对压力容器封头监督检验的一些新见解.pdf

对压力容器封头监督检验的一些新见解对压力容器封头监督检验的一些新见解摘要：江苏省特种设备安全监督检验研究院将封头产品安全性能监督检验工艺作业指导书进行了修订，全新升版至4.0，与以往版本相比，最大的变化在于提升了封头监督检验的可操作性，将监检工作形式明确分为在制品常规检查和产品制造过程质保体系运转情况的评价两部分，从封头材料、焊接、无损检测、热处理、外观和几何尺寸等方面进行了明确规定。关键词：容器封头 监督检验封头是压力容器中不可缺少的主要受压元件，是容器上最重要的压力部件之一。封头的品质直接关系到压力容器长期安全的可靠运行，目前封头现行的标准为 gb/t25198-2010（压力容器封头） ，是由原 jb/t4746-2002（钢制压力容器用封头）改版升级而成。用得较多的是旋转曲线状的凸形封头，凸形封头的种类有半球形封头、椭圆形封头、碟形封头、锥形封头等。封头制造过程一般包含对毛坯钢板进行材料检验、净化、矫形、划线、切割、焊接、检验、冲压（旋压、爆炸、分瓣冲压组焊）成形、无损检测、热处理、坡口加工、 形状和尺寸检验等工序。 在封头制造的每一个阶段，总是伴随着一定的检验项目。对于监督检验机构来说，不可能就封头制造的整个流程进行跟踪监督检验。因此，江苏省特种设备安全监督检验研究院将“封头产品安全性能监督检验工艺作业指导书”进行了修订，全新升版至 4.0，将监检工作形式明确分为在制品常规检查和产品制造过程质保体系运转情况的评价两部分。在制品常规检查主要针对具体产品，质保体系检查主要针对整个封头产品制造过程的监检过程体系检查。不论是封头产品的抽查还是整个封头厂质保体系的检查，监督检验机构针对封头监检项目的重点已越发明确，即在于对封头材料、焊接、无损检测、热处理、外观和几何尺寸五方面进行重点质量监督控制。材料：封头厂对材料的控制分为原材料和焊接材料两部分，材料采购需选择合格的供方，收货检验后，审核材料质量证明书，核对标识测厚， 外观质量检查以及规定的复验， 将检验记录报告汇总，审批合格后入库编号，并作标记，不合格的材料应予以隔离，入库后的材料妥善保管并发放。封头原材料通常情况都是钢板，钢板在入库前应核对其材料牌号、规格、数量、材料标记等与材料质量证明书是否相符，遵照材料有关标准规定的验收规则和试验方法检查材料的表面质量，按相关工艺要求等对材料性能进行复验。原材料表面质量的检验主要通过肉眼、低倍放大镜、磁粉探伤、渗透探伤等方法检查材料表面凹陷不平、锈蚀、夹杂、裂纹等缺陷，内在质量检验通过超声波探伤仪探测如分层、夹杂、气孔等内部缺陷。对于封头材料的控制，首先要明确材料质量控制程序，其次抓住材质证明书、材料入库标识、复验情况三方面对其进行监督控制。焊接：焊接也是影响封头性能的重要工序之一，例如凸形封头毛坯成形的组装拼焊，以及瓜瓣封头成形后的组装焊接等。焊工必须按照 tsg z6002-2010 特种设备焊接操作人员考核细则 进行考试，取得焊工合格证后，才能在有效期内担任合格项目范围的焊接工作。焊接前首先需进行焊接工艺评定，进行焊接性试验，对焊接焊评试板进行外观检查、无损检测以及理化试验，各项试验均合格后确定覆盖范围，经监检确认后编制焊接工艺规程，常用材料使用通用焊接工艺规程，若没有，可编制专用焊接工艺卡，焊工应按焊接工艺规程对封头产品进行施焊，若相关法规、标准和用户要求制作产品试板（焊接试件） ，或是焊缝需返修，则应重新进行外观及无损检测，合格后方可进入下一工序。焊接工艺评定必须符合nb/t47014-2011 等有关标准的规定， 焊接工艺评定的项目须覆盖封头产品焊接所需要的焊接工艺，焊接工艺评定报告（pqr） 、焊接工艺规程（wps） 、相关检验检测报告、工艺评定施焊记录以及焊接工艺评定试样须按规定保存。对于封头焊接的控制，首先是焊工资格及钢印的确认，其次抓住焊接工艺评定报告、焊接工艺规程、焊接工艺卡三方面进行确认。无损检测：目前封头制造中常用的无损检测方法有射线探伤（rt） 、超声波探伤（ut） 、磁粉探伤（mt） 、渗透探伤（pt） 。封头在成形过程中，一般对焊缝采用射线探伤，对原材料钢板、锻件采用超声波探伤，而表面探伤除对部分材料的焊接破口有要求外，一般并不采用。无损检测人员也需按照规定考核合格，取得证书后方可上岗。无损检测工艺分为通用工艺和专用工艺两类，专用工艺卡是根据产品特殊要求，适用于某一特定工件或产品。封头的无损检测控制主要包括三方面，材料的 ut，成形封头的 rt/pt/mt，焊接工艺评定。在人员、设备、工件状况、暗室条件透照、操作、nde工艺均满足条件的前提下，进行无损检测工艺操作，初评合格后出具报告，并保留所需资料存档，若初评不合格，则返工处理，复评合格后方可出具报告。对于封头无损检测的控制，主要是对无损检测工艺卡、无损检测报告进行确认，对于射线探伤，还需进行底片抽查，掌握了无损检测工艺的质量控制程序，再对以上几方面进行控制，就能够较好地掌握无损检测的监督检验。热处理：由于冷成形封头会引起冷加工硬化以及产生内应力，因此，冲压成形的封头一般均采用热成形，通常对碳素钢、低合金钢而言，只有厚度在 6mm 以下的封头才有可能此进行冷冲压成形。冷冲压或冷旋压成形封头应根据需要采取成形后的热处理，而奥氏体不锈钢制冷成形封头一般可不作热处理。封头热处理，应编制相应的热处理工艺，审核合格后方可执行。热处理人员需经过培训考核后方可上岗，热处理的加热设备以及测温设备需通过计量检定合格后方可使用。封头热处理时，应具有相应的热处理温度时间曲线记录，最终出具热处理报告。对于热处理外协分包项目，应与外协单位签订技术合同，也需提供附有外协单位热处理责任人签署的人处理报告和时间温度自动记录曲线。对于封头热处理的控制，最重要的是能够查阅原始热处理记录曲线，通过核对与热处理工艺是否一致，就可大致确保热处理工艺的质量控制。外观和几何尺寸：封头外观内容包括母材与焊接接头的表面质量。母材主要是检查表面是否有机械损伤，焊接接头表面主要是检查焊缝与母材是否圆滑过渡， 焊缝表面与母材表面是否平齐， 咬边、错边、棱角度及其他表面质量是否符合相关规定。封头几何尺寸包括圆度公差、最小厚度、直边高度、外圆周长、封头形状偏差等。封头最小壁厚的测量可采用超声波测厚仪，内径尺寸用钢卷尺测量封头外径再减去封头直边部分实际壁厚可得，相关的几何尺寸规定可参照 gb/t25198-2010（压力容器封头）执行。以本人的工作经验来看，封头监检中的尺寸问题主要有如下几点：1、最小厚度不能满足要求；2、总高或直边高度不能满足要求，若高度不够但不影响开孔接管或虽然有影响但可通过更改接管安装位置或高度可以通过筒体加以弥补等，征得设计人员认可后，是可以使用的；3、直边部分出现皱折或局部出现鼓包，直边部分出现皱折一般可通过矫形解决，甚至可以适量减少直边高度加以解决，局部出现鼓包也可通过矫形解决。因此，对于封头外观与几何尺寸的控制，就外观而言，主要是抽查母材的表面质量以及焊接接头的质量，就几何尺寸而言，重点是对封头最小壁厚进行检验抽查。以上是通过江苏省特检院对封头产品安全性能监督检验工艺作业指导书进行修订后，结合在封头厂实际工作的经验，对封头产品监督检验的一些新理解。因封头生产数量众多，一年下来一个封头厂生产的数量超过万只，若是逐一对封头进行监督检验，必定不现实。江苏省特检院对于封头作业指导书的修订，增加了监督检验的可操作性，从另一侧面也说明应抓住封头制造检验最容易出现质量问题的关键环节，即重点抓住材料、焊接、无损检测、热处理、外观及尺寸检测五方面，若是对这五方面的质量进行重点监控，我想封头质量出现问题的几率必将大大降低。