氧氣瓶制造監(jiān)督檢驗(yàn)常見問題與監(jiān)管

楊錦輝

摘 要：本文列出了氧氣瓶制造監(jiān)督檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的一些常見質(zhì)量問題，分析了其產(chǎn)生原因，提出了一些有效的改進(jìn)建議和監(jiān)管措施。

關(guān)鍵詞：氧氣瓶制造；監(jiān)督檢驗(yàn)；問題

中圖分類號：TG435 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0.引言

氧氣瓶作為無縫氣瓶的一種，其有著承受壓力較大、風(fēng)險(xiǎn)性較高、在工業(yè)和民用等方面使用廣泛、發(fā)生事故后造成的社會(huì)危害性大等特點(diǎn)。《特種設(shè)備安全法》、《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》都對此類氣瓶提出了明確的監(jiān)管要求。根據(jù)多年來氧氣瓶爆炸事故的調(diào)查分析數(shù)據(jù)表明氣瓶制造過程中存在的一些問題和隱藏的缺陷是引起事故發(fā)生的一個(gè)重要因素。本文結(jié)合筆者多年氣瓶監(jiān)檢工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，列出了氧氣瓶制造監(jiān)督檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的一些常見問題，提出了相應(yīng)的改進(jìn)建議和監(jiān)管措施。

1.瓶體原材料化學(xué)成分含量方面存在的問題

氧氣瓶瓶體材料根據(jù)氣瓶使用的潔凈度、美觀度等要求，可采用鋼坯或鋼管等不同形式。我國的GB5099-1994標(biāo)準(zhǔn)和美國運(yùn)輸部的DOT-3AA標(biāo)準(zhǔn)都要求瓶體材料必須采用平爐、電爐、吹氧堿性轉(zhuǎn)爐冶煉的鎮(zhèn)靜鋼。歐洲標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)的EN1964-1標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定了所使用鋼材的等級。以上3個(gè)氣瓶標(biāo)準(zhǔn)都對瓶體材料化學(xué)成分提出了限制性要求?；瘜W(xué)成分中尤其以硫、磷含量對氣瓶的安全使用影響較大。硫含量超標(biāo)時(shí)，易使氣瓶瓶體在制造加熱時(shí)，沿晶界開裂，形成“熱脆”。磷含量超標(biāo)時(shí)，易使氣瓶在低溫時(shí)韌性大幅度降低，形成“冷脆”。

對于氣瓶瓶體材料，我們在嚴(yán)格審核其質(zhì)量證明書標(biāo)示冶煉方式、化學(xué)成分的同時(shí)，還需抽查質(zhì)量證明書爐批號和實(shí)際材料爐批號的一致性；要求制造廠保證其原材料復(fù)驗(yàn)（按原材料爐罐號進(jìn)行）的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，不定期現(xiàn)場抽取原材料試塊進(jìn)行平行監(jiān)督復(fù)驗(yàn)。

在氣瓶的生產(chǎn)過程中，不同爐批號材料組成同一批產(chǎn)品的情況還是時(shí)有發(fā)生。這就要求氣瓶制造廠從原材料下料開始，到半成品、成品整個(gè)生產(chǎn)過程都做好標(biāo)記移植工作，監(jiān)檢員加強(qiáng)對生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)督檢查。

2.氣瓶收底、收口等成形加工方面存在的問題

導(dǎo)致氣瓶事故的很多不良缺陷如縮孔、未熔合、裂紋等都是在氣瓶的收底、收口階段產(chǎn)生的。由于氣瓶的生產(chǎn)具有連續(xù)性、大批量性等特點(diǎn)，此類缺陷具有很強(qiáng)的隱蔽性（如收底產(chǎn)生的內(nèi)部未熔合開裂等缺陷，等氣瓶收口后就很難發(fā)現(xiàn)和處理了），氣瓶制造監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則（TSGR7003-2011）對此過程的監(jiān)檢工作也沒有具體的規(guī)定。

圖1是筆者在監(jiān)督檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)的氣瓶底部內(nèi)表面開裂缺陷的放大圖，圖2為成形優(yōu)良的瓶底內(nèi)表面。因?yàn)闅馄康撞亢穸葹楸诤竦膬杀兑陨?，氣瓶可能不?huì)馬上出問題；但在氣瓶以后的使用中，經(jīng)過反復(fù)的氣體充裝、運(yùn)輸顛簸和可能存在的野蠻裝卸，開口可能會(huì)不斷擴(kuò)大，并產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中，最終導(dǎo)致氣瓶泄漏、破裂甚至發(fā)生爆炸。

對此，應(yīng)先進(jìn)行瓶體收底、收口工藝評定試驗(yàn)，確定合適的工藝和對應(yīng)的參數(shù)。一旦工藝評定合格后，以后的生產(chǎn)過程中必須要嚴(yán)格按照評定合格的工藝及參數(shù)進(jìn)行。同時(shí)在瓶體收底完成后，必須逐只對瓶底內(nèi)表面進(jìn)行銑底、檢查，確保消除所有不良缺陷。

3.氣瓶熱處理與金相檢驗(yàn)方面存在的問題

氧氣瓶加工成形后一般需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。熱處理爐內(nèi)加熱區(qū)溫度場分布不均勻、加熱溫度不夠、加熱時(shí)間不夠、淬火時(shí)間不夠、回火溫度不夠、回火時(shí)間不夠等情況都會(huì)造成瓶體熱處理不良，導(dǎo)致氣瓶機(jī)械性能變差。

圖3為熱處理不良瓶體試樣的500倍金相圖（從炸裂的氧氣瓶上取得的），圖4為相同材料熱處理優(yōu)良瓶體試樣500倍金相圖。兩者對比，很明顯圖3金相組織具有板條狀和塊狀特征，晶粒也更加粗大，從而導(dǎo)致瓶體的各項(xiàng)性能都較差。

我們?nèi)粘１O(jiān)管的重點(diǎn)是查看實(shí)際生產(chǎn)過程中有沒有按照評定合格的工藝在操作；另外需要通過取樣進(jìn)行瓶體的金相檢驗(yàn)來確定瓶體熱處理后的金相組織和熱處理效果。注意取樣時(shí)最好取瓶體的凹形底部解剖部分，因?yàn)榈撞康恼{(diào)質(zhì)熱處理效果最差。

工廠有時(shí)會(huì)對有些批次的產(chǎn)品不做金相檢驗(yàn)或者做了實(shí)際結(jié)果不合格，卻將以前批次做過合格的金相圖拷貝過來黏貼在這個(gè)批次的檢驗(yàn)報(bào)告上。對此除有意識地對不同批次氣瓶試驗(yàn)報(bào)告的金相圖進(jìn)行保存、比對外，還需要不定期對金相檢驗(yàn)試樣進(jìn)行平行監(jiān)督抽查。

4.氣瓶性能試驗(yàn)方面存在的問題

氣瓶的爆破試驗(yàn)是氣瓶監(jiān)督檢驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)，監(jiān)檢員必須到現(xiàn)場隨機(jī)抽取試驗(yàn)瓶，并全程現(xiàn)場見證試驗(yàn)的進(jìn)行，記錄試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)。需要重點(diǎn)關(guān)注：爆破口是否為韌性破裂（如圖5所示），破裂后檢查瓶底內(nèi)表面是否經(jīng)過銑底，有無明顯可見缺陷（如圖6所示）。

在檢查瓶體力學(xué)性能試樣時(shí)，重點(diǎn)需檢查沖擊試樣V型缺口角度與尺寸的準(zhǔn)確性。

5.氣瓶安全附件方面存在的問題

國內(nèi)已經(jīng)發(fā)生了很多起氧氣瓶由于內(nèi)部有油脂而導(dǎo)致的爆炸事故，雖然其中大部分是充裝和使用過程中導(dǎo)入的油脂，但我們在生產(chǎn)過程中對此也必須引起高度的重視。生產(chǎn)過程中如鉆孔、車螺紋時(shí)的潤滑和去屑，機(jī)器設(shè)備的潤滑等很多場合都用到油和脂，我們必須絕對避免油脂進(jìn)入瓶體內(nèi)。安裝氧氣瓶閥時(shí)要戴潔凈無油污的手套，安裝后立即套上潔凈的塑料套。

結(jié)語

本文結(jié)合筆者多年工作實(shí)踐，整理出了氧氣瓶制造監(jiān)督檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的一些常見問題，提出了一些改進(jìn)意見和監(jiān)管措施。希望通過此文，能對氧氣瓶制造企業(yè)、特種設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)在提高產(chǎn)品質(zhì)量、保障特種設(shè)備安全上有所幫助。

參考文獻(xiàn)

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