锅炉压力容器制造质量控制

锅炉压力容器制造质量控制焊接0911肖靖锅炉压力容器制造质量控制大概五个章节第一章锅炉压力容器基本知识，第二章锅炉压力容器的法规和标准，第三章质量管理与质量保证，第四章锅炉压力容器制造质量控制，第五章锅炉压力容器质量保证体系文件。锅炉压力容器是锅炉与压力容器的全称，因为他们同属于特种设备，在生产和生活占有很重要的位置。锅炉是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅的原义是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为 热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。压力容器工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定压力的设备，称压力容器。贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。 为了与一般容器 (常压容器)相区别，只有同时满足下列三个条件的容器，才称之为压力容器：（1）最高工作压力（ Pw）（注 1）大于等于 0.1Mpa(不含液体静压力 ,下同);（2）内直径(非贺形截面指其最大尺寸 )大于等于 0.15m,且容积(V)(注2)大于等于 0.25m3;（3）盛装介质为气体液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点液体 .压力容器的用途十分广泛。它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。目前，世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。压力容器分类按压力等级分类：压力容器可分为内压容器与外压容器。内压容器又可按设计压力（ p）大小分为四个压力等级，具体划分如下 ：低压(代号L)容器0.1MPa≤p＜1.6MPa;中压(代号M)容器1.6MPa≤p＜10.0MPa;高压(代号H)容器10MPa≤p＜100MPa;超高压(代号U)容器p≥100MPa。按容器在生产中的作用分类 :反应压力容器(代号R):用于完成介质的物理、化学反应。换热压力容器(代号E):用于完成介质的热量交换。分离压力容器（代号 S):用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离。储存压力容器（代号C，其中球罐代号B）：用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质。在一种压力容器中，如同时具备两个以上的工艺作用原理时，应按工艺过程中的主要作用来划分品种。按安装方式分类 ：固定式压力容器：有固定安装和使用地点，工艺条件和操作人员也较固定的压力容器。移动式压力容器：使用时不仅承受内压或外压载荷，搬运过程中还会受到由于内部介质晃动引起的冲击力，以及运输过程带来的外部撞击和振动载荷， 因而在结构、使用和安全方面均有其特殊的要求。上面所述的几种分类方法仅仅考虑了压力容器的某个设计参数或使用状况， 还不能综合反映压力容器的危险程度。压力容器的危险程度还与介质危险性及其设计压力 p和全容积V的乘积有关，pV值愈大，则容器破裂时爆炸能量愈大，危害性也愈大，对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。按安全技术管理分类:《压力容器安全技术监察规程》采用既考虑容器压力与容积乘积大小，又考虑介质危险性以及容器在生产过程中的作用的综合分类方法， 以有利于安全技术监督和管理。该方法将压力容器分为三类：第三类压力容器，具有下列情况之一的，为第三类压力容器：高压容器；中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质） ；中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且10MPa·m3）；

pV

乘积大于等于中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且

pV

乘积大于等于0.5Pa·m3）；低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且乘积大于等于0.2MPa·m3）；高压、中压管壳式余热锅炉；中压搪玻璃压力容器；使用强度级别较高（指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa）的材料制造的压力容器；移动式压力容器，包括铁路罐车（介质为液化气体、低温液体） 、罐式汽车[液化气体运输（半挂）车、低温液体运输（半挂）车、永久气体运输（半挂）车]和罐式集装箱（介质为液化气体、低温液体）等球形储罐（容积大于等于 50m3）；低温液体储存容器（容积大于 5m3）。低温液体储存容器（容积大于 5m3）第二类压力容器，具有下列情况之一的，为第二类压力容器：中压容器；低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）；低压管壳式余热锅炉；低压搪玻璃压力容器。第一类压力容器,除上述规定以外的低压容器为第一类压力容器。制造工艺1、压力容器制造工序一般可以分为：原材料验收工序、划线工序、切割工序、除锈工序、机加工（含刨边等）工序、滚制工序、组对工序、焊接工序（产品焊接试板）、无损检测工序、开孔划线工序、总检工序、热处理工序、压力试验工序、防腐工序。2、不同的焊接方法有不同的焊接工艺。焊接工艺主要根据被焊工件的材质、牌号、化学成分，焊件结构类型，焊接性能要求来确定。首先要确定焊接方法，如手弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊等等，焊接方法的种类非常多，只能根据具体情况选择。确定焊接方法后，再制定焊接工艺参数，焊接工艺参数的种类各不相同，如手弧焊主要包括：焊条型号（或牌号）、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检验方法等等。内部或外部承受气体或液体压力，并对安全性有较高要求的密封容器。早期主要用于化学工业，压力多在10兆帕以下。合成氨和高压聚乙烯等高压生产工艺出现后，要求压力容器的压力达100兆帕以上。随着化工和石油化工等工业的发展，压力容器的工作温度范围越来越宽，容量不断增大，有些还要求耐介质腐蚀。20世纪60年代开始，核电站的发展对反应堆压力容器提出了更高的安全和技术要求，从而促进了压力容器的进一步发展，广泛应用于各工业部门。压力容器主要为圆柱形，也有球形或其他形状。根据结构形式，可分为多层式压力容器，绕板式压力容器、型槽绕带式压力容器、热套式压力容器、锻焊式压力容器和厚板卷焊式压力容器等。大多数压力容器由钢制成，也有的用铝、钛等有色金属和玻璃钢、预应力混凝土等非金属材料制成。压力容器在使用中如发生爆炸，会造成灾难性事故。为了使压力容器在确保安全的前提下达到设计先进、结构合理、易于制造、使用可靠和造价经济等目的，各国都根据本国具体情况制定了有关压力容器的标准、规范和技术条件，对压力容器的设计、制造、检验和使用等提出具体和必须遵守的规定。压力容器外部检查亦称运行中检查，检查的主要内容有：压力容器外表面有无裂纹、变形、泄漏、局部过热等不正常现象；安全附件是否齐全、灵敏、可靠；紧固螺栓是否完好、全部旋紧；基础有无下沉、倾斜以及防腐层有无损坏等异常现象。外部检查既是检验人员的工作，也是操作人员日常巡回检查项目。发现危及安全现象（如受压元件产生裂纹、变形、严重泄渗等）应予停车并及时报告有关人员。压力容器内外部检验压力容器内外部检验这种检验必须在停车和容器内部清洗干净后才能进行。检验的主要内容除包括外部检查的全部内容外，还要检验内外表面的腐蚀磨损现象；用肉眼和放大镜对所有焊缝、封头过渡区及其他应力集中部位检查有无裂纹，必要时采用超声波或射线探伤检查焊缝内部质量；测量壁厚。若测得壁厚小于容器最小壁厚时，应重新进行强度校核，提出降压使用或修理措施；对可能引起金属材料的金相组织变化的容器，必要时应进行金相检验；高压、超高压容器的主要螺栓应利用磁粉或着色进行有无裂纹的检查等。通过内外部检验，对检验出的缺陷要分析原因并提出处理意见。修理后要进行复验。压力容器内外部检验周期为每三年一次，但对强烈腐蚀性介质、剧毒介质的容器检验周期应予缩短。运行中发现有严重缺陷的容器和焊接质量差、材质对介质抗腐蚀能力不明的容器也均应缩短检验周期。压力容器全面检验压力容器全面检验除了上述检验项目外，还要进行耐压试验（一般进行水压试验）。对主要焊缝进行无损探伤抽查或全部焊缝检查。但对压力很低、非易燃或无毒、无腐蚀性介质的容器，若没有发现缺陷，取得一定使用经验后，可不作无损探伤检查。容器的全面检验周期，一般为每六年至少进行一次。对盛装空气和惰性气体的制造合格容器，在取得使用经验和一两次内外检验确认无腐蚀后，全面检验周期可适当延长。锅炉压力容器的法规和标准。其中包括锅炉压力容器法规标准容器体系，主要由法律，行政法规，行政规章，安全技术规范和标准构成。我国锅炉压力容器及其他特种设备安全监察与管理的行政法规主要为《特种设备安全监察条例》。主要包括七章内容，分别是总则 ,特种设备的生产，特种设备的使用，检验检测，监督监察，法律责任，附则。其中特种设备指的是涉及生命安全， 危险性较大的锅炉，压力容器等。安全监察是指负责特种设备安全的政府行政机关为实现安全目的而从事的决策组织管理控制和监督检查等活动的总和。压力容器行政规章主要有《特种设备事故报告和调查处理规定》 《锅炉压力容器压力管道特种设备安全监察行政处罚规定》《锅炉压力容器制造监督管理办法》《气瓶安全监察规定》《特种设备质量监督与安全监察规定》《特种设备作业人员监督管理办法》等等。安全技术规范行政法规特种设备安全监察条例 2003锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定 2001特种设备安全监察行政处罚规定 2002UC设计制造许可压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则 2002锅炉压力容器制造监督管理办法2003锅炉压力容器制造许可条件2004锅炉压力容器制造许可工作程序2004锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则2004进出口锅炉压力容器监督管理办法（试行）1985UM材料实际上材料是压力容器中最重要的因素之一，压力容器的设计寿命主要取决于载荷工况和材料行为。事实上材料的性能是最难确定的，就目前材料的理论研究状况而言，要精确描述材料行为是不现实的。在压力容器选用材料时设计人员应考虑的因素有：a材料的力学性能 b材料的机械加工性能c材料的焊接性 d材料与介质的匹配性e材料与载荷工况的组合 f材料的退化和累积损伤就力学性能而言，除强度、韧性等传统指标外，特定情况下还需要考虑断裂韧性、疲劳强度、腐蚀疲劳、应力腐蚀、蠕变、辐照脆化等等。要阐述选材的具体原则和细节，需要详细而丰富的论述，显然在这里是不能实现的。GB/T232-1999金属材料弯曲试验方法GB/T709-2006热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T2975-1998钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备GB6654-96压力容器用钢板GB3531-96低温压力容器用低合金钢钢板GB19189-2003压力容器用调质高强度钢板GB713-1997锅炉用钢板GB/T8165-97不锈钢复合钢板和钢带GB699-88优质碳素结构钢技术条件GB700-88碳素结构钢GB912-89碳素结构钢和低合金钢热轧薄钢板及钢带GB3274-88碳素结构钢和低合金钢热轧厚钢板及钢带JB4733-96压力容器用爆炸不锈钢复合钢板JB4726~JB4728压力容器用钢锻件JB4743-2000压力容器用镍铜合金锻件GB4237-92不锈钢热轧钢板GB4238-92耐热钢板GB5310-95高压锅炉用无缝钢管GB/T3087-99中低压锅炉用无缝钢管GB/T14976-2002流体输送用不锈无缝钢管GB/T8163-99流体输送用无缝钢管GB6479-2000高压化肥设备用无缝钢管GB9948-88石油裂化用无缝钢管删除GB13296-1991锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T18984-2003低温管道用无缝钢管GB/T12771-2000流体输送用不锈钢焊接钢管JB4742-2000压力容器用镍铜合金无缝管GB/T8162-1999结构用无缝钢管焊接材料要求参见JB/T4747-2002GB/T3077-1999合金结构钢US容规压力容器安全技术监察规程 1999非金属压力容器安全技术监察规程 2004超高压容器安全监察规程 1993UD设计GB150-1998《钢制压力容器》+修改单GB151-1999《管壳式换热器》+修改单GB12337-1998钢制球形储罐JB/T4710-2005钢制塔式容器 JB/T4731-2005钢制卧式容器UW焊接JB4708－2000钢制压力容器焊接工艺评定JB/T4709－2000钢制压力容器焊接规程JB/T4744－2000钢制压力容器焊接试板力学性能检验锅炉压力容器、压力管道焊工考试管理与规则 2002UI检验NDE无损检测（为UI下级分类）UI|－－JB/T4730－2005承压设备无损检测（UN）|－－锅炉压力容器压力管道特种设备无损检测单位监督管理办法 2001（UN）|－－特种设备无损检测人员考核与监督管理规则 2003（UN）锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则 2004特种设备检验检测机构管理规定 2003UP涂敷与包装运输JB/T4711-2003压力容器涂敷与运输包装GB8923-88涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级UR压力容器的使用锅炉压力容器使用登记管理办法 2003特种设备作业人员监督管理办法 2005压力容器定期检验规则 2004USC相关标准名称汇编设计标准 材料标准零部件标准 验收及验收规质量管理与质量保证质量反映实体满足明确定和隐含需要能力的特性的总和。质量是一组满足明示的，隐含的或必须履行的需求或期望程度的固有特性，质量要求一般是指产品过程或体系满足上述需求或期望的固有特性。质量的特性可分为技术性或理化性的质量特性心理方面的质量特性时间方面的质量特性安全方面的质量特性社会方面的特性产品质量特性又包括六个方面性能可信性安全性适应性经济性时间性。产品质量又可从他的设计质量制造质量检验质量使用质量这四方面考虑。锅炉压力容器制造质量控制对于压力容器必须保证其具有满足使用要求；安全可靠性；合理的经济成本。对于压力容器用材料的基本要求为必须具有良好的力学性能；具有良好的加工工艺性能，其次具有适宜的热处理性能。对锅炉产品，对锅炉受压元件用钢；结构；产品检验安全附录及仪表；出厂随机文件；产品铭牌均有一定要求。锅炉压力容器制造企业必须具有以下条件具有企业法人资格或取得所在地政府合法注册具有产品制造相应的生产场地加工设备技术力量检测手段等资源条件。建立质量保证体系，并能有效运转。保证产品安全性能符合国家安全技术规范的基本要求锅炉压力容器制造质量保证体系文件质量体系文件具有以下几个作用表达了确定的信息，能够使人们沟通意图，统一行动，是质量管理体系中的一个必须得要素确定了职责的分配和活动的程序，是企业内部的法规能够传递信息，利用这些信息可以实现并完成一些活动。质量管理体系文件的类型1质量手册 向组织内部或外部提供个关于质量管理体系一致信息的文件2程序文件 提供如何完成活动的一致信息的文件。3作业指导书 为某项活动具体操作提供帮助知道信息的文件。4质量计划针对特定的项目产品过程或合同，规定由谁和和何时使用程序和相关资源的文件。5表格给出收集或报告不要的信息的要求的文件6质量记录为完成的活动或达到的结果提供客观证据的文件质量保证体系文件的编写可根据质量保证手册进行质量保证体系要素描述的原则符合所选定的标准的要求符合实际运作的需求职责落实满足相关法规要求合同要求质量保证体系要素描述的内容和结构1总则阐明实施要素要求的目的2适用范围 阐明实施要素适用活动职责阐明实施要素要求过程中所涉及道的部门或人员的责任控制内容与要求阐明实施要素要求的全部活动的原则和要求5支持性文件 累出实施要素所要求所需的各类文件。出师表两