壓力容器質量保證體系要素-設計及工藝控制

壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制2024/3/11壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制目錄

一壓力容器設計制造基本管理知識1壓力容器設計制造與管理2壓力容器設計、制造許可證（市場準入證）制度3壓力容器質量保證體系的建立4壓力容器制造質資證的認證方法5壓力容器制造質量體系的基本要素壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

二設計控制（一）專業(yè)設計單位（或既有壓力容器設計又有制造的企業(yè)）1壓力容器設計系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的建立2設計單位條件3壓力容器設計控制環(huán)節(jié)及其要點（二）壓力容器制造企業(yè)1外來文件的種類2設計控制環(huán)節(jié)（三）壓力容器設計體系應注意的問題1質量保證體系文件的制、修訂及新頒布法規(guī)標準的實施2高度重視設計條件圖（四）材料代用問題1設計者應注意的問題2材料代用程序（五）水壓試驗的免除問題壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

三、作業(yè)（工藝）控制（一）工藝責任工程師1工藝責任工程師職責2工藝責任工程師應具備的基本素質（二）工藝質量系統(tǒng)的建立與運行1工藝質量系統(tǒng)的建立2工藝質量控制系統(tǒng)正常運行的標志（三）工藝質量控制系統(tǒng)的質量控制1職責范圍2工藝控制的主要環(huán)節(jié)及其控制點3工藝準備質量控制環(huán)節(jié)、控制點的控制內容4工裝設計制造質量控制環(huán)節(jié)控制點的控制內容壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

（四）工藝質量控制系統(tǒng)程序文件以及質量記錄1工藝質量控制系統(tǒng)程序文件2工藝質量控制系統(tǒng)程序質量記錄表格（五）相關專業(yè)知識1備料2組對3壓力試驗（六）工藝質量控制案例壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

一壓力容器設計、制造基本知識1壓力容器的設計制造與管理1.1受控壓力容器1.1.1取得相應受控壓力容器設計、制造的企業(yè)，方可設計、制造相應資質的受控壓力容器；1.1.2容器的設計除符合GB150-1998《鋼制壓力容器》而外，還應符合《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》。1.1.3容器的制造、檢驗和驗收除按照GB150-1998《鋼制壓力容器》而外，還應接受《壓力安全技術監(jiān)察規(guī)程》的監(jiān)督。1.1.4受控壓力容器的控制范圍：1.1.4.1壓力容器本體1.1.4.2除本體而外的其他零部件：1)壓力容器與外部管道（或裝置）連接焊接連接的第一道環(huán)向焊縫的焊接坡口、螺絲連接的第一個螺絲接頭、法蘭連接的第一個法蘭密封面、專用連接件、或管件連接的第一個密封面；2）壓力容器開孔部分的承壓蓋及其緊固件；3）非受壓元件與壓力容器本體連接的焊接接頭；4）直接連接在容器上的安全泄放裝置，連接在容器上的儀表等附件。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

1.2非受控容器a.不需要取得壓力容器的設計、制造資格即可設計制造；b.容器的設計符合GB150-1998《鋼制壓力容器》即可；C.容器的制造、檢驗和驗收除符合GB150-1998《鋼制壓力容器》即可。1.3一般所說的壓力容器指受控壓力容器2壓力容器設計、制造許可證（市場準入證）制度2.1嚴格貫徹壓力容器制造許可證制度中華人民共和國國務院令（第373號）《特種設備安全監(jiān)察條例》第11條、第14條要求：壓力容器設計單位、制造單位應當經國務院特種設備安全監(jiān)督管理部門許可，方可從事壓力容器設計制造活動。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

制造廠必須建立健全壓力容器制造質量保證體系并健康運行，取得相應級別的壓力容器制造許可證，按批準的范圍生產壓力容器。只有首先取得壓力容器制造許可證，才能使其生產、管理等各項工作走上正軌置身于相應機構的安全監(jiān)察下。認真貫徹執(zhí)行壓力容器制造許可證制是從管理體系上規(guī)范了容器制造企業(yè)的行為，這是確保壓力容器制造的根本前提，也是對壓力容器制造的最基本的要求。2.2嚴格執(zhí)行和遵守各項法規(guī)和標準《特種設備安全監(jiān)察條例》《壓力容安全技術監(jiān)察規(guī)程》TSGZ0004-2007《特種設備制造、安裝、改造、維修質量保證體系基本要求》是壓力容器制造必須遵循的根本大法；GB150《鋼制壓力容器》以及以它們?yōu)楹诵挠种贫艘幌盗袠藴剩纾篏B151《管殼式還熱器》、GB12337《鋼制球形儲罐》、《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》、《鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則》、《鍋爐壓力容器壓力無損檢測人員資格鑒定考核規(guī)則》、JB4708《鋼制壓力容器焊接工藝評定》、JB4730《鋼制壓力容器無損檢測》、JB4744《鋼制壓力容器產品焊接試板的力學性能檢驗》等。這些法規(guī)、標準的嚴格執(zhí)行是是防止粗制濫造，確保壓力容器制造質量的關鍵。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

3壓力容器質量保證體系的建立3.1壓力容器質量保證體系的建立的依據：3.2《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》；3.3國質檢鍋[2003]194號文件；3.4國家質檢總局第22號令；3.5TSGZ0004-2007《特種設備制造、安裝、改造、維修質量保證體系基本要求》。在中華人民共和國境內制造、使用的鍋爐壓力容器，國家實行制造許可制度和產品安全性能強制監(jiān)督檢驗制度。在“鍋爐壓力容器制造許可條件”中明確規(guī)定：企業(yè)必須建立與鍋爐壓力容器產品相適應的質量管理體系并保證連續(xù)有效運轉，TSGZ0004-2007《特種設備制造、安裝、改造、維修質量保證體系基本要求》也提出了相應的要求。可見，鍋爐壓力容器制造企業(yè)制造資格的取證工作，是執(zhí)行強制行政許可制度。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

4壓力容器設計制造資質證的認證方法4.1方法國際上有八種質量認證方法，其中最復雜、要求最嚴的是第五種認證方法——制造許可證(市場準入證)和強制的產品質量監(jiān)督檢驗制度。我國正是采用了這一方法。4.1.1許可證（市場準入證）：制造、安裝企業(yè)必須持證；4.1.2產品質量監(jiān)督檢驗：監(jiān)督檢驗機構的駐廠監(jiān)檢；4.1.3質保體系進行評審：安全監(jiān)察機構每4年一次的對質保體系評審以及非定期檢查是保證持久穩(wěn)定產品質量的手段4.2評審內容：TSGZ0005-2007《特種設備制造、安裝、改造、維修許可鑒定評審細則》。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

5壓力容器制造質量體系的基本要素TSGZ0004-2007《特種設備制造、安裝、改造、維修質量保證體系基本要求》以法規(guī)形式明確規(guī)定了18項質量保證體系的基本要素：（1）管理職責；（2）質量保證體系文件；（3）文件和記錄控制；（4）合同控制；（5）設計控制；（6）材料、零部件控制；（7）作業(yè)（工藝）控制；（8）焊接控制；（9）熱處理控制；（10）無損檢測控制;(11)理化檢驗控制；（12）檢驗與試驗控制；（13）設備和檢驗與試驗裝置控制；（14）不合格品（項）控制；（15）質量改進與服務；（16）人員培訓、考核及其管理；（17）其他過程控制；（18）執(zhí)行特種設備許可制度本人講課內容：“設計控制”以及“作業(yè)（工藝）控制”壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

二設計控制“質量的第一步始于設計”。設計質量是壓力容器制造體系中的重要組成部分。加強設計質量控制與管理，確保設計質量是保證壓力容器產品質量的先決條件。設計質量既直接關系到產品生產全過程各質量控制系統(tǒng)的正常運轉，也對壓力容器產品安全運行帶來不可估量的影響。（一）專業(yè)設計單位（或既有壓力容器設計又有制造的企業(yè)）1壓力容器設計系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的建立1.1依據：1.1.1《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》；1.1.2國質檢鍋[2003]194號文件；1.1.3TSGZ0004-2007《特種設備制造、安裝、改造、維修質量保證體系基本要求》；壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

1.1.4TSGR1001-2008《壓力容器壓力管道設計許可規(guī)則》。在《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》第28條明確規(guī)定“壓力容器設計單位資質、設計類別和品種范圍的劃分，應符合《壓力容器設計單位資格管理與監(jiān)督規(guī)則》?！?國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局2008年1月8日頒布的TSGR1001-2008《壓力容器壓力管道設計許可規(guī)則》。已替代了《壓力管道設計單位資格管理與監(jiān)督規(guī)則》更《壓力管道設計單位資格管理與監(jiān)督規(guī)則》）。在這個管理規(guī)則中，明確地規(guī)定了：設計單位條件、設計單位資格許可程序以及設計管理與監(jiān)督等內容，是設計單位建立質量保證體系以及質量保證體系健康運行的綱領性文件；建立質量保證體系必須遵循TSGR1001-2008《壓力容器壓力管道設計許可規(guī)則》，結合國質檢鍋[2003]194號文件以及TSGZ0004-2007《特種設備制造、安裝、改造、維修質量保證體系基本要求》。1.2明確設計組織機構有專門的設計機構和場所1.3具備各級設計人員有符合要求的各級設計人員：1.3.1設計單位技術總負責人；1.3.2設計審批（或審定）人員（設計單位設計技術負責人）應具有設計審批人員資格證；1.3.3設計審核人員應具有設計審批人員資格證壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

1.3.4校核人員1.3.5設計人員1.4設計單位人員數量的要求1.4.1對設計A級、C級、壓力容器設計單位，專職設計人員總數一般不得少于10名，其中，A級或C級壓力容器審批人員不少于2人，A4級壓力容器設計單位，根據其實際工作量，專職設計人員數量可適當降低；1.4.2D級壓力容器設計單位專職設計人員總數一般不得少于5名，其中，審批人員不得少于2人；1.4.3SAD級壓力容器設計單位專職設計人員除滿足A級、C級或D級設計單位的人員要求而外，專職分析設計人員一般不少與3名，專職SAD級壓力容器設計審批人員不少于2名。1.5各級設計人員的基本條件詳見TSGR1001-2008《壓力容器壓力管道設計許可規(guī)則》1.6設計質量保證體系文件的要求1.6.1質量手冊(或程序文件)

1.6.1.1專業(yè)設計單位可按TSGR1001-2008《壓力容器壓力管道設計許可規(guī)則》規(guī)定的格式編寫《壓力容器設計質量保證手冊》，但其中的質量方針、管理體系、管理職能等不能與《壓力容器制造質量保證手冊》相矛盾。也可將“設計控制”作為整個壓力容器制造過程的一個控制要素以程序文件的形式編寫；壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

1.6.1.2對于既有壓力容器設計又有制造的企業(yè)可按TSGR1001-2008《壓力容器壓力管道設計許可規(guī)則》規(guī)定的格式編寫《壓力容器設計質量保證手冊》（分手冊），但其中的質量方針、管理體系、管理職能等不能與《壓力容器制造質量保證手冊》相矛盾。也可完全按照TSGZ0004-2007《特種設備制造、安裝、改造、維修質量保證體系基本要求》將“設計控制”作為整個壓力容器制造過程的一個控制要素以程序文件的形式編寫；1.6.1.3無論是專業(yè)設計單位還是既有壓力容器設計又有制造的企業(yè)雖然質量手冊的形式不同，但內容必須符合TSGR1001-2008《壓力容器壓力管道設計許可規(guī)則》1.6.2程序性文件（管理制度）1.6.3對于專業(yè)設計單位或既有壓力容器設計又有制造的單位，程序性文件（管理制度）都應包含下列內容：壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

2設計單位條件2.1設計單位必須具備的基本條件2.1.1有企業(yè)法人營業(yè)執(zhí)照或事業(yè)單位法人證書；2.1.2由中華人民共和國組織機構代碼；2.1.3有與設計范圍相適應的設計、審批人員；2.1.3有健全的質量保證體系和程序文件（管理制度）及設計技術規(guī)定；2.1.4有與設計范圍相適應的安全技術規(guī)范、標準（至少有1套正是版本）；2.1.5有專門的設計機構和場所；2.1.6有必要的設計裝備和設計手段，具有利用計算機進行設計、計算、繪圖的能力，利用計算機輔助設計和計算機出圖率應到到100%，具有在互聯(lián)網上傳遞圖樣和文字所需要的軟件和硬件；2.1.7具有一定的設計經驗和獨立承擔設計的能力。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

3壓力容器設計控制環(huán)節(jié)及其要點3.1設計輸入3.1.1審查設計項目是否與壓力容器設計許可證批準的項目相符；3.1.2根據本單位產品開發(fā)計劃或用戶設計委托書及設計條件圖由有關部門下達設計任務書。新開發(fā)的產品任務書須經技術總負責人批準；3.1.3設計技術負責人接受任務書后，應對設計條件進行審查。

3.1.4專業(yè)負責人應根據工程的特點編制工程設計統(tǒng)一規(guī)定，明確工程所在地區(qū)的自然條件、非規(guī)定性的設計計算方法、設計中使用的原始數據、材料選擇的細則、零部件選擇的原則、圖樣中應該統(tǒng)一的表示方法和技術要求的統(tǒng)一規(guī)定等等，經設計技術負責人批準后執(zhí)行。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

3.2設計過程3.2.1設計人員根據設計條件的要求補充調查、收集有關資料。3.2.2方案設計3.2.2.1設計人員經調查研究,根據設計條件進行方案設計。其內容為設計總圖草圖,主要材料品種及規(guī)格、主要結構的確定、強度計算,產品的制造、檢驗、驗收和試驗要求等。3.2.2.2重要產品方案設計須由本單位技術總負責人組織審查。3.2.2.3方案審查方案設計審查應有"可行"、"局部修改"、"不可行"等結論性意見。對于須修改的方案設計要提出具體的修改意見,由原設計人員負責修改完善。3.2.3施工圖設計1)圖樣設計方案設計審查通過后,由原設計人員進行施工圖設計,且必須采用計算機繪圖。并打印出校審的白紙圖。2)設計文件編制設計人員編制相應的設計計算書、設計說明書、產品使用說明書和產品技術條件等設計文件。3)校審校、審人員按崗位責任制規(guī)定，對設計圖樣和設計文件進行校審，并做好校審記錄，把好質量關。4）標準化審查設計圖樣和設計文件校核后應經標準化人員按《壓力容器設計標準化審查》要求進行審查。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

5）校審人員認真填寫“校審記錄”和“設計質量評定卡”。對于設計中由爭議的問題，可提交上一級設計人員裁決。對已決定的意見，各級設計人員應嚴格執(zhí)行，允許在校審記錄上說明個人意見。6）各級設計人員在“交審的白紙圖”上簽字齊全后，由設計人根據該白紙圖上標明的需修改處，在計算機上進行修改后，方可打印出硫酸紙圖，經各級設計人員復審并按規(guī)定簽署。3.3設計輸出3.3.1按《壓力容器設計文件的管理》的規(guī)定，將設計圖樣（含交審的白圖紙）和設計文件歸檔。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

3.3.2壓力容器總圖的藍圖應蓋有壓力容器設計資格印章。3.4設計驗證

通過出廠測試和樣機運行進行設計驗證，編制測試報告和運行報告3.5設計文件的修改3.5.1設計文件歸檔后，未按規(guī)定辦理批準手續(xù)，任何人都無權修改。3.5.2如發(fā)現錯誤而確需修改時，一般應由原設計人員填寫“設計更改通知單”，并附上修改后的設計文件（需要時），經原校核或審核人員審核、技術負責人批準后發(fā)送至有關部門。3.5.3設計文件的修改3.5.3.1當修改內容能夠用文字、局部視圖在“設計更改通知單”中表達清楚時，可不修改原設計文件。3.5.3.2需要修改設計文件時，按《設備設計文件編制規(guī)定》中規(guī)定的方法進行。如需修改的設計文件未發(fā)送或發(fā)送的設計文件已收回時，經批準，可更換原設計文件，同時銷毀原設計文件。3.5.4若設計文件修改后，會引起其它專業(yè)相應修改時，設備專業(yè)負責人應及時通知項目負責人并向有關專業(yè)提出；設計文件的更改方法詳見《設計文件編制規(guī)定》“設計文件的修改”。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

3.5.5材料代用1）對制造單位提出的材料代用申請，一般應征得用戶的同意后方可處理。2)對制造單位和用戶提出的一般材料代用申請，原則上由原設計人員簽署意見，經設計室門技術負責人批準。3）對制造單位和用戶提出的重要材料代用申請，原則上由原設計人員簽署意見，經原校核或審核人員審核、設計室門技術負責人批準。4）“設計文件變更修改通知單”的分發(fā)應符合要求3.6設計許可、設計文件鑒定、產品型式試驗應執(zhí)行相應的法規(guī)、安全技術規(guī)范。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

（二）壓力容器制造企業(yè)必須按照TSGZ0004-2007《特種設備制造、安裝、改造、維修質量保證體系基本要求》的內容，編寫設計控制程序文件，其內容主要為對外來設計文件的控制等內容；設計文件必須保證正確性和完整性，符合有關法規(guī)、規(guī)章和標準的規(guī)定；保證外來設計文件的有效管理，避免不符合的設計文件投入使用。1外來文件的種類壓力容器施工圖的來源有兩種形式：一種為委托設計，另一種是用戶提供的設計（統(tǒng)稱外來設計）。2設計控制環(huán)節(jié)2.1設計委托規(guī)定2.2外來設計文件審查2.3設計變更；2.4設計文件的管理；壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

3工作程序3.1設計委托規(guī)定3.1.1依據與用戶簽訂的合同或技術要求，了解、掌握用戶的意圖（對設備的要求、工作原理、工作參數、工作環(huán)境等）；3.1.2畫出容器設計條件圖并得到用戶的確認；3.1.3設計責任師負責選擇具有設計資格、設計水平高、社會信譽良好的設單位進行設計，由質保工程師審批后簽署設計合同。3.2外來設計文件的審查設計責任工程師負責對外來設計文件進行合法有效性、符合性、完整性的審查：3.2.1合法有效性審查3.2.1.1壓力容器的設計單位資質是否具備相應的設計資格；有無壓力容器設計資格印章以及設計資格印章是否在有效期之內；壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

3.2.2.2圖樣所標注的壓力容器類別,級別及品種是否符合設計單位的設計許可范圍以及是否超越本公司壓力容器制造許可的范圍。3.2.2.3審查壓力容器的類別、級別和品種劃分是否符合規(guī)定,設計文件所采用的法規(guī)、標準是否為現行有效的版本。3.2.2.4對于公司委托的設計，還應審查是否符合設計意圖（設計條件圖）。3.2.2.5設計文件內容及簽署是否齊全；3.2.2.6符合性審查（是否符合有關安全技術規(guī)范和標準的規(guī)定以及設計條件圖的要求）1）總圖各項參數；2）材料選用和代用；3）設計結構和強度計算；4）技術要求；5）安全附件；3.2.2.7完整性審查總圖內容是否完整，零部件圖是否齊全，計算書和說明書是否齊全。3.2.2.8圖面審查：總圖、零部件圖各部位尺寸是否一致，視圖表達是否清楚，是否符合技術法規(guī)、標準，材料表、標準件是否準確；3.2.2.9在圖樣上對主要、一般受壓元件作出明顯的標記；3.2.2.10圖樣審查后要做好圖樣審查記錄，對圖樣審查中發(fā)現的問題要與原計單位聯(lián)系；壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

3.3設計變更（包括材料代用）3.3.1設計審查和工藝性審圖中與焊接和熱處理有關的問題還應得到焊接責任工程師、熱處理責任工程師的確認。3.3.2對設計文件審查中存在的問題包括工藝性審圖發(fā)現的問題以及材料代用等由設計責任工程師負責及時與原設計單位聯(lián)系，由設計單位直接更改或者由設計單位出設計變更單由設計責任工程師依據變更單更改。3.3.3對因本公司或顧客原因造成的設計變更，由設計責任工程師填寫“工程聯(lián)絡單”申請變更，經質保工程師審核后，與原設計單位聯(lián)系，取得原設計單位的設計變更單后按其變更。3.4設計文件管理外來設計文件審查合格后應加蓋“審查專用章”以及相關人員簽名后下發(fā)相關單位使用、存檔。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

(三)壓力容器設計體系應注意的問題1質量保證體系文件的制、修訂及新頒布法規(guī)標準的實施

1.1當壓力容器法規(guī)、標準發(fā)生變化、單位組織機構或名稱發(fā)生變化或法人代表調整后，應考慮質量保證體系文件進行相應章節(jié)或換版的制修訂。1.2每當新版法規(guī)、標準頒(發(fā))布后，首先應及時訂購、收集，第二步是組織學習、宣貫；第三步是發(fā)布實施文件并適時地對質量體系文件進行制、修訂。1.3設計質控系統(tǒng)如何與質保體系溶為一體1.3.1一個單位只有一個壓力容器質保體系，已取得設計資格或申請設計資格許可的壓力容器制造單位應建立設計質控系統(tǒng)，與質保體系溶為一體，統(tǒng)一建立質量保證體系文件（也可以壓力容器設計質量手冊（分冊）的形式）。1.3.2沒有設計資格的壓力容器制造單位也要編制壓力容器“設計控制”。不能以“本單位沒有設計資格”為由，省略；1.3.3認真填寫各種質量記錄如：校審記錄、設計質量評定卡標準化審查記錄等；1.3.4認真做好一年一度的各級設計人員業(yè)務考核。2高度重視設計條件圖（設計條件圖是設計工作的依據，也是法律仲裁的證據）2.1設計條件的編制設計條件圖的來源:一種是由用戶直接提供，一種是由設計人員根據技術協(xié)議、用戶提供的技術信息編制或委托編制。無論哪一種情況，都必須有用戶法人或法人代理人的簽字以及單位的蓋章；壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

2.2認真審查設計條件（內容的完整性、圖樣與結構尺寸、設計參數是否清楚、準確、齊全，能否滿足要求）2.3設計條件的修改與簽署委托單位、設計單位均無權單方面修改設計條件。若需要，必須經過雙方同意后按照“壓力容器設計條件修改書”修改，經雙方簽字蓋章（公章）后生效；2.4設計條件的保存完成設計任務后，設計條件及修改依據應整理歸檔，保存時間同設計圖樣。3特別重視設計許可印章的使用與管理

3.1有效設計資格印章所加蓋的設計圖樣適用于全國境內，為確保壓力容器安全性能和嚴格執(zhí)行設計許可制度的規(guī)定，具備設計資格的壓力容器制造單位應將設計資格印章與單位法人印章置于同等重要地位，按照用印管理制度，管好印、用好印。3.2凡用于生產、存檔、竣工的設計圖樣應按程序文件（管理制度）的規(guī)定，履行用印審批手續(xù)，加蓋設計資格印章。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

（四）材料代用問題1設計者應注意的問題要詳細地論證材料代用的可行性，慎重決定。在已經采用了“以優(yōu)代劣”原則的情況下，還應考慮如下因素：1.1代用材料的強度級別是否影響到容器類別的劃分。1.2代用材料對工作介質的相容性：如應力腐蝕、晶間腐蝕等；1.3代用材料的設計溫度下的許用應力是否達到原設計的要求；1.4代用材料是否會產生如改變焊接材料、焊接工藝等；1.5代用材料是否會產生諸如改變熱處理狀態(tài)、無損檢測及焊接試板等要求；1.6國外材料的使用選用國外壓力容器規(guī)范允許使用且國外已有使用實例的材料，其使用范圍應符合材料生產國相應規(guī)范和標準的規(guī)定，具有該材料的質量證明書。2材料代用程序2.1當采購不到與圖紙要求相同的材料時，要辦理材料代用手續(xù)；2.2受壓元件材料由材料責任工程師簽寫“材料代用單”提出申請，工藝責任工程師焊接責任工程師審核后，報原設計單位審批；壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

2.3非受壓元件材料代用由供應人員簽寫“材料代用單”，經材料責任工程師（或材料質控負責人）審核、質保工程師批準后生效；2.4材料代用后，還應經工藝、焊接、熱處理人員會簽，必要時還要對原來的工藝作相應的變更；2.5材料代用后，應使原文件的持有者得到最新版本的材料代用單；及蓋章。2.6對于代用的國外材料，企業(yè)首次使用時，應先做焊接試驗（必要時），進行焊接工藝評定和焊工考試，并對化學成份、力學性能進行復驗，滿足使用要求后，才能投料制造。技術要求不得低于國內相應材料的技術指標。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

（五）水壓試驗的免除問題GB150-1998第3.9條規(guī)定：“對不能按3.8的規(guī)定作壓力試驗的容器，設計單位應提出確保容器安全運行的措施，并在圖樣上注明?！睂Υ藯l的理解問題集中在兩點：什么情況下壓力試驗可以免除？需要采取哪些措施？1這里所指的是新造容器的耐壓試驗，包括液壓試驗和氣壓試驗。壓力試驗免除事實上僅僅針對那些不可能進行壓力試驗的現場組焊的大型壓力容器，如：催化裂化裝置中的有隔熱層的大型反應器和再生器；基礎不能承受液壓試驗時水的重量的壓力容器等，不能作為一般在制造廠內生產的壓力容器不進行壓力試驗的依據。2壓力試驗免除相當于減少了壓力容器制造過程中的一個檢驗環(huán)節(jié)，當然應當采取相應的措施以保證壓力容器的安全質量。所采取的措施取決于使用者和設計者對容器的要求一般性的措施如下：壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

（1）提高對壓力容器材料的要求：化學成分、力學性能和檢驗要求；（2）提高結構設計要求：盡量采用全焊透接頭、避免嚴重的幾何不連續(xù)；（3）提高無損檢測的比例和級別；（4）提高容器的超壓泄放的能力。壓力試驗是設計中需要重點考慮的問題，是否可以免除以及如何免除也應作為設計工作中的重點問題予以考慮。不應該在設計階段忽略了應該采取的措施，而在制造完成后免除壓力試驗?！秹毫θ萜靼踩夹g監(jiān)察規(guī)程》第30條規(guī)定：“對不能進行耐壓試驗和氣密試驗性試驗的，應注明計算厚度、和制造及使用的特殊要求，并應與使用單位協(xié)商提出推薦的使用年限和保證安全的措施”。因此，在GB150的標準提案中已經明確規(guī)定：是否應免除壓力試驗，“應由設計單位技術負責人批準”。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

三、作業(yè)（工藝）控制作業(yè)（工藝）質量控制是壓力容器制造質量保證體系中十分重要的組成部分，要保證壓力容器的制造質量就必須建立一個運行合理、控制嚴格的工藝質量控制體系。通過工藝質量控制體系的正常運轉，使壓力容器產品的工藝文件得到貫徹執(zhí)行。同樣，需要稱職的工藝責任工程師。（一）工藝責任工程師1工藝責任工程師職責1.1在質保工程師的領導下，負責工藝質量控制系統(tǒng)的建立和運行，定期向質保工程師匯報工作；1.2參與壓力容器制造《質量手冊》、《質量控制程序》、《作業(yè)指導書》等文件的編制和修訂工作；1.3負責壓力容器制造的工藝性審圖、工藝文件的編制、技術交底、制作工藝等質量控制和新工藝應用推廣工作；1.4負責審核主要受壓零、部件的相關工藝文件；壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

1.5負責對壓力容器制造過程中工藝紀律執(zhí)行情況進行檢查；及時處理工藝系統(tǒng)內的技術問題，有權對影響壓力容器制造質量的責任人員下達停工令，限期整改；1.6負責組織工藝紀律的檢查、考核和評定工作，確保工藝紀律的貫徹實施；1.7參與不合格品的評審，負責組織制訂本專業(yè)的不合格品的處置方案和糾正、預防措施，并組織實施驗證工作；1.8負責對工藝系統(tǒng)人員的業(yè)務進行指導，并有權向質保工程師提出培訓、調整、獎懲的建議。2工藝責任工程師應具備的基本素質2.1能熟練掌握、正確運用壓力容器相關法規(guī)、安全技術規(guī)范及標準的能力；2.2具有一定的質量體系管理水、平管理經驗，還要有壓力容器設計、制造（包括焊、熱處理質量檢驗等）方面的專業(yè)知識；2.3具有一定的文字寫作能夠、語言表達能力以及一定的組織協(xié)調能力；2.4能正確處理生產中的較大的技術問題；2.5具有一定的事業(yè)心和較強的責任心；2.5具備公正、廉潔、科學、嚴謹的工作作風。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

（二）工藝質量系統(tǒng)的建立與運行1工藝質量系統(tǒng)的建立1.1壓力容器制造單位應設置工藝質量管理機構及其職能；1.2任命具備任職條件的工藝責任工程師，明確其職責和權限；1.3明確各級工藝人員的崗位職責；1.4制定工藝質量控制程序（管理制度），明確工藝質量控制系統(tǒng)的質量控制環(huán)節(jié)、控制點。1.5制定工藝質量控制系統(tǒng)自我完善機制、程序和要求。2工藝質量控制系統(tǒng)正常運行的標志2.1企業(yè)的質量方針和目標已被各級工藝人員所熟知、理解，并落實于工藝質量控制系統(tǒng)的系統(tǒng)目標中；2.2制定有完善有效的工藝質量控制系統(tǒng)的質量控制文件；2.2.1所制定的工藝控制程序文件（制度）已包括了工藝文件的編制、發(fā)放、更改、審批等內容；壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

2.2.2制定了與本企業(yè)生產的壓力容器項適應的工藝規(guī)程及工藝守則；2.2.3編制了主要受壓元件的工藝流程卡和指導作業(yè)人員的工藝文件（作業(yè)指導書）；2.2.4有明確的工藝責任工程師的職責、權限以及各級工藝人員的崗位職責；2.2.5制定了工裝設計、制造、管理的有關制度。

2.3質量保證手冊和工藝管理制度得到了貫徹執(zhí)行，各項質量控制活動記錄齊全、完整，具有可追溯性；

2.4進行了工藝質量分析、系統(tǒng)內部質量審核，并有記錄。

2.5工藝紀律已經嚴格執(zhí)行；

2.6沒有發(fā)生因工藝失控而引起的產品質量事故。

壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

三）工藝質量控制系統(tǒng)的質量控制對工藝文件的編制、實施、管理以及工藝紀律進行有效的控制，確保壓力容器制造質量符合設計文件以及相應技術標準的規(guī)定。

1職責范圍

1.1工藝責任工程師負責組織工藝性審圖、工藝文件編制的組織、協(xié)調工作。對材料代用進行會審，對工藝紀律的執(zhí)行情況實施監(jiān)控。

1.2車間負責貫徹執(zhí)行按設計文件、工藝文件、作業(yè)指導書及相關標準。

1.3質檢部負責監(jiān)督檢查車間設計文件、工藝文件、作業(yè)指導書及相關標準的執(zhí)行情況。2工藝控制的主要環(huán)節(jié)及其控制點控制環(huán)節(jié)控制點備注①工藝準備施工圖樣的工藝性審圖②工藝方案編審；③工藝文件編審；④通用工藝規(guī)程(守則)編審；⑤材料工藝定額編審。

②工藝實施①工藝紀律監(jiān)督與檢查；②工藝更改。③工裝設計制造①工裝設計任務書；②工裝施工圖設計；③工裝驗證。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

3工藝準備質量控制環(huán)節(jié)、控制點的控制內容3.1施工圖樣的工藝性審圖內容3.1.1零部件的可加工性、裝配尺寸、公差精度的正確、合規(guī)性。技術要求的完整、合理、正確性等內容；3.1.2工藝性審圖后應在圖樣上做出標識；a在圖樣上對主要受壓元件、一般受壓元件做出明顯的標識。其方法為：主要受壓元件用“▲▲”表示，一般受壓元件用“▲”表示，標注在圖樣材料表中相應件號的左邊；b圖樣審核結束后，應在圖樣上加蓋“審圖專用章”，并由審圖人員簽名。3.1.3做好圖樣會審記錄。對發(fā)現的問題匯總至設計責任師處及時與原設計單位聯(lián)系解決。3.2工藝方案的編制對于結構復雜制造難度大、采用新技術、新工藝的壓力容器以及新產品試制的壓力容器應編制工藝方案。其內容如下:3.2.1產品試制、加工要求達到的設計指標以及檢測要求；3.2.2生產組織形式、工序和工藝路線安排原則；3.2.3制造工藝規(guī)程編制原則及要求；3.2.4質量控制點的設置及其要求；3.2.5必須設計制造或外購的工藝裝備；3.2.6關鍵工藝的解決方案及工藝試驗要求；3.2.7主要工藝協(xié)作件的要求；壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

3.2.8工藝方案的技術工藝分析；3.2.9工藝準備工作的計劃安排。3.2.10工藝方案編制由工藝技術人員編制、工藝責任工程師審核、總工程師批準；3.3工藝文件的編審3.3.1工藝文件的種類產品材料匯總表、材料定額表、工藝方案、工藝流程圖、工藝過程卡、通用工藝及守則、工藝卡、排版圖、、油漆包裝卡等。3.3.2工藝文件的編制依據：設計圖樣、技術協(xié)議，圖樣3.3.3工藝文件編制要求：1）工藝文件必須符合法規(guī)、標準、設計文件和需方合同的要求；符合《質量手冊》以及工藝管理制度的要求。2）編制工藝文件應結合設計文件及本公司的工序能力的實際情況。3）工藝文件的內容必須完整、可操作性強。4）在工藝文件中應有明確的質量控制和檢驗要求、合格標準等。3.3.4工藝文件的作用1)材料匯總表、材料定額表：可以了解容器所有零部件的材料、規(guī)格、數量和定額，作為領、發(fā)料的依據，防止材料誤用。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

2）工藝過程卡（可采用三卡合一：即工藝卡、工藝規(guī)程卡、記錄卡）匯集了主要受壓元件的全部制造工序和檢驗、驗證的程序、記錄，提出了各工序操作和檢驗的要求或所依據的文件編號。按工序隨工件流轉，是產品制造全過程的履歷及質量責任追溯的重要依據。對于主要受壓元件（包括高壓容器的一般受壓元件）要做到“一件一卡”；3.3.5工藝文件的編制、審批、發(fā)放、修改、回收、作廢

按“文件控制程序”執(zhí)行。3.4通用工藝規(guī)程（守則）編審3.4.1名詞解釋

1）工藝規(guī)程

將制造產品或零部件工藝過程和操作方法，通過文件或附圖的形式具體地表現出來。他不僅是指導現場操作的重要技術文件，而且也是生產組織等活動的技術依據；2）工藝守則

將壓力容器帶有共性的制造工藝通過剪輯優(yōu)化組合,形成各自的帶有普遍指導意義的通用工藝規(guī)則及守則。3.4.2通用工藝規(guī)程及工藝守則基本內容：適用范圍、材料要求、所需設備及工裝、工藝路線、操作方法、質量檢驗標準以及檢驗方法、技術安全及注意事項；壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

3.4.3工藝規(guī)程及工藝守則編寫要完整、統(tǒng)一、清晰以及可操作性強；3.4.4常用的工藝守則：筒體工藝制造守則、封頭工藝制造守則、下料、滾圓、焊接、機加工、熱處理、組裝、壓力試驗等；

3.5材料工藝定額編審3.5.1材料工藝定額的作用

在保證產品質量的前提下，盡可能地降低材料消耗，提高材料利用率。同時避免材料混用、誤用。3.5.2材料定額的計算

1）鋼板、鋼管材料消耗工藝定額=零部件凈重+材料的工藝損耗2）

法蘭、彎頭等管件以及閥門、人孔、手孔、安全閥液位計、螺絲、螺帽等的材料定額按圖樣中的實際數量計算；3）

焊材的消耗定額按實際填充金屬除以焊材的利用率。其中：埋弧自動焊焊絲、CO2實心焊絲、氬弧焊實心焊絲為95%；CO2空心焊絲、氬弧焊空心焊絲80%；手工電弧焊條為55%。4）特別注意焊縫返修以后的焊材定額需要增補壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

4工藝實施質量控制環(huán)節(jié)控制點的控制內容4.1工序控制4.1.1對于新材料、結構復雜、技術要求高的產品，開工前由工藝工程師負責對操作者進行詳細的技術交底。4.2.2操作者熟知工藝文件內容后方可進行作業(yè)，在完成本工序作業(yè)、自檢合格后，在工藝過程卡上簽字，由專檢員簽字后工藝過程卡隨實物一起轉入下道工序。4.2.3下道工序的操作人員應首先核實上道工序的制造質量和工藝過程卡上檢驗狀態(tài)（檢驗結論、人員的簽名、日期等），認可后方可進行本工序的操作。4.2.4嚴格執(zhí)行工序監(jiān)控和測量。4.2工藝紀律及監(jiān)督

4.2.1工藝紀律包括如下內容：1）技術文件的質量

產品圖樣、技術標準、工藝文件等必須準確、完整、齊全統(tǒng)一；對于受壓元件（或重要的非受壓元件）在工藝文件中應有明確的質量控制和檢驗要求、合格標準等；2）設備和工藝裝備的技術狀況

應保持符合要求的精度和良好。量具、檢具和儀表應在周檢期之內，且保持量值統(tǒng)一、精度合格；壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

3）材料、在制品符合工藝要求

材料從入庫到出庫整個過程都要受到控制；當材料需代用時，需辦理代用手續(xù)。半成品、成品按要求存放；4）操作人員的資質情況

操作者應熟悉圖樣、工藝文件內容，掌握工藝要求、操作要點、檢驗方法、合格標準。4.2.2工藝紀律監(jiān)督

由工藝人員會同質檢人員對工藝紀律的執(zhí)行情況進行監(jiān)督檢查。其要求如下：1）正確性

做到不錯檢、漏檢；2）及時性

實行自檢、互檢和專檢；定期組織工藝紀律檢查，及時糾正違紀行為。

4.3工藝更改4.3.1在生產過程中，若確實需要工藝修改時，應根據《質量手冊》和相關規(guī)定更改，并履行原來的審批程序，形成新的工藝文件并及時發(fā)送的原發(fā)送部門執(zhí)行4.3.2在生產過程中若發(fā)生報廢質量事故時，應重新按原程序補發(fā)工藝過程卡。4.3.3焊接接頭返工必須按相關規(guī)定制定返工工藝4.3.4材料代用或圖樣修改應經工藝人員、焊接人員會簽。

5工裝設計制造質量控制環(huán)節(jié)控制點的控制內容壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

5.1

工裝設計任務書

按照生產需要及其生產特點編制設計任務書。內容包括：工裝應達到的功能、結構要求；選材要求；性能要求；制造、檢驗標準以及其它技術要求。5.2施工圖設計

按照設計任務書的要求進行設計，其要求如下：

5.2.1

必須達到產品制造質量要求的工序能力；5.2.2

必須體現先進、合理、實用的原則；5.2.3

制造能力和精度必須滿足設計要求。5.2.4工裝施工圖的審批按相關規(guī)定執(zhí)行5.3工裝驗證

工藝裝備制造完畢(或外購)后由工藝責任工程師組織工藝技術員、質檢人員和設備責任工程師檢查驗證并作好檢查驗收記錄，合格后方可使用。5.4工裝管理5.5工裝的控制

壓力容器制造過程中工裝由設計責任工程師負責設計，質保工程師審批，生產部負責安排車間或外協(xié)廠家進行制作；工裝制作完畢由設計責任工程師負責組織有關人員進行檢查驗收，（必要時要經過計量檢定）合格后方可投入使用。并且工裝圖和相關資料需存檔。工裝的標識檢修和報廢由由設備部負責管理5.5.1經檢查合格的工裝按設備進行管理，設備管理員統(tǒng)一建檔管理。5.5.2在用的工藝裝備應定期進行檢修。檢修后，應重新進行檢定驗證。對于測檢修后仍不能滿足工藝要求、不能保證產品質量要求的工裝應報廢更新。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

（四）工藝質量控制系統(tǒng)程序文件以及質量記錄1工藝質量控制系統(tǒng)程序文件1.1工藝管理制度1.2生產（工序）管理制度(工藝過程卡的流轉、實施、反饋、標識、記錄報告等工藝控制)1.3通用工藝規(guī)程（守則）1.4工藝紀律管理規(guī)定；1.5工裝、模具管理規(guī)定2工藝質量控制系統(tǒng)程序質量記錄表格2.1工藝審圖記錄2.2零件明細表2.3工藝過程卡2.4工序流轉卡2.5排版圖2.6其他工藝卡壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

（五）相關專業(yè)知識1備料1.1排版圖

根據容器施工圖樣、技術標準的要求以及材料規(guī)格尺寸而繪制的指導下料組裝的圖樣，是重要的技術文件。1.1.1排版圖的內容：1）每張板的下料尺寸以及焊縫的坡口形式；2）筒節(jié)板片數量、分布及相鄰焊縫間隔距離及接管的開口位置及尺寸；3）各零部件（包括板片）的編號；4）焊縫代號

凡是在圖中出現的焊縫均應給出代號，作為焊接以及無損檢測的標識依據；5）排版圖應有標題欄以及材料明細表，其內容應完整：a標題欄內容包括：產品名稱、產品圖號、產品編號，中性軸展開長度及依據；b材料明細表內容包括：每張鋼板的編號、材質及規(guī)格6）其他必需說明的技術要求及附注壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

1.1.2復合鋼板展開長度的計算對于復合鋼板，按實際中性面計算展開長度。由于復合鋼板由基層與復層兩種不同力學性能的材料組成，物理性能（導熱率和線膨脹系數）不同，結合面存在中間層，它的性質與基層、復層都不一樣，因此筒節(jié)展開長度計算與均質板不同。復合板在純彎曲時，中性面是移向靠近強度較高金屬的一側。不銹鋼復合鋼板卷圓時，中性面向靠近不銹鋼復層方向移動，設內壁至中性面的距離為YOYO=［σs1/σs2(δ+δ2)-δ2+koδ22/2Ro］/（koδ2/Ro+2σs1/σs2）σs1、σs2——

基層、復層材料的屈服極限；

δ2——復層厚度mm；Ro

—中性面曲率半徑mm,Ro=D/2+YO

（計算時，可近似Ro=（D+δ）/2）；ko—復層強化系數

一般取210復合鋼板筒節(jié)理論展開長度：L復=(π+2YO)壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

1.1.3排版圖焊縫布置要求1）對壓力容器對接焊縫位置的要求a筒節(jié)最短一節(jié)長度不小于300mm。b同一筒節(jié)A類焊縫應相互平行，相鄰焊縫間的弧長距離：碳素鋼、低合金鋼不小于500mm，不銹鋼不小于300mm。c相鄰筒節(jié)的A類焊縫中心線間外圓弧長以及封頭A類接頭焊縫中心線與相鄰筒節(jié)A類接頭焊縫中心線間外圓弧長應大于3δs（δs，鋼材厚度）且不小于100mm。d容器內件和殼體焊接的焊縫應盡量避開筒節(jié)相焊及圓筒與封頭相焊接的焊縫。d臥式容器A類焊縫不能位于殼體底部140°角度內，B類焊縫位于支座之外，且支座墊板焊縫與殼體B類焊縫距離應大于50mm。1.1.4容易忽視的問題a當封頭上有焊縫時，

要特別注意與筒體焊縫的相對位置（距離）（在排版時要充分地考慮到）兩焊接接頭之間的距離應大于3δs（δs，鋼材厚度）且不小于100mm。；b筒體展開長度計算時，一般情況下應以封頭的實際外周長為依據，但要特別注意封頭直邊增厚（比沖壓前增厚）對展開長度的影響；c筒體展開長度應盡量保證封頭與筒體的里面平齊（理論上錯邊量為零）壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

d塔式容器的裙座的展開尺寸及其長度尺寸應以封頭的實際尺寸（包括封頭的實際厚度）計算，不能按照施工圖樣尺寸計算e焊縫布置圖焊縫編號以及無損檢測用的布片圖上的焊縫編號應與排版圖上的焊縫編號具有同一性。1.2切割1.2.1剪板機

注意復合鋼板剪切時應將復合層置于上面；1.2.2火焰切割

對于Cr-Mo鋼在火焰切割需要在切割部位進行一些預熱，經火焰切割的坡口表面用機械方法去除表面淬硬層，還應進行磁粉或滲透檢測；1.3筒體成形

對于單層卷焊結構的筒節(jié)，一般采用卷制，其優(yōu)點是連續(xù)成型，操作方便，質量易得到保證。按照鋼板強度、幾何尺寸的以及變形量的不同，可分為冷卷、熱卷和溫卷1.3.1冷卷

a加工硬化

金屬材料在再結晶溫度以下塑性變形時會出現強度和硬度升高，而塑性和韌性降低的現象，叫加工硬化（又稱冷作硬化）。產生原因是，金屬在塑性變形時，晶格發(fā)生滑移，出現位錯的纏結，使晶粒拉長、破碎和纖維化，金屬內部產生了殘余應力。加工硬化不僅給后續(xù)加工造成困難，更主要的是由于金屬材料塑性與韌性的降低會影響產品質量與運行的安全。壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

b冷卷

鋼板厚度或卷制變形量在卷板機允許的工作范圍之內，可直接進行卷板。其優(yōu)點：形狀準確、易于操作，

加工減薄量以及伸長量較小，可忽略不計。但是易產生冷作硬化現象，GB150-1998第10.4.2.1條規(guī)定：冷成形或中溫成形的受壓元件“圓筒鋼材厚度δs符合下列條件者“應于成形后進行熱處理”：碳素鋼、16MnR的厚度不小于圓筒內徑Di的3%；其他低合金鋼的厚度不小于圓筒內徑Di的2.5%?！?.3.2溫卷

鋼板厚度或卷制變形量超出了卷板機允許的工作范圍之內，可將筒節(jié)加熱到500—600℃然后再進行卷板；也易產生冷做硬化現象；1.3.3熱卷

鋼板厚度或卷制變形量超出了卷板機允許的工作范圍之內，可將筒節(jié)加熱到鍛造溫度（1000℃）左右，然后再進行卷板；優(yōu)點：易于卷制成形，但成本高，不易操作；有一定的減薄量，還應考慮工藝減薄問題；a對于熱卷筒節(jié)而言：還應注意熱成形（加熱過程中）是否會引起筒節(jié)材料熱處理狀態(tài)的改變，使鋼材性能劣化。GB150-199810.4.4規(guī)定“當材料供貨與使用的熱處理狀態(tài)一致時，則在整個熱處理過程中不得破壞供貨時的熱處理狀態(tài)，否則應重新進行熱處理”(恢復性能熱處理)b“10.5.4”規(guī)定“凡需經熱處理達到材料力學性能要求的容器，每臺均應做母材熱處理試板”

以上均屬此范圍。

1.3.4筒節(jié)組對

注意避免強力組對,以減少拘束力對悍接過程的影響,從而避免焊接時熱裂紋的產生壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

2組對2.1環(huán)縫組對

2.1.1控制錯邊量、棱角度的目的

無論是錯邊量還是棱角度的存在，客觀上都形成了結構的不連續(xù)性，都會形成二次應力以及峰值應力以和附加的彎矩應力，必須嚴格控制在圖樣或標準范圍之內；盡量減少二次應力、峰值應力；2.1.2控制兩焊接接頭之間距離的目的

GB150-1998種規(guī)定“筒體長度應不小于300mm。”相鄰兩筒節(jié)A類焊接接頭中心線之間的外圓弧長應大于鋼板厚度的3倍且不小于100mm。減小應力集中的疊加；2.1.3圓筒與球殼的連接結構正確理解GB150-199810.2.4.3內容“B類焊接接頭以及圓筒與球形封頭相連的A類焊接接頭，當兩側鋼板厚度不等時，若薄板厚度不大于10mm,兩板厚度差超過3mm；若薄板厚度大于10mm,兩板厚度差大于薄板厚度的30%，或超過5mm時，均應按圖10.8的要求單面或雙面削薄邊緣，

或按同樣要求采用堆焊方法將薄板邊緣焊成斜面”。

1）削薄的目的使圓筒與球殼壁厚過渡趨于緩和，以減少兩者變形協(xié)調引起的二次應力；2）采用任何方式的過渡都必須建立在保證強度或其他性能滿足要求的基礎之上（筒體或封頭任意削薄處，厚度必須滿足所在筒體或封頭的設計厚度）；壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

3）如果將球形封頭與圓筒的連接按圖2.2.3-1削邊是錯誤的。圓筒承受內壓的計算厚度是球形封頭計算厚度的一倍，采用削薄的方法雖然能使圓筒與球殼壁厚過渡趨于緩和，減少了兩者變形協(xié)調引起的二次應力，但削薄部位不能滿足圓筒計算厚度的要求。4）因此，對于球殼與圓筒的連接部位，不能簡單地采用削薄圓筒的做法，而應局部加厚球殼以達到平緩過渡的要求，具體結構詳見下圖圖2.2.3-2、圖2.2.3-3或GB150-1998附錄J壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

2.2.4殼體圓度的控制1）筒節(jié)圓度與殼體圓度

圓筒形容器的計算是基于殼體的橫截面是圓形基礎之上的。在制造過程中，不可避免地存在一定的誤差，其截面不可能是一個幾何圓，而是有一定的不圓度，殼體上的不圓度越大，承壓后殼體上實際的應力水平與狀態(tài)與理論的差異就越大。以往有的標準要求檢查筒節(jié)的的圓度，筒節(jié)的圓度與殼體的圓度是兩個不同的概念，二者的作用不同，檢查時機亦不同。筒節(jié)圓度檢查的目的是為了減少錯邊量，它是在焊完筒節(jié)A類焊接接頭并校圓后測量，屬制造工藝的中間控制環(huán)節(jié)；控制殼體圓度的目的，是使殼體實際的應力水平與狀態(tài)和理論計算結果盡量吻合，它應于容器組裝完成后測量，屬最終產品的質量控制。我國標準正逐步向國外先進標準靠攏，重點關注產品的最終質量，對中間工藝環(huán)節(jié)不宜多加限制，也即在保證產品質量的前提下，給制造方更多的創(chuàng)新余地。GB150上要求的就是殼體的圓度。

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2）檢查方法及合格指標

殼體的圓度，因容器承壓方式（內壓、外壓及真空）的不同，檢測方法與合格指標亦不同。a內壓容器

內壓容器主要破壞形式是強度失效。在工作狀態(tài)時隨著內壓的逐步升高，殼體會從“不圓”向“圓”的方向調整，圓度偏差對容器應力分布的影響主要表現在升壓的初始階段，當壓力接近工作壓力時，容器器壁中的應力狀態(tài)與理論計算值基本一致，也就是說圓度偏差對內壓容器危害是不大的。內壓容器殼體圓度的合格指標由下述兩方面共同控制：一是容器內徑的百分比；二是數值，即：殼體同一截面上最大內徑與最小內徑之差不大于該截面內徑的1%，且不大于25mm(詳見GB150“10.2.4.10”條款)。b外壓容器

外壓及真空容器的破壞形式是失穩(wěn)。在工作狀態(tài)下，隨著外壓的升高，殼體不僅不會從“不圓”向“圓”的方向調整，而只會愈加“不圓”，直至在外壓作用下突然失去原有形狀的穩(wěn)定性。因此，殼體圓度偏差對外壓真空容器的危害將大于內壓容器，也就是說對外壓及真空容器殼體圓度應有更為嚴格的要求。在GB150問世前，我國壓力容器設計標準與制造標準是分開的，當時的主要制造標準（JB741）對外壓及真空容器圓度偏差的要求（≤0.5%Di）比內壓容器（≤1%Di）提高了1倍。GB150在外壓與真空容器進行穩(wěn)定性校核時將長圓筒與短圓筒分開考慮，這時，

不管長圓筒還是短圓筒均用同一個指標（0.5%Di）去要求殼體的圓度就不夠合理了。GB150規(guī)定用樣板及查圖表的方式檢查外壓真空容器殼體的圓度。詳見GB150“10.2.4.11”條款

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2.2.5直線度的控制目的1）減小偏心載荷引起的拉（壓）應力以及彎曲應力；2）保證內件安裝質量，保證設備的工藝性能。3）檢測方法：分別沿殼體圓周0°90°180°270°部位拉Φ0.5mm細鋼絲測量，測量位置距A類接頭焊縫中心線的距離不小于100mm。2.2.6組裝基準線的確定方法1）方位基準線的確定以筒體底部基準線或分段處端面為基準，將筒體內外圓周4等分，并用等腰三角形原理進行校正，

合格后打上樣沖眼，按圖紙方位分別標出0°、90°、180°、270°，并以此做為號內外配件方位的基準。2）標高基準的確定：在距與下封頭連接的筒體一端100mm處的筒體內外4條等分線上分別打上一組樣沖眼做一永久性標記，并用紅鉛油寫出標高。以此做為塔的內外部件劃線的基準線及現場安裝時的測高點。3）劃線時必須遵守圖樣設計基準，不允許自己臆定基準。在劃標高位置線時，只能以確定的同一標高基準為起點，依次劃出各位置線，不能以相鄰線為基準線劃線，以避免誤差積累。

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2.3法蘭跨中問題

正確理解

GB150中10.2.4.6“法蘭的螺栓通孔應與殼體主軸線或鉛垂線跨中布置”2.3.1跨中的目的

是為了使法蘭與外部接管相連接時，螺栓受外部載荷作用是較為均勻，有利于扳手緊固操作；另外，當管內介質通過墊片向外滲漏時，不會使介質直接流在螺栓上，避免螺栓的腐蝕，特別是存在強腐蝕介質容器上的法蘭。2.3.1對于處于殼體主軸線或鉛垂線跨上的法蘭應按圖2.3-1的位置進行安裝；2.3.2對于其他位置應按應按圖2.3-2的位置進行安裝（而非圖2.3-2位置）壓力容器質量保證體系要素—設計及工藝控制

3壓力試驗3.1壓力試驗的目的

壓力容器是對安全性要求較高的特種設備，在制造過程中雖經多工序的嚴格檢驗（如原材料檢驗、

收、形狀尺寸檢查、焊接接頭力學性能檢驗以及無損檢測等）并達到合格要求，但仍需在容器制造完畢后采用短時超壓的辦法，全面綜合考核其整體強度及密封性能。若有隱患，在壓力試驗工程中充分暴露以便返修甚至報廢。壓力試驗主要目的在于全面綜合檢驗產品的整體強度，是對容器選材、設計計算、結構及以制造質量

的綜合性檢查。除此而外，壓力試驗還可能起到如下作用：3.1.1通過短時超壓，有可能減緩某些局部區(qū)域的峰值應力，使應力分布區(qū)域均勻的作用。3.1.2根據近代斷裂力學的觀點，短時超壓可以使裂紋產生閉合效應，也即鈍化裂紋尖端，使容器在正常工

作壓力下運行時更安全。外壓與真空容器的失效方式主要是失穩(wěn)。由于考核外壓穩(wěn)定性的試驗難以進行，因此，外壓與真空容器也是采用內壓的方式進行壓力試驗。對外壓與真空容器而言，壓力試驗的主要目的不在于考核強度，而是為了檢查產品的致密性。3.2壓力試驗有一定的危險性在壓力試驗進行過程中存在著一定的危險，如壓力試驗介質的噴出、產品的破裂所產生金屬碎片等