有书效的材料;②对于实物有标记,而物证不符或质证书有缺项、差错、含糊不清的材料。

5 结语

综上所述,原材料的检验与验收是材料管理使用的一个重要环节。从指定计划到组织采购、安排运输等一系列材料供应工作的成果,要通过验收这一环节来实现。材料验收工作对入库以后的保管、领发和使用有着重要的影响,如果将不合格材料当成合格材料收入仓库,投入生产就会影响产品质量,造成产品报废。因此,严格的材料检验、验收制度是保证设备质量的重要手段,对设备的安全运行至关重要。

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