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ASME規范壓力容器建造技術研究

  
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  ASME主要從事發展機械工程及其有關領域的科學技術,鼓勵基礎研究,促進學術交流,發展與其他工程學、協會的合作,開展標準化活動,制定機械規范和標準。從最初的螺紋標準開始到現在的已經發展到超過600多個標準。ASME規范在北美洲、澳洲、歐洲、印度及東南亞等國家和地區都得到了廣泛的認可。
    對于ASME規范容器的建造過程來說,他涉及從合同簽訂到產品交付的全過程,是包含合同、設計、采購、材料驗收、保管與發放、制造工藝、焊接、無損檢測、檢驗與試驗、計量、設備管理等各環節全方位的質量管理體系,屬于質量體系和產品雙重認證模式。本文主要從按ASME規范實施容器建造過程與《固定式壓力容器安全監察規程》、GB 150《壓力容器》JB4734《鋁制焊接容器》等按國內質量保證體系建造容器的差異入手,對其規范技術做一個簡單的研究,起到拋磚引玉的作用。
     ASME規范的封閉性和系統性
    相比國內壓力容器方面法規、制造標準和材料標準等數量眾多,且各標準間的協調同步存在很大的困難;如GB 150《壓力容器》、JB 4734《鋁制焊接容器》等與法規更新不同步,標準間的協調也同樣存在類似問題。
    ASME目前最新版本為2013版,每兩年發布一個新版本。以第VIII卷第1分冊壓力容器為例:在U-3中列舉了本冊所引用的參考標準,并注明了具體適用版本的年份,需要注意的是各卷的引用標準適用年份并不完全一致。第VIII卷第1分冊相當于GB 150 壓力容器,但比GB 150范圍更寬,適用于所有與建造方法和所有材料有關的各種不同的壓力容器。在此分冊內一般要求是適用于所有建造方法和所有材料建造的壓力容器,而有關壓力容器制造方法有關的要求又往往需要根據具體產品使用材質的要求與其他分卷有關所用材料的專門要求聯合使用。當然UHX篇管殼式換熱器的規則無法按上述方法進行歸類,但是還是收錄在了第VIII卷第1分冊,UHX篇的規則覆蓋了管殼式換熱器對設計、制造和檢驗的基本要求。
    ASME規范的相對開放性
    ASME規范之所以在全世界范圍內廣泛被采用、被認可也與其不斷的更新和吸收其他體系和標準的新技術、新工藝和新材料分不開的。在ASME規范容器建造過程中由于如果材料供貨和交期矛盾,無法按計劃提供符合ASME SA-240 304的不銹鋼鋼板,則可以采購ASTM A240 304的材料,可通過以下方法進行解決,在材料驗收時材料工程師開具不一致品報告(NCR),逐條核對并記錄ASTM A240 304材料的力學性能、化學成分、熱處理狀態、形狀尺寸公差以及標準和圖樣對材料驗收的要求情況,如果上述每一條都沒問題,則在不一致品報告(NCR)內說明,按不一致品報告處理流程進行處理并經過AI確認,上述材料經過一系列驗證措施,在授權檢驗師AI確認后,可以用于ASME規范容器的建造。
    在新技術和新材料的應用上,ASME同樣持開放的態度。我國的GB 713材料已經收錄在2013版第II卷A篇,刪除了已過期標準GB 6654;而原來的規范案例2596-1也寫進了2013版的ASME規范的正文強制性附錄44。
     ASME質量保證體系靈活性
    相對于TSG Z0004-2007《特種設備制造、安裝、改造維修質量保證體系》對特種設備企業的質量保證體系的建立和質量體系的要求提出詳細的規定,在2007年以后也極大的提高了國內特種設備行業,尤其是中小企業的質量管理水平,但是由于特種設備企業大小和企業形態差異較大,一些企業在質量保證體系的保持、運行上無法到達法規的要求。ASME第VIII卷第1分冊在其強制性附錄10中有質量控制體系的具體要求,對體系要素控制是比較寬松和靈活的,企業可以根據自身實際情況對質量保證體系的各要素做出規定,以達到滿足規范要求。對于手冊和程序文件之間的劃分沒有國內規定的細致,ASME質量手冊的編寫需要滿足質量體系審核檢查清單(Quality system review checklist)中對各要素的最基本要求,對體系人員并沒有過多的強制性要求,授權檢驗機構(AIA)和授權檢驗師(AI)對于日常體系運行和執行的檢查力度比較大,更多的關注壓力容器建造全過程的質量控制。
    過程記錄的完整性和可追溯性
    編制的工藝文件內容必須完整
    在編制工藝文件時需要考慮從材料的驗收到產品交付的全過程。如從原材料的入廠驗收開始,在生產制造流程中各種加工方法,流轉路徑都應有詳盡的說明,直到規范產品竣工交付為止。相比常規工藝檢驗卡,他還增加了體系運行過程的一些質量記錄情況,如不一致品報告的情況(NCR),在產品竣工之前所有的問題必須得到解決。
    工藝文件的內容必須可追溯
    a)         工藝文件中出現的圖紙、表單、程序/文件等均應有相應的文件號及其版本號。編制了文件號和版本號使得工藝文件更加的科學和嚴謹,同時也避免了在文件替換過程中出差錯的可能。
    b)         需要授權檢驗師(AI)參與的各種檢查點在工藝文件中都需要體現,并與圖紙和工藝流程圖的要求一致。
    c)         對生產過程中關鍵的計量器具如試壓時的壓力表,測厚儀等還需要記錄其設備的編號,以便于計量器具的管理。

    ASME體系的建立和實施并不是一個復雜的工程,但其體系是根據企業實際情況建立的,在實際應用中總能夠起到重要的作用,能夠對設計環節、原材料采購環節、零件保管以及轉送環節、制造工藝流程關節等各個環節做到規范、細化,可以提高其綜合的管理能力。所以說建立完善的ASME體系能夠給企業的生產與制造帶來更加強大的競爭力與制造力。
 

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