ASME规范第VIII卷第一册最新增补内容简介及规范应用实践介绍
上海石化机械制造公司 王国平

本篇文章是王国平高工2002年11月在2002’北京ASME规范产品研讨会上的讲演稿提纲。讲演的主要内容是介绍2001版美国ASME规范第VIII卷有关压力容器制造方面与过去版本的不同之处。

一、A02增补简介
1. 增补的总体介绍
        ASME规范2002年增补已于2002年7月1日发布,并将在2003年元月1日强制实施。ASME第VIII卷第一册A02共有110处变动,变动内容分布为:增加30处,修改51处,纠正打印错误9处,相应章节号或标题修改6处。其中附录AA变动最大,达37处。
2. 主要修改内容及说明
修改章节:UG-11和UG-120(c)
        修改内容简述:对预制或预成型的受压件如果是产品制造厂下属的另外场地的厂或车间,并且有制造厂的授权证明,只要在其质量控制系统说明了零部件的识别、转移和验收的规定,可以不要求另出具零部件数据报告。以前明确规定要出具零部件数据报告。对某些压力容器产品制造厂,如果有附属企业为其配套预制或预成型件时,只要体系覆盖可以不另行取证。
修改章节:UG-23(e)
        新增加的内容:局部不连续应力[见上面(c)],在附录1的1-5(g)和1-8(e)、附录AA和附录5中有计算,一次应力与不连续处的二次应力之和应限制到SPS以内,这里SPS=3S,S是材料在温度[见上面(a)]下的最大许用应力。
        采用SPS=3S,也可用SPS=2SY,这里SY是温度下的屈服强度,只要符合下列要求:
        (1) 材料的许用应力S不受第Ⅱ卷D篇表1A或1B中所规定的时间决定性能的控制。
        (2) 室温下材料规定的最低屈服强度与材料规定的最低极限强度的比值不超过0.7。
        (3) 温度下的SY值可以从第Ⅱ卷D篇表Y-1获得。
修改章节:UG-29(a)
        新增加的内容:(a)外部加强圈应采用焊接或钎焊[见UG-30]与壳体连接。当受外压载荷时,加强圈设计成承受载荷且设置了足够的支承固定住加强圈,内加强圈不需与壳体相连接。当满足UG-29(c)的要求时,加强圈的各段不需连在一起。
UW-12新增加(7)(8)型接头,内容如下:

型号

接头型式说明

使用限制

接头分类

检验程度

(a) Fall RT

(b) Spot RT

(c) None RT

(7)

角接头、全焊透、部分焊透和/或填角焊接

按图UW-13.2和图UW-16.1限制

C7和D7

NA

NA

NA

(8)

斜接头

按U-2g对B和C类接头的设计

B、C和D

NA

NA

NA

        注(7) 本册对C和D类角接头的设计公式中没有接头系数E,当需要时可取E£1.00。
        简述1. 把图UW-13.2和图UW-16.1的角接头列入表UW-12,对应的接头说明、使用限制等条件均有规定,完善了表UW-12。
        2. 新增加了接头的定义:(a)斜接头(angle joint)-在相交平面内的两焊接件间的接头,其夹角在30°至 90°之间。(b)对接接头(butt joint)-在相交平面内的两焊接件间的接头,其夹角在0°至30°之间,包括0°和30°。(c)角接头(corner joint)-在相交平面内的两焊接件间夹角大约为90°的接头。
修改章节:UCS-66(c)(4)
        碳钢和低合金钢长焊颈法兰的定义修改为:锻造的接管符合ASME B16.5给定的法兰管件的尺寸要求,但有直的焊颈/颈部的法兰定义为长焊颈法兰。颈部的内径不小于法兰的公称尺寸,外径和接管的加强部分不超过ASME B16.5规定的颈部直径。
        明确长颈法兰的颈部应为锻制的接管延长而成。
修改章节:图UCS-66?
        增加三种新材料:SA/EN 10028-2 P295GH轧制的,列入曲线B、SA/EN 10028-2 P295GH正火的和SA/EN 10028-3 P275NH,列入曲线D。SA/EN的材料为ASME和欧共体均接受为压力容器的材料。对于P295GH的材料有注释,明确正火温度的轧制条件不能认为是相当于正火。?对于螺栓材料免做冲击试验的温度根据直径而决定,见下表,说明ASME材料分委员会做了大量的工作,使规范根据实际使用条件更加合理。

项目

标准号

等级

直径 in. (mm)

免做冲击试验温度,(℃)

螺栓

SA-193




SA-307
SA-320


SA-325
SA-354
SA-354
SA-437
SA-449
SA-540
SA-540 SA-540
SA-540
SA-540
SA-540
SA-540
SA-540
SA-540
SA-540 SA-540 SA-540
SA-540
SA-540
SA-540

B5
B7

B7M
B16
B
L7,L7A
L7M,
L43
1
BC
BD
B4B,B4C

B21 C1.A11
B22 C1.3
B22 C1.1,2
B23 C1.3,4
B23 C1.3,4
B23 C1.5
B24 C1.5
B24 C1.1
B24 C1.1
B24 C1.2
B24 C1.2
B24 C1.3,4
B24 C1.3,4
B24 C1.5
B24 C1.3

≤4(107mm)
≤2-1/2(64mm)
≥2-1/2(64mm)~7(178mm)
≤2-1/2(64mm)
≤2-1/2(64mm)
所有
≤2-1/2(64mm)
≤2-1/2(64mm)
≤1(25mm)
1/2(13mm)~1-1/2(38mm)
≤4(102mm)
≤4(102mm)
所有直径
≤3(76mm)
所有
≤4(102mm)
所有
≤6(152mm)
≥6(152mm)~9-1/2(241mm)
≤8(203mm)
≥8(203mm)~9-1/2(241mm)
≤6(152mm)
≥6(152mm)~8(203mm)
≤7(178mm)
≥7(178mm)~9-1/2(241mm)
≤8(203mm)
≥8(203mm)~ 9-1/2(241mm)
≤9-1/2(241mm)所有

-20(-29)
-55(-48)
-40(-40)
-55(-48)
-20(-29)
-20(-29)
见图UG-84.1的总注(c)
见图UG-84.1的总注(c)
见图UG-84.1的总注(c)
-20(-29)
0(-18)
-20(-7)
见图UG-84.1的总注(c)
-20(-29)
需做冲击试验
需做冲击试验
需做冲击试验
见图UG-84.1的总注(c)
需做冲击试验
见图UG-84.1的总注(c)
需做冲击试验
见图UG-84.1的总注(c)
需做冲击试验
见图UG-84.1的总注(c)
需做冲击试验
见图UG-84.1的总注(c)
需做冲击试验
见图UG-84.1的总注(c)
见图UG-84.1的总注(c)

修改章节:图UCS-66.3
        增加整体加强接管的示图:明确加强接管与壳体连接处的控制厚度为壳体厚度tA和接管加强处壁厚tC的较薄者。

                        Tg1=tA或tC中较薄者
                        (g)整体加强焊接连接
修改章节:UCS-68(b)
        修改内容简述:当满足ASME第VIII卷第一册的要求,MDMT低于-48℃且图UCS-66.1所定义的比值大于等于0.35时,焊缝应按UW-40的要求进行焊后热处理。修改增加了以下的豁免条件:当容器或容器零部件的材料为P-No.1且按照UG-84在MDMT或更低温度下做过冲击试验。母材和焊接件的最低平均冲击能为25 ft-1b(33J)以代替图UG-84.1所示值:(1)A和B类的1型焊接接头,不包括锥壳与筒体之间已经100%的射线检测的接头。不等厚度的A和B类接头连接缝应有一过渡段其斜度不超过3:1;(2)连接轻载附件的角焊缝,焊脚高度不超过3/8in.。但附件的材料和焊缝要满足UCS-66和UCS-67的要求。这里所说的“轻载附件”可定义为焊缝应力不超过许用应力25%的附件。所有此焊缝都要根据附录6或附录8经磁粉检测或液体渗透检测。
修改章节:UHA-51
        修改内容简述:原明确表UHA-32所列的材料应按UHA-51(a)的规定进行冲击试验,现增加了对可获得的冲击试样的最大缺口宽度小于2.5mm的场合,可不要求做冲击试验。也就是说对高合金钢的薄壁材料可免做冲击试验。
修改章节:3-2
        增加的内容:ASME指定机构(ASME Designated Organization)和ASME指定代表 (ASME Designee)。其定义为:ASME 指定机构- 由ASME 授权的代表其行使责任的实体。ASME 授权代表- 由ASME 授权的代表其行使责任的个人。他们对组织或个人按ASME规范或标准为鉴定和出具证书而进行的审核、监察、评审和检查工作。
修改章节:附录5
        修改内容简述:将原附录CC“翻边并带直边或仅带直边的凸缘型膨胀节”改为附录5,有关内容也作修改。主要对计算部分的应力水平限制有了更详细和更具体的规定(见2.2)。另外,增加了用公制单位表示的计算公式。
修改章节:附录17-7(b)(1)
        修改内容简述:对蜂窝板或波纹板组件其焊接评定中对焊机的调定和控制作了修改,修改的内容对照如下:

对按照本附录规定制造的容器,所有在制造验证试验容器和技能试样用的有关参数都应记录,需记录的参数如下:

(a)对按照17-1(b)(1)或(b)(2)焊接的组件的电阻焊机的参数设定;
(b)对按照17-1(b)(3)、(b)(4)、(b)(5)、(b)(6)、(b)(7) 或(c)焊接的组件,气体保护金属极电弧焊机和机械的、自动的或半自动的气体保护钨极电弧焊机或等离子弧焊机,或者机械的或自动埋弧焊机的参数设定和焊接参数包括:
        1)焊接电流电流种类和直流时电流极性;
        2)电弧电压;
        3)气体的成分和流量;
        4)喷嘴尺寸;
        5)电极类型和直径;
        6)缝焊的焊接速度和占焊的停留时间;
        7)焊剂商标名称和牌号。

(a) 第Ⅸ卷所列的采用工艺评定的所有重要的、非重要的和附加重要的(如要求)变素;
(b) 所有预热,焊后热处理和检测规程。
(c) 所采用的材料标准,包括型号,等级和焊接材料厚度;
(d) 上述记录的参数应包括在书面焊接工艺规程中,并用作进一步生产用的规程和技能评定。

修改章节:附录A-1(d)
        修改内容简述:确定管子与管板接头许用载荷的基础,其整体内容作了较大的修改,修改内容如下:A-1(d)在选择接头型式时应考虑接头在操作温度(见3-2)下平均金属温度和由于管子与管板材料不同造成影响接头可靠性。
        A-1(d)(1)管子与管板连接接头采用焊接连接时应限制在第Ⅱ卷D篇表1A和表1B管子或管板中材料的许用应力下的最高温度内。
        A-1(d)(2) 管子与管板连接接头采用钎焊连接时,温度的限制应与U篇的要求保持一致。
        A-1(d)(3)依靠管子与管孔间的摩擦的管子与管板连接接头,如表A-2中所列的接头型式(i)、(j)和(k),根据下列规定限制温度:
        (a) 既不是管子也不是管板材料许用应力下的最高温度按第Ⅱ卷D篇表1A或表1B从随时间变化的性能(蠕变性能)中获得。
        (b) 最高操作温度根据存在于管子和管板之间的界面压力。限制最高操作温度,由于接头制造时胀管的界面压力加上由于热膨胀差引起的界面压力不超过第Ⅱ卷D篇表Y-2所列在操作温度下管子或管板材料屈服强度的58%的较小值,当管子或管板材料的屈服强度在表Y-2所列范围时,操作温度限制应按下面(d)(3)(d)所述。由于接头制造时胀管的界面压力或由于热膨胀差引起的界面压力可以由分析或实验方法确定。
        (c) 由于热膨胀差,管子的膨胀量小于管板的膨胀量,在这种情况下,A-2所定义的界面压力PT可以忽略。
        (d) 当最高温度不能由上面的(d)(3)(b)决定时,或管子膨胀量小于或等于管板时应通过A-3的剪切载荷实验判断接头是否合格。取两组试样做试验。第一组在推荐的操作温度下进行试验,第二组在推荐的操作温度下保温24小时后,在室温下进行试验。如果满足A-5的规定,所推荐的操作温度是合适的。
增加章节:附录A-1(e)
        新增加内容如下:制造厂应准备书面的强度胀接(不管是胀焊并用或只是胀接)接头的规程。制造厂在规程中确定影响接头可重复性的变素。规程应规定详细的说明或诸如开槽`、锯齿形、螺纹和表面粗糙的加强措施简图。制造厂编制的书面规程可提交授权检验师审查。
        A-1(d)和(e)修改及增加内容的说明:
        (a)规范对选用管子与管板接头型式时应考虑接头在操作温度下的平均金属温度及不同热膨胀影响接头的可靠性;
        (b)限制管子管板焊接接头的使用温度应限制在许用应力下的最高温度内;
        (c)A-1(d)(3)为新增加的内容,同时也包括了原规定的一部分内容,强调了胀管的界面压力加上热膨胀差引起的界面压力不超过操作温度下材料屈服强度的58%;
        (d)A-1(e)新增加强度胀接应准备书面的规程,规程应规定详细的说明,并可提交AI审查。
修改章节:表A-2
        增加总注和注9:总注:本表所列有效系数仅适用于允许载荷并且没有指明接头泄漏紧密性的程度。注(9):制造厂可通过其它方法增加胀接接头的强度,但接头应按A-3和A-4试验确定。
        简述:采用该接头的有效系数可承受规定的载荷和一定的紧密度,可能无法保证板其严格的泄漏要求,如果有特定的泄漏要求应进行特殊的试验确定。
修改章节:A-2
        新增加对于接头型式i、j、k的Lmax的公式(3),并增加了fT的定义如下:
        fT =由于管子与管板接头处径向热膨胀不同导致的管子接头强度增大或减小的系数,这里fT =(P0+PT)/P0
        P0 =管子胀接后保留在管子与管板之间的界面压力。此力可通过分析或试验获得,但必须考虑操作温度下材料强度变化的影响,psi;
        PT =由于热膨胀不同导致管子与管板中间产生的界面压力,psi;
        注:P0+PT不超过管子和管板最小屈服强度较小值的58%,见A-1(d)(3)(b)。
修改章节:P-1
        修改内容简述:强调表UCI-23、UCD-23和ULT-23所列的材料牌号只能由ASME专门委员会确定。
修改章节:表P-1
        修改内容简述:表P-1纠正了以前安全系数,由4改为3.5,符合规范的整体要求。同时删除了“退火的铁和非铁金属/螺栓、通过热处理或应变硬化增加强度的铁和非铁金属/螺栓、铁和非铁金属/焊制公制公称管或管子这三部分材料确定许用应力的内容。
修改章节:附录AA
        全文整体修改,修改内容简述:
        (a)增加了浮头式管板的设计计算,以前只有U形管和固定管板的设计内容。现在完善了换热器管板的设计内容;
        (b)附录AA编辑合理,共分四章,前三章为各种型式换热器的计算,第四章为三种型式管板计算时应考虑开孔削弱系数和有效弹性系数以及如何确定和计算的方法及公式;
        (c)整个计算公式进行了修改和调整。由于时间关系还没有就新的计算公式的结果与以前计算结果进行对比,待以后另行评述。
        ASME规范委员会在A02增补中做了大量的工作。有些修改的量相当大,是在学述研究和实验的基础上进行改进的,相信他们的研究成果会对我们学习、研究ASME规范有很大的参考和实用价值。并且对我国的压力容器标准起到推动和影响作用。非常希望中国的压力容器学术界也能学习ASME的做法,在中国压力容器标准中也有一些自己的研究成果的内容,真正在压力容器规范和标准方面逐步赶上世界先进的水平。

二、建立符合ISO9000、ASME和国内压力容器标准和法规的一体化质量体系

1.质量体系运行中存在的问题
        目前国内压力容器产品的制造企业在进入WTO以后发展不平衡,有的仍停留在原先的质量控制水平上,而有的合资企业已逐步与接轨,完全能适应市场竞争的需要。国内企业的质量管理普遍存在以下问题:
        a)针对不同的证书设置了不同的管理机构和不同的管理人员。采用设置临时机构来解决取、换证。日常管理工作没有人管,等到要换证时再组织人整改。质量管理人员更换频频,工作没有延续性。
        b)体系的控制流程设置过于繁琐,把ASME产品体系的控制要求复杂化和神秘化,造成有不同的控制流程,使体系运作不顺畅。
        c)各类产品有不同的控制表卡,使得操作人员不清楚自己的职责,碰到ASME标准要求的产品时,只好组织专人代填写表卡。
        d)体系文件编写没有落实好“三性”原则,即标准要求的符合性,符合实际的适宜性和体系运行的有效性。往往文件的条款不切实际或过于复杂,造成写的做不到,体系文件的执行没有严肃性。
        e)领导对质量管理人员没有足够的支持,质量管理人员没有权威性,有了违规违纪现象得不到处理,管理层软弱无力,致使体系文件得不到有效贯彻。
        如果不及时扭转这一现象,企业将无法参与国际市场的竞争。国企当务之急就是要转变现有的管理机制,理顺质量管理体系,加强质量管理的力度,产品才有竞争力。

2.建立质量体系的构思和框架
        目前,压力容器制造企业一般都持有国内三类压力容器许可证、ASME证书和ISO9000证书,如何使三个体系在符合各自要求的前提下能够良好运转是压力容器制造企业面临的一个重要课题。文件化的质量体系就是质量手册和程序文件的组合,它是企业涉及工作和产品质量方面的法律。体系文件满足符合性、有效性和适宜性的要求是建立体系文件的原则和前提。我们根据上述二个许可证和ISO9000质量体系认证有关法规和标准的要求进行分析对比,把标准和法规要求的控制要素以图形表达见图1,共有要素见表1。

图1 标准和法规要求的控制要素
表1 标准法规要求的共有控制要素

ISO9001体系

ASME体系

国内压力容器体系

管理职责

权力与职责

企业宗旨

质量体系

组织机构

体系建立的依据

文件要求

检查和检验程序

组织机构及各级人员的职责权限

产品实现

不合格品的纠正

术语和缩写

测量、分析和改进

焊接

质控系统、控制环节、控制点和质控程序示意图

不合格品控制

无损检测

 

能力和意识的培训

热处理

 

 

测量与试验设备的校准

 

 

记录的保存

 

 

样表

 

        I) ISO9000族质量体系补充控制要素:采购、检验和试验状态、纠正和预防措施、内部质量审核、统计技术。
        II) ASME体系补充控制要素:授权检验师、压力泄放阀的检验。
        III) 国内压力容器体系补充控制要素:接受劳动部门安全监察与监督检验等。
        IV) 设计控制、质量记录的控制、顾客提供产品的控制。
        V) 包装运输、设备控制、用户服务、文件资料(标准化)管理。
        VI) 材料控制、理化试验。
        从上述各质控系统的要素分析,经过归类合并完全可以采用一个统一于ISO9000族标准要求的质量保证体系。因为ISO9000族标准是对规定的技术(产品)要求的补充(而不是取代),可以采取以ISO9000族标准为躯干,国内压力容器质量体系和ASME规范产品的质量体系为二个支撑点。可以把国内压力容器质量手册和ISO9001的质量手册合并,其文件构成见表2。

表2 质量体系文件索引

文件类别

ISO9001要素

名称

附录

手册

1.0~8.5

质量手册

 

程序文件

4.2.3

文件控制程序

 

4.2.4

质量记录控制程序

“质量记录表式目录”

8.2.2

内部审核控制程序

 

8.3

不合格品控制程序

 

8.5.3

纠正措施控制程序

 

8.5.4

预防措施控制程序

 

5.5.1

管理职责程序

 

6.1+6.2

资源管理程序

 

6.3+6.3

基础设施和工作环境管理程序

“设备管理控制规程”

7.1

产品实现策划、设计和开发控制程序

“压力容器设计管理制度”
“工艺文件编审规程”

7.2

与顾客有关的过程控制程序

 

7.4

采购控制程序

 

7.5

特殊过程和标识追溯控制程序

“材料标记移植操作规程”
“焊接控制规程”
“热处理控制规程”

7.6

监视和测量装置控制程序

 

8.2.3+8.2.4

过程和产品的监视和测量控制程序

“压力容器制造安装工序检验规程”
“压力容器无损检测控制规程”
“理化试验控制规程”
“压力试验规程”

8.1+8.4

统计技术应用控制程序

 

8.2.1

顾客满意和售后服务控制程序

 

????????????????????????????????        从“质量体系文件索引”归纳,二种产品的控制要求均可按ISO9001标准覆盖。只是国内和ASME质控体系更强调各专业的控制,如焊接、热处理、无损探伤、理化试验、压力试验等。
        这些专业控制要求分别放在过程控制及检验和试验控制的附录章节。而材料控制涉及了采购、标识检验、检验试验状态等多个要素,故不专门设材料控制章节,分别在各涉及要素中说明。对于设计控制要素国内体系另取设计许可证,但ISO9001体系对设计的概念延伸到所有工艺文件等,强调设计评审、设计验证、设计确认,主要思路是请设计专业之外的相关部门对设计提出评审意见,而中国的设计控制更强调设计专业本身的校审控制。这样的体系框架既做到了全面控制,又突出了压力容器专业的特点,便于操作。充分体现了符合性、有效性和适宜性的原则。
        注:为了适应三个体系的取、换证,可以编制三本手册,但只是在内容上作剪裁,而且仅为取换证用。可以只下发ISO9000手册及规程操作即可。

3. 产品的过程控制
        压力容器产品的制造和安装质量主要体现在制造工艺、材料控制、焊接、热处理、探伤检验等专业方面。在建立体系时必须设计好控制流程,从而能明确地确定各部门的职责,并做好各接口的衔接工作。
流程控制
        过程控制是指产品形成过程中的控制。国内及ASME规范明确要求按专用流程的方法进行控制。典型的控制流程有:产品质量控制流程;材料采购验收入库流程;验收单(CL)流程;不合格品处理流程;焊接施工过程控制和无损检测质量控制基本要求。
控制点设置
        应根据不同的规范标准或顾客的特殊要求,确定不同的控制点。一般由制造厂自己确定的控制点至少有:原材料检验、无损探伤、总装配前、焊后热处理、压力试验及发货检验等。对ASME产品由QA工程师,对国内产品由责任工程师开放上述控制点。这些控制点在验收单(Check List)上就已明确注明。若用户有特殊要求,可以增加控制点。
        对ASME产品,根据ASME规范的要求AI必须进行的控制点至少有二类:一类为技术文件,包括图样、计算书、焊接工艺文件(WPS、PQR、WPQ)、流程图PFC、验收单、材料请购单、热处理工艺、无损探伤工艺及人员的确认等;另一类是现场检验的控制点,包括材料确认、无损探伤、总装配前、焊后热处理、压力试验、检验资料和数据报告的确认。
        国内压力容器由锅炉压力容器检验所驻企业的监检人员进行监检。现场控制点至少有:原材料、确认焊接控制、无损探伤、压力试验、检验资料审查。AI和监检人员可根据生产情况及质量状况增加认为必要的控制点。
        无论国内还是ASME规范产品,控制点方式有三种:?停止点(Hold Point),一般用于压力试验,总装配前或最终检验,必须停下来检验合格后才能转入下一道工序;?见证点(Witntss Point),一般用于可以事后看到的程序,如无损探伤RT底片、原材料或焊缝检验等工序;?审查点(Review Point),一般用于文件的审查或产品零部件的审查控制点。
AI的控制点由AI在流程图(PFC)或验收单(Check List)上事先确定,以后产品的流转必须严格按确定的控制点执行。
4. 质量记录(表卡)的统一
        质量记录(表卡)也是质量控制的一个重要环节。以往企业的各部门根据自己的需要编制表卡,表卡数量多而内容繁杂,有的表卡栏目设计很多,但无法填写。ISO9000族标准专门有一个文件控制要素,企业应该对有关质量的所有表卡进行统一设计编号,废除一些不必要的表卡,建立起新的适合于本企业质量控制的表卡。表卡设计应遵循以下原则:
        a)每张表卡都有存在的必要性。
        b)表格内的每个栏目应该是必不可少的。
        c)类似的表格尽量合并,能简不繁。
        d)每个表格必须有唯一的编号。
        e)在文件中对采用的表格应闸明由谁编制、审核和/或批准,对流转的表卡,重要栏目的填写人应在文件中明确。
        f)在文件中明确文件由谁存档。
        由于ASME产品和国内压力容器标准体系的差异,在设计表卡时要特别注意满足两者的共同要求。只要表卡设计得合理完全可以把二个体系的表卡合并。具体可以归纳为:
        a)凡是ASME适用的表卡采用中英文对照。
        b)中英文的翻译词语统一,如:质保工程师译成英文QA Director;监检人员英文为AI;各责任工程师英文为QA Engineer,若强调专业时,可分别译为Welding Engineer, QC Engineer 等等。
        c)工序验收单(Check List)是压力容器整个生产过程的主要见证文件,验收单的表卡设计充分考虑了三方面的因素:
         1)操作者、检验人员、各责任工程师开放点设置以及监检人员签字栏均在表卡中设置必要的栏目。
        2)每道工序必须填写记录,如果有支撑的质量记录,应将支撑的记录表号填写进去,便于追踪。
        3)每个零件在记录栏内填写材料的检定证号(Coded Mark),便于追踪到每个零件的材料。
        d)焊接工艺评定PQR、焊接工艺WPS和焊缝验收单Weld Check List 为统一表式,均适用于ASME和GB标准,它们具体有以下特点:
        1)名称与签发PQR中文译成“焊接工艺评定报告”;WPS中文译成“焊接工艺指导书”。PQR的结论分别用于JB4708与ASME IX卷中的表达方式,二个报告签发为同一个人(质保工程师)。
        2)?要素填写WPS和PQR中各要素应按GB或ASME规范规定填写,对于同一个评定,同一个工艺可以出二个文件,采用不同编号,以区分适用ASME的还是适用GB标准的。
        3)焊缝验收单的内容应包括WPS编号、焊工上岗资格、工作令、零部件件号、母材牌号、规格等。并且每条焊缝以通栏方法记录:焊缝编号、装配尺寸、焊工钢印、焊材检定证号、施焊参数。焊接检验栏紧随其后,有三项分类:a) 检验员检验记录和签字;b) 本厂责任工程师开放点签字栏;c) 监检(AI)认可签字栏。
        4)文件之间的接口文件相互之间的连接以引用表式编号的方式进行,如焊接产品试板的焊接记录用与之连接的产品焊缝验收单,带有产品试板的焊缝标上产品试板编号,产品试板性能报告上填上焊缝验收单号以便追溯。
        e)不合格品处理单的表式中主要有四个环节:发现(不合格的陈述);判断(提出返修、报废或照用意见);处理(制定工艺方案);验证(按规定进行的试验和检验)。在ASME规范中,判断和处理二栏应由AI认可,中国“容规”规定的焊缝超次返修应由技术总负责人批准,因此这二个环节应增加AI认可栏和工厂批准栏。所有上述四个环节进行的工作,可能有附页(如返修工艺、返修验收单、试验检验报告等)都要在处理单上注上引用的文件编号,以满足汇集整理的需要。
        对质量体系中引用的所有表式,用一个目录索引全部列出,这个目录索引的栏目有:表号、表式名称、适用的产品类(即国内标准和ASME规范)、使用(发出)部门。表式管理统一由质保部负责,使用部门如需修改、印刷、增加、删除表式,一律由质保部门认可登记记录。
        根据上述构思,我们对本公司的质量体系进行了大胆的改革。新的质量体系理顺并规范了公司的整个质量管理系统,每个涉及质量要素的人员都明确了自己的质量职责,一旦有了问题,是谁的责任一目了然,所以工作中扯皮现象大大减少。体系经过一段时间的运行,在2000年进行的ASME换证审查、99年初三类容器换证审查和98年的ISO9001认证中,均受到了有关审查组的认可和赞赏。
        实践证明,每个企业只要根据自身的特点,建立起一套既符合标准规范,又切合自己实际的简明而又高效的质量体系是完全可行的。而先进的质量体系对于提高产品质量和工作质量乃至提高企业的效益是非常重要的。

三、在中国使用按国外规范制造的压力容器产品的应用简介

1.背景
        在中国加入世贸组织之前的贸易谈判中,涉及到有关国家经济利益和主权的问题。对于压力容器产品涉及到公众安全问题,各国均明确要求符合本国标准和法规的规定,所以当时的国家质量技术监督局在1999年下达50号文“关于压力容器的设计制造应采用中国标准的通知”,该通知明确了“在中国设计制造,在中国使用的压力容器产品必须符合中国的标准,如采用国际标准或国外先进标准应首先将其转化为企业标准。…”。

2. 实际状况
        最近几年我们的企业经常承接一些外商投资或承包的国内项目,这些项目部分压力容器设备从国外进口,而部分从国内采购。外商一般对中国的压力容器标准不甚了解,他们只希望符合他们的规范,如ASME、JIS、欧洲有关国家的标准等等。而在同一装置中有些从国外进口的允许采用上述标准,而国产的则必须采用中国标准。制造厂在承接这些项目中造成了较大的困难。有一段时间我们制造的产品出现了不符合中国法规的麻烦,如制造ASME钢印产品不锈钢换热器时按TEMA的最小壁厚为1/6in.(6.4mm),而中国的GB150最小壁厚为8mm,其它如射线照相检测的方法和验收标准、焊接工艺评定、焊工考试要求不同等等,给我们在产品交工后办理安装、使用手续造成了麻烦。

3. 实施对策和操作办法
        针对上述情况,全国化工设备设计技术中心站的应道宴高工牵头组织了有关人员编写了《ASME压力容器规范实施导则》这本书,该书比较全面分析了ASME,把ASME规范打破原来的章节,按中国GB150习惯的编写方法进行梳理,同时对在中国使用、中国厂家设计制造ASME规范产品提出了一些实施办法,供制造厂在碰到这种情况编写企业标准时提供参考。由于缺乏权威性,只能是支持性技术文件从原则上罗列。本人参与了该书的编写,并提出了一些实际操作的意见和想法,这些实施的具体办法经实践证明是可行的。阐述如下:
        a)总体原则
        1)以就高的办法符合两个标准规范的要求。如壁厚计算、材料含碳量、硫磷含量要求、材料复验、冲击试验、无损检测范围、比例及评定标准产品试板等要求。
        2)以满足不同方法要求的办法符合两个标准规范的要求。对有些仅是方法差异的情况,如RT的底片透度计问题可考虑同时放孔状和线状透度计的办法;对焊接工艺评定可以按一个评定分别出二个报告的方法满足要求;对产品交工文件必须符合各自的标准及合同要求。
        b)具体实施办法
        1)资格除具备ASME规定的授权证书外,设计和制造必须符合中国的许可证范围。
        2)设计文件除符合合同要求的外国规范设计文件外,尚应另准备一套按中国标准的计算书和一份总图,并且按中国的标准划分容器类别,明确符合《容规》的要求接受监检,在总图上盖有许可证印章。
        3)计算当选用ASME材料按GB150或GB151标准时,《导则》列出了符合GB150要求的许用应力值,计算结果选用较厚值。设计温度若低于-20℃(低温低应力工况除外)应按中国的低温容器考虑。
        4)材料选用合同规定的材料,但同时符合《容规》的有关要求。若是首次采用的新材料,尚应符合《容规》关于新材料使用的要求。ASME材料的化学成份符合《容规》对含碳、硫、磷元素的要求(须在材料采购合同中明确)。
        5)制造冷热加工尺寸允差以要求较高者为准;热处理的范围以要求较高者,热处理温度和保温时间等有关要求建议参考《导则》第六章的要求;焊接主要包括焊接工艺(WPS)、焊接工艺评定(PQR)以及焊工技能评定(WPQ)三个方面及焊接管理方面的要求以及焊接环境、焊缝返修、堆焊等要求,具体的实施方法建议参考《导则》第六章的要求;焊接试板按两个标准规范较高要求执行。
        6)检验当合同规定时,应符合合同要求。此外,必须向当地压力容器检验部门申请监检,符合中国制造产品的要求,包括最后的文件要求,如打钢印产吕可请AI和监检人员同时到场进行压力试验和最终检验。压力试验的压力取高的规定压力值。
        7)管理要求由于两个标准体系要同时执行,企业在具体实施中管理应调整适应。如按中国标准,企业已建立了以质保工程师为主要实施运转的质量管理体系;若企业按ASME另建立一套体系,容易产生矛盾而影响工作,责任工程师和QA工程师在文件的签署中必须对应,避免交叉。
        通过上述方法,我们制造了数批符合二个标准体系的产品,全部得到锅检所和市技监局的认可,产品顺利安装到工地上。我们上海石化机械制造公司近几年通过加强质量管理体系,提高产品质量,参与国际竞争,使企业得到了飞速的发展。1998年以来每年的产值以20%的增幅递增,产品走向日本、新加坡、美国等世界各地。在2001年顺利完成上海石化70万吨乙烯改造的设备制造任务,产品包括6.2米直径、壁厚52mm重达600吨的丙烯塔,3.5Ni钢材料的乙烯塔,乙烯、丁二烯装置的全部静设备,并且攻克了聚乙烯反应器的制造和双相钢材料长达19.7米换热管的聚乙烯冷却器新产品的制造,年产达到万吨以上。目前,我们正在陆续与美国ABB鲁姆斯、德西尼布等公司签约制造上海漕泾90万吨/年乙烯项目的大部分超大型长周期设备。
        相信国企只要树立信心,认真抓好质量管理体系的完善和运作,采用新工艺、新技术,积极开发新产品,使产品提升档次,就一定能做精做强,创造辉煌。
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