压力容器焊接与质量控制研究

压力容器焊接与质量控制研究

王伟

博思特能源装备（天津）股份有限公司 天津市 301712

摘要：随着我国经济的高速发展，我国各行各业也呈现出良好的发展趋势。我国工业产业中经常使用到的压力容器是工业发展过程中不可或缺的重要设备，提高了工业生产的便利程度。在实际应用中，压力容器对质量有较高的需求，影响压力容器质量的因素较多，焊接质量问题是其中出现频次最多的问题之一。本文主要分析了压力容器中存在的焊接质量问题，进一步探讨分析控制压力容器焊接质量的措施。

关键词：压力容器焊接；质量控制 

引言

在工业领域，压力容器属于特种作业设备，一般是在高温、高压、腐蚀性的工作环境进行生产作业，因此，压力容器在制造环节的焊接质量直接影响这设备整体性能质量，而且焊接直接也能够对压力容器的使用寿命产生较大的影响。压力容器一旦在生产作业过程中发生事故，破坏性比较强，会对压力容器的周边环境以及操作人员的人身安全造成极大伤害，给企业也会造成重大的经济损失。

1压力容器的概念及焊接种类

压力容器是一种密闭性的容器,能够承受一定的压力。其具有非常广泛的应用范围,在军工、民用、工业、化学等很多领域和部门中都发挥着非常重要的作用,占有非常重要地位。特别是石油化工以及化学工业等领域运用最为广泛,大量数据证明,压力容器在石油化学工业中运用比例可达压力容器使用总量的50%,可见化工行业对于压力容器的运用非常广泛。在化工与石油化工等行业中,压力容器主要是用于储存、运输化学液体或者气体,还可以用于传质、传热和反应等工艺。随着我国科学技术的不断发展,焊接技术的发展水平也得到很大的提升。比较常见的电弧焊、埋弧焊等工艺也已经运用到压力容器的焊接当中,由于焊接方法的不同,气焊接工业也是不同的,所以在进行压力容器焊接时要先确定好焊接方法和种类,在进行焊接工艺参数等设置,然后才能实施压力容器的焊接。

2压力容器焊接质量缺陷

2.1外部原因引起的缺陷

我国压力容器在焊接的过程中，其焊接质量缺陷出现的很大因素是外部因素，主要集中于焊接加工的操作中。（1）焊缝尺寸。　压力容器的焊接工作并不是随意进行的，对焊接的位置和焊接的尺寸都有着严格的规定。可是在实际焊接作业的过程中却发现，很多技术人员对于焊缝尺寸的控制不到位，在焊接的过程中，相关设备的操作不规范、焊接的速度过快，这些都很容易导致焊缝的尺寸出现偏差，使焊缝周围的结构和材料也受到影响，而焊缝位置存在的预应力又会影响到压力容器整体的受力均衡。（2）焊缝裂纹。　压力容器在焊接结束之后，焊缝位置也很容易出现裂纹，这是比较常见的焊接质量问题，对压力容器质量的影响是很大的。焊缝之所以会出现裂纹，一个重要原因是焊接时对其原有结构造成了破坏。（3）焊接咬边　。在焊接操作过程中，技术人员需要使用专业的焊接设备，在焊接的位置进行严谨作业，控制好焊接位置的热量，使焊件能够熔合在一起，从而完成整个焊接流程。但是很多作业人员在该过程中对焊接的角度和温度控制并不到位，焊接的电流也可能够大，这就造成了较多咬边危害。（4）焊缝余高　。压力容器的焊接质量中也包括了焊缝的详细参数，其中包括了焊缝的余高，如果焊缝的余高过高，就会使应力在焊缝的位置集中，从而给其周围的结构造成了破坏。

2.2内部原因引起的缺陷

在压力容器的焊接工作中，一些内部原因也容易引发焊接质量缺陷，比如焊接夹渣或者焊接气孔现象。焊接夹渣指的是在焊接之前，作业人员没有对焊接的表面进行清理和平整，使得其表面存在一些锈蚀的金属和灰尘，而没有对其进行清理就进行焊接，这会使得焊缝位置存在着很多的渣滓或污染物，造成焊接质量问题。焊接气孔是焊接过程中比较常见的问题，该问题出现的主要原因是焊接口位置的金属表面存在油污或金属锈蚀、焊条烘干不达标等问题，使得其冷却速度提前，焊缝冷却不到位，进而造成气孔。

3压力容器焊接质量的控制

3.1做好焊接质量检测工作

在工业生产中，由于焊接质量对压力容器生产质量有着至关重要的影响，使得较多企业开始逐渐重视焊接工作，对焊接质量的检测控制提出了更高的要求。尤其针对其中具有质量风险的因素，需要进行相应的检测控制。工作人员在实际操作之前，需要对焊接的材料通过抽样的方法进行调查。在确保材料性能过关之后，才能进行焊接作业。在压力容器的焊接工作中，操作人员需要实时关注检测控制工作，按照焊接要求严格执行，以确保最终焊接质量。

3.2提高操作人员专业素质

压力容器的焊接过程中，对操作人员有较高的要求。因此，焊接操作人员需要拥有相应的从业资格证书。另外，在招聘操作人员的过程中，需要首先确保对方是否具有相关经验。想要进一步完善压力容器焊接质量，需要对操作人员进行定期的培训，确保操作人员可以依照焊接要求严格执行。建立健全焊接人员工作的管理制度，做好操作流程规范和实时记录填写。另外，需要关注焊接人员的价值观和人生观，确保每个操作人员都能够在压力容器的焊接工作中，保持正确向上的态度，进一步加强焊接的质量。

3.3焊接材料的选择和检验

精湛的焊接工艺远远比不上焊接材料的选择对焊接质量的影响大。焊接材料的选择要考虑综合因素，包括产品结构、焊接工艺、材料硬度等，根据不同的需要，选择不同的材料和工艺。不同强度级别的材料焊接，原则上应选择低强度的焊接材料，特殊情况下可以采用高强度的焊接材料。焊缝金属合金的选择，要使其合金含量高于母材，控制焊材中的硅、氧等微量元素，使其具有较小的回火脆性，严格控制焊材中的含碳量，使其符合国家标准，含碳量在0.1%左右，使焊缝具有合格的抗裂性。在焊接前的检验程序中，要检验材料的质量、焊缝组对的间隙、钝边的大小、坡口是否清理干净，以免产生未焊透、焊瘤、气孔等，影响压力容器的质量。焊接过程中，不要选用十字焊缝，相邻筒节间的纵缝和封头拼接焊缝与相邻的筒节间的纵缝应错开，其焊缝中间线之间的外圆弧长一般大于筒体壁厚的三倍，并不小于100mm。清理坡口边缘的水分和油污，严格按照规定保存和烘焙材料。焊条变质、锈蚀甚至剥落时，应严格控制其进入焊接过程。调整焊剂的化学成分，焊剂变质时要及时清理处理。临时吊耳和拉筋的垫板割除后留下的焊瘤要打磨至平滑，表面无裂痕。选择合理的耐热钢材料，材料也符合国家标准，尽量选择强度高的焊接材料，保证焊缝的力学性能比原材料的力学性能要高。焊接后要进行无损检测，主要包括外观检测、无损探伤、耐压和致密性检验。

结语

综上,随着社会经济的持续发展,科学信息技术水平不断提高,压力容器的焊接技术要求也在不断提高。而目前很多压力容器在焊接过程中存在很多的问题和缺陷,我们必须要先对所有问题与缺陷进行辨别和分析,并进行分类,从而才能更有针对性的实施质量控制的方法和措施,如埋弧焊技术以及堆焊技术等,不断提升压力容器的焊接质量和效率,提升压力容器运行的可靠性与安全行。

参考文献

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