張昌博

(中國原子能科學(xué)研究院)

壓力容器采購過程控制*

張昌博

(中國原子能科學(xué)研究院)

針對壓力容器采購、使用與制造過程中出現(xiàn)的質(zhì)量控制不規(guī)范等問題，分析了目前壓力容器監(jiān)管、采購與使用的現(xiàn)狀。通過將國家法律法規(guī)要求、安全制度建設(shè)、安全過程管理與采購過程控制進(jìn)行整合，提出了完整的壓力容器采購管理流程與各項(xiàng)控制要素。

壓力容器 采購管理流程 采購過程控制

壓力容器作為重要的化工設(shè)備，在企業(yè)設(shè)備采購中占有重要地位[1]。壓力容器是承壓設(shè)備，其介質(zhì)可能具有易爆、有毒等特性，因此安全風(fēng)險較高，關(guān)系到人身和財(cái)產(chǎn)安全。為此，國家出臺了一系列法律法規(guī)對壓力容器從設(shè)計(jì)、制造、監(jiān)察、安裝、注冊、改造、維修直至使用的全過程進(jìn)行監(jiān)管[2～4]。

1 壓力容器監(jiān)管、采購與使用現(xiàn)狀

目前，國家質(zhì)監(jiān)部門將生產(chǎn)企業(yè)作為執(zhí)法重點(diǎn)，而忽略了大專院校和科研院所，雖然這類單位性質(zhì)特殊，但是若對國家相關(guān)法規(guī)執(zhí)行不規(guī)范，仍存在一定的安全風(fēng)險。企業(yè)雖建立了采購管理程序，但對壓力容器這類特種設(shè)備沒有建立專門的采購作業(yè)指導(dǎo)書、健全的安全制度、安全管理規(guī)定及應(yīng)急預(yù)案等，對壓力容器的安裝、注冊、維護(hù)保養(yǎng)及定期檢測等流程不重視，未嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定。另外，企業(yè)內(nèi)部技術(shù)人員和質(zhì)保人員的監(jiān)造能力有限，難以細(xì)致深入地進(jìn)行壓力容器生產(chǎn)制造過程控制。

導(dǎo)致上述情況出現(xiàn)的原因有以下4點(diǎn)：

a.國家雖然出臺了一系列法律法規(guī)對壓力容器進(jìn)行監(jiān)管，但監(jiān)管部門的執(zhí)法力度不夠；

b.企業(yè)即使建立了壓力容器的相關(guān)管理制度，但宣貫不到位，導(dǎo)致各部門對國家和內(nèi)部特種設(shè)備的相關(guān)管理規(guī)定和程序不了解，也未意識到壓力容器的危險性與國家法律法規(guī)的強(qiáng)制性，因此造成了管理上的忽視；

c.企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量意識不強(qiáng)，設(shè)計(jì)與監(jiān)造水平不高，導(dǎo)致壓力容器生產(chǎn)過程質(zhì)量得不到有效控制；

d.企業(yè)存在“重生產(chǎn)、輕安全”的錯誤思想，尤其在生產(chǎn)成本的壓力下，對各項(xiàng)監(jiān)管要求并未足夠重視。

2 壓力容器采購管理流程與控制要素

2.1 采購先決條件

采購先決條件包括以下3方面：

a.采購計(jì)劃。項(xiàng)目批復(fù)保證了采購的必要性，是采購計(jì)劃的依據(jù)。采購人員在收到采購計(jì)劃后才能實(shí)施采購。

b.內(nèi)部安全許可。企業(yè)應(yīng)設(shè)置安全管理部門并建立內(nèi)部安全許可制度，對壓力容器的采購、安裝和使用分別進(jìn)行監(jiān)管。許可支持性文件應(yīng)至少包括設(shè)計(jì)單位和制造單位的資質(zhì)證書、安裝單位資質(zhì)、使用人員資質(zhì)及安全規(guī)程等。

c.技術(shù)條件。至少應(yīng)提供施工圖冊、技術(shù)規(guī)格書或設(shè)計(jì)條件。對于只能提出設(shè)計(jì)條件的廠家，應(yīng)對外包的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行審查。

完整的技術(shù)條件是保證壓力容器采購工作順利開展的必要條件，一般包括以下5方面：

a.壓力，需分清承受的是內(nèi)壓、外壓或兩種壓力都存在。

b.容積，即容納介質(zhì)的體積。外形尺寸應(yīng)根據(jù)使用地點(diǎn)、空間等因素綜合考慮。

c.介質(zhì)，包括氣體、液化氣體、最高工作溫度不小于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。毒性程度為極度危害、高度危害的化學(xué)介質(zhì)，易爆介質(zhì)，液化氣體，屬于第1組介質(zhì)，除第1組以外的介質(zhì)均屬于第2組[4]。文獻(xiàn)[4]規(guī)定，壓力容器類別的劃分應(yīng)當(dāng)根據(jù)介質(zhì)特性，再根據(jù)壓力和容積，在劃分圖中確定。壓力容器類別的確定十分重要，這直接影響后續(xù)的設(shè)計(jì)資料、制造過程等。

d.使用環(huán)境，包括溫度和地點(diǎn)。從低溫到高溫區(qū)間，各種溫度區(qū)間對材料的要求是不同的。地點(diǎn)是指壓力容器的地理位置，如在沿海地區(qū)使用，由于靠海，則環(huán)境的腐蝕比內(nèi)陸大，遭受臺風(fēng)的幾率大，地震的可能性也大。因此，影響設(shè)備計(jì)算的腐蝕因素、風(fēng)載荷、地震級別和烈度也應(yīng)給出。

e.材料，壓力容器的材料通常為碳鋼和不銹鋼，一般根據(jù)使用要求來確定。

2.2 供方評價

供方評價是采購過程的重要環(huán)節(jié)，供方各項(xiàng)能力直接影響采購質(zhì)量。供方評價主要審查以下3方面：

a.技術(shù)能力，包括與擬承擔(dān)項(xiàng)目相適應(yīng)的設(shè)計(jì)資質(zhì)、制造資質(zhì)、安裝資質(zhì)、設(shè)計(jì)制造檢測人員配備情況、主要生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備情況及生產(chǎn)中的特殊工藝等。

b.質(zhì)保能力，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)/研發(fā)策劃，評審、驗(yàn)證、確認(rèn)和更改的記錄；建立和實(shí)施對外部供放的評價、選擇和重新評價的準(zhǔn)則；確定并實(shí)施檢驗(yàn)或其他必要的活動，對產(chǎn)品生產(chǎn)或服務(wù)過程進(jìn)行控制并保存相應(yīng)的控制記錄；明確產(chǎn)品質(zhì)量特性的監(jiān)視和測量要求，對產(chǎn)品質(zhì)量特性進(jìn)行監(jiān)視和測量；對質(zhì)量管理體系運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)的問題實(shí)施有效的糾正和預(yù)防措施，以確保采購產(chǎn)品滿足規(guī)定的采購要求。

c.商務(wù)能力，包括具有一定的資金實(shí)力；具有近三年的年度財(cái)務(wù)報(bào)表審計(jì)報(bào)告；財(cái)務(wù)經(jīng)營指標(biāo)良好，當(dāng)前財(cái)務(wù)風(fēng)險小，在可預(yù)測的會計(jì)期間，持續(xù)經(jīng)營能力無不確定性；具有基本賬戶的資信證明；近三年無重大違法違紀(jì)行為，無被執(zhí)行案件失信記錄；具有完稅證明；財(cái)產(chǎn)或賬戶無查封、凍結(jié)的情況；具有類似的項(xiàng)目業(yè)績。

2.3 供方選擇

供方選擇一般包括：公開招標(biāo)、邀請招標(biāo)、競爭性談判、單一來源采購、詢價采購。壓力容器具有價值高、技術(shù)條件特殊、市場無現(xiàn)成品及非標(biāo)加工等特點(diǎn)，因此適宜采用招標(biāo)方式進(jìn)行采購。

以招標(biāo)采購為例，采購人員應(yīng)根據(jù)提供的壓力容器技術(shù)規(guī)格書或施工圖紙整理出設(shè)備的材料清單，并根據(jù)毛坯料估算出材料費(fèi)和加工費(fèi)。然后根據(jù)壓力容器制造和管理中的特殊要求，如材料復(fù)驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)、表面質(zhì)量、清潔度、成品充氮保護(hù)、包裝運(yùn)輸、加工周期及備品備件等，計(jì)算相應(yīng)的成本，最終估算出設(shè)備的價格。采購人員將此設(shè)備估算價格作為招標(biāo)采購的最高控制價或標(biāo)底，能夠有效避免暗箱操作，并促使投標(biāo)人自主報(bào)價、公平競爭，符合市場規(guī)律，極大地保障了企業(yè)利益。

2.4 合同簽訂

商務(wù)方面。明確產(chǎn)品名稱、數(shù)量、加工周期、包裝、供貨范圍、備品備件、合同進(jìn)度控制和支付方式。尤其要明確進(jìn)度控制和相應(yīng)的懲罰條款。部分供應(yīng)商為了拿到合同訂單，往往對企業(yè)所提要求全部接受，但實(shí)際卻不能按進(jìn)度要求生產(chǎn)，所以必須在合同中明確，避免造成損失。

技術(shù)方面。如果由企業(yè)提供施工圖紙，則在設(shè)備生產(chǎn)前應(yīng)向供應(yīng)商進(jìn)行技術(shù)交底。如果由供應(yīng)商負(fù)責(zé)設(shè)備設(shè)計(jì)，則在生產(chǎn)前必須向企業(yè)提交設(shè)備設(shè)計(jì)文件，如過程設(shè)備計(jì)算書、設(shè)計(jì)圖紙等。審查內(nèi)容包括：計(jì)算書是否有漏項(xiàng)，取值是否合理，圖紙審批是否符合規(guī)范、是否滿足使用要求和現(xiàn)場安裝條件，原材料復(fù)驗(yàn)、液壓氣壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)要求是否合理，焊材牌號、法蘭和接管是否符合使用工況，清潔度等要求是否標(biāo)明無誤。

質(zhì)量保證。要求供應(yīng)商在生產(chǎn)前將質(zhì)量計(jì)劃和進(jìn)度計(jì)劃提交給企業(yè)進(jìn)行審查認(rèn)可并選擇控制點(diǎn)。設(shè)備制造過程中的監(jiān)督、檢驗(yàn)、見證及驗(yàn)收等記錄和報(bào)告，主要原材料的材料單和復(fù)驗(yàn)報(bào)告，設(shè)備主要零部件的質(zhì)量證明文件，主要配套件的合格證，焊工和無損檢測人員的資質(zhì)證書復(fù)印件等資料，必須與設(shè)備同時提供。

2.5 開工檢查

質(zhì)保部門根據(jù)壓力容器的質(zhì)保等級決定是否組織人員對廠家進(jìn)行開工檢查。檢查內(nèi)容主要包括：

a.質(zhì)量管理體系文件，如《質(zhì)保手冊》；各程序文件，如《工藝管理程序》、《焊接工藝評定程序》、《焊接過程質(zhì)量控制》和《檢驗(yàn)和試驗(yàn)控制程序》；第3層次文件，如預(yù)焊接工藝規(guī)程、焊接作業(yè)指導(dǎo)書等。

b.焊工、無損檢測人員資質(zhì)，無損檢測單位資質(zhì)。

c.主材和焊材的材料單、材料復(fù)驗(yàn)合格報(bào)告，計(jì)量器具是否在有效期內(nèi)。

d.加工場所和焊材庫的管理情況。

2.6 制造過程控制

質(zhì)量計(jì)劃由質(zhì)保部門或監(jiān)造部門組織審查并選擇控制點(diǎn)，一般選擇耐壓試驗(yàn)、無損檢測、泄漏試驗(yàn)、表面處理及清潔度檢查等控制點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場見證。見證人員審查試驗(yàn)大綱合格后，方可開始試驗(yàn)。

耐壓試驗(yàn)分為液壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)。液壓試驗(yàn)一般取設(shè)計(jì)壓力的1.25倍進(jìn)行試驗(yàn)，氣壓試驗(yàn)一般取設(shè)計(jì)壓力的1.10倍。廠家在試驗(yàn)之前需先將試驗(yàn)程序提供給監(jiān)造人員進(jìn)行審查，審查無誤后方可開始試驗(yàn)。壓力試驗(yàn)時首先將壓力緩慢升至設(shè)計(jì)壓力，確認(rèn)無泄漏后繼續(xù)升壓至試驗(yàn)壓力，保壓足夠時間后降至設(shè)計(jì)壓力，因此壓力試驗(yàn)曲線是三段式圖表。

無損檢測包括射線探傷、磁粉探傷及滲透等方法。在壓力容器的A、B類焊縫(筒體上的縱焊縫、環(huán)焊縫)上一般采用射線探傷方法，Ⅱ級以上認(rèn)為是合格。C、D類焊縫一般采用滲透方法進(jìn)行檢測。而磁粉探傷方法主要用于檢測鐵磁性材料制成的承壓設(shè)備表面和近表面缺陷[5]，由于不適用于奧氏體不銹鋼材料，故通常在碳鋼壓力容器的C、D類焊縫上使用。

泄漏試驗(yàn)用于介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害或者不允許有微量泄漏的容器，包括氣密性試驗(yàn)、氨檢漏試驗(yàn)及氦檢漏試驗(yàn)等方法。

表面處理一般包括電拋光、酸洗、鈍化、噴砂及涂漆等方法。不銹鋼容器通常采用酸洗、鈍化方式進(jìn)行表面處理。酸洗、鈍化質(zhì)量的檢測方法為藍(lán)點(diǎn)測試，如果酸洗、鈍化質(zhì)量不合格，則存在鐵離子污染，與藍(lán)點(diǎn)測試液結(jié)合產(chǎn)生的物質(zhì)會呈藍(lán)色。

清潔度檢查。在某些應(yīng)用場合，企業(yè)對內(nèi)表面清潔度是有要求的，檢測方法一般為選用無毛白布蘸酒精或丙酮擦拭表面，無可見污跡即為合格。如果設(shè)計(jì)圖紙有要求，還應(yīng)按照規(guī)定的露點(diǎn)填充氮?dú)膺M(jìn)行成品保護(hù)。

監(jiān)造過程中接管開孔這一步驟往往不被重視，容易出現(xiàn)問題。由于D類接頭的特殊性，接頭的坡口難以采用機(jī)械方法加工，目前多采用手工割制，而且開孔是鞍型曲面，形狀復(fù)雜，導(dǎo)致開孔不規(guī)則，坡口角度、鈍邊和間隙很難達(dá)到圖樣要求，尤其是單面焊雙面成形的坡口更難加工，焊件裝配質(zhì)量差，直接影響后序的焊接質(zhì)量[6]。如果坡口角度過小，則會造成焊接冷卻過快、偏析，易產(chǎn)生熱裂紋；如果角度過大，則會造成堆焊時間長、溫度高、熱影響區(qū)大且熱應(yīng)力大。鈍邊高度值的確定是在保證焊透的情況下不要將母體燒穿。根部間隙必須適當(dāng)，以保證焊縫根部能夠焊透[7]。許多制造商未嚴(yán)格按照文獻(xiàn)[8]中的要求進(jìn)行開孔和施焊，雖然焊接工藝評定為合格，但無法檢查驗(yàn)證由于工藝紀(jì)律執(zhí)行不力而出現(xiàn)的焊接缺陷問題[9]，給需方埋下了安全隱患。由于監(jiān)造人員不可能長駐廠家，因此必須要求廠家拍攝開孔測量照片供需方檢查。

2.7 出廠驗(yàn)收

出廠驗(yàn)收前，廠家應(yīng)編制設(shè)備出廠驗(yàn)收大綱并提交企業(yè)審查。審查合格后，由采購負(fù)責(zé)人組織各部門進(jìn)行源地出廠驗(yàn)收。驗(yàn)收內(nèi)容主要包括技術(shù)文件、質(zhì)保文件和物項(xiàng)驗(yàn)收3方面。物項(xiàng)驗(yàn)收時從產(chǎn)品中抽取10%，進(jìn)行外觀、結(jié)構(gòu)、耐壓及泄漏試驗(yàn)等檢查，如果存在問題則再抽取20%，直至合格。技術(shù)文件驗(yàn)收時主要檢查竣工圖冊(含變更)、設(shè)備計(jì)算書和編校審批程序(對于Ⅲ類壓力容器，需有壓力容器設(shè)計(jì)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人或授權(quán)人的批準(zhǔn)簽字[4])是否按要求完成。質(zhì)保文件驗(yàn)收時主要檢查產(chǎn)品合格證(含產(chǎn)品數(shù)據(jù)表)、特種設(shè)備制造監(jiān)督檢驗(yàn)證書、質(zhì)量證明文件(包括主要受壓元件材料證明書、材料清單、質(zhì)量計(jì)劃、檢驗(yàn)計(jì)劃、結(jié)構(gòu)尺寸檢查報(bào)告、焊接記錄、無損檢測報(bào)告、耐壓試驗(yàn)報(bào)告、泄漏試驗(yàn)報(bào)告及安全附件等)、產(chǎn)品銘牌拓印件或復(fù)印件等。以上3方面均檢查通過后才能給出驗(yàn)收合格結(jié)論。

2.8 安裝、登記與使用

壓力容器到貨驗(yàn)收合格后，即進(jìn)入安裝調(diào)試階段。按規(guī)定，企業(yè)應(yīng)選擇有相應(yīng)壓力容器安裝資質(zhì)的單位，資質(zhì)審查通過后，與安裝單位簽訂安裝合同和安全責(zé)任書，在施工前提交施工方案。施工單位應(yīng)在施工前將擬進(jìn)行的特種設(shè)備安裝情況以書面形式告知直轄市或市級人民政府負(fù)責(zé)特種設(shè)備安全監(jiān)督管理的部門[2,3]，提交《安裝改造維修告知書》后即可施工[3]。施工結(jié)束后，安裝單位需按安全技術(shù)規(guī)范進(jìn)行自檢并對調(diào)試結(jié)果負(fù)責(zé)，在驗(yàn)收后30日內(nèi)將相關(guān)技術(shù)資料和文件移交給特種設(shè)備使用單位。特種設(shè)備使用單位應(yīng)將資料存入該特種設(shè)備的安全技術(shù)檔案中[2]。

根據(jù)規(guī)定，特種設(shè)備在投入使用前或投入使用后的30日內(nèi)，特種設(shè)備使用單位應(yīng)向特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門登記[3]。壓力容器的登記采用屬地化管理模式，需提交的登記材料包括法人執(zhí)照、組織機(jī)構(gòu)代碼證、壓力容器登記卡和壓力容器監(jiān)檢證書原件。使用登記機(jī)關(guān)一般在一個月內(nèi)完成審查，審查合格后將發(fā)放行政許可決定書、特種設(shè)備使用登記證和壓力容器登記卡。登記標(biāo)志應(yīng)當(dāng)置于或者附于該特種設(shè)備的顯著位置[3]。

企業(yè)應(yīng)建立壓力容器安全技術(shù)檔案，主要包括：特種設(shè)備的設(shè)計(jì)文件、產(chǎn)品質(zhì)量合格證明及使用維護(hù)說明等，安裝技術(shù)文件和資料；特種設(shè)備的定期檢驗(yàn)和定期自行檢查記錄；特種設(shè)備的日常使用狀況記錄；特種設(shè)備及其安全附件、安全保護(hù)裝置、測量調(diào)控裝置、附屬儀器儀表的日常維護(hù)保養(yǎng)記錄；特種設(shè)備運(yùn)行故障和事故記錄[2,3]。

企業(yè)應(yīng)建立健全壓力容器安全管理制度，制定壓力容器安全操作規(guī)程，制定事故救援預(yù)案并組織演練。壓力容器安全管理人員和操作人員應(yīng)當(dāng)持有相應(yīng)的特種設(shè)備作業(yè)人員證，至少每月進(jìn)行一次自行檢查[3]。

企業(yè)應(yīng)當(dāng)于壓力容器定期檢驗(yàn)有效期屆滿前一個月向特種設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)提出定期檢驗(yàn)要求[2,3]。定期檢驗(yàn)是指在壓力容器停機(jī)時進(jìn)行的檢驗(yàn)和安全狀況等級評定。壓力容器一般于投用后3年內(nèi)進(jìn)行首次定期檢驗(yàn)[10]。

3 結(jié)束語

筆者基于壓力容器全生命周期的各項(xiàng)關(guān)鍵控制點(diǎn)，對其采購流程進(jìn)行了全面梳理，對過程控制關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了重點(diǎn)闡述。該流程將安全制度建設(shè)、安全過程管理、采購實(shí)施、技術(shù)與質(zhì)保過程控制、制造過程控制及使用管理等內(nèi)容融為一體，完整展示了壓力容器采購的全過程管理要求，為實(shí)施壓力容器規(guī)范化采購流程提供了一定的指導(dǎo)意義。

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PressureVesselProcurementProcessControl

ZHANG Chang-bo

(ChinaInstituteofAtomicEnergy)

Considering the irregular quality control in pressure vessel manufacturing process,procurement and application,the supervision and control of pressure vessels at present,including their procurement and application were analyzed.Through integrating the procurement process control with the requirements of state laws

張昌博(1985-)，經(jīng)濟(jì)師，從事工程設(shè)備的采購和管理工作，zhangcb0211@126.com。

TQ051.3

A

0254-6094(2017)04-0382-05

2016-10-09)

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