压力容器焊接技术在油田施工中的应用探讨

压力容器焊接技术在油田施工中的应用探讨

武宜平

山东圣威新能源有限公司山东临沂276017

摘要：在油田施工过程中，施工质量与压力容器焊接息息相关，因此，必须要对压力绒里焊接采取高度的重视。本文从压力容器焊接施工人员资质出发，对油田压力容器焊接施工中的焊接工艺、焊接方法和影响因素进行了探讨。

关键词：压力容器；焊接技术；应用探讨

1压力容器的焊接质量概述

压力容器对国民生活和工业都非常重要，它的焊接质量影响着整个产品行业的健康发展。压力容器的焊接控制易出现的问题包括：在压力容器表面出现几何缺陷，材料厚度不均，错边和角变形等等；焊接过程中由于温度过高，速度过快，原料拉伸过长等原因造成焊缝边缘留下凹陷，影响压力容器的安全运行；坡口边缘未清理干净，焊条未按规则流程烘焙，焊芯锈蚀、电弧吹偏、焊接时间过快、电弧过长等等问题，会导致气孔的出现，气孔会大大降低焊缝强度，过大的气孔会影响金属致密性，由于气孔的存在，焊缝的有效截面变小，如果焊接时未焊透或者未焊合，会导致焊缝的间断和突变，降低焊缝强度，进而导致裂纹的出现，裂纹是焊接质量缺陷中危害最大的一种，它的端部会形成尖锐缺口，应力高度集中，裂纹长期处于潮湿或腐蚀性环境下，极易扩大，破坏压力容器的性能，严重时可能造成巨大的生产安全事故，近年来的压力容器造成的事故除了操作不当，大多是由于裂纹扩张，引起了容器内部的脆性破坏。

2压力容器焊接质量的控制

2.1施工人员资质

油田施工中施工单位和进行压力容器焊接的工作人员，要取得一定的安装资质后才可以从事焊接工作，也就是说在油田施工中从事压力容器焊接的施工人员具有压力容器安装的技术是基本要求。同时，油田施工单位在进行压力容器焊接的时候还要给安装压力容器的工作配备一些能够适应工作的专业人员，专业人员中必须要具备质量技术监督部门的特种作业人员合格证，才能够从事此项工作，其中的质检人员和焊接人员更应如此。

2.2焊接要求

1）每焊接一层，都要彻底将其进行清查，在确认没有任何缺陷的情况下，再对下一条焊缝进行焊接。表面焊道的实际宽度需要比坡口的宽度单面增加3mm左右，焊缝的实际宽窄差不能小于2mm。2）受压元件当中的焊接工作，需要严格依照焊接工艺当中的艺卡规定的参数实施焊接。与受压元件进行焊接的附件，要严格参照焊接工艺当中规定的工艺参数实施焊接工作。3）在全部的焊接坡口表面和20mm的两侧范围当中，不可有生锈、氧化皮以及油污的情况产生。4）在实际焊接的过程中，要严格对焊接线的能量进行控制，使能够在评定工艺的线能量范围当中进行应用，特别要注意的是，不能大于平定线能量之上的限值。5）引弧板、引出板、产品焊接试板不可以对其进行锤击拆除。6）焊接接头以及接管、封头分焊接等，都需要应用全焊透结构，接管与壳体焊接之后，需要与壳体内部的表面保持齐平，接管当中的内侧需要将其进行打磨，使其成为圆角。

2.3焊接设备的管理

首先，对焊接设备要定期检查维护。其次，要对焊接设备上的各种仪表进行定期、及时的校验。生产实践中，以配套单丝埋弧焊焊机、带极堆焊机、自动等离子焊接机、管板自动氩弧焊机等自动化焊接设备为主，辅以低碳焊材和优质的防护措施。

3油田施工中压力容器焊接用到的焊接工艺和方法

3.1焊接前的必要准备

首先，压力容器焊接指导书需要在油田施工压力容器焊接工作之前编写，并且焊工工艺卡片的填写也要在对焊接工作进行评价后进行；其次，在对人员进行选择时，要考虑到焊接人员的自身素质和焊接工作的实际情况，要求选择好的人员制定技术措施和焊接所需方案；最后，要对施焊单位选择的焊接材料、工艺方法和第一次选择的钢的种类进行焊接工艺的评定，满足评定标准后才能够加以应用到实际的焊接工程中。这项工作的目的一方面是考察施焊单位的能力，看其焊出的焊接接头是否符合产品技术要求；另一方面，也是为了对施工单位为焊接工作制定的指导书的合理性进行进一步确认。在焊接工作开始以前就要对钢材的焊接性能做试验，以此来作为焊接工艺评定的依据。总之，最后归档的焊接工艺评定报告应当含有焊接工艺评定任务书、现场记录、评定报告和附件质量保证书、外观检测记录、无损检测报告等等。如果出现了不合格的评定状况，要及时分析、查找原因，对不合理参数进行修订，重新确定工艺、重新评定，直到满足合格要求；最后，施焊单位技术负责人要对焊接工艺评定报告进行审批，然后，才能编制焊接工艺卡。

3.2油田施工中用到的压力容器焊接工艺和方法

焊接工艺是控制压力容器焊接接头质量的关键。压力容器的质量受到焊接工艺非常大的影响，很大程度上压力容器的质量由焊接工艺直接决定，无论是生产制造的成本，还是生产制造过程中的生产效率，都会产生极大的影响。在产品施焊前，对受压元件的对接焊接接头、要求全焊透的T形接头、受压元件与承载的非受压元件之间的全焊透的T形接头、受压元件的耐腐蚀堆焊层进行焊接工艺评定并根据所要焊接的压力容器情况做好相应准备工作，检查其焊接方法、保护气体、母材钢号和厚度、熔敷金属厚度、预热、衬垫等是否准备齐全。在焊接过程中要注意焊接规范参数对接头性能的影响，注意焊接电流、电压与速度的配合，焊接时速度不宜过快，对于薄板自动焊，焊接速度要尽可能地小，焊机轨道应做到尽量平整，选择适合的电流大小，稳定运条手法，严格控制焊条角度以及电弧长度，才能得到好的焊缝性能。

3.3焊接材料的选择

一般说来，选择焊接材料的基本原则是焊缝金属的力学性能高于或等于相应的母材标准值下限，或满足图纸和技术条件的要求。在焊接材料合理的情况下，应首先考虑焊接接头的使用性能，并在焊接过程中保证其适当的制造特性。在压力容器的设计中，压力容器的图纸采用国家标准焊接材料模型，详细确定焊接接头的粘结程度、焊接位置和具体牌号，然后根据焊接模型制定具体的设计原则，实施焊接制造工艺。

3.4外部环境对焊接的影响

外部环境对焊接效果也有很大的影响。其一，在进行压力容器焊接时要保证外部环境的温度不会对焊接过程产生不好的影响，如果外部环境温度太低不符合施焊材料的允许温度，要进行预热；其二，焊接过程中风力大小的影响也不容忽视，当风力较大超过焊接允许值的时候，要采取挡风措施；其三，焊件表面潮湿度要满足焊接要求，不符合要求不能进行施焊作业。

3.5焊接工艺的评定

焊接工艺评定应根据推荐的焊接工艺进行，以验证建议焊接工艺的正确性。焊接工艺评定通过焊接试件、验证试验，结果仅对焊接接头有效，焊接工艺评定只能验证而不能产生焊接工艺，因此，焊接工艺评定不能保证产品的整体质量符合要求，更不能保证压力容器的安全可靠使用。焊接工艺评定规则只负责标准中规定的检验要求，检验评定标准的目的是保证焊接工艺的机械性能，所以在评定中不能将属于评定焊接工艺和检验标准内容附于焊接工艺之后，如果产品有其他性能要求，这就要求焊接工艺人员根据理论知识和科学实验结果来选择焊接条件和焊接工艺的适用范围，以保证钢焊接接头的其他性能符合标准，从而保证整个工程的合格。

结语

在油田压力容器焊接过程中，操作人员一定要具有相应的焊接资质，选取合适的焊接施工条件，以及相对应的压力容器焊接工艺和方法，才能保证压力容器焊接的质量和安全性能。

参考文献：

[1]郝永臣.压力容器制造过程中常见缺陷问题分析[J].现代商贸工业，2015（21）.

[2]梁俊．浅析压力容器缺陷成因及对策［J］．设备管理与维修，2014（S2）：66－67．

[3]刘治前.压力容器焊接质量控制探讨[J].科技创新与应用，2017（13）：139.

[4]张福龙.钛管道焊接工艺技术施工方法浅析[J].企业技术开发.2012（2）.