首页 >> 行业知识 >> 小型制氮机(制氮设备)监造实践与体会

  随着钢铁、石油化工和煤化工等行业的快速发
展, 工业用气的需求量大增, 2007 年我国工业气
体总产值为500 亿人民币, 且需求量仍将以每年
10 %的速度递增。如此快速的发展步伐带动了空分
设备制造业的迅猛发展, 我国空分设备制造业的产
能日益增大。在空分设备制造时期, 加强监管, 控
制产品质量, 可有效降低空分设备的运行能耗, 并
且能有效消除空分设备发生故障和事故的设备制造
因素, 为空分设备实现长周期稳定运行奠定基础。
对工程项目中的关键设备进行驻厂监造, 是当
前确保设备制造质量, 进而达到确保工程质量的常
用方法。笔者现以2 套KDN2400 (130Y) 型空分
设备中低温冷箱的监造工作为例, 简要介绍小型空
分设备冷箱的监造要点, 希望能对小型空分设备的
监造工作有所借鉴。
1  设备简介
低温冷箱内容物有主换热器、冷凝蒸发器、精
馏塔、液氮计量罐、4 套低温调节阀以及1 套封闭
的碳钢钢结构(筒壳) 和用于连接换热器、容器及
冷箱外设备的铝制管道。主换热器和冷凝蒸发器均
固定安置在钢结构内部, 调节阀嵌在冷箱壁面上。
冷箱内设备安装完成后, 在冷箱内部填充珠光砂,
以起到绝热作用。整座冷箱的总高度为1815m。主
换热器和冷凝蒸发器均为铝制板翅式换热器, 所用
铝材为5052 和5083 , 钢结构的材质为Q235B。
2  监造前期准备
211  签订监造协议
为了便于监造工作的顺利实施, 明确监造工作
的内容和监造人员的职责, 在监造实施前, 要由承
包商或业主与监造方签订操作性强的监造协议。监
造协议通常应包括以下内容:
(1) 对监造人员的能力要求, 如对标准和规范
的理解能力、监造水平, 对制造工艺和检测技术的
了解程度等, 必要时还应对计算机和外语水平作出
要求。
(2) 对监造工作范围的界定。
(3) 明确报告制度, 确定监造人员需定期发布
的报告, 如日志、周报、月报以及与制造商定期协
调讨论制造质量问题和进度情况的会议纪要等。
(4) 明确不需要监造人员涉及的工作, 如合同
变更、对制造中设计内容的审查和让步请求等。
212  熟悉供货合同和采购技术要求
供货合同和采购技术要求是监造的基础。在监
造工作开始前, 要对供货范围和采购要求非常熟
悉, 特别是材料采购、设备制造方面的特殊要求。
还要详细了解采购要求中承包商或业主指定的制
造、验收标准, 确认制造厂能够按照这些标准组织
生产。如KDN2400 (130Y) 型空分设备冷箱的采
购技术要求指出, 制造厂应按照ASME 第5 卷的
相关要求进行冷箱钢结构的磁粉探伤。但制造厂的
磁粉探伤人员并不具备按照ASME 要求进行取证
的资格, 只具备按照《承压设备无损检测》(JB/ T
4730) 标准进行磁粉探伤的相应资格, 所以制造厂
向承包商提交一份让步请求单, 希望按照JB/ T
4730 标准要求进行磁粉检测。这一要求得到了承
包商的同意。
监造人员还要对合同中可能存在的矛盾或不明
确的要求进行甄别。监造人员在翻阅KDN2400
(130Y) 型空分设备主承包商下发的阀门采购规范
时发现, 下级承包商与制造厂签订的冷箱采购技术
要求中对低温调节阀的试验要求均来自该规范, 但
规范明确指出, 这个试验要求不适用于调节阀和截
止阀, 可见采购技术要求引用有误。监造人员通报
下级承包商后, 经承包商与制造厂协商, 改用其他
标准进行阀门的验收试验。
对合同、采购技术要求中存在的重大偏差, 若
制造厂无力解决, 监造人员应向承包商或业主提
交, 由他们作出是否变更合同的决定。
3  驻厂监造
在驻厂监造过程中, 监造人员主要进行质量文
件审查、关键工序的现场见证以及与制造厂、承包
商或业主之间的沟通协调工作。
311  文件审查
31111  制造商质保体系审查
监造人员在制造厂不仅要对产品进行质量监
检, 还应对其质保体系进行必要的审查。事实上,
制造厂质保体系的完善及其有效运行才是保证设备
质量的根本。对质保体系的审查可通过查阅质保大
纲, 审查检验记录、检验程序是否齐全, 检验人员
的能力和培训情况是否符合要求, 检验人员和
QA/ QC (质量保证/ 品质控制) 部门的组织独立性
等方面来进行。不完善的质保体系必将造成产品质
量的不稳定, 最终影响合同的履行。
31112  制造质量计划审查
在设备制造之前, 制造厂应根据制造工序和相
应的检验顺序编制制造质量计划。一份完整的制造
质量计划应能反映所有重要的制造和检验工序, 这
些工序应逐一对应相应的检验程序、验收标准或执
行文件, 并有相应的版本号。监造人员在审查制造
质量计划时应注意审查文件的名称、编号及版本等
信息是否正确、完整, 文件格式是否满足使用要
求, 工艺步骤是否正确、完整, 使用的标准、文件
是否符合合同、订单要求, 见证点的设置是否合
理, 质量计划是否预留供各方签字使用的签字栏等
事项。
31113  原材料的文件审查
为从源头上控制设备制造质量, 避免使用不合
格的材料, 监造人员应注意对所有进厂原材料及外
购件进行验收, 验收主要以审查材料和外购件质证
书的形式进行。审查质证书时应注意检查证书与实
物的一致性, 如材料规格、数量、型式(是板材还
是管材) 和炉批次等, 还要注意检查验收标准是否
正确, 证书中化学成分分析的数值、机械性能试验
的数值和试验组数是否符合相应标准的要求。监造
人员曾在审查某份管材质证书时, 发现原材料生产
厂家误将板材的验收标准列在了上面。经监造人员
要求, 制造厂请生产厂家更正了这一错误。另外,
在审查某份碳钢板材的质证书时, 发现冲击试验数
量不符合标准要求。与制造厂协商后, 监造人员对
该批次材料予以拒收。
31114  评定文件审查
在冷箱制造过程中, 焊接和钎焊均要求进行工
艺评定。焊接工艺评定的目的是验证拟用于焊接结
构的焊件具有该结构所预期的使用性能, 因此, 焊
接工艺评定是保证冷箱内设备焊接质量的前提。监
造人员应注意对制造厂的工艺评定文件进行审查,
确认制造厂已进行的工艺评定满足相应标准或规范
的要求, 并能够覆盖即将进行的焊接和钎焊操作。
31115  特殊工种人员资质审查及检测仪器审查
对于从事如焊接、无损检测等特殊工序的制造
厂人员, 要确认他们的资格是否符合要求, 并与所
承担的工作相适应。在冷箱配管前, 监造人员发现
即将从事配管操作的焊工只具备管内带衬圈的焊接
资格, 但承包商不同意使用衬圈。经提出后, 制造
厂让3 名焊工重新进行了焊工考试并取得了相应资
格, 使其能胜任即将进行的配管工作。
制造厂使用的各种检测设备和仪表的性能对产
品质量有直接影响, 其检测数据是否准确, 将直接
影响到产品最终质量的真实性和可靠性。监造人员
在监督过程中应注意检查这些检测设备和仪表是否
处于正常、完好的工作状态, 确保其在检定有效
期内。
312  现场见证
监造人员在现场除了需要巡查整个生产过程
外, 还要对质量计划中列出的见证点进行现场见
证, 即监督方式应以日常巡检加见证点现场见证的
方式进行。见证点一般都是制造过程中的重要环
节, 把握这些环节的现场见证能够避免成品出现重
大缺陷, 以保证产品质量。
31211  酸洗和清洁检查
所有铝制管材、板材在装配、焊接之前, 都要
进行酸洗操作。监造人员应注意检查酸洗质量, 检
查材料表面是否还有未清除的污迹, 酸洗液是否被
冲洗干净。酸洗后, 制造厂还应注意对这些材料进
行防污染保护, 并提供清洁场地用于存放。尤其是
在换热器板束体装配时, 特别需要注意清洁防护,
受污染的板束体可能导致钎焊失败、换热器换热效
率降低等情况的发生。
31212  焊接检查
铝合金材料焊接与其他材质相比, 有其特殊性
和难控制性, 焊接操作难以掌握[1 、2 、3 ] , 常见的焊
接缺陷有气孔、根部未焊透、内凹以及焊接热裂纹
等。为防止出现焊接缺陷, 监造人员应检查焊件和
焊丝的清洁状况, 保证其施焊表面无污物和氧化
膜, 焊丝必须按规定进行清洗和烘干; 确认焊缝的
组对间隙和错边量均符合要求; 还应确认焊工严格
按照焊接工艺规程进行焊接操作, 同时应督促制造
厂检查员做好焊检记录。
31213  无损探伤检查
冷箱内的铝制压力容器和管道上的焊缝采用射
线探伤(RT) 、着色探伤( PT) 的检查方式, 均
要求具有相应资格的人员进行操作。同时着色探伤
应注意检查探伤剂的有效期、焊缝表面状态和工件
表面温度等是否符合要求, 检验灵敏度及探伤过程
是否符合检验规程的要求等。射线探伤检查主要以
审查探伤报告的形式进行, 必要时可查看胶片。
31214  气压试验见证
气压试验是检验设备制造质量的最后一道重要
工序, 此工序在质量计划中一般设为“H”点(停
工待检点) , 应特别重视。试验压力和过程应严格
按照已经批准的试验规程来进行。监造人员在试验
前应注意检查计量设备的检定有效期, 试验过程中
应督促制造厂检验员做好试验记录。设备气压试验
后紧接着还要进行气密性试验。
31215  设备、部件装配检查
这里所指的装配主要包括: 换热器板束体的装
配、冷凝蒸发器与容器的装配、下塔与主冷复合以
及所有设备进冷箱装配等。装配时应注意清洁保
护, 避免强力装配, 防止冲击。下塔与主冷复合时
应注意控制直线度。
31216  油漆检查
油漆检查主要体现在油漆开始前的喷丸效果检
查, 油漆类型的确认, 周围环境状况检查(如场
地、温度、湿度等) , 各道油漆厚度和附着力检测,
检测仪器检定有效期确认, 油漆外观质量检查和油
漆报告审查等方面。
31217  包装和发运
冷箱由于体积较大, 一般采取裸装的方式, 但
附件用板条箱进行包装运输。出厂包装运输前应对
冷箱及其附件的外观、表面质量进行检查, 确认制
造厂已采取必要的措施, 防止其在装卸和运输过程
中出现撞击, 造成破坏。另外, 还要检查装箱清单
和商标。检查确认无误后, 监造人员签发质量放行
单。
313  信息传递
为确保将设备的质量、进度动态情况及时、准
确地传达给业主, 以便业主对工程项目作出正确判
断和决定, 监造人员需依照监造协议的要求, 定期
向业主提交进度、质量状况的监造报告。监造信息
传递以文件形式为主, 对重要电话内容应记录下来
并形成文件保存, 以保证监造信息的可追溯性。
质量问题的处理是监造活动的重要内容之一,
对设备制造过程中出现的质量问题, 监造人员应适
时要求制造厂发布不符合项报告。凡涉及让步接收
或重大质量问题, 需经制造厂内部评审, 然后提交
业主批示意见。向制造厂提出的书面意见可以以监
造备忘录的形式进行, 内容以质量问题为主, 一般
不应涉及解决问题的办法。
4  结束语
随着空分设备制造业的快速发展和使用单位对
设备质量要求的提高, 为了把好产品质量关, 空分
设备监造工作显得尤为重要, 必将得到更深入的开
展。 
参考文献:
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筑, 2006 (18) : 27228.
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接及无损检测[J ] . 石油化工设备, 2003 , 32 (2) :
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温与特气, 2002 , 20 (1) : 33236.