压力容器用材料质量控制

文章编号：１０００－７４６６（２０１２）０３－００５８－０３　　①压力容器用材料质量控制葛　松１，张漪芳１，张佩剡１，张　峥１，罗建民２，王　勇３（１．甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，甘肃兰州　７３００７０；２．内蒙古自治区机械设备成套局，内蒙古呼和浩特　０１００２０；３．中石油塔里木油田公司，新疆库尔勒　８４１０００）摘要：压力容器是一种易发事故的设备，材料质量直接影响容器制造质量。从材料选用、材料采购、材料检验验收、材料管理等方面对材料质量控制进行了论述。关键词：压力容器；材料；质量控制中图分类号：ＴＨ　４９　　　　文献标志码：ＢＭａｔｅｒｉａｌ　Ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｖｅｓｓｅｌ　ａｎｄ　Ｑｕａｌｉｔｙ　ＣｏｎｔｒｏｌＧＥ　Ｓｏｎｇ１，ＺＨＡＮＧ　Ｙｉ－ｆａｎｇ１，ＺＨＡＮＧ　Ｐｅｉ－ｙａｎ１，ＺＨＡＮＧ　Ｚｈｅｎｇ１，ＬＵＯ　Ｊｉａｎ－ｍｉｎ２，ＷＡＮＧ　Ｙｏｎｇ３（１．Ｌａｎｐｅｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００７０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｂｕｒｅａ　ｏｆ　ＣｏｍｐｌｅｔｅＭａｃｈｉｎｅｒｙ　＆Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ　Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　Ｒｅｇｉｏｎ，Ｈｏｈｈｏｔ　０１００２０，Ｃｈｉｎａ；３．Ｔａｒｉｍ　Ｏｉｌｆｉｅｌｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ，ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ，Ｋｏｒｌａ　８４１０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｏｆｔｅｎ　ｈａｐｐｅｎｓ　ｉｎ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｖｅｓｓｅｌ．Ｔｈｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｖｅｓｓｅｌ　ａｆ－ｆｅｃｔｓ　ｔｈｅ　ｆａｂｒｉｃａｔｅ　ｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｐｕｒｃｈａｓｅ，ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ａｒｅ　ｐｒｅｓ－ｅｎｔｅｄ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｖｅｓｓｅｌ；ｍａｔｅｒｉａｌ；ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　　压力容器是一种易发事故的特殊设备，被广泛用于石油、化工、炼油等行业，其工作环境恶劣，多处于受压、高温或内部介质易燃、易爆等工况。压力容器用材料众多，对材料要求高。从压力容器事故资料分析，材料质量问题引发的事故比例不小，损失巨大。压力容器用材料涉及板材、管材、锻件、焊接材料以及外购件等，必须从材料选用、材料采购、材料检验验收及材料管理等方面进行严格控制，才能保证压力容器的制造质量。１　材料选用合理选用压力容器用材料是保证压力容器安全运行的重要条件之一。压力容器多用钢板制造，必须经过冷热加工、焊接、热处理等工序，因此在保证压力容器用钢强度、韧性、理化性能条件下，还要要求材料具有优良的焊接性能和加工性能。选用压力容器制造用材料时，应充分考虑压力容器操作条件，如压力、温度、介质等，还要考虑材料的焊接性能和冷热加工性能。应按相关标准进行选材，并保证所选材料标准正确无误。如选用不锈钢无缝钢管制作换热管时，宜选用ＧＢ　１３２９６—２００７《锅炉热交换器用不锈钢无缝钢管》［１］，而不宜选用ＧＢ／Ｔ　１４９７６—２００２《流体输送用不锈钢无缝钢管》［２］，因文献［１］要求对钢管逐根进行超声波检测，且对钢管表面质量要求高；当选用不锈钢焊接钢管制作换热管时，应选用ＧＢ／Ｔ　１２７７１—２０００《流体输送用不锈钢焊接钢管》［３］，而不能选用ＧＢ／Ｔ　１２７７０—２０００《机械结构用不锈钢焊接钢　第４１卷　第３期　　　　　　　　　　　　　　石　油　化　工　设　备　　　　　　　　　　　　　Ｖｏｌ．４１　Ｎｏ．３　２０１２年５月　　　　　　　　　　　　　　ＰＥＴＲＯ－ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ　　　　　　　　　　　　　Ｍａｙ　２０１２①　收稿日期：２０１１－１２－２８　作者简介：葛　松（１９７０－），男，陕西宝鸡人，高级工程师，学士，长期从事炼油化工设备、石油钻采机械的研究开发及设计工作。管》［４］，因文献［３］要求对钢管逐根进行液压试验，或用涡流检测及其他无损检测代替液压试验。我国的材料标准多以材料生产厂家为主进行编制，未能完全反映用户对压力容器材料的要求。《压力容器安全技术监察规程》第１１条规定［５］，对于焊接结构的压力容器，其主要受压元件用碳钢和低合金钢的磷质量分数应不大于０．０３０％，硫质量分数应不大于０．０２０％。国质检锅［２００３］１９４号文《锅炉压力容器制造许可条件》中也有同样的要求。但目前只有ＧＢ　６６５４—１９９６《压力容器用钢板》、ＧＢ　３５３１—１９９６《低温压力容器用低合金钢板》、ＪＢ　４７２６—２０００《压力容器用碳钢和低合金锻件》和ＪＢ　４７２７—２０００《低温压力容器用低合金锻件》符合这一要求［６～９］，ＧＢ　５３１０—２００８《高压锅炉管》、ＧＢ　６４７９—２０００《高压化肥设备用无缝钢管》、ＧＢ／Ｔ　１３２９６—２００７《锅炉热交换器用不锈钢无缝钢管》等标准都无法达到这一要求［１０，１１］。以上标准规范中对磷、硫质量分数规定的差异，是设计者选材时应注意的问题。对于承装易燃易爆、有毒介质的压力容器，其主要受压元件材质不得选用沸腾钢。压力容器用钢材必须用平炉、电炉或氧气转炉冶炼，不得采用其他方法。ｗ（Ｃ）＞０．２４％的材料不得用于焊制压力容器，凡与受压元件相焊接的非受压元件，其材料焊接性能必须良好。焊接钢制压力容器的焊条、焊丝应符合相关标准的要求并有质量证书［１２～１４］，应选用低氢碱性焊条药皮和焊剂焊接二、三类容器。２　材料采购［１５］压力容器制造单位必须依据ＧＢ　１５０—１９９８《钢制压力容器》［１６］、《压力容器安全技术监察规程》以及设计技术条件编制材料采购文件，要明确规定材料标准、规格型号、技术要求、检验要求及材料数量等。若有代用材料，必须办理材料代用审批程序。采购订货时有些细节也应注意，如选用符合ＧＢ　６４７９—２０００《高压化肥设备用无缝钢管》的钢管，应注明尺寸精度为高级。对压力容器中有密封面的锻件，采购计划中应对锻件提出比标准值高的下限硬度值要求，从而保证达到使用要求。３　材料检验验收３．１　核查质量证明书压力容器制造单位必须对材料质量证明书进行核查，以确认所用材料符合相关标准和技术要求。质量证明书必须清晰完整，并加盖材料生产单位的质量检验章。核查重点包括制造标准是否符合有关设计要求，产品规格、产品标准号、材料化学成分、力学性能、供货状态、工艺试验、无损检测、热处理等是否符合要求，是否有超出标准的附加要求，质量证明书与实物标识是否相符，要求安全注册的元件是否有安全注册标识等。如果质量证明书是复印件，则验收时要格外慎重。对提供质量证明书的经销商，建议要求其提供质量证明书原件进行核对。３．２　实物验收实物验收包括外观质量和尺寸检查，以确认外观质量、主要尺寸和标识符合要求，不允许材料存在裂纹、砂眼、孔洞、凹陷、焊缝外观不良、锈蚀等缺陷。核查不合格的材料不能使用，没有钢厂炉罐号和批号的材料不得验收。３．３　材料复验对标准规范、设计图样要求复验的项目，均应及时进行复验。例如，对于制造第一、二类压力容器用钢板，若制造单位对材料性能、化学成分等有疑问，或设计图样、用户要求复验，则均应进行复验。对制造三类容器的钢板和锻件，均应按文献［５］进行复验。若质量证明书复印件存在问题，则应对实物进行复验。不能通过复验的材料都不得使用。４　材料管理［１７］４．１　保管对材料进行分区管理，分为合格区、待检区和不合格区。按材料的型号、材质、批号分别存放，材料库房应干燥通风。对于不锈钢及有色金属材料，应将其放置在专用的区域，并要求防污染及防止机械损伤。存放焊接材料的库房应有除湿措施。４．２　发放和回收依据领料单发放材料，应仔细核对材料代号、牌号、规格。材料发放时应按规定进行材料标记移植，并得到检验员确认。对领用的材料，若下料后剩余部分可利用，则可以进行材料回收。回收人员应在余料上进行标记移植，经材料检验员确认后回收至材料库。５　结语压力容器用材料品种众多，规格繁杂，其质量·９５·　第３期　　　　　　　　　　　　　葛　松，等：压力容器用材料质量控制文章编号：１０００－７４６６（２０１２）０３－００６０－０３　　①双相钢球罐的设计与制造王晓冬（江西江联能源环保股份有限公司技术部，江西南昌　３３０００１）摘要：结合实例对双相钢球罐的设计及制造进行了介绍。依据双相钢材料特点及球罐小曲率、薄板的特性，在球罐设计及制造过程中采取针对性技术措施，保证了双相钢球罐的质量。关键词：球罐；双相钢；设计；压制成形；焊接中图分类号：ＴＥ　９７２　　　　文献标志码：ＢＤｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ　Ｔａｎｋ　Ｍａｄｅ　ｏｆ　Ｄｕａｌ　Ｐｈａｓｅ　ＳｔｅｅｌＷＡＮＧ　Ｘｉａｏ－ｄｏｎｇ（Ｄｅｓｉｇｎ　Ｄｅｐｔ．，Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｊｉａｎｇｌｉａｎ　Ｅｎｅｒｇｙ　＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｎａｎｃｈａｎｇ　３３０００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｐｈｅｒｉｃａｌ　ｔａｎｋ　ｍａｄｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｕａｌ　ｐｈａｓｅ　ｓｔｅｅｌ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓ－ｃｕｓｓｅｄ　ｂｙ　ｉｎｓｔａｎｃｅｓ．Ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｗｅｒｅ　ｔｏｏｋ　ｂａｓｅｄ　ｕｐｏｎ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ　ｄｕａｌ　ｐｈａｓｅ　ｓｔｅｅｌ　ａｎｄ　ｉｄｅｎｔｉｔｙ　ｏｆ　ｓｍａｌｌ　ｃｕｒｖａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｈｉｎ　ｐｌａｎｔ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅｓｐｈｅｒｉｃａｌ　ｔａｎｋ　ｍａｄｅ　ｏｆ　ｄｕａｌ　ｐｈａｓｅ　ｓｔｅｅｌ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｐｈｅｒｉｃａｌ　ｔａｎｋ；ｄｕａｌ　ｐｈａｓｅ　ｓｔｅｅｌ；ｄｅｓｉｇｎ；ｐｒｅｓｓ　ｆｏｒｍｉｎｇ；ｗｅｌｄｉｎｇ　　目前国内球罐的材质基本为碳素钢和低合金钢。ＧＢ　１２３３７—１９９８《钢制球型储罐》［１］中仅规定了碳素钢和低合金钢球罐的设计、制造及组焊等相关要求。而有关双相钢制球罐的相关内容，国内则很少有文献进行介绍。笔者以我公司为某单位承制的２８８ｍ３双相钢球罐为例，介绍了在双相钢球罐设计、制造过程中采取的多项技术控制措施，安装、检验证明是行之有效的檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪。控制贯穿设计、制造全过程。技术人员必须从材料选用、材料采购、材料验收等方面把好每道关，才能保证压力容器制造质量，确保压力容器安全运行。参考文献：［１］　ＧＢ　１３２９６—２００７，锅炉热交换器用不锈钢无缝钢管［Ｓ］．［２］　ＧＢ／Ｔ　１４９７６—２００２，流体输送用不锈钢无缝钢管［Ｓ］．［３］　ＧＢ／Ｔ　１２７７１—２０００，流体输送用不锈钢焊接钢管［Ｓ］．［４］　ＧＢ／Ｔ　１２７７０—２０００，机械结构用不锈钢焊接钢管［Ｓ］．［５］　国家质量技术监督局．压力容器安全技术监察规程［Ｍ］．北京：中国劳动社会保障出版社，１９９９．［６］　ＧＢ　６６５４—１９９６，压力容器用钢板［Ｓ］．［７］　ＧＢ　３５３１—１９９６，低温压力容器用低合金钢板［Ｓ］．［８］　ＪＢ　４７２６—２０００，压力容器用碳钢和低合金锻件［Ｓ］．［９］　ＪＢ　４７２７—２０００，低温压力容器用低合金锻件［Ｓ］．［１０］ＧＢ　５３１０—２００８，高压锅炉管［Ｓ］．［１１］ＧＢ　６４７９—２０００，高压化肥设备用无缝钢管［Ｓ］．［１２］ＧＢ　９８１—７６，低碳钢及低合金高强度钢焊条［Ｓ］．［１３］ＧＢ　９８４—２００１，堆焊焊条［Ｓ］．［１４］ＧＢ　１３００—７７，焊接用钢丝［Ｓ］．［１５］陈小波．石化企业采购管理系统设计概述［Ｊ］．石油化工设备，２０１０，３９（增刊１）：７３－７６．［１６］ＧＢ　１５０—１９９８，钢制压力容器［Ｓ］．［１７］韩夏蓓．压力容器焊接质量管理［Ｊ］．石油化工设备，２０１１，４０（３）：６１－６４．（张编