姚擴(kuò)軍

（中化藍(lán)天集團(tuán)有限公司，杭州310051）

1 壓力容器常見(jiàn)制造缺陷

壓力容器在制造過(guò)程、材料、焊接、產(chǎn)品尺寸/外觀(guān)、安裝、無(wú)損、熱處理、耐壓/氣密試驗(yàn)等階段都會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的問(wèn)題，本文列舉了制造過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題，如表1所示。

2 制造常見(jiàn)問(wèn)題分析與防治

本文從設(shè)備制造的工藝流程與質(zhì)控體系、材料不合格、焊接成型質(zhì)量、變形、焊接缺陷與無(wú)損檢測(cè)、裂紋與熱處理等幾個(gè)方面常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題的原因進(jìn)行探討，提出針對(duì)性的缺陷防治措施。

2.1 工藝流程與體系

壓力容器制造過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵循工藝流程，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和圖紙和合同技術(shù)要求進(jìn)行選材、加工、制造。在實(shí)際制造過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)工人對(duì)流程不熟悉、按經(jīng)驗(yàn)操作、操作不規(guī)范、工序間交接未經(jīng)檢驗(yàn)、缺少監(jiān)督和培訓(xùn)機(jī)制、人員責(zé)任不明確等現(xiàn)象。

防范措施：操作人員在壓力容器制造中，要嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律，將安全責(zé)任意識(shí)深植心中，樹(shù)立質(zhì)量意識(shí)。制造單位要加強(qiáng)對(duì)人員相關(guān)知識(shí)和技能的培訓(xùn)，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量管理體系。在制造過(guò)程中要嚴(yán)格執(zhí)行工藝要求，嚴(yán)格遵照生產(chǎn)流程，明確質(zhì)量責(zé)任，保存完整的生產(chǎn)過(guò)程的原始數(shù)據(jù)，嚴(yán)禁弄虛作假。

2.2 材料不合格

一方面，制造廠(chǎng)在原材料入場(chǎng)前未按要求進(jìn)行材料復(fù)驗(yàn)，另一方面，因標(biāo)志未移植、材料亂用、原材料到貨不及時(shí)等原因，會(huì)出現(xiàn)不按技術(shù)要求、圖紙規(guī)定隨意更改材料的情況，這些都給壓力容器埋下了重大隱患。因此，監(jiān)造人員在設(shè)備監(jiān)造過(guò)程中一定要對(duì)使用的材料及性能進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。

防范措施：要嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和合同規(guī)定選擇材料品牌、規(guī)格型號(hào)和正確的交貨狀態(tài)，進(jìn)廠(chǎng)驗(yàn)收時(shí)按要求進(jìn)行理化復(fù)驗(yàn)，保證材料化學(xué)成分及力學(xué)性能符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的材料應(yīng)按要求核查晶間腐蝕試驗(yàn)結(jié)果。一旦出現(xiàn)材料代用現(xiàn)象，要立即向設(shè)計(jì)單位和業(yè)主咨詢(xún)并書(shū)面申請(qǐng)，得到批準(zhǔn)后實(shí)施代用。

2.3 焊接成型質(zhì)量差

焊接是壓力容器制造過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)，不同的焊接方法對(duì)焊工的依賴(lài)程度不同，由于焊工質(zhì)量意識(shí)差、操作粗心大意，不遵守焊接工藝規(guī)程和焊接工藝卡，操作技能不過(guò)關(guān)等都可能影響焊接質(zhì)量[1]。

表1 設(shè)備制造各階段常見(jiàn)問(wèn)題

防范措施：提高焊接人員責(zé)任心，建立質(zhì)量責(zé)任制，定期進(jìn)行崗位培訓(xùn)和考試，加強(qiáng)焊接工序的自檢與專(zhuān)檢；執(zhí)行焊工考試制度、持證上崗，建立焊工技術(shù)檔案；選擇正確的焊接工藝評(píng)定，通過(guò)焊接工藝評(píng)定驗(yàn)證其工藝正確性和合理性。

2.4 變形

變形包含焊接變形、內(nèi)應(yīng)力變形以及成型誤差導(dǎo)致的變形。焊接時(shí)溫度的不均勻、火焰切割、加工失穩(wěn)、熱處理變形、組裝誤差、下料誤差、成型誤差等都會(huì)導(dǎo)致設(shè)備變形。有些變形可以矯正，有些則無(wú)法矯正。

防范措施：防治壓力容器變形，需要使制造過(guò)程各工序隨時(shí)處于可控狀態(tài)，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)圖和合同技術(shù)要求，通過(guò)各環(huán)節(jié)的質(zhì)量改善提升產(chǎn)品質(zhì)量。完成焊接后要及時(shí)進(jìn)行熱處理，最大程度控制壓力容器的變形。熱處理應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和材料特性擬定合理的升溫降溫曲線(xiàn)，嚴(yán)格控制加熱時(shí)間和溫度，避免產(chǎn)品在釋放內(nèi)應(yīng)力時(shí)變形。

2.5 焊接缺陷與無(wú)損檢測(cè)

由于焊接工藝、焊工水平、施焊環(huán)境等因素的影響，導(dǎo)致焊縫出現(xiàn)腳變形、錯(cuò)邊、咬邊、夾渣、氣孔、未焊透、未熔合、裂紋等缺陷[2]。這些缺陷將導(dǎo)致焊縫截面積減少，降低承載能力，產(chǎn)生應(yīng)力集中，引起裂紋；降低疲勞強(qiáng)度，易引起焊件破裂導(dǎo)致脆斷。其中危害最大的是裂紋和氣孔。

防范措施：為了減少焊接缺陷，首先應(yīng)從人、機(jī)、料、方、環(huán)五個(gè)方面綜合施策解決，確保焊工技能、焊機(jī)性能、原材料及焊材、焊接工藝方法、施焊環(huán)境溫濕度及風(fēng)力等均符合要求。其次利用無(wú)損檢測(cè)對(duì)焊縫焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，并予以修復(fù)。非標(biāo)設(shè)備因其不使用通用工藝和規(guī)格，必須制作工藝卡后進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)的方法主要有超聲波、射線(xiàn)、滲透、磁粉等，能很好地檢測(cè)壓力容器的內(nèi)在缺陷及表面缺陷，檢測(cè)人員應(yīng)經(jīng)培訓(xùn)考試合格取得相應(yīng)的無(wú)損檢測(cè)資格證書(shū)方可上崗。

2.6 裂紋與熱處理

金屬材料在特定的溫度、腐蝕環(huán)境或者拉伸應(yīng)力的影響下會(huì)出現(xiàn)裂紋，包括由于腐蝕和拉伸應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕裂紋，焊接冷卻到較低溫度時(shí)產(chǎn)生的冷裂紋，焊縫最后冷卻的區(qū)域產(chǎn)生的低熔點(diǎn)結(jié)晶形成的熱裂紋，還有焊接結(jié)束后沒(méi)有裂紋，但再次加熱到550～600℃時(shí)出現(xiàn)的再熱裂紋等。裂紋對(duì)壓力容器有較大的危害性，成因復(fù)雜，形態(tài)多樣，極易擴(kuò)展。

防范措施：防治壓力容器出現(xiàn)裂紋，需要合理選擇設(shè)備板材和焊材，改善焊接工藝和操作質(zhì)量。焊縫部位的材質(zhì)要與容器材質(zhì)一致，從卷板成型到加工焊接都要盡力避免殘余應(yīng)力，選用雜質(zhì)含量少的大型鋼廠(chǎng)的容器板、嚴(yán)格執(zhí)行焊材烘烤和保溫程序、管控組裝質(zhì)量、合理布置下料尺寸、杜絕強(qiáng)力組裝、按照焊接工藝施焊、避免焊接熱影響區(qū)硬化、延長(zhǎng)焊縫冷卻時(shí)間等，從而有效減少裂紋產(chǎn)生的可能性。

3 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了壓力容器在制造過(guò)程中各環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，分析了制造過(guò)程中幾個(gè)重要環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題的原因并給出了防范措施，旨在幫助監(jiān)造人員認(rèn)識(shí)壓力容器制造過(guò)程質(zhì)量控制的重點(diǎn)，確保壓力容器高質(zhì)量交付，為設(shè)備安全運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。