承压类特种设备制造过程中的焊接控制建议分析

承压类特种设备制造过程中的焊接控制建议分析

马德良

河钢承钢集团河北承德067000

摘要：我国经济发展离不开工业企业的革新技术，随着我国相关政策出台的日益完善，工业革新技术与工业质量控制是推动我国工业经济发展的重要保证。我国工业基础产业包括了化工项目、能源项目以及锅炉压力容器和压力管道这些工业生产基础的代表标志。像锅炉压力容器和压力管道这些综合性指标强的项目，需要具备专业技术强，综合处理能力高，在效益与安全质量上有个较高的标准。可见，焊接质量的控制直接影响着企业未来发展命运，科学有效的控制好焊接工艺才能控制好产品质量。

关键词：压力容器；压力管道；存在问题；焊接控制

引言：特种设备通常是指那些危险系数比较高的设备，如压力容器、锅炉、压力管道以及电梯等，这些设备在日常生活中应用较广，设备不同性能与应用存在差异。在这些设备中，锅炉、压力容器以及压力管道被称之为承压类特种设备。承压类特种设备的制造工序比较复杂，焊接是必不可少的一项重要施工环节，对产品是否合格、质量是否过关产生直接影响。与此同时，焊接质量控制能够对设备的使用寿命、安全运行状态等产生直接影响，是制造过程中的重点和难点。因此，结合这一现状，在针对承压类特种设备进行制造时，要采取有针对性的措施，对其焊接质量进行科学合理的控制，为承压类特种设备的质量以及安全运行提供有效保障。

一、压力容器设计质量控制和焊接工艺环节存在的问题

1.压力容器设计质量存在的问题

压力容器应用范围较为广泛，也是我国通用的设备之一，但因受各种因素所影响，导致压力容器在设计、制作等方面存在很多问题未能正视，最终导致压力容器实用性不断下降。根据以往工作经验应对设计、技术以及焊接问题进行详细的分析解决，进而提高压力容器的使用价值。有些单位虽然具备资质，但部分人员对压力容器的实际情况、设计具体要求、检验标准不了解，如有些企业规定运用新的设计标准，而实际单位依旧沿袭旧标准，执行标准不统一导致即便设计完成也没有办法通过相应检验。

2.压力容器焊接工艺存在的问题

压力容器焊接工艺主要分为以下几个步骤：（1）底层焊通常运用氢弧焊的方式，进行以上至下的点焊，操作完成之后要对底层焊进行检查，才能保障其焊缝均匀性，在一定程度上将裂纹出现几率降至最低。（2）中层焊。在进行中层焊操作之前，需要对已经焊接完成焊接的焊缝进行检查和清理。若是有重新施焊的需求，则必须保证底层焊缝接头要同焊缝接头错开，其距离最少要保证11mm之上。中层焊对焊条进行选择时，其直径应根据材料差别和工作经验加以推断，中层焊缝宽度保持在焊条直径7~11倍最佳，运条方式最好采用直线型。（3）表层焊。进行表层焊操作，对焊条进行选择时，需要以焊缝的已焊厚度为依据，保证每根焊条的收弧位置与起弧位置必须同中层焊缝的接头保持平行，表层焊缝表面必须保持完整，才能确保压力容器圆滑性有一定的过度。（4）焊后热处理是压力容器焊接工艺必须操作的步骤，该步骤可有效对焊接的残余应力进行消除，避免出现裂纹，从而对焊接接头力学性能进行相应优化。

二、压力管道焊接常见的质量缺陷问题

压力管道焊接中在各种因素影响下出现焊接质量缺陷问题，焊接缺陷有内部缺陷与外部缺陷两种，一般情况下有焊接裂纹、夹渣、质量不达标等。接下来主要阐述其中常见的焊接问题。

1.焊接夹渣问题

压力管道焊接中最常见的问题就是夹渣，通常夹渣也大致分为非金属夹渣与金属夹渣，夹渣的形式较多，有锁链状、条纹状及斑点状，夹渣形成的原因大多在于焊接人员没有做好相应的清理或焊接技术不达标。

2.未焊透与未熔合

未焊透与未熔合问题同样是焊接环节容易出现的问题，这两个问题直接影响着管道安装质量，一般情况下，未焊透问题多是由于焊接人员技术不达标或不规范造成的。未熔合原因较为复杂，但大体上因为焊接过程中焊接缝标准超出规定范围或管道口形状不规范，进而造成管道焊接表面未完全熔合。

3.焊接空隙问题

孔隙问题的产生原因是熔融金属的冷却速度较快，其中的气体还未逃出便被焊缝封在其中。与此同时，孔隙的产生与电弧不够长、焊接人员技术水平不达标、焊条不够干燥等。

4.焊接裂缝问题

压力管道焊接中裂缝问题相对常见，高温焊接过程中，焊材与木材中的原子融合不充分，出现一定的破坏力，造成裂缝表面形成裂缝纹路，情况严重时就会在焊缝表面形成裂缝。

三、压力容器焊接控制建议

在实际操作过程中，针对承压类设备制造时，为了保证焊接质量，在焊接材料的选择以及应用上也要采取有效措施对其进行质量控制。而应用在承压类特种设备焊接中的焊接材料可以分为几个部分，其中包括焊条、焊丝、钢带、焊剂等。（1）焊前检验事项主要从焊接材料、母料等是否合格；仪表、焊接设备以及工艺装备是否完整；接头、焊接坡口等装配和清理是否符合焊接质量标准；焊工的技术是否合格；焊接工艺条件满足焊接需求。（2）对焊中事项进行检验主要包括，焊接操作是否安装规定进行，并且对于工艺以及材料稳定性、接头性能等方面进行考核；查看焊接参数是否满足工程要求；对于图样、工艺等技术类文件是否按规定执行；对焊接质量方面进行检验，在焊接材料使用前，应对焊接材料进行检验与分析，各项指标符合标准，才可以应用到焊接作业中。例如，层间道间、焊缝清跟、接头连接以及熔合是否满足质量要求。（3）焊接检测主要是施焊后，焊接人员对焊接工作完成自检，检车合格后对其采取焊工钢印标识；当焊工完成自检后，需要相关检验人员再次进行检验，以确保焊接质量与外观的合格性。

四、压力管道焊接控制措施

焊接环境与温度对焊接成果同样产生影响，我国对焊接环境有着明确的规定和标准，只有满足各项标准，才能确保焊接质量控制在有效范围内。要依据以往经验采取相应措施，与此同时，环境的相对湿度要控制在90%以下，除焊接前要求预热外，焊件的温度冬天高些，夏天低些，温度大约在5-8千度。管道焊接前需要清理焊接部位的杂质或油污，将焊接部位加工成坡形。为确保焊接质量，整个焊接过程应该严格控制焊接参数，按照指标进行操作。当焊接完成后需要对焊接部位进行打磨处理，打磨光滑后利用检测设备检测其质量是否存在问题，如发现质量问题应第一时间进行处理解决。压力管道焊接工作完成后，焊接工人应进行全面、详细地质量检查，检查内容涉及无损检测、耐压试验、焊缝表面质量检测等等。具体而言，焊接工人需评定是否存在夹渣、裂纹、气孔等焊接缺陷，检查焊缝余高和咬边是否达到质量要求，还需对压力管道的焊口位置进行无损检测，发现质量问题后返工处理。处理完毕后进行二次检验，直到检测合格符合使用标准后才能投入使用。由于压力管道的特殊性，压力管道焊接中需要做好相应的防水防腐处理，通常情况下防水处理主要针对管道连接处，用油麻与腻子等物品填充连接处的缝隙。而对那些需要贯穿防火区域的管道，连接处的缝隙应该采用防火材料封堵的方式，可以利用钢管加强保护。清理干净管道之间的杂物就是防腐的第一步，接着对管道进行密封处理，再者利用防腐材料包裹管道，最终实现防腐并提高管道使用寿命的目的。

结语：承压类特种设备焊接控制的综合性强，在硬件设施上焊接材料的选用、焊接技术的要求以及焊接环境的要求都应严格控制在有效范围内，后期焊接检验人员的检测技术更是焊接质量的保障。

参考文献：

[1]罗大忠.浅析压力容器焊接生产中的质量控制[J].华东科技：学术版，2014（1）：407.

[2]袁淑娟.概论关于压力管道焊接质量的控制技术[J].黑龙江科技信息.2012（25）.

[3]贾猛.压力管道焊接技术与质量控制探析.[J].江西建材.2013（1）.