压力容器制造的质量控制探讨

压力容器制造的质量控制探讨

卢青

克拉玛依恒泰制造安装工程有限责任公司新疆维吾尔自治区阜康市831511

摘要：压力容器在日常生活中应用较为广泛，主要作用为在一定的压力、温度和易燃、易爆、有毒介质的条件下对特定物质进行加工和处理的特种设备。一旦其质量出现问题，将连带着大规模安全事故的发生，对个人和企业存在不可估量的高危险系数。这就使容器质量应符合压力容器的基本要求。

关键词：压力容器；质量；控制

1压力容器基本要求及特点分析

压力容器最基本的要求就是在确保安全的前提下长期有效地运行。因此它必须满足下述几个方面的要求：（1）在内压力作用下有足够强度，不失效、不破坏；（2）在外力作用下有足够的保持原来形状的能力；（3）有可靠的密封性能，特别当介质为有毒有害物质时；（4）有足够的使用寿命（一般为10～20年）；（5）方便制造、安装、检查和维修。

压力容器的使用特点：（1）在一定压力下使用。这个压力会在其壳体中产生一次应力，当一次应力超过壳体材料的承载能力时，会导致压力容器破裂而发生事故。因此，压力是设计压力容器的主要参数之一。（2）温度是压力容器内部介质带来的，是设计压力容器又一个主要参数，也是压力容器壳体及其它受压力元件选择材料的依据之一。（3）介质，为安全起见应当考虑三个方面的情况：其一，介质与压力和温度相关的物理特性；其二，介质对材料的腐蚀性；第三，介质的化学性质，特别是易燃、易爆和毒性。

2压力容器制造过程中的质量控制

2.1原材料的质量控制

压力容器能够被广泛应用到社会不同的行业当中，其工况恶劣且复杂，如易爆、易燃、剧毒、高腐蚀、疲劳载荷、高压、低温、高温等，这些恶劣的使用条件决定了其所用的原材料具有较多的种类，并且对其质量要求很高。根据压力容器所具有的这些特点，相关工作人员必须要从原材料的入厂检验着手，始终坚持所有零部件所使用原材料的可追踪性和可靠性。原材料在进厂之后，需要按照相关的订货协议对供货商所提供的证明书进行相关的质量复查，保证原材料的各项性能指标能够准确符合材料的供应标准，确定符合标准之后再对其进行入库的编号，建立原材料入库档案，并根据相关的标准规定为原材料打钢印，为了避免原材料出现锈蚀等现象，在打上钢印之后需要涂上一层防锈的涂料，之后对其进行合理摆放。

2.2工艺的控制

焊接工艺必须以合格的焊接工艺评定为基础，外部环缝全部采用埋弧自动焊，清根后内部环缝采用埋弧自动焊，埋弧焊机无法操作的采用手工电弧焊。

确定每条环缝正确的施工顺序。由于壳体材料特殊、壁厚较厚，焊接质量要求高，焊接工序较多，焊接时间长，一条环焊缝从组对到热处理完毕需要25天左右的时间，因此每条环焊缝科学合理的施工顺序就显得犹为重要，环焊缝正确的施工顺序如下：坡口清理――环焊缝组对――焊前预热――环缝焊接（外壁）――消氢处理――背部清根、打磨――磁粉（MT）――内部坡口清理――环缝背部焊接――消氢处理――无损检测――内部堆焊（必要时）――堆焊层打磨――堆焊层铁素体检测――焊后热处理――无损检测（100%超声波检测、100%磁粉检测、堆焊层100%PT检测）。外部焊缝焊接完毕后应立即进行后热消氢处理，再进行背部清根、打磨。

2.3焊接质量的控制

⑴材料的焊接性

材料的焊接过程，实际是一个冶金过程，但却又不是一个完全的冶金的过程。

a.焊接性试验。钢材的焊接性试验，是为评定其焊接性能的优劣，找到焊接性能最佳所应采取的措施，满足压力容器对焊接质量的要求。

b.焊接参数选择试验。这类试验的目的是通过试验确定材料焊接参数的范围（含热处理）及最佳参数。使压力容器在焊接过程中的参数控制有依据。

⑵焊接过程的控制点

编制压力容器焊接工艺时，给出的焊接规范是一个范围，这有利于焊工操作。但在实际焊接过程中，焊接参数是一个给定值（焊机上的表读显示数值）。有的检验员在焊接检查记录中填写的焊接参数与焊接工艺一样，这是不真实的，也是不负责任的。同时焊接质量是靠焊接参数来保证的，焊接时如不按工艺规定的焊条牌号、尺寸、焊接工艺参数施焊，那后果不堪设想：容器大电流焊接，特别是不锈钢薄壁容器大电流焊接会造成焊缝内陷，棱角度超标，焊缝晶粒粗大，冲击韧性降低，对于后者，还可能造成抵御晶间腐蚀倾向能力降低。

⑶晶间腐蚀试验问题

在不锈钢容器的制作中，图纸中经常有晶间腐蚀要求，要求按GB/T4334.1～4334.6所规定的一种或多种方法进行相应的试验，来判定本材料及焊接接头是否具有晶间腐蚀倾向。

2.4热处理控制

压力容器在制造的过程当中往往会需要进行相应的热处理操作，在进行热处理操作时，必须要注意控制降温、保温和升温三个阶段的温度和速度，为了可以保证能够达到热处理的预期效果，就应当对热处理的工艺进行正确的编制，对关键的工艺参数作出较为严格明确的限制，严格执行热处理的工艺规范要求，做好记录凭证，并对热处理的仪表进行定期的检查。在热处理过程中，材料性能会发生变化。这样的热处理一般有两种：第一是焊后消除焊接残余应力热处理，称之为SR热处理（也叫做PWHT），用在设备法兰、管箱、或设备整体；第二是正火处理，用在封头、厚壁筒节热成形上，这两种热处理工艺不当，都会对材料性能产生不利影响。例如，SR热处理，最高温度不能超过材料的相变温度，但是也不能过低，必须控制在一个合适的温度范围之内。

2.5无损检测质量控制

无损检测也被称作探伤，压力容器在制造的过程当中常常会用到探伤的方法，主要包括渗透、磁粉、超声以及射线几种形式，在进行无损检测时，首先必须要明确设计要求的合格标准以及探伤的方法，分析看该方法是否可以执行，也可以根据图纸的具体要求来实行探伤的方法，另外，在进行无损检测时，实践经验会显得非常重要，不同的人利用同一个机器进行操作，所得到的结果可能就会不同，那些经验较为丰富的工作人员所得出的正确率往往会很高。探伤仪器的质量如何对于探伤的结果也能够产生很大的影响，使用质量不合格的仪器就很容易会造成误判。

2.6力学性能试验

为了保证焊接接头力学性能，根据《容规》及GB150规定，要求对压力容器纵环焊缝制作产品焊接试件，产品焊接试件的材料、焊接材料、焊接设备和工艺条件等都应与所代表的产品相同。如果产品焊接试件力学性能试验合格，就说明所代表的产品焊缝力学性能合格。

2.7计量质量控制

其重点是计量器具的管理。计量器具的采购、检定入库验收、发放使用、维修保养、周期检定、报废等按《检验、测量和试验设备控制程序》执行，并建立计量器具的管理台账，对每件计量器具建立档案记录卡。在用计量器具必须具有检定日期和有效日期的检定合格证及状态标志，凡没有合格证、标志、超过检定周期和损坏的计量器具均不得使用，并做出明显标志。

3结论

总之，压力容器制造质量控制是多方面的，压力容器制造的质量主要包括安装质量、制造质量以及设计的质量，但影响最为关键的就是制造质量，为了能够尽量降低企业的生产成本，只要控制住材料、制造工艺、焊接、热处理、无损检测、计量、检验和试验等重要环节就能保证压力容器制造质量及安全。

参考文献：

[1]孙万田，申飞.压力管道的焊接质量控制[A].全国焊接工程创优活动经验交流会论文集[C].2011.

[2]压力容器制造质量控制研究.迟凤芝.《内蒙古石油化工》2011年01期.