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摘要:本文以壓力容器制造監督檢驗的實施要點及意義解析為重點進行闡述,主要圍繞壓力容器制造過程中對其安全性能有影響的過程,從技術文件審核檢查、監管材料、核對外觀和零件的大小、對焊接工作進行檢查、出廠資料審查等方面進行詳細探討,以降低壓力容器安全可靠性的不確定性。
關鍵詞:壓力容器;制造監督檢驗;實施要點
壓力容器在高溫、高壓、高腐蝕介質作用下,極易發生事故且發生事故后果嚴重,壓力容器應當具有較高的安全可靠性。壓力容器安全可靠性受制造過程中多種活動、因素的影響,如材料經過冷熱加工后的性能變化、焊接過程產生的焊縫缺陷、焊后熱處理過程影響消除殘余應力的效果,也可能因人失誤而造成缺陷漏檢、誤檢等。提高壓力容器可靠性、安全性,處理好產品質量的活動、因素,控制人員、技術等多種元素,減少問題發生。監督檢驗的目的就在于對壓力容器安全性能有影響的過程及其結果進行驗證,以保證壓力容器制造質量符合安全技術規范和標準的規定。
1壓力容器制造監督檢驗的意義
1.1監督檢驗屬于法定檢驗
《特種設備安全法》于2013年提及并頒布,自2014年1月1日起實施,該法第二十五條要求壓力容器的制造中,只要是涉及特種設備檢驗的單位,所有的技術規范需要經過監督與檢驗,如果檢查后未能合格的,不可交到市場中使用。而壓力容器制造監督檢驗,更其強制地安全監管,通過針對有關壓力容器安全技術規范的基本安全要求設置監督檢驗項目(點)、檢驗內容及要求,保證壓力容器有關安全技術規范的貫徹實施。
1.2監督檢驗是驗證性檢驗
壓力容器制造監督檢驗是在壓力容器制造過程中進行,在壓力容器制造單位的質量檢驗、檢查與試驗合格的基礎上,通過有關技術資料、影響根本需求,完成檢查、審核等工作,對于所有的檢測,均要以規范為準,開展產品的驗證。產品質量是制造出來的而不是檢驗出來的,壓力容器制造單位必須關注制造過程的質量控制,對產品的質量負責。監檢是驗證活動,它不能代替受檢單位的自檢,必須是在壓力容器制造單位質量檢驗的基礎上進行。
1.3基于產品質量計劃確定監檢項目
壓力容器質量計劃涵蓋了壓力容器制造過程的各個環節,依據各質量控制系統要求合理地設置了控制流程與各環節,以此符合壓力容器的制造需求以及檢驗和驗收要求,且隨著壓力容器的結構程度及生產性質的不同而有所不同,是壓力容器制造過程不可或缺的技術文件。通過質量計劃,突出設計文件技術,突出壓力容器在制造時,對于質量的控制、以及對于技術路線的控制需求。明確監督檢驗項目,可以將壓力容器監督檢驗工作與制造過程緊密結合,提高針對性,使監督檢驗真正起到提高壓力容器安全性能的目的。
1.4質量保證體系實施狀況監控常態化
不同的受檢單位其質量保證體系實施狀況不同。當壓力容器制造過程的質量保證體系實施狀況正常,則產品質量穩定,其安全性能容易得到保證,反之,亦然。監督檢驗人員對制造單位的質量保證體系實施狀況最為了解,由監督檢驗人員根據監督檢驗項目的結果對質量保證體系實施狀況開展工作,單位也要確保質量,開展相應的評價與檢查,并對受檢單位的質量保證體系實施較薄弱環節加強監檢有利于提高壓力容器的安全性能,有利于提高受檢單位質量保證體系的實施水平。
2壓力容器制造監督檢驗的實施要點
2.1技術文件審查
2.1.1設計文件審查壓力容器設計質量對壓力容器安全性能的影響至關重要,它是制造單位編制質量計劃、工藝文件的基礎,也是監督檢驗人員實施監檢不可缺少的文件。設計文件審查至少應包括以下內容:(1)一般設計圖紙和設計變更(包括材料代用)的審批手續。(2)制造單位外部圖紙的工藝圖紙見證資料。(3)安全技術規范要求的設計文件齊全。(4)設計、產品標準和主要受壓元件的材料標準。(5)總設計圖紙規定的無損檢測和熱處理要求,壓力試驗和泄漏試驗要求符合安全技術規范。
2.1.2工藝文件審查檢查相關工藝文件是否符合制造單位質量保證體系的批準程序,減少工藝文件編制中的人為失誤,提高壓力容器的本質安全性;檢查焊接工藝規程與焊接工藝規程的符合性。在此基礎上進行工藝評定,并根據合格的焊接工藝評定報告確定焊接工藝規程的編制,以保證焊接質量的再現性。為了對壓力容器制造質量進行預控制,在采用無損檢測方法、消除焊接殘余應力、提高材料性能和泄漏檢測方法等安全技術規范和產品標準中未作規定的新技術時,有必要對其進行檢測。新技術已通過安全技術規范要求的技術鑒定,并獲得批準。2.1.3質量計劃審查檢查質量計劃是否符合制造廠質量保證體系的批準程序,下列內容是否符合安全技術規范、產品標準和設計文件的要求:(1)主要受壓元件材料的驗收。(2)焊接評定、檢驗和試驗。焊前和黏合工藝。(3)產品試樣的檢驗和試驗。(4)無損檢測。(5)焊后熱處理等特殊特性工藝。(6)外觀幾何尺寸檢驗。(7)壓力試驗和泄漏試驗。(8)總體設計中規定的特殊技術要求。(9)安全技術規范和產品標準中未規定的新材料、新工藝的質量控制要求。
2.2材料監檢
2.2.1材料驗收監檢材料驗收時,至少應檢查以下內容:(1)主要受壓構件材料驗收見證資料。(2)主要受壓構件材料質量證明書原件或材料管理單位公章復印件及負責人印章復印件。管理層的GE,材料的化學成分和機械性能與安全技術規范的符合性。(3)主要受壓元件需檢驗時;受壓元件為外購件或未經檢驗時,按前兩頂內容,當主要受壓元件為外購件或外協件并經檢驗時,應檢查外協件和外協件驗收的見證資料和檢驗證書。(4)當主要受壓元件需要材料復驗和無損檢測時。應進行檢查。材料復驗報告和無損檢測報告的審批程序,以及試驗項目的符合性、驗收要求與安全技術規范、產品標準和設計文件的符合性。(5)制造廠用國外品牌材料制造國產壓力容器時,應注意的問題是對使用有安全技術規范和產品標準的外國品牌材料進行檢驗。(6)當使用安全技術規范要求技術評審的新材料制造壓力容器時,審查材料的技術評審和相應的批準手續。
2.2.2材料標志移植監檢主要受壓元件材料標記移植抽檢數量,應根據制造單位質量保證體系的實施情況和壓力容器材料類型確定;主要受壓元件材料為低合金鋼板、奧氏體鐵素體不銹鋼鋼板和低溫壓力容器的標準抗拉強度下限值大于540MPa時,應確定主要受壓元件材料標記移植的抽檢次數。制造廠在使用鋼板、有色金屬和第一焊接材料(包括滿足上述條件的復合鋼板)時,對材料標記的移植進行抽查。
2.3焊接監檢
2.3.1焊接工藝評定與檢驗當制造廠需要對焊接工藝進行評定時,應對焊接工藝評定過程進行監督檢查。檢查至少包括以下內容:(1)檢查焊接工藝評定程序。(2)檢查焊接工藝評定試樣,制作拉伸、彎曲和沖擊試樣前現場檢查焊接工藝評定試樣。(3)確認焊接工藝評定質量。陽離子試驗報告,檢查焊接工藝評定試驗報告的力學性能和彎曲性能,必要時現場檢查試樣。(4)現場檢查焊接工藝評定試樣。(5)審查焊接工藝評定報告,審查焊接工藝評定報告和焊接工藝規范。
2.3.2焊接過程監檢抽查焊工資格、實際施焊的工藝參數與焊接工藝規程的符合性;當特殊材料時,對焊接過程進行現場抽查,抽查焊工資格、焊接材料、焊接工藝參數與焊接工藝規程的符合性;審查超次返修的批準手續,以及返修工藝與評定合格的焊接工藝規程的符合性。
2.3.3產品焊接試件監檢至少應包括以下內容:(1)焊接試樣制備的檢驗,焊接試樣制備方法和數量與安全技術規范、產品標準和設計文件的符合性;當壓力容器需要焊后熱處理時,其一致性必須保證。在焊接試件與實際產品的熱處理過程之間也應進行檢查。(2)對產品的焊接試件進行檢查。在制作拉伸、彎曲和沖擊試樣之前,應在現場檢查產品焊接試樣的焊接工藝。(3)確認產品焊接試樣的試樣和試驗結果,審查產品焊接試樣的試驗報告。必要時,應在現場試驗后檢查試樣。
2.4無損檢測監檢
2.4.1無損檢測記錄與報告審查(1)無損檢測人員資格證書、無損檢測報告和無損檢測工藝審批程序。(2)無損檢測實施的時間、比例、地點、技術標準和評價水平與安全技術規范、產品標準和設計文件的符合性。
2.4.2射線底片審查根據制造單位質量保證體系的實施,壓力容器焊接結構的復雜性和材料的可焊性,確定了X射線底片檢查的數量和位置,確定了X射線底片質量評定與安全技術規范的符合性,審查產品標準和設計文件。射線底片審查的數量和部位至少滿足以下要求:(1)審查交叉焊縫、返修及擴探部位、采用不可記錄的脈沖反射法超聲檢測而附加的局部射線檢測的底片。(2)對于特殊材料、鉻鉬鋼制的壓力容器,審查數量不低于安全技術規范的要求。
2.5熱處理監檢
2.5.1熱處理記錄和報告審查審查熱處理報告審批程序,檢查熱處理記錄曲線、熱處理報告和熱處理工藝的符合性。
2.5.2熱處理后的返修審新進行的熱處理與安全技術規范及產品標準規定的符合性。
2.5.3熱處理試件至少包括以下內容:(1)熱處理試樣制備的檢驗,熱處理試樣制備方法和數量與安全技術規范、產品標準和設計文件的符合性檢驗。(2)熱處理試樣的檢驗,現場檢驗。試樣制備前對熱處理試樣進行檢驗。(3)對試樣和熱處理試樣的試驗結果進行確認,審查試樣和試驗結果,必要時現場檢查試驗后的試樣。
2.6外觀與幾何尺寸監檢
2.6.1記錄與報告審查在耐壓試驗前,審查外觀與幾何尺寸檢驗報告的批準手續;審查外觀與幾何尺寸檢驗報告中的檢驗項目與安全技術規范及產品標準、設計文件規定的符合性。
2.6.2宏觀檢查宏觀檢驗至少包括以下內容:(1)焊縫布置的檢驗。(2)母材表面機械接觸損傷和焊接接頭表面質量的抽檢。(3)根據疲勞分析設計的壓力容器,縱向和環向焊縫及焊縫表面的殘余高度還應檢查。(4)換熱器管板、換熱器管膨脹外觀質量抽檢。
2.7耐壓試驗與泄漏試驗監檢
2.7.1耐壓試驗監檢現場檢查確認壓力容器試壓前的工藝和檢驗已完成,試驗準備符合安全技術規范和產品標準及總體設計圖紙規定的制造技術條件要求;現場檢查用于壓力試驗的介質、試驗溫度、試驗壓力和保溫時間應符合安全技術規范和產品標準,并符合總設計圖紙的規定。技術條件要求;確認試壓過程中有無滲漏、可見變形,試驗過程中有無異常響聲。
2.7.2泄漏試驗監檢審查泄漏試驗方法和報告與安全技術規范、產品標準和一般設計圖紙的符合性。
2.8出廠資料審查
2.8.1產品出廠資料當檢驗對象為整個壓力容器、現場組焊或現場制造的壓力容器時,對出廠(竣工)資料的審查至少包括以下內容:(1)竣工圖的審批程序、壓力容器產品合格證包括壓力容器產品數據表。(2)壓力容器產品合格證(包括壓力容器產品數據表)和產品質量證明文件。零部件、安全技術規范及產品標準要求的完整性。(3)設計修改、變更審批程序及已完成圖紙的標注。(4)超壓泄放裝置的質量證明和驗證報告,其制造廠是否持有特種設備制造許可證,以及驗證報告和動作壓力與安全技術規范的符合性。
2.8.2壓力容器受壓元件、部件出廠資料對單獨制造并有焊縫的管接頭、封頭和球殼板,或采用焊接方法連接的換熱器管束,審查產品質量認證文件的批準程序,其內容符合安全技術規范和產品要求。
2.9其他特殊壓力容器的監檢
2.9.1超高壓容器制造監檢專項要求審查超高壓容器材料檢驗和筒體熱處理后的力學性能試驗項目與安全技術規范的符合性;現場檢查超高壓容器自增強處理過程與安全技術規范的符合性。
2.9.2地下儲氣井監檢專項要求除審查井筒等主要受壓元件的原材料驗收外,還應當審查密封脂、固井水泥或者其他防腐材料等原材料的驗收;現場抽查井筒組裝情況,如鋼管組裝扭矩、專用螺紋密封脂涂敷情況、扶正器設置;審查固井質量檢測及評價與設計文件規定的符合性。
2.9.3非金屬壓力容器中的金屬受壓部件或者裝置的制造監檢與非金屬壓力容器組裝或者連接的金屬壓力元件和裝置的制造監督檢查,應當符合本條例對金屬壓力容器的有關規定。
2.9.4石墨及石墨襯里壓力容器制造監檢專項要求審查石墨材料工藝評定(包括浸漬工藝評定和復合物材料成型工藝評定)和黏結工藝評定程序、審查了石墨材料工藝規程、試樣和試樣的制備、性能試驗等方面是否符合本規程的要求,并現場確認了石墨材料工藝評定和黏結工藝評定性能試驗的制備和試驗過程?,F場抽查黏結作業過程中被粘接材料的溫度與本規程要求的符合性;黏結接頭試件制備的方法、數量和性能檢驗報告與設計文件的符合性;審查粘接操作人員的培訓考核情況。
2.9.5纖維增強塑料及纖維增強塑料襯里壓力容器制造監檢專項要求審查成型和黏結工藝評定程序、擬定的工藝規程、試件和試樣的制取、性能測定等與本規程要求的符合性;現場確認原型容器的壓力試驗與本規程的符合性;現場抽查制造環境與本規程的符合性;審查成型和黏結操作人員的培訓考核情況。
2.9.6搪玻璃壓力容器制造監檢專項要求審查金屬材料及搪玻璃釉質量證明書及驗收、復驗記錄,審查搪玻璃釉理化性能;審查搪玻璃層厚度和直流高電壓檢驗記錄。
3結語
通過對壓力容器安全性能有影響的過程及其結果進行驗證,以降低壓力容器安全可靠性的不確定性,對保證壓力容器產品質量具有實質性的意義。
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作者:詹英 單位:湖北特種設備檢驗檢測研究院鄂州分院