压力容器焊接质量的控制

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　　摘要：压力容器在正常运行过程中，会受到高温、高压及腐蚀性化学成分的影响。所以，对焊接工艺质量提出了较高的要求，可以说，压力容器焊接是否紧密将会对其安全运行产生直接影响。文章将从压力容器焊接常见的质量存在的问题出发，就如何提高压力容器焊接质量提出相应的对策，进而保障压力容器能否实现安全运行。
　　对于压力容器而言，制造工序包括的内容很多，涉及的工作环境复杂性程度较高，对耐压力性与耐高温性提出了较高的要求。而焊接性能会对压力容器质量产生重要影响，只有确保焊接性能，就能确保压力容器稳定运行，把危险事故发生率降低至合理水平。所以，分析与研究压力容器焊接质量有着十分重要的价值与意义。
　　1 目前压力容器焊接常见的质量存在的问题分析
　　（1）压力容器的质量受其焊接工艺的影响巨大，焊接过程很大程度上直接决定了压力容器的质量和安全性能，同时对生产制造过程中的成本和生产效率都有极大的影响。就目前我国压力容器制造现状来看，压力容器因焊接造成的质量缺陷从变现上看主要有内外两种缺陷，具体上讲主要有焊接尺寸不合格、表面飞溅、咬边、气孔、裂纹、熔合度差等。
　　（2）外部缺陷一般在焊接接头的位置出现，通常肉眼就能看出来，一般表现为焊缝尺寸偏差大、焊缝截面不规整、焊缝过小或过大、表面有气孔甚至裂纹。裂纹对压力容器的影响非常大，压力容器通常承受着较大的压力、压强，同时伴随着腐蚀性气体或液体的影响，裂纹极易扩大，最后造成整体的崩溃，严重时可能造成极大的安全事件事故，影响群众是生命财产安全，造成社会经济损失。
　　（3）压力容器焊接过程中的内部缺陷主要由于人为操作和其它因素造成。气孔作为焊接过程中较为常见的焊接质量问题，造成气孔的原因很多，例如在焊接过程中，焊机熔渣中以及焊接表面有油污时，可能造成气孔，此外如果焊接过程中由于操作不当，熔池过快也会造成气孔。周围环境对焊接过程也会造成一定的影响，在潮湿的环境中，空气中的水汽或液体在熔渣中形成气泡导致焊接过程中的质量影响，严重的内部缺陷最后可能导致压力容器在高压环境下演变成裂纹，形成巨大安全隐患。
　　2 提高压力容器焊接质量的对策
　　2.1 加强焊工管理
　　焊工是直接影响焊接质量的制造者，因此，优化压力容器焊接质量，首先要从加强焊工管理开始，加强焊工管理主要从两方面着手，一方面，要对焊工的从业资格进行审查，可以说，影响焊接质量最大的因素就是焊工的技能水平，因此，必须严格按照国家相关规定对焊工进行管理，首先要进行相关的培训、考核，通过相应的考试并取得焊工合格证之后，方可实施焊接工作，严禁无证施焊等现象发生。另外要注意，焊工合格证的有效期限，过期需重新经过考试取得合格证之后，才可继续从事焊接工作。另一方面，要定期对焊工进行职业培训与考试，以实际操作为培训重点，让焊工在实际操作培训中不断提高自身的焊接技能，及时发现焊接质量问题并提出解决方案，通过科学合理的职业培训，使焊工更加具备焊接所需的技术，才能保证焊接质量。
　　2.2 强化对焊接材料的管理
　　压力容器生产制造环节中的焊接质量高低是由焊接材料决定的，只有严格的控制材料的质量，才能改善其焊接性能。因为压力容器的具体应用范围不同，对其功能、结构等要求也会有所差异，要限制选用焊接材料的要求，做好焊接材料的优化工作，从而为压力容器的质量提供保障。在进行焊机操作的过程中，首先要明确压力容器的具体性能要求，如果对承受压力范围做出了规定，就需要针对该部位，优先选取性能优越的焊接材料，确保焊接材料在强度方面达到标准规定，将焊接材料的力学检测结果同标准进行对比，做好焊接材料强度管理工作。应用于生产制造的焊接材料必须要出具由国家发布的质量认证书，确认材料符合国家行业标准，以免出现因材料不合格而引发的安全事故。
　　此外，管理焊接材料的過程中，还要站在整体的角度，从多个方面进行考虑和分析，将压力容器焊接部位的性能要求纳入选择标准中，针对可塑性、韧性、刚性、抗裂性、耐化学腐蚀性等多方面的限制，选择热卷、不锈钢或冷卷等材料，使焊接质量得到保障。
　　2.3 优化焊接工艺
　　焊接工艺的优化主要分为两部分，第一，焊接工艺的评定，焊接工艺应具有现场焊接的指导性以及施焊质量控制的跟踪性，要压力容器施焊前，需对焊接工艺进行评定，包括焊接方法、母材钢号、母材厚度、焊材保护气体、熔敷金属厚度、受压元件母材表面的堆焊及补焊、受压元件之间的焊缝、受压元件相焊的焊缝、焊缝的定位、是否需要预热、焊后热处理等各方面的焊接工艺。以确保焊接工艺满足要求。第二，焊接的质量控制，任何一个主要焊接参数的选择都会对接头的性能参数带来相当大的影响。在制定焊接工艺流程时，应对焊接所需的全部参数进行精确以及优化。焊接工艺文件还应包括焊接质量符合技术要求的焊缝所必须的全部焊接参数，比如焊接材料种类、接头形式、焊缝编号、焊缝位置等等，焊接工艺具有全面规范焊工焊接施工以及工艺装备范围的作用，从而确保焊接质量。
　　2.4 加强焊接质量检验
　　提高压力容器焊接质量，需全程全面进行优化，每个环节都应进行质量控制，才能确保压力容器的质量。虽然焊接质量检验是压力容器焊接质量控制的最后环节，但仍然不可忽视。通过科学合理的焊接质量检验，能够及时发现焊接流程中出现的问题并解决，不仅节省了材料、人力物力等，有效降低了生产成本，而且也使焊接质量得到有效的保障。压力容器焊接质量检验主要包括焊接前检验和焊接后检验。焊接前检验又包括对焊接接口材料特性、焊接间隙、焊接装配质量等方面的检验，主要检验焊接的作业流程是否符合相关规定和工艺标准。焊接后检验应根据压力容器的实际用途进行多方位、多层次、多方法的检验，主要包括压力容器外观、压力容器受压能力、压力容器是否损坏等方面的检验，一旦发现压力容器存在质量问题，应及时返修，禁止不合格的压力容器流入市场。
　　总而言之，压力容器作为一种特殊设备，其制造工艺也较为特殊，加强压力容器制造过程中的质量控制，尤其是焊接质量控制，提高作业人员的责任心和专业素养，严格按照生产规范标准进行作业，才能保证压力容器的质量，从而确保压力容器的正常运行。
　　（作者单位：沈阳东方钛业股份有限公司）
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