刍议压力容器焊接工艺的质量控制

【摘 要】近几年,压力容器在工业方面的发展不断加大,压力容器的体积容量、用途、材质等也普遍受到关注.压力容器在石油、化工、军事、医药、航天等行业中的的应用也越来越多.可见压力容器制造、安装的各个环节都要严格把关,因为他关系着我国的基础命脉企业的发展.所以在进行压力容器焊接是要特别注意他的质量控制和安全管理,保证压力管道进行焊接过程中的施工工艺质量.

【关 键 词】压力容器；焊接工艺；质量控制

压力容器是一种承压力特殊设备,它的制造需要有严格的质量监控,在焊接过程中稍有问题就会出现安全隐患,严重威胁国家和人民的人身和财产安全.就目前而言,压力容器在制造过程中仍然有很多的质量问题,事故时有发生.发生事故的主要原因就是制作过程中的组装、焊接工艺质量不过关所造成的,尤其是焊接裂纹,是发生事故的主要原因.本文主要从焊接工艺出发,探讨压力容器在制造过程中的质量控制.

一、焊接工艺控制

(一)焊接工艺分析

压力容器的焊接关键是接头的焊接,良好的焊接工艺对焊接接头有着重要的作用.现在社会上大部分用4708-2000《焊接工艺评定》作为焊接工艺编制依据.压力容器的管板和换热板的工艺评定一般按照GB151-1991《管壳式换热器》附录B作为评定标准.下面我们对焊接工艺评定过程中的主要问题做简要分析：

1.压力容器返修时,特别是返修后需要局部热处理的部分,缺少与之相对性的工艺评定.

2.制造厂第一次使用进口钢材时没有进行焊接工艺评定.

3.有时候需要重新评定焊接工艺,但是实际工作中并没有这么做.

4.压力容器焊后热处理类型改变之后,其焊接工艺需要重新评定,而在实际工作中,很少做到.

(二)焊接工艺参数分析

1.压力容器焊接工艺有很多方式方法,主要的焊接方法有：氩孤焊、气焊、电焊以及自动焊等等,在焊接过程中,根据压力容器的不同特点和焊接方式的适用范围,选择合适的焊接方式进行焊接.

2.在压力容器焊接时,气焊一般应用于安装时管道的焊接；自动焊和气体保护焊主要应用于焊接主体焊缝；电弧焊的应用范围很广,几乎应用于所有的焊接结构.

3.焊接规范参数对接头性能有很大的影响作用,对于一些强度比较高的钢、不容易生锈的钢和低温钢,都需采用下小线能量焊接；而对于冷却速度快,容易产生裂纹的易碎火钢在采用小线能量焊接时,要注意焊前预热.控制好层间温度和焊后缓冷等工艺措施,以防冷裂纹的产生.

(三)焊接工艺管理分析

压力容器在焊接前,首先要有一个完整的焊接计划,焊接人员可以结合压力容器设计图样的结构特点、技术条件,来编制一套焊接工艺方案.方案内容包括：焊接材料的选择、焊接方法的选择、焊接参数检测、坡口形式等内容.另外在压力容器焊接工艺编制时首先确定有无相应覆盖的焊接工艺评定和受压部焊缝焊接的焊工是否有焊接资格证.重要设备的焊接前,需要由焊接工艺人员到车间进行焊接工艺技术交底.

二、焊接材料控制分析

(一)选择合适的焊接材料

焊接材料的选用需要按照焊接材料的力学性能与木材规定性能之间的关系进行科学、合理的选择.这个原则就是,按照金属的力学性能及焊接材料的性能不能低于母材规定的性能.比如,在压力容器焊接时点固焊和厚板的第一道焊接任务要求较高,所以,在焊接时要选择强度比较高的焊接材料.焊接材料的选择不仅要考虑材料的性能,还需要考虑材料的结构、工艺刚度等特点.比如利用冷冲压卷式焊接时,焊接接头要有一定的可塑性；不锈钢材料焊接时,焊缝要有与母体一样的耐腐蚀性,在选择时最好选用合金成分比较高的焊材.

(二)焊接材料的管理

在进行焊接材料的采购时,应注焊接材料是否符合国家及行业相关标准.制造单位要对焊接材料进行严格的检查与控制,主要从材料的验收、复查、入库、保管、应用、回收等方面进行控制.另外制造厂在采购焊接材料时最好选用一个固定的生产厂家,因为就算是同一型号的焊条,生产厂家不同,性能也可能不同.焊材生产厂家必须持有质量保障书,证明其生产的焊材符合国家质量标准.焊材写回后要做好复验工作,保证入库材料的质量.

焊接材料入库后,负责入库管理的人员要按照材料的不同类别、型号等进行分门别类存放,同时要特别注意焊接材料的存放环境要符合国家相关规定的要求.焊接负责人要有一定的焊接材料管理相关的基本知识和管理注意事项,做好焊接物的保养工作,并定期对焊接物进行检查,并且把检查结果记录下来.在检查过程中一旦发现问题,要及时向上级领导汇报,以防焊接材料超期,引起焊接质量问题.焊接材料的领用原则是：“先入库,先出库”,同时要做好出库量的控制,根据领料单,经库管员核实后方可出库.

三、焊接检验控制

(一)对焊接人员的控制

压力容器在焊接前,首先检查焊工的的资格证书,焊工必须有相关单位发放的资格证书方可施焊.另外,在工作过程中制造厂必须经常检查焊工持证上岗情况.焊工在焊接时必须严格按照焊接工艺进行焊接；焊接工作完成后,有关人员需要在焊接好的容器上打上施焊焊工的钢印,并作好记录.最后还应特别注意焊接坡口、接头装备和清洁工作等,以便确保焊缝的性能.另外,经常组织焊工进行技术培训,并加强考核,丰富焊工的理论知识,提高其专业技术和实际操作能力,建立焊工质量档案,严格实施奖罚制度,提高焊工的工作积极性.

(二)施焊过程中的检验

在压力容器焊接过程中,主要做好焊接工艺、技术标准、图样规定的方面的执行情况、图样规定等方面的控制,还有产品试板及焊接的外观质量检验等.严格检查焊接外观,有利于分析和风险焊接的内部问题,所以焊工必须了解外观检查的要求和表变缺陷所产生的原因及解决措施,从而认真操作,提高焊接的质量.另外在焊接过程中还有一个重要检验因素--产品焊接试板,它是对产品焊接的主要材料、焊接工艺、焊工技能的综合检测.所以,要求产品试板与主体焊缝在材料、工艺上的一致,并由施焊该焊缝的焊工施焊,防止交接工作时产生误差,影响焊接质量.（三）焊接完成后的检验控制

压力容器的焊接完成以后,需要对焊接质量检验进行最后一步的检测.但是需要注意的是,不是所有的焊接材料都适用这种规律,比如具有裂纹倾向的强度比较高的钢进行焊后复查时,时间把握在大约1天以后.检验的主要方式是：无损检测和耐压试验两种方式.所谓无损检测,顾名思义就是在不损坏焊件的情况下,利用科学的方法,结合先进的讲技术及设备,对试件的的各个部分进行的检测.利用无损检测的方式进行检测时要注意设计要求的特殊部位,焊接时如果焊缝焊接不到位,首先需要焊材焊缝的两端的长度进行检查,复修.如果检测后仍有焊缝处仍然不合格,那么就需要对此焊接接头进行全面的检测.耐压试验检测包括气压试验和水压试验两种方式,耐压试验主要检测焊材受压部件的强度和焊缝的致密性,耐压试验检测一般在所有工作都做好之后进行的检验.耐压试验检测也有一个统一的标准,在检测时需要严格按照这个标准进行检测.这个标准就是需要按照按《容规》和GB150-1998.

四、结语

压力容器在生产制造过程中需要对人员、材料、工艺设备等各个方面的管理做好控制,这里提高焊接人员的专业技能水平,材料使用与管理,工艺检测过程中的注意事项,特别注意对压力容器焊缝的检测.是压力容器的焊接质量达到行业标准,保证压力容器产品的安全.