壓寶計劃: 如何降低壓力容器/桶槽可能遇到的使用風險?

風險在哪?

壓力容器是屬於危險性設備,桶槽儲存著內容物為了避免它與外界大氣接觸,所以要維持密閉。以物理的熱漲冷縮的原理,所以槽內在沒有內容物交換時仍然會因為桶壁的熱交換造成內部壓力的變化。桶槽放在建築物受風吹雨打,要考量防銹處理是否達到客戶要求,也考驗地震來時支撐座是否可以持續支持。吊裝時考驗吊車工班的能力,也要視作業時的外在因素,如風速、吊升距離及安裝的地台狀態。吊耳要依吊裝的角度去考量其尺寸及位置。管嘴的規格也要注意,要避免發生如美國慣用標準尺寸的凸緣無法與歐洲使用的公制尺寸的凸緣無法對接的狀況。在細部要注意焊道品質,諸如焊接材料、焊冠高度和非破壞檢查的項目等等。再來要注意壓力容器使用的狀況,例如使用者把移動式容器當成固定式容器使用?容器在製程使用上是否要保溫或保冷,壓力洩壓作用在製程的哪一段?總之一切的考量都要以桶槽的安全使用為重點。

信任感

以上是從業以來遇到的壓力容器/桶槽要設計要注意的風險評估。以往製造廠只需要拿著客戶提供的圖面採購施工就可以驗收,很單純也很直接。然而以工程公司內部的基末要求,由於工程公司是統包無法接受風險承擔,所以一切採購的部件都必需達要合約中敘述的標準。所以製造廠進而要取得設備的認證,如 CNS 9788 或是 ASME Sec.VIII Div.1 等法規認證。工程公司的採購合約是否能與其提供的圖紙中的標準不一定一致,所以常會發生「為什麼以前可以,現在不行?」這些對話。我們在作這一類壓力容器設計時,常要注意太多的變數。如果沒有紙本註記,常會發生討論的內容與實際執行的狀況不同。傳統產業沒有這類的習慣,總以為口中答應的決策就是確認了,沒有考慮雙方認知的差距。整個製造工程跨越四五個月,加上後續的驗收程序,會發生其最初採購的製品規格與最後驗收的規格不同。其中產生的成本差異由誰哪方吸收常會造成爭議。如何取得雙方的共識在工程開始前應該進行細節的評估。

認證過程中,專業要維持住。因為公司外部人員僅能提供對於法規的意見,但是公司內部的實際狀況只有自己知道。要靠外人管理自己的公司,如果沒有細部的規範會造成污煙瘴氣。

專業分工

壓力容器設計分工,以往製圖人員要負擔機械設計製圖及加工製圖。機械設計製圖包含計算書及計算用的圖面,其說明零件設計參數及相關說明。而加工製圖屬於製造下料時所需的尺寸圖面。現在的設計文件要求越來越專業,要符合客戶的採購合約內容,會增加許多比較冷門的知識。如風力及地震力計算,頻率分析和有限元素分析等。又或是立體圖的繪製,或是特殊加工的圖面等。

曾經有公司遇到客戶的質疑,為什麼無法證明自己製造的部件是否合格?動用了認證人員的人脈想請別的公司設計人員來設計,又不太想負擔其成本,一拖又是三個月過去;一直到要出貨前才找到我們來提供設計服務。其事後認證公司的主管有來問是否可以和他們合作等等內容,有空再娓娓道矣。

另外的風險

每次認證會議時都會問一句話,基於法規的解說有沒有問題?與會人員也都回一句,不知道怎麼問問題?其實以 ASME 壓力容器認證活動會有一份品質手冊來管理壓力容器從接案、設計、採購、製造和品管及至於材料管理都有依其製造廠量身製作的管理文件。而往往只有一小部份人員了解這一份管理文件;例如公司的文管小姐。

這裡提到的風險是如果公司文管離職,其壓力容器生產製造流程可能就會中斷,或是由第三方認證人員主導。而這部份沒有管理規範就會造成公司施行認證活動的人員不知該聽誰的,造成混亂。除非在管理文件上規範或是聘請對方為公司主管。

如何降低風險

  1. 壓力容器/桶槽依照各公司製訂的品質手冊施作。
  2. 加強訓練及培養人員專業職能,減少外包及外部人員的成本,包括時間及費用的成本。
  3. 有些問題不是放在一邊就會得到解答;適時詢求專業人員的意見可以得到完善的解決。如果需要外包設計服務,我們以《壓力容器使用者設計需求表》為基準,確認桶槽設計需求提供正確又快速的服務。

所謂觸類旁通,依各家公司品質手冊對於的設計文件的要求,圖面和強度計算書是少不了的,我們工作室會幫忙製作《壓力容器使用者設計需求表》供製造廠及其客戶確認,還有幫採購準備材料採購需知及規格表。有時還會幫品管設計量具,例如焊道開槽的角度及深度規或是端板幾何尺寸量測樣板。

 

壓力容器使用者設計需求表

ASME 工廠認證用空氣桶前視圖

各申機械設計工作室; Each Application Mechanical Design Studio 

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壓力容器設計 各申機械設計工作室

 

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