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浅谈压力容器制造检验实施要点

2019/09/10 阅读:

摘要:本文以压力容器制造监督检验的实施要点及意义解析为重点进行阐述,主要围绕压力容器制造过程中对其安全性能有影响的过程,从技术文件审核检查、监管材料、核对外观和零件的大小、对焊接工作进行检查、出厂资料审查等方面进行详细探讨,以降低压力容器安全可靠性的不确定性。

关键词:压力容器;制造监督检验;实施要点

压力容器在高温、高压、高腐蚀介质作用下,极易发生事故且发生事故后果严重,压力容器应当具有较高的安全可靠性。压力容器安全可靠性受制造过程中多种活动、因素的影响,如材料经过冷热加工后的性能变化、焊接过程产生的焊缝缺陷、焊后热处理过程影响消除残余应力的效果,也可能因人失误而造成缺陷漏检、误检等。提高压力容器可靠性、安全性,处理好产品质量的活动、因素,控制人员、技术等多种元素,减少问题发生。监督检验的目的就在于对压力容器安全性能有影响的过程及其结果进行验证,以保证压力容器制造质量符合安全技术规范和标准的规定。

1压力容器制造监督检验的意义

1.1监督检验属于法定检验

《特种设备安全法》于2013年提及并颁布,自2014年1月1日起实施,该法第二十五条要求压力容器的制造中,只要是涉及特种设备检验的单位,所有的技术规范需要经过监督与检验,如果检查后未能合格的,不可交到市场中使用。而压力容器制造监督检验,更其强制地安全监管,通过针对有关压力容器安全技术规范的基本安全要求设置监督检验项目(点)、检验内容及要求,保证压力容器有关安全技术规范的贯彻实施。

1.2监督检验是验证性检验

压力容器制造监督检验是在压力容器制造过程中进行,在压力容器制造单位的质量检验、检查与试验合格的基础上,通过有关技术资料、影响根本需求,完成检查、审核等工作,对于所有的检测,均要以规范为准,开展产品的验证。产品质量是制造出来的而不是检验出来的,压力容器制造单位必须关注制造过程的质量控制,对产品的质量负责。监检是验证活动,它不能代替受检单位的自检,必须是在压力容器制造单位质量检验的基础上进行。

1.3基于产品质量计划确定监检项目

压力容器质量计划涵盖了压力容器制造过程的各个环节,依据各质量控制系统要求合理地设置了控制流程与各环节,以此符合压力容器的制造需求以及检验和验收要求,且随着压力容器的结构程度及生产性质的不同而有所不同,是压力容器制造过程不可或缺的技术文件。通过质量计划,突出设计文件技术,突出压力容器在制造时,对于质量的控制、以及对于技术路线的控制需求。明确监督检验项目,可以将压力容器监督检验工作与制造过程紧密结合,提高针对性,使监督检验真正起到提高压力容器安全性能的目的。

1.4质量保证体系实施状况监控常态化

不同的受检单位其质量保证体系实施状况不同。当压力容器制造过程的质量保证体系实施状况正常,则产品质量稳定,其安全性能容易得到保证,反之,亦然。监督检验人员对制造单位的质量保证体系实施状况最为了解,由监督检验人员根据监督检验项目的结果对质量保证体系实施状况开展工作,单位也要确保质量,开展相应的评价与检查,并对受检单位的质量保证体系实施较薄弱环节加强监检有利于提高压力容器的安全性能,有利于提高受检单位质量保证体系的实施水平。

2压力容器制造监督检验的实施要点

2.1技术文件审查

2.1.1设计文件审查压力容器设计质量对压力容器安全性能的影响至关重要,它是制造单位编制质量计划、工艺文件的基础,也是监督检验人员实施监检不可缺少的文件。设计文件审查至少应包括以下内容:(1)一般设计图纸和设计变更(包括材料代用)的审批手续。(2)制造单位外部图纸的工艺图纸见证资料。(3)安全技术规范要求的设计文件齐全。(4)设计、产品标准和主要受压元件的材料标准。(5)总设计图纸规定的无损检测和热处理要求,压力试验和泄漏试验要求符合安全技术规范。

2.1.2工艺文件审查检查相关工艺文件是否符合制造单位质量保证体系的批准程序,减少工艺文件编制中的人为失误,提高压力容器的本质安全性;检查焊接工艺规程与焊接工艺规程的符合性。在此基础上进行工艺评定,并根据合格的焊接工艺评定报告确定焊接工艺规程的编制,以保证焊接质量的再现性。为了对压力容器制造质量进行预控制,在采用无损检测方法、消除焊接残余应力、提高材料性能和泄漏检测方法等安全技术规范和产品标准中未作规定的新技术时,有必要对其进行检测。新技术已通过安全技术规范要求的技术鉴定,并获得批准。2.1.3质量计划审查检查质量计划是否符合制造厂质量保证体系的批准程序,下列内容是否符合安全技术规范、产品标准和设计文件的要求:(1)主要受压元件材料的验收。(2)焊接评定、检验和试验。焊前和黏合工艺。(3)产品试样的检验和试验。(4)无损检测。(5)焊后热处理等特殊特性工艺。(6)外观几何尺寸检验。(7)压力试验和泄漏试验。(8)总体设计中规定的特殊技术要求。(9)安全技术规范和产品标准中未规定的新材料、新工艺的质量控制要求。

2.2材料监检

2.2.1材料验收监检材料验收时,至少应检查以下内容:(1)主要受压构件材料验收见证资料。(2)主要受压构件材料质量证明书原件或材料管理单位公章复印件及负责人印章复印件。管理层的GE,材料的化学成分和机械性能与安全技术规范的符合性。(3)主要受压元件需检验时;受压元件为外购件或未经检验时,按前两顶内容,当主要受压元件为外购件或外协件并经检验时,应检查外协件和外协件验收的见证资料和检验证书。(4)当主要受压元件需要材料复验和无损检测时。应进行检查。材料复验报告和无损检测报告的审批程序,以及试验项目的符合性、验收要求与安全技术规范、产品标准和设计文件的符合性。(5)制造厂用国外品牌材料制造国产压力容器时,应注意的问题是对使用有安全技术规范和产品标准的外国品牌材料进行检验。(6)当使用安全技术规范要求技术评审的新材料制造压力容器时,审查材料的技术评审和相应的批准手续。

2.2.2材料标志移植监检主要受压元件材料标记移植抽检数量,应根据制造单位质量保证体系的实施情况和压力容器材料类型确定;主要受压元件材料为低合金钢板、奥氏体铁素体不锈钢钢板和低温压力容器的标准抗拉强度下限值大于540MPa时,应确定主要受压元件材料标记移植的抽检次数。制造厂在使用钢板、有色金属和第一焊接材料(包括满足上述条件的复合钢板)时,对材料标记的移植进行抽查。

2.3焊接监检

2.3.1焊接工艺评定与检验当制造厂需要对焊接工艺进行评定时,应对焊接工艺评定过程进行监督检查。检查至少包括以下内容:(1)检查焊接工艺评定程序。(2)检查焊接工艺评定试样,制作拉伸、弯曲和冲击试样前现场检查焊接工艺评定试样。(3)确认焊接工艺评定质量。阳离子试验报告,检查焊接工艺评定试验报告的力学性能和弯曲性能,必要时现场检查试样。(4)现场检查焊接工艺评定试样。(5)审查焊接工艺评定报告,审查焊接工艺评定报告和焊接工艺规范。

2.3.2焊接过程监检抽查焊工资格、实际施焊的工艺参数与焊接工艺规程的符合性;当特殊材料时,对焊接过程进行现场抽查,抽查焊工资格、焊接材料、焊接工艺参数与焊接工艺规程的符合性;审查超次返修的批准手续,以及返修工艺与评定合格的焊接工艺规程的符合性。

2.3.3产品焊接试件监检至少应包括以下内容:(1)焊接试样制备的检验,焊接试样制备方法和数量与安全技术规范、产品标准和设计文件的符合性;当压力容器需要焊后热处理时,其一致性必须保证。在焊接试件与实际产品的热处理过程之间也应进行检查。(2)对产品的焊接试件进行检查。在制作拉伸、弯曲和冲击试样之前,应在现场检查产品焊接试样的焊接工艺。(3)确认产品焊接试样的试样和试验结果,审查产品焊接试样的试验报告。必要时,应在现场试验后检查试样。

2.4无损检测监检

2.4.1无损检测记录与报告审查(1)无损检测人员资格证书、无损检测报告和无损检测工艺审批程序。(2)无损检测实施的时间、比例、地点、技术标准和评价水平与安全技术规范、产品标准和设计文件的符合性。

2.4.2射线底片审查根据制造单位质量保证体系的实施,压力容器焊接结构的复杂性和材料的可焊性,确定了X射线底片检查的数量和位置,确定了X射线底片质量评定与安全技术规范的符合性,审查产品标准和设计文件。射线底片审查的数量和部位至少满足以下要求:(1)审查交叉焊缝、返修及扩探部位、采用不可记录的脉冲反射法超声检测而附加的局部射线检测的底片。(2)对于特殊材料、铬钼钢制的压力容器,审查数量不低于安全技术规范的要求。

2.5热处理监检

2.5.1热处理记录和报告审查审查热处理报告审批程序,检查热处理记录曲线、热处理报告和热处理工艺的符合性。

2.5.2热处理后的返修审查重新进行的热处理与安全技术规范及产品标准规定的符合性。

2.5.3热处理试件至少包括以下内容:(1)热处理试样制备的检验,热处理试样制备方法和数量与安全技术规范、产品标准和设计文件的符合性检验。(2)热处理试样的检验,现场检验。试样制备前对热处理试样进行检验。(3)对试样和热处理试样的试验结果进行确认,审查试样和试验结果,必要时现场检查试验后的试样。

2.6外观与几何尺寸监检

2.6.1记录与报告审查在耐压试验前,审查外观与几何尺寸检验报告的批准手续;审查外观与几何尺寸检验报告中的检验项目与安全技术规范及产品标准、设计文件规定的符合性。

2.6.2宏观检查宏观检验至少包括以下内容:(1)焊缝布置的检验。(2)母材表面机械接触损伤和焊接接头表面质量的抽检。(3)根据疲劳分析设计的压力容器,纵向和环向焊缝及焊缝表面的残余高度还应检查。(4)换热器管板、换热器管膨胀外观质量抽检。

2.7耐压试验与泄漏试验监检

2.7.1耐压试验监检现场检查确认压力容器试压前的工艺和检验已完成,试验准备符合安全技术规范和产品标准及总体设计图纸规定的制造技术条件要求;现场检查用于压力试验的介质、试验温度、试验压力和保温时间应符合安全技术规范和产品标准,并符合总设计图纸的规定。技术条件要求;确认试压过程中有无渗漏、可见变形,试验过程中有无异常响声。

2.7.2泄漏试验监检审查泄漏试验方法和报告与安全技术规范、产品标准和一般设计图纸的符合性。

2.8出厂资料审查

2.8.1产品出厂资料当检验对象为整个压力容器、现场组焊或现场制造的压力容器时,对出厂(竣工)资料的审查至少包括以下内容:(1)竣工图的审批程序、压力容器产品合格证包括压力容器产品数据表。(2)压力容器产品合格证(包括压力容器产品数据表)和产品质量证明文件。零部件、安全技术规范及产品标准要求的完整性。(3)设计修改、变更审批程序及已完成图纸的标注。(4)超压泄放装置的质量证明和验证报告,其制造厂是否持有特种设备制造许可证,以及验证报告和动作压力与安全技术规范的符合性。

2.8.2压力容器受压元件、部件出厂资料对单独制造并有焊缝的管接头、封头和球壳板,或采用焊接方法连接的换热器管束,审查产品质量认证文件的批准程序,其内容符合安全技术规范和产品要求。

2.9其他特殊压力容器的监检

2.9.1超高压容器制造监检专项要求审查超高压容器材料检验和筒体热处理后的力学性能试验项目与安全技术规范的符合性;现场检查超高压容器自增强处理过程与安全技术规范的符合性。

2.9.2地下储气井监检专项要求除审查井筒等主要受压元件的原材料验收外,还应当审查密封脂、固井水泥或者其他防腐材料等原材料的验收;现场抽查井筒组装情况,如钢管组装扭矩、专用螺纹密封脂涂敷情况、扶正器设置;审查固井质量检测及评价与设计文件规定的符合性。

2.9.3非金属压力容器中的金属受压部件或者装置的制造监检与非金属压力容器组装或者连接的金属压力元件和装置的制造监督检查,应当符合本条例对金属压力容器的有关规定。

2.9.4石墨及石墨衬里压力容器制造监检专项要求审查石墨材料工艺评定(包括浸渍工艺评定和复合物材料成型工艺评定)和黏结工艺评定程序、审查了石墨材料工艺规程、试样和试样的制备、性能试验等方面是否符合本规程的要求,并现场确认了石墨材料工艺评定和黏结工艺评定性能试验的制备和试验过程。现场抽查黏结作业过程中被粘接材料的温度与本规程要求的符合性;黏结接头试件制备的方法、数量和性能检验报告与设计文件的符合性;审查粘接操作人员的培训考核情况。

2.9.5纤维增强塑料及纤维增强塑料衬里压力容器制造监检专项要求审查成型和黏结工艺评定程序、拟定的工艺规程、试件和试样的制取、性能测定等与本规程要求的符合性;现场确认原型容器的压力试验与本规程的符合性;现场抽查制造环境与本规程的符合性;审查成型和黏结操作人员的培训考核情况。

2.9.6搪玻璃压力容器制造监检专项要求审查金属材料及搪玻璃釉质量证明书及验收、复验记录,审查搪玻璃釉理化性能;审查搪玻璃层厚度和直流高电压检验记录。

3结语

通过对压力容器安全性能有影响的过程及其结果进行验证,以降低压力容器安全可靠性的不确定性,对保证压力容器产品质量具有实质性的意义。

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作者:詹英 单位:湖北特种设备检验检测研究院鄂州分院

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