压力容器监督检验问题探讨

(整期优先)网络出版时间:2023-12-22
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压力容器监督检验问题探讨

王欣荣刘新龙

新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院

摘要:本文对压力容器制造过程中发现的问题进行分析、归纳,说明监督检验在制造环节中的重要性和必要性。监督检验是为防止压力容器运行失效事故的预防预测的方法之一。通过问题描述与分析,为压力容器的监督检验人员、设计单位和制造单位的相关人员提供参考借鉴。

关键词:压力容器;监督检验;问题

1绪论

随着社会经济的快速发展以及科学技术的不断进步,各种技术逐渐应用于工业生产与制造当中,这在很大程度上推动了行业的发展以及技术水平的提升。为了更好地促进行业进步,提高企业生产效益,切实保证生产安全与质量,需要加强压力容器监督检验工作,并不断进行创新与改善,以提高整体应用效果与水平。结合实际,只有不断增强压力容器监督检验研究广,才能更好地推动压力容器系统的全面发展[1]

2压力容器监督检验工作分析

2.1监督检验中发现的问题分析

压力容器制造程序包括设计图纸审核—技术交底与容器排版—材料入库及标记移植—下料组对—焊接、试件焊接及理化检测—无损检测—热处理—耐压试验—最终检验—产品出厂交付用户等环节,TSG21—2016《固定式压力容器安全技术监察规程》第6章明确给岀了设计文件、工艺文件、材料、耐压试验、焊接、无损检测、热处理、出厂资料的审查、质量保证体系实施状况评价等方面的监督检验内容。按照GB/T150—2011《压力容器》和GB/T151—2014《热交换器》等有关标准要求,在实际的监督检验过程中,依然发现存在不规范行为[2]

2.2设计文件审查

通过对产品设计图样的审查,能够初步了解压力容器的结构,对制造的工序、要点等进行整体概括,选择监督检验过程中应注意的着重点。设计文件中存在的常见问题如下。安全附件方面的常见问题有:安全阀设置在容器筒身的中部位置而未设置在容器的最高点(顶部);爆破片型号选型错误,与安全附件泄放量计算的规格不一致;应设而未设安全附件,或未在设计图样中注明安全附件。

2.3焊接内容审查

焊接工艺规程的编制正确性、完整性与是否能实际指导焊接作业人员施焊,是保证焊接接头质量的关键之一。焊接工艺人员要熟练掌握TSGZ6002—2010《特种设备焊接操作人员考核细则》所规定的各焊接项目所代表的不同含义,同时按照压力容器的结构、制造工艺要求合理的选择相应的焊接工艺、制做或引用已评定合格的焊接工艺[3]

2.3.1焊接工艺评定审查

NB/T47014—2011《承压设备焊接工艺评定》明确指出焊接工艺评定是指为使焊接接头的力学性能、弯曲性能和堆焊层的化学成分符合规定,对焊接工艺规程进行验证性试验和结果评价的过程,在压力容器产品焊接中起着至关重要的作用。在监督检验过程中发现以下问题:

(1)焊评规定的焊接方法为手工焊,实际产品为机动焊,属于次要因素,且缺少焊接方法变更后的焊接工艺指导书(WPS)或机动焊焊接工艺评定。

(2)焊接工艺评定项目缺少设计温度下的冲击试验数据、缺少设计图样规定的晶间腐蚀试验。

2.3.2焊接作业人员项目

焊接作业人员的焊接技术水平直接关系着焊接接头的质量,特种设备的焊接作业人员均需按照规范TSGZ6002—2010《特种设备焊接操作人员考核细则》的规定取得相应项目的焊接资格后方可施焊。但在对施焊记录的审查和现场对施焊焊工抽查的过程中发现以下问题:(1)对碳钢、低合金钢类材料与奥氏体类不锈钢连接的对接、角接焊接接头,缺少奥氏体类不锈钢类材料的焊工项目类别。

(2)管板角接头的焊工持证项目无法覆盖接管或筒体部位的母材厚度(或管径)或焊缝金属厚度。如接管Φ18×3.0mm与筒体20mm的D类接头焊接,采用SMAW-FeII-6FG-6/57-FeF3J项目,该焊工项目的管子直径(允许直径为≥25mm)、管板厚度(允许厚度为≤12mm)均无法覆盖该D类的接头焊接。

2.4无损检测

无损检测检查焊接接头有无存在危害性、不允许存在的缺陷的检测手段之一,无损检测的方法主要以执行标准NB/T47013—2015《承压设备无损检测》中规定的为主,未列入该标准的无损检测新技术需经技术评审后方可用于压力容器的检测。

无损检测比例方面存在的常见问题有:对S22053等奥氏体-铁素体双相不锈钢材料,焊接接头厚度大于16mm以上的,GB/T150.4—2011《压力容器第4部分:制造、检验和验收》第10.3.1条i)款规定应100%RT检测,实际无损检测比例仅为20%;对极度(或高度)危害介质的压力容器未100%无损检测。无损检测人员对射线底片的评定能力参差不齐,缺陷定性错误,对焊缝熔合线边缘的缺陷,按咬边评定或漏评。无损检测覆盖方面存在的常见问题有:某些制造单位只关注产品标准,对压力容器产品所引用的其他标准规定的无损检测项目和要求未加以重视。如甲型、乙型平焊设备法兰与筒体或短节间的C类焊缝表面,未按照NB/T47020—2012《压力容器法兰分类与技术条件》第6.6.1.3条规定进行100%的表面检测,执行标准NB/T47013.3—2011《承压设备无损检测第3部分:超声检测》检测结果为I级合格

[4]

2.5热处理

焊后热处理的目的是为消除焊接残余应力,改善焊接接头的组织和性能。热处理的保温时间、热处理温度是否足够,直接影响着焊接接头的性能。经查阅产品档案发现以下问题。热处理升温速率方面存在的常见问题有:升温速率与设计图样规定的升温速率不符,例如某压力容器设计图样规定的升温速率≤45℃/h,经核查热处理自动记录曲线及报告,发现其部分区段的升温及降温速率达到了60~70℃/h,虽符合热处理规范要求,但不符合设计图样规定。

2.6出厂资料

出厂资料中,对主要受压元件的材料质量证明书复印件未 提供或复印不全;产品检验记录或报告签字不全。压力容器产品数据表格式、内容应符合TSG 21—2016《固 定式压力容器安全技术监察规程》附录b的规范。实际检查中发 现有数据表中未填写泄漏试验信息,但产品有泄漏试验要求、支 座型式填写与产品实际支座不符;对液化气体介质,数据表中未 填写盛装介质的重量或充装系数等情况。

结束语

本文论述压力容器制造监督检验的性质,对压力容器从设计文件、工艺文件、材料、耐压试验、焊接、无损检测、热处理和出厂资料等全周期制造环节中所产生的问题进行探讨,提高压力容器制造单位的检验水平和检验质量,从制造源头保障压力容器在使用过程中的安全运行,减少或消除安全隐患,为设计、制造和监督检验工作提供参考借鉴。

参考文献

[1]陈中伟.锅炉压力容器压力管道安装监督检验中存在的问题及建议[J].石化技术,2022,29(02):36-37.

[2]曹彬彬,张霞.压力容器监督检验中的问题分析[J].化工装备技术,2021,42(04):50-52.DOI:10.16759/j.cnki.issn.1007-7251.2021.08.013

[3]郝若楠.压力容器监督检验及腐蚀性问题探析[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(21):41-42.

[4]姚小静,韩伟,李俊婷等.压力容器监督检验及腐蚀问题梳理与分析[J].石油化工腐蚀与防护,2019,36(04):19-27.