压力容器监督检验及腐蚀问题梳理与分析*

2019-10-28 03:05
石油化工腐蚀与防护 2019年4期
关键词:热处理焊缝试件

(山东省特种设备检验研究院有限公司,济南 250101)

国内自从开展压力容器监督检验以来,其在保障压力容器的产品质量方面起到了非常重要的作用。但随着压力容器向大型化和向高参数方向发展,以及新材料、新技术和新工艺的不断出现,对于压力容器制造和检验也提出了更高的要求。目前压力容器制造行业不景气,人员流动较大,质保体系运转存在一定问题,因此很难保证产品质量,加上目前特检机构改革、特种设备检验行业存在严重人机不匹配等问题。为了更好地做好压力容器监督检验工作,保证压力容器安全运行,该文针对压力容器监督检验过程中发现的问题进行梳理与分析,希望能为制造单位、监督检验单位(第三方检验)提供一定的参考。

1 监督检验的性质及重要性

压力容器监督检验已有30多年的历史,对于从源头上保障压力容器安全质量,发挥了极大的作用。压力容器监督检验也符合国际惯例,因此《中华人民共和国特种设备安全法》(以下简称《特设法》)第二十五条明确规定了监督检验的法律地位和公益属性[1]。

TSG 21—2016《固定式压力容器安全技术监察规程》(以下简称《大容规》)明确规定企业可以邀请有资质的检验机构进行检验[2],企业可以自主选择监检单位。众所周知,产品的质量是制造出来的,而不是检验出来的。从每年的监督抽查通报、重大事故调查报告、监检过程中发现的问题来看,压力容器制造过程存在众多问题:首先是由于实体经济不景气,低价中标,一部分制造单位铤而走险,偷工减料;其次是有些单位技术不成熟、有些技术人员知识不全面、对法规标准理解不到位等,虽然由企业自主选择监督检验机构,有利于促进竞争;但最后是有的企业为了盈利而置法律法规不顾。目前事业单位改革已是大势所趋,监督检验应该继续保持传统,与国际保持一致,体现其检验的公正性,监督检验只能由代表政府职能的公益性事业单位或政府指定的检验机构履行其职责,因为一旦放任市场竞争,后果不堪设想。

2 监督检验问题梳理

《大容规》规定体系检查由监督检验机构实施,每年至少一次,而检验员仅针对产品的安全质量和发生工序的体系进行检验,一定程度上减少检验人员的工作量,使检验人员可以专注于产品的过程检验。虽然《大容规》第6章对于设计文件审查内容给出了明确规定;但按照GB 150—2011《压力容器》[3]和GB 151—2014《热交换器》[4]等有关标准开展检验过程中,依然发现存在不规范的行为。

2.1 设计文件审查

通过设计文件审查,可以了解压力容器的结构及工艺流程,掌握其制造关键工序、要点和关键点,从而制订合理的制造工艺、检验项目和要求。在监督检验过程中发现存在如下问题:

(1)设计图纸上未加盖法人印章;设置安全阀接口,设计文件中缺少安全阀泄放量计算书和安全阀的规格型号;未设置安全阀口,未按照《大容规》规定注明安全泄放装置安装在管线上;压力容器类别划分错误。此处类别错误,主要表现在A2的第Ⅲ类低中压压力容器,设计单位往往只考虑了压力和介质特点,而忽略了容积,导致其类别错误。

(2)未注明压力容器用材料的标准名称。如GB/T 8163—2018规范的20号钢管与GB 6479—2013规范及GB 9948—2013规范的20号钢管制造技术要求和使用限制有很大差别,未标注材料标准名称,可能会导致采购的材料不能满足制造要求。

(3)未结合压力容器制造特点,按照GB 150.2—2011规范对材料提出特殊验收要求。如钢板未明确超声检测要求,未要求进行特定温度下的低温冲击,未规定钢板的供货状态;如有毒、可燃介质采用商品级紧固件,不符合其设计引用标准HG/20613—2009《钢制管法兰用紧固件》5.03的规定,未按照等强匹配原则进行焊接材料选用[5]。

(4)设备最大质量未按照压力试验或操作条件下,设备质量和内充介质质量之和的最大值进行计算。

(5)规定接管与壳体的焊接接头为G2,但未注明是否为全焊透接头。

(6)B类焊缝必须为全焊透焊接接头,但因容器直径过小,手工双面焊无法实现,未注明具体的焊接方法,如自动焊;氩弧焊打底,双面焊透的单面对接焊;带垫板的单面对接焊。

(7)未给出公称直径小于250 mm的B类焊缝检验要求;未规定泄漏性试验的具体技术要求(如氦检漏、氨检漏、卤素检漏的具体技术要求)。

(8)换热器管程压力高于壳程压力时,未规定具体的管头耐压试验要求。如适当提高壳程耐压和泄漏试验压力,并以最高试验压力校核壳程各受压元件强度是否满足GB 151—2014规范的要求,不足时需要增加壁厚;按照HG/T 20584—2011《钢制化工容器制造技术要求》的卤素检漏、氨检漏、氦检漏的方式对壳程进行泄漏试验[6]。

(9)现场组焊的环焊缝局部热处理时,未注明焊缝每侧加热宽度及非加热部位保温要求。

(10)异种钢焊接,焊接材料选用错误。部分设计单位对于异种钢概念不清,误认为20+Q345R为异种钢焊接,异种钢应以金相组织进行区分,如以金相组织来确定是否为异种钢,即A+P,A+M,A+B,M+P,M+B,B+P,镍及镍合金与其他金属之间的焊接接头。

(11)未对快开门式压力容器使用环境、校验周期和校验方法等使用技术要求作出规定。

(12)存在设计缺陷,风险评估报告内容流于形式,无法指导实际的安全生产和应急救援。如某设计单位未考虑耐火衬里破损后隔热功能丧失,在高温、高压和高氢分压工况下,筒体材料选用Q345R;导致材料选型错误,结构设计不合理。在使用环节,腐蚀是导致压力容器失效的主要因素,因此在风险评估报告中应充分考虑介质与材料的匹配性、监测措施和检测方法,目前压力容器常见的腐蚀减薄的损伤模式见表1[7]。

表1 腐蚀减薄

续表1

2.2 工艺文件

工艺文件主要是指制造流转卡、焊接工艺规程、质量计划和热处理工艺卡等指导制造过程的文件。在审查过程中,发现存在如下问题:

(1)焊接工艺规程中既无焊缝示意图又无相应技术说明;有的产品未提出焊接试件焊接要求;未明确预热保温范围和预热测温点。

(2)引用焊接工艺评定和焊工资质无法覆盖施焊焊缝(如主要表现为焊缝厚度、填充金属和热处理时间无法覆盖)。

(3)热处理工艺卡缺少有效测温点布置要求。

(4)质量计划中检验工序、检验要求与《大容规》及其质量保证体系不符。

(5)制造过程工序卡中检验项目及要求无规定具体数值,无法指导现场生产。

2.3 材料检验

设计和制造基本上均能保证材料使用符合法规要求,但依然存在不足之处,主要有以下问题:

2.3.1 材料质量证明文件

在检验过程中发现,材料质量证明书内容或技术要求不符合相应安全技术规范的要求,其真实性值得商榷。

(1)从非材料制造单位取得压力容器材料时,材料证明书复印件缺少材料经营单位公章和经办人签字(章)。

(2)钢管缺少液压试验验证,如未做耐压试验,也未采用无损检测代替液压试验;奥氏体不锈钢缺少晶间腐蚀试验;化学成分及机械性能不符合要求,如S和P化学成分超标、抗拉强度和延伸率低于标准要求;低氢焊材熔敷金属成分不符合设计图样要求;奥氏体不锈钢Cr和Ni含量不符合要求,Mn含量超标(通过提高Mn含量,提高强度);不锈钢法兰锻件质量证明书中出现耐压试验和涡流检验验证;材料牌号与其执行标准不一致。

(3)缺少锻件热处理报告;Ⅲ级锻件未进行超声检测;未提供锻件供货状态;锻件超声波检测报告中探头选择错误;M36以上设备主螺柱未进行表面检测、缺少冲击功值和热处理状态;无损检测合格级别不符合GB 150.4—2011规范的要求。

(4)椭圆封头成形方式为冷旋,未进行消除应力热处理。GB/T 25198—2010《压力容器封头》6.4.5.1规定:整板成形及先拼板后成形的钢制半球形、椭圆形、蝶形封头以及平底形封头,应于冷成形后进行热处理。供货状态为正火(N)或供货状态为正火+回火(N+T)的钢板封头热成型(其终压温度小于800 ℃,热压改变供货状态),缺少母材热处理试件报告(出现这种情况,主要是封头外协成形时,制造厂未提出成形方式要求)[8]。

(5)爆炸复合板基层锻件级别选用错误,不符合NB/T 47002.1—2009 《压力容器用爆炸焊接复合板 第1部分:不锈钢-钢复合板》7.1.1的规定[9]。

2.3.2 材料验收

(1)材料及零部件存放未进行三区划分,未按照质量保证体系规定进行材料标记移植。

(2)法兰等锻件缺少标识,未按照其制造标准要求标识执行标准、材质、规格、压力等级和“TS”标识,无法与其合格证或质量证明书进行核对检查;实物为冷旋封头但合格证为热压封头。

(3)奥氏体不锈钢开平板未进行开平复验,低温容器焊条未进行药皮水的含量或熔敷金属扩散氢含量复验,用于Ⅲ类压力容器的Ⅳ级锻件未进行复验。

(4)钢板超声波检测合格级别不符合设计图样和标准的规定;钢板供货状态不符合要求(如某设备不锈钢板要求交货状态为1D,实际为2B);奥氏体不锈钢换热器管的涡流探伤级别、液压试验压力值不符合GB 150—2011规范的要求;有的单位将执行标准为GB/T 8163—2018规范钢管用于高压容器;当直径和厚度可以制备宽度为5 mm小冲击试样的钢管未进行冲击试验;法兰锻件级别不符合设计图纸和《大容规》要求(如氯气缓冲罐要求锻件级别为Ⅲ级,而合格证和法兰标记均为Ⅱ级)。

2.4 焊 接

焊接工艺的正确性和焊工操作技能是决定焊接接头质量的关键因素。焊工应按照TSGZ 6002—2010《特种设备焊接人员考核规则》[10]取得相应资质,根据NB/T 47014—2011《承压设备焊接工艺评定》[11],结合压力容器结构和工艺要求合理选择焊接工艺、制做焊接工艺评定试样,但检验过程中发现,由于对TSGZ 6002—2010规范和NB/T 47014—2011规范理解偏差,依然存在如下问题:

2.4.1 焊接工艺评定

(1)未按照NB/T 47014—2011规范进行焊接工艺评定。

(2)试件厚度小于10 mm时,采用GTAW(无极电弧保护焊)+SMAW(手工电弧焊),属于组合评定,未按照NB/T 47014—2011规范的规定进行侧弯试验。对于组合试件,为了考核不同焊接方法焊缝之间熔合情况,应当进行侧弯试验,一般情况下t≤10 mm,不推荐使用组合评定,首先薄板焊接没有必要进行组合评定;其次由于试样太窄,弯曲后容易出现缺陷;最后单个侧弯试样尺寸不满足NB/T 47014—2011规范取样要求。若处于工艺需要进行薄板组合评定,则可将侧弯试样并列焊接后同时进行弯曲试验。

(3)不等厚焊接时,引用焊接工艺评定无法覆盖。管板与筒体的C类焊缝和接管与筒体的D类焊缝不等厚焊接时,焊接方法、试件厚度和焊缝金属应同时覆盖;引用焊接工艺评定冲击温度不能覆盖其实际产品,如PQR(焊接工艺评定)报告中冲击温度为0 ℃,而设计要求进行-20 ℃冲击;焊缝两侧为不同组别材料,未进行焊缝两侧热影响区冲击试验。

(4)引用焊接工艺评定的热处理时间无法覆盖实际产品,PQR热处理时间按照实际试件的厚度进行,未考虑到焊接工艺评定可以覆盖到2倍试件厚度,或产品在热处理后进行返修,设备相当于经受两次热过程,造成其热处理时间无法覆盖;引用焊接工艺评定的热处理状态无法完全覆盖,如需整体热处理消除应力的压力容器,其封头拼接焊接接头也就要与容器一起再进行一次消除应力热处理,因而这类压力容器在制造过程中封头拼接焊接接头相当于进行了两次焊后热处理,正火+消除应力热处理;拼缝经过热压成形的封头,其焊件覆盖厚度为1.1T而不是2T;拼缝的封头热成型,缺少热处理状态为正火的焊接工艺评定,因碳钢和低合金钢制凸形封头,热冲压过程的加热温度已达到或超过910 ℃,而热冲压过程类似于正火。

(5)焊接Fe-1和Fe-3时,焊接工艺评定报告中采用强度级别高的填充金属,实际产品采用强度级别低的填充金属(如引用的PQR为Q345R+Q245R+J507,而实际施焊产品为Q345R+Q245R+J427)。

(6)弯曲试样弯轴直径选用错误;异种钢焊接时,焊缝中心未对准弯心轴线,发生偏离;焊接工艺评定试样取样画线不符合NB/T 47014—2011规范的要求。主要表现在热影响区取样位置不准确,导致热影响区检测数值失真,实际反映是母材的冲击功;换热管与管板焊接接头接弧处焊缝根部未焊透。

(7)堆焊层厚度小于已评定的最小厚度,主要体现在换热器管板堆焊或接管和法兰堆焊;焊后热处理保温时间超过评定值的25%,主要表现在返修后重新热处理,误执行NB/T 47014—2011规范中6.1.4.2的规定;单层改为多层未重新进行焊接工艺评定,主要是将焊接工艺评定覆盖原则与焊工资质覆盖混淆。

(8)采用SMAW,SAW(埋弧自动焊),GTAW(无极电弧保护焊)和GMAW(亚弧焊)焊接方法,由每面多道改为每面单道,且未经过高于上转变温度的热处理时,未进行冲击试验(为了避免补加因素变化带来的不利影响,应尽量采取一面单道、一面多道的焊接工艺,且对于有冲击要求的材料,其焊缝厚度应大于6 mm以上,以满足冲击试验的要求)。

(9)不锈钢焊接工艺评定未按照图纸要求进行晶间腐蚀试验,或采用碳弧气刨的方式进行清根。对于有耐晶间腐蚀要求的设备,设计一般要求采用氩弧焊打底,或砂轮清根的方式,减少渗碳层,提高焊缝的耐晶间腐蚀能力。

(10)焊接工艺评定报告未经技术负责人签字确认;焊接工艺评定施焊记录与实物不符,主要体现在厚板焊接,其施焊记录中的焊接道数不能保证其焊满;E类焊缝采用GMAW,缺少GMAW焊接工艺评定。

2.4.2 焊工超项次焊接

(1)焊接压力容器压力表接管或排污管等小接管,缺少公称直径小于25 mm的小接管焊工项次;自动焊采用多道焊时,焊工项次SAW-1G(K)-07/08/09,不满足多道焊接要求;焊工焊缝金属厚度无法覆盖,如某焊工项次为GTAW-FeⅡ-6G-3/57-Fefs-02/11/12,但施焊设备为φ219 mm×7 mm,焊缝金属厚度不符合要求。

(2)碳钢与奥氏体不锈钢焊接,缺奥氏体不锈钢焊工项次;特种设备焊接中断6个月以上。

(3)直径较小无法实现双面焊时,焊接仅采用SMAW,但焊工持证项次为GTAW+SMAW,即相当于SMAW焊工项次视同为带衬垫资质,焊工资质不符合要求;焊接管板与筒体等全焊透C类或接管与筒体等D类焊缝,采用非管板角接头焊工资质;E类焊缝采用GMAW焊接,但缺少GMAW焊工。

2.4.3 焊接工艺执行及焊材管理

实践证明,按照评定合格的焊接工艺评定报告编制焊接工艺规程,其产品焊接接头力学性能均能满足要求,但无法避免出现焊接缺陷,导致焊接缺陷的因素主要是由于工艺规程执行不严等原因造成,具体问题如下:

(1)冬季未注明焊接环境的温度和风速,焊材管理混乱,普遍存在不烘干或烘干温度和时间不符合要求的现象,焊条不使用保温桶,焊材存放温湿度超标,温湿度计未校验。焊材摆放不符合规定要求,有的靠墙摆放,有的离墙离地距离不足300 mm。未按照体系规定在焊缝附近打焊工钢印或施焊记录中记录焊工代号,制造车间无焊接工艺规程或焊接作业指导书,焊接记录中的施焊日期与过程卡不符。

(2)未按照要求选用焊接材料和预热,如异类金属焊接未按照等强匹配原则选择焊接材料,未按照预热温度高侧选择预热温度;未按照焊接工艺规程进行预热,预热方式和预热温度不符合要求(应保证预热范围包括接头中心两侧各3倍板厚的宽度且不小于100 mm,温度测量点应在焊缝两侧4倍母材厚度,不超过50 mm处,测温时应在加热面的背面测定温度,如受条件限制做不到时,则应移开加热源,待钢材厚度方向上温度均匀后测定温度)。

(3)施焊记录和实际施焊方法与射线底片不符,如工艺和施焊记录为GTAW+SMAW,实际施焊方法为GTAW。不按照焊接工艺规程进行施焊,如焊接工艺规程为J427焊条,现场采用J422焊条施焊;D类焊缝采用GMAW焊接工艺,未进行GMAW焊接工艺评定。

(4)未按照返修程序进行焊缝返修,缺少返修记录等。施焊记录中无具体焊接参数和焊缝检验数据,焊接记录中的参数与实物不符(如选择大电压、大电流),焊工在设备上随意引弧。

2.4.4 产品焊接试板或耐腐蚀试件

(1)低合金钢或高度危害介质压力容器、低温压力容器未制作产品焊接试板。

(2)产品焊接试件未在纵缝延长线上同时施焊;采用两种以上焊接方法,或复合金属试件、组合焊接方法完成的焊接试件,未进行侧弯试验,而制作面弯和背弯试样;产品焊接试件未进行热影响区冲击试验。弯曲试验标准选择错误(应为GB/T 2653—2008《焊接接头弯曲试验方法》[12],错引用为GB 232—2010《金属材料 弯曲试验方法》[13]);石墨制压力容器未按照GB/T 21432—2008《石墨制压力容器的技术条件》[14]逐台制作试样;产品焊接试件的数量不符合设计和施工验收标准的规定(主要表现在球罐施工上)。

(3)耐腐蚀试件未按照图纸要求,每一个焊接接头(每种焊接工艺)制作耐腐蚀试件,仅仅制作A类和B类焊接接头,而忽略了C类和D类焊接接头。排污管等小接管的B类焊缝处,最容易造成介质聚集,从而产生腐蚀。

(4)非应变强化压力容器,一份图纸,制作多台设备,未经设计单位同意,按照批量制作产品焊接试件。

此处应该说明的是,压力容器产品焊接试板并不代表产品,主要目的是检验和控制焊接工艺稳定性以及焊接接头的力学性能或耐腐蚀性能。《大容规》规定了进行产品焊接试件和耐腐蚀试件的具体情况,但对于一些特殊产品,设计单位应从使用安全可靠性出发,提出是否需要制作产品试板,并在技术条件中明确试板的制作要求。

2.5 无损检测

无损检测方法执行NB/T 47013—2015《承压设备无损检测》[15],主要问题如下:

(1)底片质量不符合要求。如黑度不符合要求、伪缺陷未备注、底片存在水迹、铅字压焊缝、未加“F”标识、像质计灵敏度的选择和摆放不符合要求、外观检查不合格即进行无损检测(如飞溅、焊瘤和焊疤等未清除)。

(2)无损检测比例控制不严格或计算不准确,可能造成无损检测比例不符合标准要求。(如仅考虑不小于20%,忽略了不少于250 mm的规定;低温容器无损检测应不小于50%,实际检测按照不小于20%进行;实际标注的有效片长大于NB/T 47013.2—2015规范的要求的一次透照长度)。

(3)超标缺陷返修,未在已检测部位两端的延伸部位各进行不小于250 mm的补充检测;局部探伤时,被覆盖焊缝或开孔扩探比例不够(如焊缝上开孔未进行2倍开孔直径范围内扩探;被伴热管覆盖的焊缝未进行检测)。

(4)产品焊接试件未随同纵缝一同探伤,且未进行有关说明,无法证明试件随同纵缝一同施焊。

(5)无损检测缺陷定性错误,如裂纹定性为咬边,未熔合定性为条缺。不等厚焊接时,母材缺陷未评定。法兰、弯头、异径管等易出现缺陷。而无损检测报告仅评定焊缝合格,而忽略了母材的严重缺陷。

(6)公称直径小于89 mm的接管采用磁轭法进行探伤,其曲率无法满足磁轭法探伤要求,灵敏度无法满足要求。换热管与管板表面过清洗,无法满足渗透探伤要求。搪玻璃设备上接环纵缝、接环的环焊缝(一般为单面自动焊)未焊透(针对环焊缝,因无法进行射线探伤,可采用超声波测厚的方式进行判断是否焊透)。

(7)仅重视射线检测,轻视超声或表面检测,造成无损检测漏项(如未按照图纸要求在射线检测合格后,进行超声检测;未对封头拼缝内外进行100%表面检测;有的单位因表面检测无影像资料,往往不做);异种钢焊接接头和低温钢压力容器的补焊、缺陷修磨、卡具和拉筋拆除处的焊割表面未进行表面检测。

(8)射线检测技术等级错误(如图纸规定技术等级为B级,而实际为AB级;封头与筒体的环缝无法满足单面双侧B级检测要求);非中心曝光,仅曝光一次,透照多张,焊缝的透照厚度比(K值)不符合标准要求。

(9)设计图纸中执行标准为NB/T 47020—2012《压力容器法兰分类与技术条件》的压力容器,用甲型平焊法兰、乙型平焊法兰时,法兰与圆筒或短节间的焊缝未进行表面探伤[16]。

(10)重复拍片现象严重。应采取一定的措施杜绝此类现象发生。

2.6 热处理

(1)热处理时间无法覆盖焊接接头厚度(主要体现在组合焊缝和不等厚元件焊接)。

(2)异种钢焊接接头未按热处理要求较高者进行热处理。现场热处理时,保温区域和测温点不符合工艺要求。采用半圆形火焰加热方式,无法满足焊接工艺规程中的消氢处理要求。

(3)热处理后返修未经过用户同意;热处理后进行返修或补焊,返修深度超过标准规定,但未重新对返修部位进行热处理。有应力腐蚀要求或要求消除残余应力时,碳素钢和低合金钢U形换热管弯管段及至少150 mm的直管段未进行热处理。

(4)热处理报告未经热处理责任人确认;热处理曲线和报告上无炉号、操作者、日期和入炉设备的信息。

2.7 外观几何尺寸检验

(1)焊缝布置不合理,如相邻筒节间焊缝距离小于100 mm;焊缝余高、棱角度和错边量超标;C和D类焊脚尺寸不能满足其制造标准要求。不等厚焊接时,未按照GB 150.4—2011规范进行削薄处理。

(2)表面机械划痕修磨深度超过钢材厚度的5%,未进行焊补。部分部件因尺寸不匹配,强力组装。焊缝与母材齐平的焊缝,打磨处理后,在焊缝与母材连接处出现沟槽(沟槽的存在造成几何不连续,容易造成介质聚集和应力集中,成为使用过程中的薄弱点)。鞍座、支座与圆筒焊接未采用连续焊,焊缝腰高不符合要求。

(3)换热器与管板连接方式为胀接+强度焊,但部分换热管仅胀接而未焊接,未经采购方认可即进行换热管堵管操作。

(4)要求全焊透的D类焊缝,采用单面焊双面成形焊接工艺时无法实现,虽然采用φ2.5 mm焊条打底,但是否焊透与焊工技能和坡口间隙关系较大,实际检验中发现,基本上都无法实现全焊透。

(5)径向分块拼接的补强圈,未将焊缝打磨与补强圈母材齐平;补强圈上的通气孔未放置在壳体最低的位置,未通入0.4~0.5 MPa压缩空气进行通气试验。

2.8 耐压试验和泄漏性试验

(1)耐压试验现场缺少安全防护,测温仪器、紧固件未装备齐全,耐压试验人员骑坐在耐压盲板上,仅使用一块压力表、压力表未装设在最高点、压力表量程不符合要求(如某企业换热器耐压试验压力为1.3 MPa,而操作人员误写为13 MPa,导致盲板鼓胀,换热管失稳),奥氏体不锈钢压力容器未注明介质的氯离子含量及带压补焊小接管等。

(2)U型管弯制后未进行耐压试验或耐压试验压力未选取高侧耐压试验压力。

(3)当设计温度与试验温度下材料许用应力相差较大时,未进行修正;未按照设计规定的最高允许工作压力代替设计压力进行耐压试验,气密性试验压力为工作压力而非设计压力;直立容器卧置进行耐压试验时,未考虑液柱静压力试验。

(4)夹套容器在做夹套内的压力试验时,没有校验内筒在试验压力下的稳定性,在焊好夹套后才对内筒进行耐压试验等是错误的;夹套类容器进行盛水试验时,未给出盛水试验依据标准或具体要求。

(5)有气密性试验要求的设备,未装安全泄放装置。应在安全附件装备齐全后进行气密性试验。

2.9 出厂资料

《大容规》4.1.5规定了出厂资料(竣工资料)的具体内容,出厂资料是使用单位对设备进行维保和定期检验了解设备信息的主要依据,因此应准确详实,但在审查过程中发现还存在很多不足:

(1)出厂资料常见问题是资料不齐全(主要体现在外协件和外购件概念不清);换热器未标注堵管位置;签字审批手续不齐全、缺少法兰和螺孔垂直度允许差检测记录。

(2)数据表中设备代码未按照“质检办特函〔2017〕1015号”的规定进行编写,主体结构形式、热处理种类、无损检测方法和比例填写不规范。

(3)设计变更后,未在竣工图上标注变更内容(特别是部分单位认为材质不变 ,以厚代薄,可以不进行设计变更,但笔者认为此处应视具体情况而定,因为厚度的变化会导致材料力学性能发生改变,而且会增加焊接应力,故认为若考虑成形等加工因素影响,而材料厚度为同一系列,则性能基本一致,走工艺变更程序即可代用,否则应征得原设计单位的同意)。

(4)铭牌上最高允许工作压力误被认为工作压力(当设计文件未给出最高允许工作压力时,可认为设计压力为最高允许工作压力)。

2.10体系检查

《大容规》和TSG R 7004—2013《压力容器监督检验规则》[17]规定监检机构应对质量保证体系实施状况每年至少进行一次评价,主要评价内容为资源条件变化情况、质量保证体系的保持和改进、执行特种设备行政许可制度和监督检验过程中发现的问题,具体存在问题如下:

(1)人员和场地不满足许可条件要求。主要体现在焊工、无损检测人员流失,责任人无法到岗履行职责及仪器设备未检定或校准。由于近几年环保检查,导致某些压力容器制造场地发生变更,但未到许可机关进行确认;有些企业缺少不锈钢设备制造专用场地。

(2)质量保证体系的修订和法规标准的更新不满足实际生产需要。如未及时根据最新的法规标准和实际生产情况对质量保证体系进行修订,未及时进行标准查新。文件和记录保存与质量保证体系规定不符,如管理评审和内审缺少计划、通知、输入见证和签到等相关资料,使用非受控表卡。

(3)对于分包方的评价仍然按照初次分包要求进行,并未侧重分包期间的质量评价。如分包期间有无质量事故、人员技术水平、服务态度、分包报告的确认内容和确认方式是否符合实际制造要求。

(4)检验与试验装置中的仪器等未进行检定或校准,未按照体系要求制订检定和校准计划,封头样板尺和棱角度样板丢失或变形严重。

(5)体系修订后,未对体系有关人员进行宣贯培训,无损检测人员未及时注册。

(6)对《监督联络单》和《监检意见书》处理不及时、不规范。

3 结论与建议

说明了监督检验的重要性,梳理了压力容器制造监检中发现的一些问题,归纳了问题产生的原因和改进建议,主要体现在以下几个方面,希望能对压力容器设计、制造、监检、设备监理方面提供参考。

(1)监督检验代表政府履行职能,是在企业自检基础上的符合性验证,但在检验过程中众多问题依然需要监检人员去发现纠正,监检工作质量的优劣取决于监检人员的责任心、专业水平和工作能力。因此监督检验单位不仅应定期对监检人员进行法规标准培训及考核;同时应定期组织受检单位进行座谈会或搭建网络交流平台,加强彼此互相交流和相关文件精神的传达,针对检验过程中发现的共性问题进行探讨,避免其再次发生。监督检验涉及法规标准众多,监检人员也应持续不断自我学习,熟练掌握常用标准,提高业务水平,能够对制造过程中存在的问题及时准确地作出判断。

(2)压力容器储存的介质及制造材料复杂多样,导致其标准众多,大部分压力容器制造相关技术人员很难逐一熟悉掌握;同时有些压力容器制造单位技术水平不高,缺乏市场竞争力,生产无法连续进行,最终导致人员流动较大;缺少法规标准文件查新部门,无法及时获知最新文件精神,上述因素致使质量保证体系形同虚设,无法保障体系的正常运转。

(3)有关部门应组织编写监督检验手册,将与压力容器制造有关常用标准规范进行汇编(如材料选用、焊接相关知识、热处理、外观几何尺寸、检验工具使用方法、监督检验注意事项等),以方便制造单位和检验单位参考使用。

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