材料质量管理

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压力容器材料质量管理
1  对压力容器设计者的建议  
由于我国的材料标准多是以供方为主编制的，未能完整地反映压力容器等用户方对材料的要求，所以，设计者应规定制造单位采购材料的限制性技术要求，应在图纸上明确注明材料的产品标准、需要的材料级别（如：换热管级别、钢板的表面加工等级）及必要时的附加要求（例如：按文献[4]容器免除压力试验时，必要时对材料提出的提高化学成分、力学性能和检验的要求应予规定）。有关法规、标准上明确提出的超声检测等材料附加技术要求在图样上不另行注明也不算错，但笔者建议最好写上，以免制造者采购材料时不注意；由具体容器的预定工况或其它设计考虑的材料附加技术要求，必须考虑全面并在图样技术要求或明细栏内注明。对于一、二类压力容器，必要时，由设计者提出对受压元件用材的复验要求[2],而不仅仅是法规、标准上规定时才提出。
材料选用不合理是发生压力容器安全事故的原因之一，选用压力容器用材料不宜“创新”，要“经验”、“借鉴”先行。例如:引进尿素装置的二段蒸发加热器列管材料都用超低碳不锈钢316L,保证了设备的长周期使用；而我国某容器厂设计人员为了降低制造成本采用了普通不锈钢1Cr18Ni9Ti，结果半年即损坏了[5]。
对于凸形封头，设计图样上最好同时注明其允许的成形后最小厚度，以免生产单位选定毛坯钢板的厚度时，为了保证文献[4]和配套封头标准上 “成形后的厚度不小于该部件的名义厚度减去钢板厚度负偏差”的规定，而简单地增加毛坯钢板的厚度，以致许用应力厚度界限或热处理厚度界限问题出现。也可以注明名义厚度中已包括百分之多少的冲压成形减薄量,如兰州石油机械研究所出的压力容器图纸就采取的这种标注方法,给制造厂选材带来了很大方便。
Q235-A•F和Q235-A钢板不能用于受压元件，但可用于换热器折流板、容器支座等受力元件。
2  提报材料采购计划时的注意事项
因为钢板、钢管、锻件和螺柱等材料标准上的交货状态（热处理状态）、冲击试验要求和超声检测等内容许多是需方要求时才保证或由供需双方商定，所以采购这些材料时应明确以上要求，不应让业务人员仅按其材料标准编号去采购。图样上无要求时，按文献[2]第二章、文献[4]第4章或其它压力容器产品标准的相关规定注明；图样上有相应要求时，按图样。
厚度大于4mm的高合金钢板，应注明为压力容器用钢板；厚度不大于4mm的高合金钢板，应注明表面质量组别[4],容器厂采购此类材料时往往忽略这种要求，以致买回来的钢板表面缺陷处的厚度小于了钢板的允许最小厚度。对于00Cr17Ni14Mo2材料，应根据需要注明是尿素级或普通级。
对于选用“GB6479-2000 高压化肥设备用无缝钢管”标准的钢管的，应注明尺寸精度为较高级。
对于换热管，特别是与管板“胀接”或“焊接+胀接”连接的，应注明换热管的级别或规定换热管的外径偏差。
由于焊材牵涉焊材标准及压力容器焊接需要的一些特殊要求，焊材采购计划经焊接责任工程师审核比较合适。
对封头、锻件等材料的采购，一般来说，只是由业务人员与供方签订那种格式化的买卖合同不能反映压力容器所需的全部的技术要求。例如对封头应按“JB/T4746-2002钢制压力容器用封头”标准及容器图样、工艺要求就封头类型、代号、规格、材质以及端部坡口加工要求、封头与筒体对接时的基准（按外圆周还是内圆周）、封头成型后要求的最小厚度、焊后热处理要求、焊接接头无损检测方法、时机与合格级别等内容签订详细的技术协议。
3  供方的确定
合格供方的确定很重要，特别是如果把中间经销商作为供方来选择的话。要注重供方经销物资的质量,更要注重经销物资的人的品质，卖者比买者更清楚产品实际的质量情况（这种情况被经济学称为买者和卖者的“信息不对称”），卖者很容易依仗买者对产品内部情况的不了解欺骗买者。现在的钢材市场比较混乱，一些经销商为了不当得利，经常弄虚作假、以次充好，对他们一定要注意。人们可以借助对人的品质的辨别来推定商品质量的可信度：曾经利用信息不对称欺骗过别人的人，他所卖的商品是假、伪、劣商品的可能性就很大；而一直童叟无欺的人，我们就更有把握认为，从他那里买的东西货真价实。
对于特厚的容器板、大口径的管材、超低碳不锈钢、双相不锈钢等特殊材料，不宜通过经销商购买，应了解全国生产情况，直接到经调查其质量保证能力、规模和信誉俱佳的生产厂去采购，不要走入单纯比价的误区。对于大量使用和关键设备选用不锈钢时，应认真考察生产厂家的质量可信度，不能简单地信任供方提供的产品样本、营业执照等资料。
要有对材料生产厂家设备、质量管理体系（不仅仅是一张认证证书，要调查其是否在真正运行）和历史业绩的要求。  
对大钢厂直接进行考察、评审，象非标容器制造厂等单批采购小用户或采购小数量的材料时不好办(大钢厂会不理睬)，宜由国家对钢厂强制质量认证并严格监督。这时也可以尽量从守信经营的一级代理商处进货，或集中订货分批进货分批付款。
对于进口材料，如304、316L等，除了应遵守文献[4]第A1.3条规定外，应了解好到底有哪几个国家的哪几个主要公司在生产，哪家质量好并适合我国容器用材的需要，不应盲目地认为进口的就一定好。
材料滞销时，对容器厂选择供方可能比较有利。但材料紧俏时，切勿饥不择食。
4  材料验收
利益驱动和信息不对称会使经销商和部分钢铁厂铤而走险，弄虚作假、私改材料质量证明书后再复印后提供给用户。
某钢铁厂对Q235等碳素钢厚钢板，在其材料质量证明书和材料本身标识上有时候不写其产品标准“GB3274-88” （碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带），而只是写“GB700-88” （碳素结构钢），这时要注意：后者仅是前者引用的一部分内容，它并不包括前者内容中的材料尺寸规格偏差、交货状态及表面质量等的要求。
某容器厂采购员向钢材经销商采购一段材质为00Cr17Ni14Mo2、规格为φ325×10、产品标准为“GB/T13296-91锅炉、换热器用不锈钢无缝钢管”（实际上技术人员提的是“GB/T14976-94流体输送用不锈钢无缝钢管”）的管子，该经销商就把买来符合GB/T14976-94标准相应材质、相应规格的管子质量证明书上的标准号给改成了GB/T13296-91，并堂而皇之地在改后复印的材料质量证明书上盖上了其检验章和经办人章；其实GB/T13296-91标准规定的管子最大外径是φ159，该容器厂质检人员验收时一看就有点怀疑，经查结果是伪造的质量证明书,经销商这时承认确实是做了手脚。某钢厂原轧制的16MnR球罐用板，后因超探不合格，降二级判为16Mn板出售，质量证明书上已将GB6654改为GB1591，且没有提供冲击功数值；钢板经销商利用复印技术在16Mn后加了一个“R”，当容器厂检验人员发现标准号不对和没有冲击功数值时，经销商又用复印技术将GB1591改为GB6654并添上了冲击功数值，经过进一步追查，该容器厂在此之前的几批钢板也属假冒且已制成容器出厂，使工厂蒙受了几十万元的经济损失和名誉损失[1]。
建议对只能提供材料质量证明书复印件的,除了按文献[2]相关规定处理外,另由其法人代表签字并盖私章，并注明原件存于何处。当由于采购量少于该质量证明书所适用的材料数量或由于质量证明书上有多个批次的材料而容器厂又没有都买，经销商因此不能把质量证明书原件交给用户时，可以要求经销商按规定提供复印件的同时提供原件，经容器厂质检人员核对原件、复印件之间无差异后，将原件交回经销商，由容器厂质检人员在复印件上加注“复印件与原件一致”。对质量证明书有怀疑的，可将其邮寄或传真给原生产厂质量检验部门，通过他们分辨真伪。对于提供复印件的材料质量证明书上注有“复印件无效”或“无本厂鲜红质检章无效”以及类似内容的，只有在当时急需且无法从其它渠道采购到符合要求的材料时，才可按文献[2]规定对其复验，否则不予接受。
管壳式换热器中,一般高压介质走管程,低压介质走壳程。如果管程为高压气体,一旦管子破裂,高压气体进入壳程,则会使壳体超压而破坏,甚至发生事故。为预防万一,对换热管材料,除了入库验收时对其尺寸外观和质量证明书要进行检查外,使用前宜逐根试压,试验压力取图纸规定的容器管程的试验压力。
鉴于国内压力容器制造厂的情况及其经常面临需要短时间交货的市场压力以及厂长、经理的个人素质（专业知识有限、常存侥幸心理、长官意志等），材料验收入库从体系上应设为停止点，到时候就要“停”下来。有的厂按照或参照ISO9000标准建立了质量管理体系，同时在压力容器制造过程控制中引入了“紧急放行”，但对压力容器受压元件用材不宜实施紧急放行，材料质量证明书未到、未进行入厂验收或必需的检验、复验程序没有完成验证其合格前，即使生产急需也不得投入使用。某公司就经常出现这样的情况：材料到了，说质量证明书马上就到，于是在经理的授意下采取了“紧急放行”，其实事情往往是，到设备做完了，合格的材料质量证明书也不能到。某公司给某化肥厂维修的尿素一分塔，用00Cr17Ni14Mo2材料做的下锥体是外协的，该下锥体材料和成品由于急用也就没有出、入库验收，结果设备修完后，化肥厂使用不到一个月经测厚其下锥体部位就快腐蚀透了，停车拆下后送山东大学检测结果证明该材料根本不含Mo，含碳量比0Cr18Ni9还高，这次停车给该化肥厂造成了重大损失。
对可能因材料问题造成日后重大安全、经济损失的，应复验，费用可与压力容器用户协商。
需要时在供方所在地的检验只能作为初验，且进厂后应由另一人进行入库验收。
对于进口材料，在取得质量证明书的同时应取得进口商检证书。