王 奪
(南京寶色股份公司,江蘇 南京 211178)
壓力容器是工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘I钪谐R姷脑O(shè)備,壓力容器能夠承受一定的壓力和溫度,并能夠存儲(chǔ)有毒有害、易燃易爆等介質(zhì),給人們的生產(chǎn)、生活帶來了極大的便利。壓力容器的制造質(zhì)量也一直是人們關(guān)注的問題,如果壓力容器的質(zhì)量得不到有效的保證,就極易引發(fā)各種重大安全事故。因此,控制壓力容器的質(zhì)量是壓力容器制造過程中的重點(diǎn)??茖W(xué)的質(zhì)量檢驗(yàn)方法能夠有效的提高壓力容器的制造質(zhì)量,延長(zhǎng)其使用壽命,提高壓力容器的使用性能,使壓力容器的產(chǎn)品質(zhì)量得到切實(shí)的保障。
(1)壓力容器的加工成形。壓力容器的外形和結(jié)構(gòu)在制造的過程中會(huì)表現(xiàn)出一定的差異性。壓力容器成型需要應(yīng)用特殊的加工工藝,如沖壓、折彎、卷制和旋壓等[1]。壓力容器一般由大型的鋼板制成,鋼板在制成筒體的過程中就需要用到卷制和折彎等施工工藝;沖壓工藝一般應(yīng)用于壓力容器的封頭、球罐、頂蓋等方面的制作工藝中。這就需要根據(jù)實(shí)際工藝需求選擇冷沖壓或熱沖壓。在應(yīng)用這些工藝進(jìn)行加工制造的過程中,對(duì)于溫度、施加的壓力等要求較高。尤其是熱成型或冷成型后需要進(jìn)行恢復(fù)性能熱處理的部件,如果加熱的溫度如果控制不好,就會(huì)影響壓力容器部件的成型以及材料的性能。目前,在許多壓力容器的生產(chǎn)企業(yè)中,由于加熱設(shè)備功率控制系統(tǒng)問題導(dǎo)致加熱溫度過高或終壓溫度不足等問題,使壓力容器的材料性能發(fā)生變化,影響其力學(xué)性能。因此,在進(jìn)行加工成形的過程中,需要相應(yīng)增加熱電偶或其他的溫度控制手段,對(duì)材料的加熱溫度進(jìn)行測(cè)試和控制。
(2)壓力容器的焊接問題。我國目前應(yīng)用最為廣泛的壓力容器就是焊接結(jié)構(gòu)的容器。雖然這種結(jié)構(gòu)相對(duì)來說比較牢固,但難以避免在焊接工藝方面存在的各種缺陷。如夾渣、咬邊、氣孔、裂紋、弧坑、未熔合等缺陷。即使應(yīng)用一些相應(yīng)的技術(shù)來對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行提升,但還是難以有效的消除焊接過程中常見的質(zhì)量問題。常見的焊接質(zhì)量問題為焊縫外觀不合格、焊縫內(nèi)在質(zhì)量存在問題等。正確的熱處理會(huì)增強(qiáng)壓力容器的抗冷裂性、抗腐蝕、抗脆斷等方面的性能,尤其對(duì)于合金材質(zhì)的壓力容器來說,熱處理的作用更加的明顯。熱處理技術(shù)在具體應(yīng)用中有很多的要求,如果在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,也會(huì)嚴(yán)重影響壓力容器的質(zhì)量和使用效果。
(3)壓力容器的無損檢測(cè)。無損檢測(cè)技術(shù)是目前在檢測(cè)領(lǐng)域普遍應(yīng)用的一種技術(shù)。該技術(shù)不僅能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)出被測(cè)物體的各項(xiàng)數(shù)據(jù),還不會(huì)對(duì)物體的結(jié)構(gòu)造成損壞。隨著我國科技水平的不斷提高,無損檢測(cè)技術(shù)也越來越全面和多樣化。在壓力容器的質(zhì)量檢驗(yàn)過程中,根據(jù)檢測(cè)目標(biāo)的不同,以及檢測(cè)條件的不同,應(yīng)用的無損檢測(cè)技術(shù)也不相同。無損檢測(cè)可以對(duì)壓力容器接頭和各部件質(zhì)量以及焊接工藝等進(jìn)行檢測(cè),確保各項(xiàng)參數(shù)符合生產(chǎn)規(guī)定的要求。然而無損檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中,容易受到檢測(cè)人員的技術(shù)水平、檢測(cè)儀器和檢測(cè)環(huán)境等方面的限制,以致影響最終的檢測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。如檢測(cè)人員的技術(shù)等級(jí)不符合檢測(cè)工作的要求、設(shè)備老化嚴(yán)重、設(shè)備使用前后沒有經(jīng)過仔細(xì)的數(shù)據(jù)調(diào)試等。
(1)控制壓力容器制造材料。壓力容器的制造材料是影響其使用性能和使用壽命的重要因素。很多工業(yè)企業(yè)對(duì)于壓力容器的質(zhì)量要求很高,評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)也很嚴(yán)格,提高壓力容器的質(zhì)量對(duì)于打開壓力容器的銷路,提高壓力容器的市場(chǎng)占有率和競(jìng)爭(zhēng)力有著重要的作用。因此,壓力容器制造過程中要嚴(yán)格控制制造材料的質(zhì)量。在選擇壓力容器的材料前,要多方采集實(shí)驗(yàn)樣品,經(jīng)過系統(tǒng)的檢驗(yàn),確保樣品的成分以及各項(xiàng)性能都合格后,才能進(jìn)行批量采購。
(2)控制壓力容器焊接質(zhì)量。壓力容器生產(chǎn)制造過程中,會(huì)應(yīng)用大量不同的施工技術(shù)和施工工藝。其中焊接工作是確保壓力容器密封質(zhì)量的重點(diǎn)。
雖然壓力容器的種類和應(yīng)用的目標(biāo)不同,但生產(chǎn)的流程大致相同。尤其是必須應(yīng)用焊接技術(shù)將壓力容器進(jìn)行密封處理。如果焊接的質(zhì)量不達(dá)標(biāo),就極易引發(fā)介質(zhì)泄漏、爆炸等安全事故發(fā)生。對(duì)使用者和周圍人群都會(huì)帶來很大的威脅。
(1)壓力容器制造前的質(zhì)量檢驗(yàn)。首先,重視施工圖紙的審查。圖紙是壓力容器投入生產(chǎn)的重要依據(jù)和技術(shù)參考。因此要對(duì)壓力容器的設(shè)計(jì)圖進(jìn)行審查確保其符合制造標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求、制造條件以及我國相關(guān)的規(guī)范要求。其次,編制加工工藝流程。壓力容器的制造工藝和生產(chǎn)流程必須按照相應(yīng)的工藝流程來實(shí)施。對(duì)于批量生產(chǎn)的壓力容器的加工工藝可以進(jìn)行統(tǒng)一的編制,使加工流程能夠順利的進(jìn)行,提高生產(chǎn)效率。而對(duì)于應(yīng)用新材料、新工藝、新技術(shù)的壓力容器,應(yīng)專門制定有針對(duì)性的符合加工需求的工藝流程。第三,原材料的質(zhì)量檢驗(yàn)。壓力容器選用的材料應(yīng)符合生產(chǎn)條件和加工工藝的要求。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)建立健全的監(jiān)管制度和體制,確保對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行集中監(jiān)管。
(2)焊接質(zhì)量的控制。針對(duì)壓力容器在焊接中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題,應(yīng)合理的改善壓力容器的加工形狀,如坡口形式等。對(duì)加工工藝的參數(shù)進(jìn)行合理的控制和檢驗(yàn),并對(duì)焊接工作人員進(jìn)行嚴(yán)格的管理。焊接人員必須具備相應(yīng)的技術(shù)能力和資質(zhì)。應(yīng)對(duì)焊接工藝和焊接現(xiàn)場(chǎng)的材料、設(shè)備等進(jìn)行嚴(yán)格的管理,一方面要保障焊接工作的質(zhì)量,一方面要保障焊接工作的安全性。壓力容器焊接過程中,要對(duì)細(xì)節(jié)部分進(jìn)行精細(xì)化的處理,焊接的標(biāo)準(zhǔn)依照焊接工藝規(guī)程來進(jìn)行評(píng)定。在壓力容器質(zhì)量檢測(cè)過程中,其外觀質(zhì)量和尺寸也是檢驗(yàn)工作的重點(diǎn)。主要抽檢焊縫的成型尺寸、咬邊、裂紋、未焊透等情況。
(3)壓力容器的耐壓試驗(yàn)。為了有效檢驗(yàn)壓力容器的質(zhì)量,必須在制造的過程中進(jìn)行耐壓試驗(yàn),以檢驗(yàn)壓力容器的密封性能以及各部件的承壓能力。這種檢驗(yàn)方式可以有效的對(duì)壓力容器各方面的性能進(jìn)行檢驗(yàn),也是一種常用的檢驗(yàn)方式。在進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí),要確保試驗(yàn)環(huán)境符合試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求,并對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)做好安全防護(hù),確保試驗(yàn)在安全的環(huán)境下進(jìn)行。
(4)壓力容器的無損檢測(cè)。壓力容器從生產(chǎn)加工到出廠前,要應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)來檢驗(yàn)其材料、零部件、施工工藝等方面的質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)。常用的無損檢測(cè)技術(shù)有超聲檢測(cè)、磁記憶檢測(cè)、TOFD檢測(cè)等技術(shù)。超聲檢測(cè)目前已經(jīng)進(jìn)行創(chuàng)新升級(jí),應(yīng)用的范圍較少;磁記憶檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于壓力容器應(yīng)力的檢測(cè)。且能夠快速對(duì)壓力容器的部件和焊縫進(jìn)行掃描,分析壓力容器中存在的各種應(yīng)力;相比之下,TOFD檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用范圍更廣,能夠?qū)毫θ萜鞯娜毕葸M(jìn)行快速的檢測(cè)和精準(zhǔn)的定位。
綜上所述,在壓力容器制造過程中,要應(yīng)用合理的技術(shù)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的檢驗(yàn)。使壓力容器的制造質(zhì)量得到有效的保障。使設(shè)備能夠安全、正常的投入使用。在壓力容器制造的各個(gè)環(huán)節(jié),要對(duì)其制造工藝和各個(gè)工序進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和控制,保障設(shè)備的安全運(yùn)行。