李茂林，惠 寧，袁清璽，邢攸為

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300451）

0 引言

壓力容器是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的重要設(shè)備，近年來，我國工業(yè)水平得到較大的提高，壓力容器的制造技術(shù)也有了明顯的進(jìn)步，逐漸向非金屬、大型化、超高溫、超高壓、超低溫等方向發(fā)展，壓力容器在石油化工、航空航天、核工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，應(yīng)用條件也越來越苛刻。這些壓力容器屬于非標(biāo)設(shè)備，其生產(chǎn)過程對(duì)其性能影響較大。隨著壓力容器運(yùn)行年數(shù)的增加，非標(biāo)壓力容器類設(shè)備制造過程中導(dǎo)致的缺陷會(huì)日益顯現(xiàn)。

一般來講，壓力容器的質(zhì)量由設(shè)計(jì)質(zhì)量、制造質(zhì)量和安裝質(zhì)量3部分組成，其中制造質(zhì)量的好壞起著關(guān)鍵的作用。要想提高壓力容器制造的整體水平，重點(diǎn)是加強(qiáng)制造全過程的質(zhì)量控制。只有把握好每個(gè)環(huán)節(jié)，才能使制造的產(chǎn)品滿足設(shè)計(jì)要求。

1 典型案例分析

1.1 湖北當(dāng)陽電廠蒸汽管道爆裂事故

2016年8月11日14時(shí)49分，湖北省當(dāng)陽市馬店矸石發(fā)電有限責(zé)任公司熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目在試生產(chǎn)過程中，2號(hào)鍋爐高壓主蒸汽管道上的“一體焊接式長徑噴嘴”裂爆，導(dǎo)致重大高壓蒸汽管道裂爆事故，造成22人死亡，4人重傷，直接經(jīng)濟(jì)損失約2 313萬元。

經(jīng)分析，一體焊接式長徑噴嘴質(zhì)量嚴(yán)重不合格的劣質(zhì)產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量是肇事的最主要原因。

1）供應(yīng)商無高溫高壓設(shè)備資質(zhì)。

2）偽造產(chǎn)品檢測(cè)合格證。

3）焊接厚度僅1 mm～2 mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于規(guī)范要求的21.2 mm，使其承載能力嚴(yán)重不足。

4）焊接接頭存在未焊透、未熔合的情況。

1.2 某油田生產(chǎn)分離器316L內(nèi)襯腐蝕

某油田的生產(chǎn)分離器采用淡水試運(yùn)行 1個(gè)月，后正式運(yùn)行2個(gè)月后開罐檢查，發(fā)現(xiàn)分離器的水室發(fā)生不同程度的 316L內(nèi)襯層腐蝕。腐蝕主要集中在水相出口底部4點(diǎn)半到6點(diǎn)半之間的位置，且附近的焊縫腐蝕較嚴(yán)重，包括設(shè)備接管的焊縫及筒體的焊縫。經(jīng)檢驗(yàn)后，認(rèn)定 316L材質(zhì)滿足介質(zhì)防腐需求，后經(jīng)分析，確定內(nèi)襯層腐蝕的主要原因是：

1）內(nèi)襯層表面酸洗鈍化不合格，使用之前已經(jīng)發(fā)生點(diǎn)腐蝕，生產(chǎn)過程只是加速了點(diǎn)腐蝕。

2）設(shè)備在焊接過程中，由于碳鋼焊渣、電弧擦傷，以及內(nèi)襯層焊接溫度過高導(dǎo)致的敏化現(xiàn)象破壞了內(nèi)襯層。

3）水壓試壓氯離子超標(biāo)，且未及時(shí)干燥封閉。

圖1 分離器水相出口附件區(qū)域腐蝕情況

縱觀以上及類似案例，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)事故的主因并非設(shè)計(jì)原因，而是設(shè)計(jì)成果以及過程質(zhì)量控制文件未得到有效執(zhí)行。對(duì)于特種壓力容器而言，任何小的失誤，都有可能造成嚴(yán)重的后果，因此，必須對(duì)壓力容器從設(shè)計(jì)、制造、安裝、監(jiān)檢和使用管理全流程進(jìn)行質(zhì)量控制，保證產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期。

2 過程質(zhì)量控制措施

所有過程質(zhì)量控制文件只有得到有效執(zhí)行及執(zhí)行結(jié)果得到有效檢驗(yàn)，才能發(fā)揮其應(yīng)有作用。項(xiàng)目各相關(guān)方需緊密有效配合，從合同全流程著手，共同對(duì)壓力容器的生產(chǎn)過程進(jìn)行有效控制。

2.1 強(qiáng)化供貨商管理

加強(qiáng)對(duì)供貨商管理力度，定期審核，定期清理。對(duì)于曾出現(xiàn)過質(zhì)量問題的庫內(nèi)供貨商，應(yīng)根據(jù)問題嚴(yán)重程度采取相應(yīng)措施。嚴(yán)重者需取消其參與任何項(xiàng)目的資質(zhì)。

項(xiàng)目前期，根據(jù)項(xiàng)目自身提點(diǎn)（復(fù)合板、低溫、大壁厚、特殊材質(zhì)、不易加工等），對(duì)潛在供貨商進(jìn)行資格預(yù)審，重點(diǎn)考察供貨商的業(yè)績、資質(zhì)、質(zhì)量體系、生產(chǎn)能力、機(jī)具，注冊(cè)資金等，制定針對(duì)項(xiàng)目的合格供應(yīng)商清單。

對(duì)于首次參與投標(biāo)供貨商，應(yīng)對(duì)其質(zhì)量體系、質(zhì)量文件、質(zhì)控人員資質(zhì)、注冊(cè)資金等進(jìn)行審查，并前往工廠對(duì)其生產(chǎn)設(shè)備、機(jī)具、庫房、管理、試驗(yàn)臺(tái)等進(jìn)行實(shí)地審核，保證供貨商質(zhì)量，降低風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 項(xiàng)目執(zhí)行

確定供貨商后，應(yīng)及時(shí)召開開工會(huì)，確定“三計(jì)劃”，即建造計(jì)劃、檢驗(yàn)及測(cè)試計(jì)劃（ITP）、送審文件計(jì)劃。會(huì)議需各方技術(shù)人員和QAQC（質(zhì)量保證及控制）經(jīng)理同時(shí)參加。這3個(gè)計(jì)劃在時(shí)間節(jié)點(diǎn)和內(nèi)容上必須對(duì)應(yīng)，保證節(jié)點(diǎn)發(fā)生時(shí)，設(shè)計(jì)和質(zhì)量文件已批準(zhǔn)、人員和機(jī)具已到位。各計(jì)劃若因項(xiàng)目自身原因需要升版時(shí)，應(yīng)及時(shí)合理更新。

檢驗(yàn)及測(cè)試計(jì)劃（ITP）應(yīng)在開工會(huì)后一定時(shí)間內(nèi)正式提交（此計(jì)劃應(yīng)領(lǐng)先于所有技術(shù)及管理文件），文件內(nèi)除明確所有檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)外，也應(yīng)明確所有的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，以及相應(yīng)的確認(rèn)文件和相關(guān)項(xiàng)目各方在各個(gè)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)作和責(zé)任，所有的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及確認(rèn)文件均應(yīng)在供貨商執(zhí)行程序前交由買方書面確認(rèn)。

對(duì)于ITP中規(guī)定的見證節(jié)點(diǎn)，供貨商需提前2周～3周通知各相關(guān)方到廠見證，比如買方、ASME Inspector、3rd Party、鍋檢所等。

對(duì)于第 III類壓力容器或者買方認(rèn)為有必要的其他壓力容器，應(yīng)要求設(shè)計(jì)單位出具包括主要失效模式及風(fēng)險(xiǎn)控制等內(nèi)容的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告。設(shè)計(jì)者應(yīng)充分考慮容器在各種工況條件下可能產(chǎn)生的失效模式，在材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造檢驗(yàn)要求等方面提出安全措施，防止可能發(fā)生的失效。

以下質(zhì)量保證文件或證書需要重點(diǎn)審查：原材料驗(yàn)收、原材料復(fù)驗(yàn)、WPS、PQR、焊工資質(zhì)、焊接圖、卷制及沖壓程序、復(fù)合板成型程序、堆焊程序、焊接程序、無損檢測(cè)人員資質(zhì)、無損檢測(cè)程序、熱處理程序、水壓試驗(yàn)程序、酸洗鈍化程序、表面處理及噴涂程序、噴涂施工人員資質(zhì)、噴涂質(zhì)量檢驗(yàn)（漏涂測(cè)試及附著力測(cè)試等）、包裝運(yùn)輸程序等，上述程序執(zhí)行后，應(yīng)由供貨商QAQC經(jīng)理簽署記錄文件后，并作為正式文件提交審批。

當(dāng)容器主體材質(zhì)為復(fù)合鋼板或者采用堆焊工藝時(shí)，應(yīng)著重審查成型方法及程序，避免受壓元件成型過程對(duì)材料腐蝕性能的影響。另外，也需著重審查焊接工藝程序中對(duì)內(nèi)襯的保護(hù)措施，避免焊接電弧、焊渣及硬物對(duì)內(nèi)襯層的破壞。

防腐油漆是容器的最后一道防護(hù)，當(dāng)容器主體材質(zhì)需要內(nèi)/外涂覆時(shí)，建議對(duì)油漆品牌進(jìn)行限定，并著重審查油漆數(shù)據(jù)表、噴涂人員資質(zhì)、表面處理及噴涂程序（包含噴涂工作ITP）、噴涂質(zhì)量檢測(cè)程序等。若必要，可通過召開油漆噴涂開工會(huì)，與項(xiàng)目各方就以下問題進(jìn)行溝通。

1）所有被噴涂部件適用的噴涂系統(tǒng)、油漆數(shù)據(jù)表、油漆最大允許厚度、油漆證書。

2）油漆儲(chǔ)存、噴涂式樣以及儲(chǔ)存和噴涂時(shí)的安全措施。

3）應(yīng)對(duì)極端天氣時(shí)的防護(hù)措施。

4）油漆供貨商批準(zhǔn)的表面處理及噴涂程序。

5）表面處理、噴涂及檢驗(yàn)過程中使用的設(shè)備清單，以及包括驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的噴涂ITP。

當(dāng)買方或者買方代表無法到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)見證噴涂和質(zhì)量檢驗(yàn)過程時(shí)，供貨商應(yīng)保存噴涂質(zhì)量檢驗(yàn)全過程的影像資料，供買方查證，并作為完工文件的一部分。

執(zhí)行周/月報(bào)制度，在供貨商周/月報(bào)內(nèi)，需體現(xiàn)文件“三計(jì)劃”進(jìn)度，急需由各方解決的技術(shù)和管理問題、工廠制造影像記錄，比如照片、視頻等，上述內(nèi)容需由各方設(shè)計(jì)人員及項(xiàng)目QAQC工程師審查，共同進(jìn)行監(jiān)控和管理。

總之，建造過程中的任何節(jié)點(diǎn)都應(yīng)有可靠的QAQC人員/文件指導(dǎo)，節(jié)點(diǎn)執(zhí)行過程或以后都應(yīng)有有效的 QAQC人員/文件記錄及評(píng)判，保證節(jié)點(diǎn)有效合理完成。

2.3 試驗(yàn)及發(fā)貨

供貨商應(yīng)在壓力試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)3周前送審試驗(yàn)程序，并獲得買方書面批準(zhǔn)，同時(shí)根據(jù)ITP要求通知各相關(guān)方到廠見證。

設(shè)備完工發(fā)貨前，需要由買方簽署確認(rèn)發(fā)貨確認(rèn)書，該確認(rèn)書對(duì)文件送審狀態(tài)、意見關(guān)閉狀態(tài)、設(shè)備完工狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一匯總，保證供貨商發(fā)的貨滿足項(xiàng)目需求，避免供貨商為趕交貨進(jìn)度，把問題留在買方場(chǎng)地，增加買方的管理成本。

嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的包裝程序?qū)毫θ萜鬟M(jìn)行保護(hù)，并根據(jù)項(xiàng)目要求采取相應(yīng)密封措施（氮?dú)饣蚨栊詺怏w等）。保證運(yùn)輸過程中外表不破損、內(nèi)部不腐蝕、結(jié)構(gòu)不破壞。

2.4 驗(yàn)收

嚴(yán)格對(duì)設(shè)備到貨情況進(jìn)行驗(yàn)收，若條件允許，需開罐檢查，對(duì)內(nèi)部涂覆、內(nèi)件安裝、空間潔凈度等進(jìn)行再次確認(rèn)，所有問題務(wù)必在調(diào)試前得到關(guān)閉落實(shí)，做到零遺留問題調(diào)試。

2.5 使用

加強(qiáng)使用管理，嚴(yán)格執(zhí)行定期檢驗(yàn)?！豆潭ㄊ綁毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程-TSG-2016》中第7、8章節(jié)對(duì)壓力容器的使用管理和定期檢驗(yàn)做出了詳細(xì)規(guī)定；對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)第 1.5章節(jié)中明確的不適用范圍內(nèi)的壓力容器，應(yīng)參考對(duì)應(yīng)法規(guī)中的使用管理和定期檢驗(yàn)要求。比如，對(duì)于海上油氣處理設(shè)施上使用的壓力容器，國家質(zhì)檢總局不再強(qiáng)制監(jiān)管。設(shè)備在投產(chǎn)后，其使用管理和定期檢驗(yàn)由國家安監(jiān)總局、船級(jí)社、第三方公司等負(fù)責(zé)。

2.6 回訪

積極組織技術(shù)人員對(duì)設(shè)備投產(chǎn)后的運(yùn)行狀況進(jìn)行回訪，收集運(yùn)行數(shù)據(jù)，以對(duì)后續(xù)項(xiàng)目提供指導(dǎo)。

總之，對(duì)于壓力容器而言，全周期的過程控制決定了設(shè)備的最終質(zhì)量。建議和措施并不限于以上諸條，但可有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，促使產(chǎn)品性能達(dá)到預(yù)期目的。

3 結(jié)束語

壓力容器產(chǎn)品的質(zhì)量是其安全使用的基礎(chǔ)和前提，是保證壓力容器安全運(yùn)行、發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益的先決條件。只有有效把控生產(chǎn)過程中的所有節(jié)點(diǎn)，保證設(shè)計(jì)文件、質(zhì)量體現(xiàn)文件的有效執(zhí)行，才能使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期目的，保證人員和財(cái)產(chǎn)安全。