壓力容器施工全面質(zhì)量管理措施

時(shí)間:2022-01-21 09:43:14

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壓力容器施工全面質(zhì)量管理措施

摘要:在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)壓力容器進(jìn)行組裝,必須要保證技術(shù)的高標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)施工難度巨大,需要投入大量時(shí)間成本才能完成現(xiàn)場(chǎng)組焊工作,工作強(qiáng)度較高。借助科學(xué)的準(zhǔn)備工作,本文對(duì)組裝場(chǎng)地以及工裝機(jī)具直至各個(gè)核心技術(shù)展開(kāi)詳細(xì)研究,從而發(fā)現(xiàn)較為高質(zhì)量的組裝工藝以及具體的技術(shù)方案,進(jìn)而找到合適的質(zhì)量控制方法,并給出最終的實(shí)施對(duì)策,從而有效提高壓力容器在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:壓力容器;施工;全面質(zhì)量管理

一、壓力容器施工概述

為了和普通的容器進(jìn)行區(qū)分開(kāi),作為壓力容器,必須要達(dá)到下述三個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn):一是工作壓力不能低于0.11Mpa;二是內(nèi)直徑不能低于0.15m,同時(shí)容積不能低于0.025m3,工作壓力和容積之間的乘積不能低于2.5MPa-L;三是盛裝介質(zhì)必須是氣體液化氣體,同時(shí)介質(zhì)的溫度最高水平要低于它的準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。通常情況下,位于石油的煉制還有化學(xué)工業(yè)制造方面會(huì)選擇使用大量的壓力容器?,F(xiàn)階段壓力容器已經(jīng)逐步突破之前的應(yīng)用束縛,在很多的現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行了大數(shù)量的應(yīng)用,而且在民用和軍工等各個(gè)部門(mén)都比較常見(jiàn)壓力容器,而且壓力容器成功推動(dòng)了我國(guó)科學(xué)研究的發(fā)展。不過(guò)總的來(lái)說(shuō),在工業(yè)領(lǐng)域中,壓力容器是最為常見(jiàn)的,無(wú)論是煉油化工行業(yè)還是航空航天或者是輕工領(lǐng)域,均有著壓力容器的應(yīng)用。由于石油工業(yè)不斷進(jìn)步,大量的液化石油氣鋼瓶逐步被應(yīng)用到了飲食行業(yè),還有旅游業(yè),以及人們的日常工作和生活當(dāng)中去。由于近年來(lái)世界能源危機(jī)的情況頻發(fā),很多國(guó)家重視了天然氣的生產(chǎn)工作,核能發(fā)電成為各國(guó)關(guān)注的重點(diǎn)。同時(shí)部分國(guó)家致力于對(duì)海洋能源進(jìn)行前所未有的研究以及開(kāi)發(fā)。由于國(guó)際之間各個(gè)國(guó)家都在軍備上展開(kāi)了熱烈的競(jìng)爭(zhēng),直接推動(dòng)了航天事業(yè)的進(jìn)步,需要注意到,航天器升空均要借助壓力容器的輔助。一般情況下,壓力容器有6大部分最終組成其容器本體(如圖1所示),這6個(gè)部分分別是筒體以及封頭,還有法蘭與密封原件,同時(shí)包括開(kāi)孔與接管,還有支座。而且除了這些要素以外,其中配備有安全裝置,還有表計(jì)和對(duì)于多種生產(chǎn)工藝進(jìn)行作用的各種組件。由于壓力容器來(lái)說(shuō),本就有密封、承壓和介質(zhì)等特點(diǎn),所以這使其非常容易出現(xiàn)爆炸等情況,而且燃燒起火的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,使人員和財(cái)產(chǎn)安全都受到損失,各種環(huán)境污染事故也會(huì)頻發(fā)?,F(xiàn)階段,各個(gè)國(guó)家都將它當(dāng)成是最為核心的關(guān)注點(diǎn)。目前,全球很多國(guó)家在國(guó)家層面設(shè)立專門(mén)的部門(mén)以及相應(yīng)的法律法規(guī),對(duì)其具體的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn)檢查。

二、全面質(zhì)量管理簡(jiǎn)介

所謂全面質(zhì)量管理,即從質(zhì)量出發(fā)、并由全員參與其中的管理體系,以使質(zhì)量管理活動(dòng)滿足現(xiàn)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求,將顧客滿意度當(dāng)成最終目的,將整個(gè)過(guò)程管理當(dāng)成是具有穩(wěn)定作用以及動(dòng)態(tài)性能的戰(zhàn)略系統(tǒng)工程。一般情況下,全面質(zhì)量管理選擇更加科學(xué)完善,符合認(rèn)識(shí)論的要求,也就是人們普遍強(qiáng)調(diào)的P、D、C、A循環(huán)法。PDCA由英文的計(jì)劃(P1an)、執(zhí)行(Do)、檢查(Check)、處理(Action)這幾個(gè)英文單詞首個(gè)字母構(gòu)成而來(lái),其具體意思主要展示了質(zhì)量管理一定要充分遵循的四個(gè)不同環(huán)節(jié)。對(duì)于項(xiàng)目質(zhì)量的確定,往往從項(xiàng)目啟動(dòng)工作開(kāi)始。通常業(yè)主圍繞一個(gè)項(xiàng)目具體的花費(fèi),還有實(shí)際進(jìn)度以及期望等有著非常嚴(yán)格的要求。但是對(duì)于專業(yè)設(shè)計(jì)人員來(lái)講,進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間以及預(yù)算才能使業(yè)主的此類需求得到充分滿足。因此,業(yè)主以及設(shè)計(jì)者之間達(dá)到需求平衡成為重中之重[1]。作為業(yè)主來(lái)講,一定要位于其要求以及經(jīng)濟(jì)利益條件中與失敗機(jī)會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的平衡。但是對(duì)于專業(yè)設(shè)計(jì)人員來(lái)講,則承擔(dān)著相應(yīng)責(zé)任,必須圍繞最后完成項(xiàng)目范圍里的公共健康進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)工作。作為施工者,必須圍繞施工階段的各種手段和技術(shù)與工序進(jìn)行相關(guān)安全防范措施的制定以及責(zé)任劃分。通常選擇將施工劃分為三個(gè)不同的環(huán)節(jié),第一個(gè)環(huán)節(jié)是規(guī)劃以及設(shè)計(jì)環(huán)節(jié);第二個(gè)環(huán)節(jié)是施工環(huán)節(jié);第三個(gè)就是維護(hù)以及運(yùn)行環(huán)節(jié)。

三、全面質(zhì)量管理應(yīng)用于壓力容器的措施

(一)組裝質(zhì)量體系的運(yùn)行質(zhì)量控制

在低溫狀態(tài)里,壓力容器很容易遭到損害,同時(shí),鋼材質(zhì)量較差也會(huì)導(dǎo)致這種現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí),無(wú)論是制造缺陷還是安裝缺陷,均會(huì)引發(fā)內(nèi)部應(yīng)力集中現(xiàn)象,且情況較為嚴(yán)重,所以會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)低溫脆性斷裂情況。在處于嚴(yán)重的低溫環(huán)境下,應(yīng)力集中部位峰值應(yīng)力會(huì)與其他應(yīng)力出現(xiàn)疊加,如設(shè)備總體薄膜應(yīng)力,因此,低溫壓力容器的局部應(yīng)力水平顯著升高。但是,位于低溫狀態(tài)中,將致使鋼材固有塑形變形能力出現(xiàn)降低,進(jìn)一步導(dǎo)致脆性斷裂。不管是進(jìn)行低溫壓力容器制造還是進(jìn)行安裝,一定要找到科學(xué)手段逐步降低內(nèi)部應(yīng)力水平。對(duì)于鋼板材而言,必須經(jīng)過(guò)精細(xì)計(jì)算之后方可下料,以排版尺寸為依據(jù)進(jìn)行下料,從而有效提升筒體的成型率。于二次下料時(shí),需憑借圍繞封頭及球殼板展開(kāi),不斷提高制作精度。制作完成之后在運(yùn)輸過(guò)程中,必須選擇科學(xué)工具進(jìn)行及時(shí)的加固,避免出現(xiàn)變形。如果安裝組隊(duì)的話,必須依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)進(jìn)行尺寸復(fù)查,假如出現(xiàn)板材超標(biāo)狀況,要進(jìn)行及時(shí)的重復(fù)壓制,最終使質(zhì)量得以保證。假如出現(xiàn)偏差超標(biāo)狀況,那么強(qiáng)行組對(duì)將致使組裝應(yīng)力出現(xiàn)顯著提升,所以,導(dǎo)致低溫壓力容器可能出現(xiàn)損壞。所以進(jìn)行組對(duì)的話,必須要避免強(qiáng)行進(jìn)行組對(duì)和組裝的情況發(fā)生。旨在使體系更加高效科學(xué)的運(yùn)行,進(jìn)行了相關(guān)項(xiàng)目小組的設(shè)定。對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行全過(guò)程的監(jiān)控,無(wú)論是組對(duì)還是焊接,一定要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的工藝開(kāi)展。等到順利組對(duì)結(jié)束,要由公司檢驗(yàn)人員實(shí)施檢驗(yàn),確認(rèn)合格之后還需要項(xiàng)目小組檢驗(yàn)人員再次確認(rèn),才能開(kāi)始相應(yīng)的焊接活動(dòng)。而且,一定要進(jìn)行返修方案的制定工作,同時(shí)要科學(xué)的審查方可對(duì)該方案同意。進(jìn)行焊接時(shí),對(duì)焊叉的焊接參數(shù)以及溫度等進(jìn)行嚴(yán)格檢查。加強(qiáng)對(duì)焊后熱處理方案執(zhí)行情況的檢查,對(duì)熱電偶對(duì)應(yīng)點(diǎn)的電焊及固定、調(diào)試的整個(gè)過(guò)程都開(kāi)展全方位的監(jiān)控活動(dòng)。等到最終調(diào)試合格,再借助公司質(zhì)量負(fù)責(zé)人和技術(shù)人員的檢驗(yàn)進(jìn)行確認(rèn)簽字方可開(kāi)始充電,進(jìn)行熱處理時(shí)均要有熱處理技術(shù)工作人員對(duì)工藝曲線進(jìn)行監(jiān)控。

(二)焊接施工質(zhì)量控制的可行性辦法

1.確保焊接工藝的科學(xué)性及合理性焊接工藝有具體的評(píng)定合格標(biāo)準(zhǔn),要求其必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。外部環(huán)縫實(shí)施埋弧自動(dòng)焊。埋弧焊機(jī)操作難度較大的情況下可采用手工電弧焊。旨在使壓力容器最終的焊接質(zhì)量得到保證,要按照全面質(zhì)量管理這一要素由焊接材料引進(jìn)的初始階段便進(jìn)行科學(xué)把關(guān)[2]。進(jìn)行生產(chǎn)的初始時(shí)期,要對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行詳細(xì)的分析,對(duì)技術(shù)要求和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及法律法規(guī)進(jìn)行了解,有效按照焊接材料標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行材料的選擇工作,最終使焊縫技術(shù)性能不低于母材性能。而且必須要構(gòu)建科學(xué)合理的材料管理制度,圍繞其日常管理開(kāi)展高效工作,要落實(shí)好材料標(biāo)記移植制度,使材料全過(guò)程的追蹤性得到落實(shí)。假如有要求的話,可以進(jìn)行定期的復(fù)檢活動(dòng)來(lái)保證焊接材料最終質(zhì)量能夠達(dá)到相應(yīng)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),使壓力容器最終能夠得到高質(zhì)量的焊接。2.明確每條環(huán)縫的施工工序由于殼體的材料具有一定的特殊性,壁厚相對(duì)較厚,因此對(duì)焊接質(zhì)量的要求較高,焊接起來(lái)每一個(gè)環(huán)節(jié)都比較復(fù)雜,焊接時(shí)間投入較長(zhǎng)。僅僅完成一條環(huán)焊縫便要浪費(fèi)大約25天時(shí)間,因此全部的環(huán)焊縫要在施工順序上滿足標(biāo)準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō),環(huán)焊縫科學(xué)的施工順序?yàn)椋浩驴谇謇怼h(huán)焊縫組對(duì)→焊前預(yù)熱→環(huán)縫焊接(外壁)→消氫處理→背部清根、打磨→磁粉(MT)→內(nèi)部坡口清理→環(huán)縫背部焊接→消氫處理→無(wú)損檢測(cè)→內(nèi)部堆焊(根據(jù)情況決定)→堆焊層打磨→堆焊層鐵素體檢測(cè)→焊后熱處理→無(wú)損檢測(cè)。待外部焊縫完成焊接之后,需要在第一時(shí)間開(kāi)展后熱銷輕處理工作,之后開(kāi)展背部清根以及打磨工作。3.焊前檢查對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)需要的各種配置滿足焊接工藝的特殊設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的檢查,使焊接能夠有效開(kāi)展下去。必須圍繞其型號(hào),還有使用狀況和各種范圍開(kāi)展相應(yīng)核查,使工作質(zhì)量得以改善。進(jìn)行選擇焊接設(shè)備時(shí),要充分認(rèn)識(shí)到本身的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。在正式焊接時(shí),要對(duì)筒節(jié)具體的組隊(duì)質(zhì)量進(jìn)行精準(zhǔn)檢查,嚴(yán)格按照規(guī)范要求檢測(cè)筒節(jié)坡口設(shè)計(jì)表面是否符合質(zhì)量要求,以坡口變暗及其邊緣50mm處為中心,將油污、鐵銹等清除干凈。4.焊前預(yù)熱環(huán)縫在準(zhǔn)備焊接前,需采用專用工具對(duì)其實(shí)施焊前預(yù)熱,并且需將溫度控制于150℃以下的水平,選擇紅外線測(cè)溫儀進(jìn)行科學(xué)檢查,必須滿足預(yù)熱溫度所需標(biāo)準(zhǔn),同時(shí),預(yù)熱溫度時(shí)要保證筒體內(nèi)外壁均可以滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。5.焊接過(guò)程控制如果環(huán)縫外部滿足了一定的預(yù)熱溫度標(biāo)準(zhǔn),一定要在第一時(shí)間開(kāi)展焊接工作。進(jìn)行焊接工作時(shí)要不定時(shí)圍繞焊接工藝參數(shù)開(kāi)展及時(shí)抽查,這關(guān)系到電壓以及電流強(qiáng)度等要素,一定要滿足相應(yīng)的焊接工藝需求。針對(duì)抽查焊縫溫度此環(huán)節(jié)而言,溫度必須要高于200℃。進(jìn)行焊接時(shí),必須對(duì)層間溫度進(jìn)行科學(xué)的控制,其溫度需控制在275℃及以下。6.后熱處理控制待外部焊縫完成焊接之后,需控制預(yù)熱溫度持續(xù)保持同一水平狀態(tài),第一時(shí)間對(duì)焊縫表面質(zhì)量實(shí)施認(rèn)真、細(xì)致的檢查。如發(fā)現(xiàn)相關(guān)質(zhì)量問(wèn)題,要在第一時(shí)間內(nèi)開(kāi)展補(bǔ)焊工作或者是對(duì)其進(jìn)行打磨修理。如果焊縫最終檢查合格,那么馬上圍繞外部焊縫開(kāi)展后熱處理,將其溫度上升至300℃到350℃之間,達(dá)到為期三個(gè)小時(shí)的保溫,合理控制加熱溫度以及實(shí)踐。經(jīng)檢查焊縫焊接成功且無(wú)任何質(zhì)量問(wèn)題后,便可及時(shí)實(shí)施后熱處理。7.背部清根、打磨控制外部焊接結(jié)后熱處理順利完成之后,需對(duì)其背部進(jìn)行清根打磨,處理形式包括碳弧氣刨、砂輪打磨等,以此來(lái)預(yù)防出現(xiàn)裂紋,開(kāi)始實(shí)施碳弧氣刨時(shí),首先需以沿著殼體外焊縫部位進(jìn)行及時(shí)的加熱,最終滿足殼體內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),及時(shí)清除定位焊熔敷金屬。經(jīng)清根打磨之后,需符合寬窄度一致這一標(biāo)準(zhǔn),使質(zhì)量得到保證。如果進(jìn)行砂輪打磨,圍繞所有氧化層開(kāi)展清除工作,選擇磁粉及時(shí)檢查坡口表面質(zhì)量,規(guī)避多種缺陷,比如裂紋、氣孔等[3]。

(三)預(yù)熱消氫過(guò)程的質(zhì)量控制

1.預(yù)熱、消氫工裝。實(shí)施預(yù)熱以及消氫工裝時(shí),必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求執(zhí)行,因?yàn)楹0屋^高的因素會(huì)致使空氣氧含量急劇減少,充分燃燒液化氣。在進(jìn)行加熱時(shí),主要選用的是環(huán)形燒嘴。假如溫度未達(dá)標(biāo),必須增加直形燒嘴,以此來(lái)繼續(xù)加熱工作。焊接筒體外部焊縫時(shí),需提前在內(nèi)部完善布置預(yù)熱工裝,并在短時(shí)間內(nèi)完成加熱。焊接筒體內(nèi)部焊縫時(shí),加熱工作則需要在筒體外部來(lái)完成。2.預(yù)熱、消氫的加熱區(qū)域。寬度要求達(dá)到焊接接頭中心及兩端板厚的三倍之多,并且要求寬度的最小值需達(dá)到100mm及以上。3.預(yù)熱、消氫的溫度控制。采用電子測(cè)溫儀或者溫控表來(lái)監(jiān)測(cè)和控制預(yù)熱、消氫溫度,電子測(cè)溫儀受到測(cè)點(diǎn)表面形狀的影響而產(chǎn)生變化,位于溫度監(jiān)控階段,選擇測(cè)溫筆開(kāi)展監(jiān)控行為。預(yù)熱、消氫溫度無(wú)論是內(nèi)壁還是外壁均要滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。及時(shí)進(jìn)行消氫,而且溫度控制在300℃—350℃范圍,持續(xù)三個(gè)小時(shí)的保溫,要保證保溫時(shí)間達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。消氫時(shí),需將焊縫兩側(cè)50mm處作為溫度監(jiān)測(cè)與控制的測(cè)量點(diǎn)。

四、結(jié)語(yǔ)

壓力容器安全監(jiān)理工程師需對(duì)專業(yè)容量有全面的了解和認(rèn)識(shí),并形成相關(guān)的知識(shí)體系,與此同時(shí)還要參加經(jīng)國(guó)家安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)認(rèn)可的培訓(xùn)活動(dòng),經(jīng)考核合格后持證上崗,借助各種技術(shù)以及質(zhì)量手段,確保壓力容器殼體現(xiàn)場(chǎng)組裝的進(jìn)度和質(zhì)量,可以給現(xiàn)場(chǎng)組裝人員一些指導(dǎo)性意見(jiàn),從而提高我國(guó)大型設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)組裝的技術(shù)水平及質(zhì)量水平,促進(jìn)大型壓力容器的技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步。

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作者:馬寧 單位:七冶壓力容器制造有限責(zé)任公司