化工設備的監造實(shí)踐與思考

化工設備在制造時(shí)通常采用焊接方法，容易隱藏缺陷?；ぴO備通常會(huì )在設備本體上開(kāi)孔或接管，即使采用應力分析也不容易做得精確?；ぴO備使用時(shí)不僅承受壓力，有的要長(cháng)期處于高溫及腐蝕環(huán)境下，還容易因操作失誤或反應異常造成超溫、超壓，最終會(huì )導致設備破壞。
為了使化工設備制造單位保證設備制造質(zhì)量，嚴把質(zhì)量關(guān)，努力消滅常見(jiàn)性、多發(fā)性、重復性質(zhì)量問(wèn)題，使產(chǎn)品可能存在的缺陷在制造單位出廠(chǎng)以前得到處理和控制，在重點(diǎn)項目中對關(guān)鍵化工設備派遣代表駐廠(chǎng)監造的方式，對其在制造和生產(chǎn)過(guò)程中的工藝流程、制造質(zhì)量及設備制造單位的質(zhì)量管理體系進(jìn)行監督，并督促供方按合同要求交貨。

本文根據最近幾年某單位已用化工設備質(zhì)量和監造情況，以壓力容器為例就化工設備監造問(wèn)題淺談幾點(diǎn)看法，希望對以后行業(yè)內的化工設備監造工作有所幫助。
1 要把握好化工設備監造的主要依據和標準
   化工設備監造的主要依據和標準應包括設計圖樣和適用于該設備的國家法規和相關(guān)標準（如：TSG 21《壓力容器安全技術(shù)監察規程》、GB/T150《鋼制壓力容器》、GB151《管殼式換熱器》、JB4710《鋼制塔式容器》、JB4730《壓力容器無(wú)損檢測》、各種化工設備用材料、零部件標準等），以及供需雙方簽訂的商務(wù)合同、技術(shù)附件，供方編制的《質(zhì)量管理手冊》、質(zhì)量控制程序文件、設備制造工藝文件等。
2 監造大綱和質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)的控制
   不同的化工設備有不同的要求，應針對特定的化工設備事先制定監造大綱，對監造頻次、進(jìn)廠(chǎng)時(shí)機和監造用技術(shù)文件、測量器具進(jìn)行準備，對監造中的質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)和監造要點(diǎn)進(jìn)行策劃。

3 化工設備監造中的質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)一般可分為：
a) 審閱點(diǎn):只需由監造人員查閱供方的檢驗記錄和報告等文件進(jìn)行事后確認即能滿(mǎn)足要求；
b) 檢查點(diǎn):監造人員一般應到場(chǎng)抽查，如焊條烘干、坡口準備、施焊過(guò)程及焊后外觀(guān)檢查等工序；
c) 停止點(diǎn):一般將材料驗收、組裝成型、壓力試驗等過(guò)程設為停止點(diǎn)，監造人員必須到場(chǎng)驗證。
4 工藝文件審查
   監造中應對供方技術(shù)人員針對我方設備編制的工藝文件的完整性、合理性進(jìn)行審查，研究供方的制造工藝及質(zhì)量保證措施、檢測方法和檢測時(shí)機能否保證產(chǎn)品設計技術(shù)要求。
   比如：某公司制造的管殼式換熱器，換熱管與管板的聯(lián)接型式要求為“強度焊＋貼脹”，監造人員審查其工藝文件時(shí)發(fā)現，其中對“脹接”的規定很簡(jiǎn)單，工藝卡上只有“貼脹”兩個(gè)字一帶而過(guò)：既沒(méi)有對管子、管板硬度差的要求，也沒(méi)有試脹的要求，更沒(méi)有脹接操作的具體要求和貼脹的合格標準，距離要求相差甚遠。進(jìn)一步查閱該公司的通用工藝守則，也沒(méi)有對脹接工藝的更詳細規定。后來(lái)要求檢查換熱管和管板的硬度情況，結果換熱管硬度比管板硬度還要高，脹管器也不合適，根本脹不上，工人具體進(jìn)行脹接操作時(shí)也只是用脹管器走一遍，這樣的工藝文件將無(wú)法有效地指導生產(chǎn)，從而不能保證達到設備的設計與使用要求。
   某化工設備廠(chǎng)工藝人員出的壓力容器焊接工藝卡上對焊工資格沒(méi)有要求，具體需要什么水平的人去焊容器的某道焊縫臨時(shí)由生產(chǎn)班長(cháng)指定，這樣在實(shí)際操作中可能會(huì )出問(wèn)題，實(shí)際檢查時(shí)就發(fā)現進(jìn)行管板、接管等處堆焊的焊工沒(méi)有相應資格。
5 材料質(zhì)量控制
   要特別注意圖紙或技術(shù)附件上規定的對某些材料化學(xué)成分、力學(xué)性能等的復驗要求，制造單位是否真正地做到了。

例如，與某廠(chǎng)簽訂的設備技術(shù)附件上要求，對設備筒體用進(jìn)口材料SA387Gr11Cl2復驗時(shí)，必須化驗Sb（銻）、Sn（錫）、As（砷）元素的含量，監造人員到該廠(chǎng)監造時(shí)設備殼體已經(jīng)組焊完畢，但經(jīng)審閱有關(guān)資料發(fā)現Sb、Sn、As元素的成份化驗還沒(méi)有進(jìn)行，不得不要求其補做。另外，對查出的壓力容器受壓元件用材料質(zhì)量證明書(shū)上的缺項以及懷疑的地方均應要求制造單位進(jìn)行補項檢驗或復驗，必要時(shí)，可要求對材料的表面質(zhì)量進(jìn)行磁粉或滲透檢測，對材料的內部質(zhì)量進(jìn)行超聲檢測。
   例如：某廠(chǎng)制造的一批換熱器，壓力試驗老試不住，不銹鋼換熱管有問(wèn)題，陪同其采購人員到鋼管廠(chǎng)追蹤調查時(shí)發(fā)現，這家鋼管廠(chǎng)根本沒(méi)有《GB13296鍋爐熱交換器用不銹鋼管》標準規定的逐支渦流探傷和超聲探傷用的專(zhuān)門(mén)設備；沒(méi)有按批進(jìn)行化學(xué)成份分析、力學(xué)性能試驗和擴口、壓扁等工藝性能試驗以及晶粒度檢查；熱處理裝置上沒(méi)有溫控儀表，熱處理溫度由操作工憑經(jīng)驗掌握。設備制造單位為了降低成本，往往采購一些質(zhì)低價(jià)次的材料，由于好多材料的內在質(zhì)量單靠肉眼是看不出來(lái)的，加之好多材料供方也經(jīng)常利用買(mǎi)方和賣(mài)方之間的“信息不對稱(chēng)”而欺騙用戶(hù)，在化工設備監造過(guò)程中，抽查我們“供方的供方”的質(zhì)量管理與控制狀況很有必要。
6 焊接與熱處理控制
   化工設備監造時(shí)在焊接與熱處理方面需要做的工作應包括：按有關(guān)標準規定對制造單位焊接工藝評定的情況進(jìn)行審查和追蹤；經(jīng)常性地在現場(chǎng)抽查焊材的烘干、保溫和發(fā)放情況、焊縫坡口和焊縫外觀(guān)質(zhì)量、焊工持證情況；特別注意不合格焊縫的返修過(guò)程；對熱處理時(shí)機、熱處理溫控范圍、熱處理溫控儀表校準情況、熱處理曲線(xiàn)進(jìn)行檢查和審閱；對熱處理后產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能報告與熱處理前后的無(wú)損檢測、硬度進(jìn)行抽查。
   例如：在對某廠(chǎng)進(jìn)行一批換熱設備監造時(shí)，向其提出抽查幾個(gè)已經(jīng)用于我們設備上的焊接工藝評定報告及相關(guān)可追蹤性資料時(shí)，該廠(chǎng)說(shuō)工藝評定已做但報告等資料還沒(méi)有完成；同日提出抽查幾臺將完工設備的產(chǎn)品焊接試板報告及相關(guān)可追蹤性資料時(shí)，對方說(shuō)試板的力學(xué)、工藝性能試驗還沒(méi)有做完，這種單位的質(zhì)量管理情況非常令人擔憂(yōu)。
   例如：某單位給做的中壓蒸汽發(fā)生器，設備錐體對接環(huán)縫焊后發(fā)現有嚴重超標的錯邊，經(jīng)指出后該單位擬只簡(jiǎn)單地采取局部修磨、補焊處理，經(jīng)監造人員進(jìn)一步交涉，該單位最終同意焊補部位補焊后磁粉探傷（MT）檢測，然后進(jìn)行熱處理。 
   例如：某單位做的冷交換器，設備熱處理后發(fā)現支座墊板與筒體的角焊縫有幾處裂紋，設備整體熱處理后殼程打壓時(shí)又發(fā)現有38根換熱管漏，對這些待返修焊縫的熱處理應該提請制造單位做出適當的安排。
7 無(wú)損檢測
   對于化工設備用材料、設備上焊接接頭的無(wú)損檢測，除了按有關(guān)標準對其無(wú)損檢測方法、檢測設備、X膠片等進(jìn)行常規檢查外，應把設備圖樣或技術(shù)附件上規定的100％射線(xiàn)檢測后附加一定比例的超聲檢測、針對于容易出現再熱裂紋傾向材料的熱處理后無(wú)損檢測以及可能會(huì )出現延遲裂紋的焊接接頭的無(wú)損檢測作為監造的重點(diǎn)，對返修和擴探部位以及可能影響制造進(jìn)度的無(wú)損檢測應特別注意，除了審閱無(wú)損檢測報告外，更有必要做的是要檢查無(wú)損檢測人員出的原始記錄、X射線(xiàn)底片。
   例如：某廠(chǎng)制造了的設備，監造人員檢查時(shí)發(fā)現，其中一臺設備的對接焊縫坡口要求探傷，該廠(chǎng)由于怕麻煩，未經(jīng)設計同意欲用PT代替原定的MT，PT只能檢測出表面張口缺陷，而MT則可檢測出表面及近表層的張口與未張口缺陷，在監造人員的堅持下，該廠(chǎng)不得不按原設計的無(wú)損檢測要求進(jìn)行了焊縫坡口探傷。監造人員審閱一臺設備的管板堆焊層滲透檢測原始記錄時(shí)發(fā)現，記有“滲透II不合格18/2-04”和“已成形無(wú)法做 04.4.3”字樣，但滲透檢測報告上卻為“JB4730 I級合格2014年2月18日”，當監造人員向其質(zhì)疑時(shí)，他們只好承認從中作了假。
8 壓力試驗
   監造人員應對壓力試驗的試驗壓力、試驗溫度、保壓時(shí)間、試驗程序、試驗用壓力表進(jìn)行現場(chǎng)檢查和確認，并對試驗結果進(jìn)行評價(jià)。對主體材料抗拉強度規定值下限大于等于540MPa的壓力容器，液壓或氣壓試驗后，表面應經(jīng)無(wú)損檢測抽查無(wú)裂紋才可判定為合格。帶有膨脹節的壓力容器，應注意壓力試驗前后對膨脹節緊固螺栓的要求與實(shí)際處理。
   對于需做氣密性試驗的壓力容器，應按設計圖樣的規定對設備主體、接合面或補強圈的氣密性試驗結果進(jìn)行現場(chǎng)檢查認可。規定用氨進(jìn)行檢漏時(shí)，應符合HG20584《鋼制化工容器制造技術(shù)要求》、HG/T 3176《尿素高壓設備制造檢驗方法 尿素高壓設備氨滲漏試驗方法》等相應標準的規定。
9 檢驗控制
   應按有關(guān)法規、標準和設計圖樣、工藝文件、和設備監造大綱等的要求對化工設備制造的檢驗內容、檢驗方法、檢驗用計量器具進(jìn)行抽查，對設備冷熱加工成型后的整體結構、幾何尺寸、接管位置、安裝尺寸、零部件和安全附件以及內外防腐等外觀(guān)質(zhì)量進(jìn)行全面檢查。某廠(chǎng)制造的水冷器設備為U型管式換熱器，管束中間有旁路擋板需事先焊好后才可穿換熱管，該廠(chǎng)操作人員穿換熱管時(shí)沒(méi)注意到還有旁路擋板就穿換熱管了，幸虧監造人員發(fā)現得及時(shí)，否則將會(huì )造成返工并嚴重影響設備制造工期；鍋爐給水預熱器設備筒體與管束裝配前檢查時(shí)發(fā)現，用不銹鋼復合鋼板制作的筒體內壁有多處銹蝕（特別是焊縫處），酸洗鈍化效果較差，不得不要求其重新對筒體內壁進(jìn)行酸洗鈍化。
   因為化工設備上各處結構多數為鉚焊成形而非機加工成形，誤差比較大，對于需要待設備安裝好后方可組裝內件的化工設備，在嚴格控制內件與設備上相應裝配尺寸的基礎上，很有必要將內件與設備在設備制造單位進(jìn)行預、試組裝――這一點(diǎn)應事先在合同技術(shù)附件中寫(xiě)明并由駐廠(chǎng)監造人員具體落實(shí)，某公司在大氮肥工程上有過(guò)這方面的教訓：氨合成塔內件、變換爐柵板、凈化吸收塔塔盤(pán)等到現場(chǎng)正式裝配時(shí)因裝不下去而必須臨時(shí)修整，耽擱了一定的工期。
10 出廠(chǎng)文件
   對于將來(lái)要提交給用戶(hù)的化工設備出廠(chǎng)文件，應按TSG 21《壓力容器安全技術(shù)監察規程》、GB/T150《鋼制壓力容器》、JB4710《鋼制塔式容器》等標準以及設計圖樣、合同技術(shù)附件的規定進(jìn)行審查，重點(diǎn)審查其完整性及與實(shí)際的一致性，對發(fā)現的遺漏的地方應請供方補充完善，對發(fā)現的錯誤的地方應督促供方改正。好多單位出的化工設備竣工圖，只有裝配圖，沒(méi)有零部件圖，這樣非常不利于公司將來(lái)的設備管理，這同樣需在合同技術(shù)附件中提出要求然后由監造人員按要求對其審查。
11 相關(guān)思考
   化工設備監造除了應從以上幾方面著(zhù)手外，還應注意以下幾點(diǎn)：
a)監造人員不應由采購部門(mén)派出，不應僅僅代表采購部門(mén)去催進(jìn)度，應由公司綜合技術(shù)管理部門(mén)派出并代表公司的總體利益去工作。
b)設備監造人員除了要有一定的設備基礎，要好學(xué)、能學(xué)、認真、自重外，最好有化工設備制造技術(shù)、質(zhì)量管理經(jīng)歷。
c)應規定監造人員的職責和權限，哪些情況有權自主處理，哪些情況必須上報、上報給誰(shuí)，是否需要中間或階段報告。