浅谈不锈钢压力容器制造的几个关键问题

王兰生

[关键词]不锈钢；压力容器；制造；包装与运输

不锈钢由于合金元素的不同分别耐各种介质的腐蚀性能和良好的低温性能，广泛应用于石油、化工、制药、电力以及民用工业等。

不锈钢在设计、材料管理、制造环境、加工成型以及焊接等方面有其特殊性和一些特殊要求，所以要求我们在监检过程中一定要了解这些要求并加以注意。

1 设计方面

1.1 材料的正确选用是保证压力容器制造质量的前提条件，选材不当、材料误用、材料缺陷等材料原因是造成压力容器设备事故的主要原因之一，而设计方主要是依据制造厂家和用户的要求来进行设计，这就要求设计方不仅要考虑选材的经济合理，更要考虑潜在的危险，氯离子对奥氏体的应力腐蚀破坏性极大，不但能引起奥氏体不锈钢的孔蚀，更能引起奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂等。例如：某单位设计人员为了降低制造成本将原引进设备的316L改为普通不锈钢1Cr18Ni9Ti，结果半年设备就损坏了。316L奥氏体钢是超低碳奥氏体不锈钢她在抗晶间腐蚀、高温硫、高温环烷酸和坑点腐蚀的能力方面要优于1Cr18Ni9Ti。

1.2 不锈钢的材料和不锈钢复合板的使用范围应符合GB24511的规定，这就要求设计者应在图样上明确材料的产品标准，需要的材料级别及必要的附加要求，有关法规、标准，材料检验等要求也应在图样上给出，以免制造单位在采购原材料时疏忽而购买不符合设计要求的材料，以此来避免压力容器在今后运行中存在的隐患。

2 材料方面

2.1 原材料的采购 制造厂对原材料的采购应明确注明要按照材料标准编号去采购，避免买错材料的现象出现，造成不必要的浪费，对换热管，特别是与管板“胀接”或“焊接加胀接”连接的应注明换热管的级别或规定换热管的半径偏差。这是因为：换热管在强度胀和贴胀之后在台阶处的附加应力很大，而国内大多数厂家制造的奥氏体不锈钢换热器的应力腐蚀失效，几乎完全出现在换热管胀接的台阶处和管头焊接的热影响区，其微观腐蚀形态均呈树枝状裂纹。胀接应力所带来的危害要远大于焊接应力所带来的危害，其应力腐蚀优于焊接应力。

对于超低碳不锈钢，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，不要因为利益驱使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，不能简单地相信供方提供的产品、样本等资料，要材料生产厂家设备，质量管理体系和历史业绩了解。

2.2 原材料的复验 应按《固定式压力容器安全技术监察规程》和相关标准验收，并应对此设置“停止点”，对入库单和质量证明书原件监检员要按逐一核对确认登记。工厂材料库要分待检区，合格区和不合格区，制造单位材料检验员要按相关标准资料对材料标记进行核对并检验合格方可投产，在生产过程中要注意标记移植。

若质量证明书不是原件时，可以要求供应商按规定提供复印件的同时提供原件，经监检人员和质检人员核对原件、复印件之间无差异后，将原件返回经销商，由质检部门在复印件注上“复印件与原件一致”；对材质单有怀疑的，可联系生产厂家质量检验部门通过他们分辨真伪；对于提供复印的材质单上没有“复印件无效”或无某厂质检印章无效以及类似内容的，只有生产急需且无法从其他渠道采购到符合要求的材料时，才可按规定复验。对不锈钢换热管材料应按GB13296有关规定。

对进口材料，在取得质量证明书的同时应取得进口监检证书。

3 制造环境

3.1 奥氏体不锈钢在制造过程中如受到严重的污染和磕碰劃伤，制成容器后经酸洗钝化处理后采用蓝点法检查不容易通过，容器投入后在腐蚀介质作用下，有可能产生局部腐蚀或应力腐蚀，其后果比较严重，为了防止铁离子和其他有害杂质的污染，有的单位在地面铺设橡胶或本质垫板，但费用较高，使用也不方便，现在有些厂家采用水磨石地面易清扫保养，价格适中，比较不错。

3.2 进入生产现场的人员应先进入隔离室内更换专用的工作服、帽子、鞋、手套，外来人员须穿戴专用鞋套，严禁穿着带铁钉的鞋进入。

3.3 不锈钢材料或零部件在周转和运输过程中，应配备必要的防铁离子污染和磕碰划伤的运送工具，对使用的吊具，应采用不锈钢卡具、尼龙吊具等。

3.4 不锈钢压力容器的表面处理应有独立配备必要的环境保护措施的场地。

4 加工成型、焊接

4.1 下料和开孔时，应将不锈钢材料移到专用场地用等离子切割或机械切割的方法。

4.2 不锈钢压力容器严禁强力组装，组装中不能使用可造成铁离子污染的工具。

4.3 坡口加工宜采用冷加工法，若采用热加工法对影响焊接质量的表面，应采用冷加工去除。

4.4 待焊表面经蓝点试验或铁污染试验，经过检查被焊的表面没有氧化色后就可以进行焊接。

4.5 要注意焊材的保管工作，并按照规定对焊材进行烘烤。

4.6 焊接时应防止热影响区发生晶间腐蚀，当奥氏体不锈钢加热到450～850℃的敏化温度时，则对晶间腐蚀较敏感，焊接时热影响区正好处在敏化温度范围内，易造成晶间腐蚀。因此施焊时应严格控制焊接电流和返修次数，应采用小范围焊接，减少输入热量，减少焊接热循环。

5 压力试验及包装运输

5.1 不锈钢压力容器制造完成时应按设计图样的规定进行耐压试验。水压试验时合格后应立即将水排净，清除水渍，对于非腐蚀介质的场合，如因结构原因无法吹干水迹时，应严格控制水中氯离子的含量不超过25mg/l。

5.2 不锈钢压力容器制造完成后，所有密封面和管口及时采取适当的保护措施。

5.3 不锈钢压力容器在运输时，须采取防止铁离子污染和设备表面损伤的有效措施。

5.4 在国内设计、制造的奥氏体不锈钢压力容器在运输过程中一般不进行充氮保护。但在出口的奥氏体不锈钢焊接压力容器，必须进行充氮保护，充氮压力为0.03～0.05Mpa。这主要是为了防止在海上运输时，防止海水或带盐分的空气进入容器内部，氯离子引起奥氏体不锈钢的腐蚀。

总之，对制造不锈钢压力容器的各个环节，应严格控制管理，才能保证压力容器的制造质量。

（编辑/周洋）