TA的首页ASME规范钢印产品的质量控制
摘要
美国ASME B&PV规范是被世界公认的技术内容最为完整、应用最为广泛的锅炉及压力容器标准。文章论述了按照ASME规范第1卷、第Ⅷ卷第1分册建立起来的ASME质量控制体系在ASME规范钢印产品(文中简称“ASME规范产品”)设计、制造及检验等过程中的运用。0 引言 随着我国加入WTO以及国内电力市场的开发，我国的电站设备加入了国际市场竞争，这就使产品与国际标准的接轨更加紧密。对于压力锅炉及压力容器制造企业而言，国际项目及国内分包项目大都要求按ASME规范制造。美国ASME B&PV规范是由美国机械工程师学会(ASME)的锅炉及压力容器委员会(BPVC)制定的，是世界上应用最早的，现已被公认为世界上内容最为完整、应用最为广泛的锅炉及压力容器国际性标准。ASME规范与中国锅炉压力容器法规标准相比有其类似的地方，它们都是所在国的国家级锅炉压力容器标准权威机构制订的标准，在其内容上，对设计、制造、检验的全过程(包括焊接、热处理、无损检验等特殊过程)都提出了相应的控制要求，而且随着全球一体化进程及各国标准的修订将更趋统一。但是，目前美国ASME规范与国内相关锅炉压力容器标准还存在较大差异。因此正确、全面理解ASME规范对ASME规范产品的设计、制造中的应用意义重大。 杭锅1994年取得ASME“U”及“s”钢印和授权制造证书，并通过了三年一次的四次换证。近十几年来随着公司海外市场的不断拓展，ASME规范产品也不断增多，经过从部件到整台的ASME锅炉及压力容器产品的设计、制造，相关人员逐渐了解、熟悉并掌握了ASME规范。尤其是2006年公司承接了美国GE公司分包项目——上海宝钢9E燃机余热炉产品，该产品包括了整台锅炉和压力容器部件，要求完全按照ASME规范设计、制造及检验，同时还必须符合我国相关锅炉压力容器法规和标准的规定。通过这台产品制造，使我们对ASME规范有了进一步的理解。 本文主要通过ASME规范产品的全过程质量控制中的几个着重点控制环节的介绍，以及ASME规范与国内相关锅炉压力容器法规和标准的比较，对ASME规范产品的质量控制要求作了解析，以供大家参考和借鉴。1 ASME质量手册的控制 ASME质量手册(ASME MA 7AL)是锅炉及压力容器制造企业适合自身条件而编制的质量控制手册，是ASME规范产品的设计、制造和检验运作的依据。ASME规范产品最根本的要求是在产品设计、制造的整个过程均应严格按照经认证评定合格的质量手册运转，并接受第三方授权检验师的检验,以保证产品符合ASME规范的要求。因此，对ASME规范产品的质量控制，首先要对ASME质量手册进行控制。 I．1 ASME质量手册的运行方式 要避免一个认识误区，即认为手册是为取证而设置的，而忽视了手册的实际运行，在ASME规范设计、制造及检验时，没有严格按手册的相关章节以及样表的内容执行。 ASME质量手册是非常重要的纲领性文件，也是ASME规范产品的指导性文件，是对ASME规范最基本、最直接的诠释。 1．2 ASME质量手册的控制 ASME质量手册的有效性就体现在其发放、修改是按照ASME规范要求严格控制的，对手册须按照ASME规范最新版本、补遗及时更改、发放，使得公司在体系运行过程中受控手册得到有效的控制，这是ASME质保体系有效运行的关键；手册发放、更改均按照“受控手册持有者名单”进行登记、发放、签字，做到控制严密完备。 1．3 ASME质量手册的人员职责 手册将员工在ASME规范产品建造过程中所处体系中的作用，按不同层次、不同范围的人员的权限、职责分解到相应的体系位置，从质保经理到仓库管理员均应按照手册的规定行使其职责。2 设计控制 由公司自行设计、制造产品时，设计人员在设计过程中，首先应对用户提供的技术要求进行审查、认可，并签署意见。认可用户的要求后，根据ASME规范适用的版本和补遗、用户技术要求等进行设计和计算。设计人员还应编制材料申请单，并与ASME质量手册样表的格式一致。按ASME规范第1卷设计的产品，最小壁厚见PC一16．3。按ASME规范第Ⅷ卷第1分篇设计的产品，最小壁厚见UG一16，所有受压件之间的焊缝、受压件与非受压件之间的焊缝应标注焊缝代码(焊接接头分类按uw～3)，焊缝接头设计应符合ASME规范，典型的接头形式见图UW一16．1。设计图样、计算书和材料申请单应经授权检验师(AI)审查。3 焊接的控制 3．1 焊接工艺的控制 工艺部门根据图纸及ASME规范第Ⅸ卷的规定，按产品焊接过程中的基本变化因素、附加基本变化因素、非基本变化因素及预期的焊接范围编制焊接工艺规程(WPS)，并进行焊接工艺评定(PQR)工作。WVS中的“非基本变化因素”改变时，只需修改wPS，当WPS中的“基本变化因素”或“附加基本变化因素”改变时，需重新焊接工艺评定。WVS及PQR需提交授权检验师(hi)审查。 3．2 焊工考试和管理的控制 焊接ASME规范产品的锅炉压力容器焊工必须经焊接技能评定或考试，取得焊工合格证后，才能在有效期内担任合格项目范围内的焊接工作。根据ASME规范第Ⅸ卷的规定，并按评定合格的wPS和产品材质、焊接位置等的不同提出焊工／焊接操作工的技能评定项目，经技能评定后，编制焊工资格评定记录(WeQ)。对用于国内的产品，尚应具备中国锅炉压力容器的焊工资格证书。 ASME规范第Ⅸ卷中的焊工技能评定与我国的《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》在许多方面的要求是一致的，但也存在一些差别，见表l。
表1 焊工考试和管理对比项目 ASME规范第Ⅸ卷 锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则
焊工考试
实施单位经所在地市级(及以上)安全(评定)组织 持有ASNE认证证书的锅炉压力容器制造厂监察机构批准，报省级安全监察机构备案的焊工考试委员会考试(评定)
焊接操作技能考试 基本知识理论考试和焊接操作技能考试内容焊工合格证有效期三年，在合格项目有未规定有效期限，但焊工或焊接操作工有效期满前3个月由焊工考委会安排复考有效期
一焊接方法在6个月或更长时间内没有操作或免考等事宜(5O岁以上焊工不能免作过，则他的该项资格需重考)，
中断
受监察设备焊接6个月的需重考。评定方法
对试件进行射线检测，或对试件进行取样 对试件进行外观检查、弯曲试验射线检测、弯曲， 和检验项目 或对其首次产品焊缝进行射线 试验检测合格证有效 有效期内的焊工合格证，在全国各地同使用区域仅在负责考试(评定)的制造厂内有效 等有效 3．3 产品焊接试板控制为了检验产品焊接接头和其他受压元件的力学性能和弯曲性能，ASME规范也要求制作产品焊接试板，这也是产品焊接质量控制的重要环节之一，ASME规范对焊接试板要求与我国的《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《压力容器安全技术监察规程》规范标准要求存在很大差别，见表2和表3。表2 动力锅炉焊接试样制取对比项 目 ASME规范第1卷 蒸汽锅炉安全技术监察规程除管子、管道、集箱及用第Ⅸ 卷规定的P— 锅筒的纵缝、N0 环焊缝，合金钢集箱、管道、
．取样范围
1材料建造的圆筒形受压件不要求，所有管子对接焊缝,用熔焊方法制造的承受内压的其它圆筒形受工作压力不小于3．8MPa.合压件有要求 金钢管接头角焊缝有要求取样部位
纵缝试样取自纵缝的延长部位，环焊缝试样 纵缝试样取自产品纵缝的延长部位，环焊制取可单独焊接 缝、角焊缝试样制取可单独焊接材质相同、焊接工艺相同且板材最大厚度与 锅筒的纵缝、环焊缝试样各取一付，集箱、取样数量
最小厚度之差不大于6mm，按每60ra焊缝长 管道对接焊试样每100焊口取一付，管子对度或不足60 接焊试样每200焊口取一付，管接头角焊缝ra制取一付试样 每200焊口取一付试验项目
进行一个接头拉伸一个全焊缝拉伸及一个弯曲试验 进行拉伸及二个弯曲试验，必要的冲击试验，合金钢试样金相试验 维普资讯 http://www.cqvip.com10 余热锅炉2007．3表3 压力容器焊接试样制取对比项 目 ASME规范第Ⅷ卷第一分册 压力容器安全技术监察规程经焊接工艺评定合格的一般不要求做产品焊 属下列情况之一的每台压力容器应制作产品接试板，而下述情况则要求按规范规定制作 纵焊缝焊接试板：产品焊接试板： (1)移动式压力容器(批量生产的除外)(1)对于焊接接头系数不大于0．8，以ASME (2)设计压力大于10MPa的压力容器规范给定的任一压焊焊接方法(电阻焊除外) (3)现场组焊的球形储罐制作的接头 (4)使用有色金属制造的中、高压容器或使(2)若焊接工艺评定要求做焊缝及热影响区 用 大于等于540MPa的高强度钢制的压力取样范围 冲击试验时 容器(5)异种钢(不同组别)焊接的压力容器(6)设计图样上或用户要求按台制作产品焊接试板的压力容器(7)GB 150中规定应每台制作产品焊接试板的压力容器，压力容器纵焊缝应制作焊接试板试取样部位 样可取自壳体本身或取自纵焊缝的延长部 取自产品纵缝的延长部位位取样数量 单台压力容器 每台压力容器(1)取一件小截面拉伸试样和两件侧弯试样试验项目 进行试验 进行拉伸、(2)按焊接工艺评定要求做焊缝及热影响区 冷弯和必要的冲击试验冲击试验3．4 焊接返修控制ASME规范对同一部位的返修次数未作规定，但每次焊接返修前，其返修方法应经授权检验师(AI)认可。而我国《锅规》规定，焊缝同一部位的返修次数不应超过三次，我国《容规》规定焊接返修必须由持证焊工按评定合格的工艺进行，焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次，如超过两次，返修前均应经压力容器制造厂技术总负责人批准，返修次数、部位和返修情况应记人容器的质量证明书。4 材料控制4．1 材料的人厂检验采购部门按材料申请单或采购规程要求向合格的供方进行材料采购。材料到厂后，由检验部门对到货材料进行检验。软件检查，如订货合同单、采购规程(或技术协议)、质量证明书、试验报告等；材料标记检查；表面质量及边缘是否有分层检查、尺寸检查；数量检查。对原材料的验收，ASME规范更强调材料质保书(试验报告)必须符合材料规范相关要求以及实物标记与质保书相符，产品的受压部件及与受压部件焊接连接件的材料，应由授权检验师AI审查认可所有必需的材料质保书等文件和实物材料标记后才可发放。用于国内的产品应按我国的《锅规》、《容规》规定对原材料进行复验。4．2 如果“材料申请单”上的材料有库存，则应由采购部门编制“库存材料征询单”连同“材料申请单”，交设计、焊接、材料工
美国ASME B&PV规范是被世界公认的技术内容最为完整、应用最为广泛的锅炉及压力容器标准。文章论述了按照ASME规范第1卷、第Ⅷ卷第1分册建立起来的ASME质量控制体系在ASME规范钢印产品(文中简称“ASME规范产品”)设计、制造及检验等过程中的运用。0 引言 随着我国加入WTO以及国内电力市场的开发，我国的电站设备加入了国际市场竞争，这就使产品与国际标准的接轨更加紧密。对于压力锅炉及压力容器制造企业而言，国际项目及国内分包项目大都要求按ASME规范制造。美国ASME B&PV规范是由美国机械工程师学会(ASME)的锅炉及压力容器委员会(BPVC)制定的，是世界上应用最早的，现已被公认为世界上内容最为完整、应用最为广泛的锅炉及压力容器国际性标准。ASME规范与中国锅炉压力容器法规标准相比有其类似的地方，它们都是所在国的国家级锅炉压力容器标准权威机构制订的标准，在其内容上，对设计、制造、检验的全过程(包括焊接、热处理、无损检验等特殊过程)都提出了相应的控制要求，而且随着全球一体化进程及各国标准的修订将更趋统一。但是，目前美国ASME规范与国内相关锅炉压力容器标准还存在较大差异。因此正确、全面理解ASME规范对ASME规范产品的设计、制造中的应用意义重大。 杭锅1994年取得ASME“U”及“s”钢印和授权制造证书，并通过了三年一次的四次换证。近十几年来随着公司海外市场的不断拓展，ASME规范产品也不断增多，经过从部件到整台的ASME锅炉及压力容器产品的设计、制造，相关人员逐渐了解、熟悉并掌握了ASME规范。尤其是2006年公司承接了美国GE公司分包项目——上海宝钢9E燃机余热炉产品，该产品包括了整台锅炉和压力容器部件，要求完全按照ASME规范设计、制造及检验，同时还必须符合我国相关锅炉压力容器法规和标准的规定。通过这台产品制造，使我们对ASME规范有了进一步的理解。 本文主要通过ASME规范产品的全过程质量控制中的几个着重点控制环节的介绍，以及ASME规范与国内相关锅炉压力容器法规和标准的比较，对ASME规范产品的质量控制要求作了解析，以供大家参考和借鉴。1 ASME质量手册的控制 ASME质量手册(ASME MA 7AL)是锅炉及压力容器制造企业适合自身条件而编制的质量控制手册，是ASME规范产品的设计、制造和检验运作的依据。ASME规范产品最根本的要求是在产品设计、制造的整个过程均应严格按照经认证评定合格的质量手册运转，并接受第三方授权检验师的检验,以保证产品符合ASME规范的要求。因此，对ASME规范产品的质量控制，首先要对ASME质量手册进行控制。 I．1 ASME质量手册的运行方式 要避免一个认识误区，即认为手册是为取证而设置的，而忽视了手册的实际运行，在ASME规范设计、制造及检验时，没有严格按手册的相关章节以及样表的内容执行。 ASME质量手册是非常重要的纲领性文件，也是ASME规范产品的指导性文件，是对ASME规范最基本、最直接的诠释。 1．2 ASME质量手册的控制 ASME质量手册的有效性就体现在其发放、修改是按照ASME规范要求严格控制的，对手册须按照ASME规范最新版本、补遗及时更改、发放，使得公司在体系运行过程中受控手册得到有效的控制，这是ASME质保体系有效运行的关键；手册发放、更改均按照“受控手册持有者名单”进行登记、发放、签字，做到控制严密完备。 1．3 ASME质量手册的人员职责 手册将员工在ASME规范产品建造过程中所处体系中的作用，按不同层次、不同范围的人员的权限、职责分解到相应的体系位置，从质保经理到仓库管理员均应按照手册的规定行使其职责。2 设计控制 由公司自行设计、制造产品时，设计人员在设计过程中，首先应对用户提供的技术要求进行审查、认可，并签署意见。认可用户的要求后，根据ASME规范适用的版本和补遗、用户技术要求等进行设计和计算。设计人员还应编制材料申请单，并与ASME质量手册样表的格式一致。按ASME规范第1卷设计的产品，最小壁厚见PC一16．3。按ASME规范第Ⅷ卷第1分篇设计的产品，最小壁厚见UG一16，所有受压件之间的焊缝、受压件与非受压件之间的焊缝应标注焊缝代码(焊接接头分类按uw～3)，焊缝接头设计应符合ASME规范，典型的接头形式见图UW一16．1。设计图样、计算书和材料申请单应经授权检验师(AI)审查。3 焊接的控制 3．1 焊接工艺的控制 工艺部门根据图纸及ASME规范第Ⅸ卷的规定，按产品焊接过程中的基本变化因素、附加基本变化因素、非基本变化因素及预期的焊接范围编制焊接工艺规程(WPS)，并进行焊接工艺评定(PQR)工作。WVS中的“非基本变化因素”改变时，只需修改wPS，当WPS中的“基本变化因素”或“附加基本变化因素”改变时，需重新焊接工艺评定。WVS及PQR需提交授权检验师(hi)审查。 3．2 焊工考试和管理的控制 焊接ASME规范产品的锅炉压力容器焊工必须经焊接技能评定或考试，取得焊工合格证后，才能在有效期内担任合格项目范围内的焊接工作。根据ASME规范第Ⅸ卷的规定，并按评定合格的wPS和产品材质、焊接位置等的不同提出焊工／焊接操作工的技能评定项目，经技能评定后，编制焊工资格评定记录(WeQ)。对用于国内的产品，尚应具备中国锅炉压力容器的焊工资格证书。 ASME规范第Ⅸ卷中的焊工技能评定与我国的《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》在许多方面的要求是一致的，但也存在一些差别，见表l。
表1 焊工考试和管理对比项目 ASME规范第Ⅸ卷 锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则
焊工考试
实施单位经所在地市级(及以上)安全(评定)组织 持有ASNE认证证书的锅炉压力容器制造厂监察机构批准，报省级安全监察机构备案的焊工考试委员会考试(评定)
焊接操作技能考试 基本知识理论考试和焊接操作技能考试内容焊工合格证有效期三年，在合格项目有未规定有效期限，但焊工或焊接操作工有效期满前3个月由焊工考委会安排复考有效期
一焊接方法在6个月或更长时间内没有操作或免考等事宜(5O岁以上焊工不能免作过，则他的该项资格需重考)，
中断
受监察设备焊接6个月的需重考。评定方法
对试件进行射线检测，或对试件进行取样 对试件进行外观检查、弯曲试验射线检测、弯曲， 和检验项目 或对其首次产品焊缝进行射线 试验检测合格证有效 有效期内的焊工合格证，在全国各地同使用区域仅在负责考试(评定)的制造厂内有效 等有效 3．3 产品焊接试板控制为了检验产品焊接接头和其他受压元件的力学性能和弯曲性能，ASME规范也要求制作产品焊接试板，这也是产品焊接质量控制的重要环节之一，ASME规范对焊接试板要求与我国的《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《压力容器安全技术监察规程》规范标准要求存在很大差别，见表2和表3。表2 动力锅炉焊接试样制取对比项 目 ASME规范第1卷 蒸汽锅炉安全技术监察规程除管子、管道、集箱及用第Ⅸ 卷规定的P— 锅筒的纵缝、N0 环焊缝，合金钢集箱、管道、
．取样范围
1材料建造的圆筒形受压件不要求，所有管子对接焊缝,用熔焊方法制造的承受内压的其它圆筒形受工作压力不小于3．8MPa.合压件有要求 金钢管接头角焊缝有要求取样部位
纵缝试样取自纵缝的延长部位，环焊缝试样 纵缝试样取自产品纵缝的延长部位，环焊制取可单独焊接 缝、角焊缝试样制取可单独焊接材质相同、焊接工艺相同且板材最大厚度与 锅筒的纵缝、环焊缝试样各取一付，集箱、取样数量
最小厚度之差不大于6mm，按每60ra焊缝长 管道对接焊试样每100焊口取一付，管子对度或不足60 接焊试样每200焊口取一付，管接头角焊缝ra制取一付试样 每200焊口取一付试验项目
进行一个接头拉伸一个全焊缝拉伸及一个弯曲试验 进行拉伸及二个弯曲试验，必要的冲击试验，合金钢试样金相试验 维普资讯 http://www.cqvip.com10 余热锅炉2007．3表3 压力容器焊接试样制取对比项 目 ASME规范第Ⅷ卷第一分册 压力容器安全技术监察规程经焊接工艺评定合格的一般不要求做产品焊 属下列情况之一的每台压力容器应制作产品接试板，而下述情况则要求按规范规定制作 纵焊缝焊接试板：产品焊接试板： (1)移动式压力容器(批量生产的除外)(1)对于焊接接头系数不大于0．8，以ASME (2)设计压力大于10MPa的压力容器规范给定的任一压焊焊接方法(电阻焊除外) (3)现场组焊的球形储罐制作的接头 (4)使用有色金属制造的中、高压容器或使(2)若焊接工艺评定要求做焊缝及热影响区 用 大于等于540MPa的高强度钢制的压力取样范围 冲击试验时 容器(5)异种钢(不同组别)焊接的压力容器(6)设计图样上或用户要求按台制作产品焊接试板的压力容器(7)GB 150中规定应每台制作产品焊接试板的压力容器，压力容器纵焊缝应制作焊接试板试取样部位 样可取自壳体本身或取自纵焊缝的延长部 取自产品纵缝的延长部位位取样数量 单台压力容器 每台压力容器(1)取一件小截面拉伸试样和两件侧弯试样试验项目 进行试验 进行拉伸、(2)按焊接工艺评定要求做焊缝及热影响区 冷弯和必要的冲击试验冲击试验3．4 焊接返修控制ASME规范对同一部位的返修次数未作规定，但每次焊接返修前，其返修方法应经授权检验师(AI)认可。而我国《锅规》规定，焊缝同一部位的返修次数不应超过三次，我国《容规》规定焊接返修必须由持证焊工按评定合格的工艺进行，焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次，如超过两次，返修前均应经压力容器制造厂技术总负责人批准，返修次数、部位和返修情况应记人容器的质量证明书。4 材料控制4．1 材料的人厂检验采购部门按材料申请单或采购规程要求向合格的供方进行材料采购。材料到厂后，由检验部门对到货材料进行检验。软件检查，如订货合同单、采购规程(或技术协议)、质量证明书、试验报告等；材料标记检查；表面质量及边缘是否有分层检查、尺寸检查；数量检查。对原材料的验收，ASME规范更强调材料质保书(试验报告)必须符合材料规范相关要求以及实物标记与质保书相符，产品的受压部件及与受压部件焊接连接件的材料，应由授权检验师AI审查认可所有必需的材料质保书等文件和实物材料标记后才可发放。用于国内的产品应按我国的《锅规》、《容规》规定对原材料进行复验。4．2 如果“材料申请单”上的材料有库存，则应由采购部门编制“库存材料征询单”连同“材料申请单”，交设计、焊接、材料工
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