压力容器焊接过程的质量控制措施

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摘 要：影响压力容器质量的关键因素是压力容器的焊接质量,焊接质量不合格、有瑕疵和隐患,极易影响设备的使用寿命,严重的还会引发安全事故,威胁公众的生命和财产安全.因此,化工生产中,必须对压力容器的焊接质量予以严格把关,严守质量要求.本文通过阐述影响压力容器焊接质量的各种因素,引出质量控制的相关措施,从而确保压力容器的焊接质量,促进压力容器制造业的安全、快速的发展.

关 键 词：压力容器；焊接；控制措施

引文：压力容器,英文为pressurevessel,通常指在工业生产中用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程,内部或外部能够承受气体或液体的贮存压力,或该介质的高温、高压等有毒或腐蚀性化学成分的密封容器.严苛的工作环境,要求压力容器有较高的载荷承载力和抗腐蚀力.按照全面质量控制标准,可将压力容器的制造过程分为设计、工艺、材料、焊接、热处理、检验、理化和无损检测等八个质量系统,其中焊接质量控制系统是最重要系统之一.因此作为压力容器制造过程中的重要控制环节的焊接质量就必须通过相关标准,符合相关规定,防止焊接不合格带来的一系列危害后果的发生.

日常生活中,最常见到的焊接方法包括埋弧焊、手工电弧焊、钨极氢弧焊、熔化极气体保护焊等.焊接方法很多,具体采用哪种方法要视具体情况而定.而最常用的、用的最多的焊接方法是对焊接工人身体伤害最小的埋弧焊和操作最方便灵活的手工电弧焊.在埋弧焊中,因为电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂保护膜下不断燃烧,隔离了电弧光的外露.手工电弧焊顾名思义更加依赖焊接工人的体力,使用的设备简单,使用目地是保护焊接熔池,防止和大气接触.国家对压力容器的焊接质量十分关注,做了很多立法上的规定,国家劳动部门对压力容器的焊接质量监督也是十分严格的,为此制定了一系列的监察规程.每个生产厂家都必须严格遵守按照监察规程制定的、经过所在地劳动监察部门批准的《质量保证手册》中的焊接质量控制系统的有关内容及制度.

一、影响压力容器焊接质量的各种因素及控制措施

化工压力容器的焊接质量存在诸多缺陷,有位于焊接接头的表面,用肉眼或低倍放大镜即可观察到的外部缺陷和位于焊接接头内部,需用无损探伤方法或破坏性试验才能发现的内部缺陷.要想探究压力容器焊接过程的质量控制措施,就必须在结合相应缺陷的基础上,找出影响压力容器焊接质量的各种因素,本文将这些因素大致归为以下几种.

1.1焊接材料的质量和焊接试板的制作

焊接材料和焊接试板在一定程度上都可以说成是对其质量的要求.焊接材料即我们通说的焊条,它的化学成分需要与焊体成分符合,否则,极易产生焊接裂纹、未融合等现象.焊接试板是检验产品焊缝质量的重要标准,焊接正式产品之前,先采用相同材料,相同接头形式的小块工件进行焊接,这块工件就被称为“试板”.目的是实验焊接规范,测试焊接结果,用于保证焊接正式产品的时的焊接质量.所以它的材质与工艺需要同产品的主焊缝完全保持一致,也就是质量上的统一,否则就会产生焊接尺寸不合格,角焊缝单边或下陷量过大等缺陷.

1.2焊接工艺

焊接工艺是由焊接方法确定的,不同的焊接方法决定了不同的焊接工艺的实施.焊接工艺主要根据被焊工具件的材质、型号、化学成分、焊件结构类型、焊接性能要求来确定.焊接工艺对碳钢的预热、焊条条件、坡口形式、工艺参数、热处理等作出了不同的要求.如焊接工艺参数,由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右,所以第一层焊缝焊接时,应尽量采用小电流、慢焊接速度,以减小母材的熔深,也就是我们通常说的灼伤.因此,要注重焊接工艺在不同母材上的不同操作.焊接工艺参数的验证主要是通过焊接工艺评定来实现.

1.3焊工的技术水平

人的主观能动性对事物的发展具有重要作用.压力容器的制作是由焊工来完成的,因此焊工的技术水准、实际操作能力是决定焊缝质量的重要因素.相同的工作环境、同样的设备标准因焊工的技能大小和经验富贫而使得压力容器的最佳工作性能发挥不同.如焊缝余高即焊缝高出母材的高度值过高,通常就是由一些焊工的习惯性行为导致.现实生活中,压力容器的焊接存在的诸多缺陷主要是由人机工作性能和状况、材料的选用、焊接的方法、工作环境的影响等因素引起的.而且更多时候是各种因素相互交织,导致焊接更难以把握.但是“世上无难事,只怕有心人”,只要焊工掌握强硬的技术,严格操守焊接工艺,就能够在最大程度上避免这些缺陷的出现.

二、压力容器焊接过程的质量控制措施

唯物辩证法因果关系的辩证原理要求我们要寻因究果,揭示本质,提高科学预见事物的能力.综上,我们可以总结出以下几种控制措施：

2.1加强焊接材料的质量控制,保证产品焊接试板的合格

焊接材料的材质必须符合国家规定的标准和行业指标,什么样的母材就要选择与之相适应的焊接材料.以不同强度级别钢为焊体材料的焊接,通常情况下要选用低强度等级的焊接材料,只有在极个别的特殊情形时,如点固焊或厚板的第一道焊,才选用高强度等级的焊接材料.要保证焊条的质量,须选择相应焊条型号,焊工需要严格按照《焊条质量管理规程》的规定实施操作.

产品的焊接试板作为实际焊接状态的一部分,其最终检验结论决定着施焊产品的合格与否.因此要严格检验产品的焊接接头和受压元件的力学性能和弯曲性能,检查是否满足国家规定的标准规范和行业的设计要求.要按照GB4744-2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》的标准对焊接试板进行拉伸实验、弯曲实验和冲击实验,必须保证焊接试板的焊缝力学性能试验的合格,对实验不合格的要进行相应复验,复验仍达不到要求的,焊接试板可判为不合格.

2.2加强对焊工的管理

合格的焊工要具有丰富的专业知识,必须持国家考试证书上岗就业,企业也必须聘用这样的工人进行压力容器的焊接操作.企业要根据各个步骤的难易、各道工序的工作特点,并结合焊工的技能水平,合理的安排焊工,保证焊接工作的顺利进行.同时要对在岗焊工进行定期的技能培训,使焊工形成“虚心接受任务,认真读通图纸,严格按工艺施工,时刻保持工作环境整洁,保证设备器具摆放整齐”这样一个工作流程,提高焊工的综合素质.作为焊接工人自身,必须遵守职业操守,不断提高自身素质和职业修养,修其品德,诚信工作,脚踏实地,努力钻研业务,严守操作规范,勤于思考,使理论与实践结合起来,不断更新自己的业务水平,增强工作能力.

2.3加强对焊接设备的管理

焊接设备包括焊机、焊接工艺装备和焊接辅助器具.焊接设备尤其是对精密性及储存环境要求严格的材料要严格予以妥善安置与管理,否则,处理不善,将导致焊接工作终止,贻误工期.例如,在使用液化石油气时,环境温度需控制在60摄氏度以下,气瓶要远离火源5米以上,以防止爆炸的发生.焊条使用前需要烘干,否则焊缝内部就极易出现气孔这样的缺陷.

结语

综上所述,焊接对压力容器的质量、使用寿命、安全性、生产效率和成本起着至关重要的作用.本文通过分析焊接质量的影响因素,得出压力容器焊接过程的质量控制措施,希望对压力容器焊接工业的健康发展有所帮助.