压力容器焊接过程中的常见问题分析与防范方法

(整期优先)网络出版时间:2023-03-14
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压力容器焊接过程中的常见问题分析与防范方法

石福才

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摘要:压力容器被广泛应用于工业生产中,压力容器与普通容器不同,其承载一定压力,且完全密闭。作为气体和液体的主要装载工具,压力容器在众多行业及科研领域中都占据着十分重要的地位。其中石油化工行业应用占比可达压力容器应用的一半以上,主要用来进行换热、化学物质的反应和分离等工艺过程,以及存储、运输特殊液体或液化气体。若压力容器出现质量问题,将导致严重的经济损失,甚至出现人员伤亡情况。因此在制作压力容器时,要格外重视焊接质量,需有意识地防范焊接过程中常见的问题。本文分析了压力容器焊接过程中常见的问题,针对性地探讨了一些防范方法,给焊接工作人员提供一些帮助,进一步改善压力容器的焊接质量。

关键词:压力容器;焊接;问题;防范方法

引言

压力容器是一种密闭容器,其中含有的化学反应物质大多是气体或液体,且其内的压力高于大气压。压力容器氛围反应容器、分离容器、储运容器和换热容器等等类型,这些容器不同于常压容器,其工作所需的条件更为严苛。在制造此类容器的过程中,最重要的环节是焊接,因为这一步骤直接影响着容器的使用寿命和工作性能。

1简述压力容器的概念

压力容器通常是用来盛装液体或者气体的器具,其具备一定特殊性和密闭性,且在太多的行业之中,均有着相当广泛的使用性。于此之时,压力容器本身的制造程序很多,特别是在焊接层面,好比,埋弧焊、收呼喊、融化极气体保护焊以及钨极氩弧焊等,可具体选用那个焊接方法,需要参照实践状况选择,如此才可确保压力容器的焊接品质。除此之外,于焊接之时,还需精准的设定焊接参数值,如此才能进一步减小压力容器焊接故障问题呈现,以此确保压力容器本身的焊接品质,为其应用的安全性和稳定性提供有效前提保障。

2压力容器焊接过程中的常见问题

2.1压力容器的内部或者外部表面存在外观上的缺陷

压力容器由多个部件构成,因此,在组装时难免发生错边和角变形等现象,这是因为两个工件可能存在着厚度方面的差异,因此错边和脚变形难以避免。如果缺陷幅度较小,其造成的影响可以忽略不计,但若几何缺陷严重,则可能因过于集中的几何应力而导致容器无法安全运转。同时,在焊接的过程中,过大的电流可能导致局部温度升高过快,此时,若焊接角度出现偏差或运条速度过快,则可能导致焊件融化,若填充金属不能及时补充被融化的焊件,则会导致焊缝边缘的凹陷,甚至影响压力容器的正常运作。因此,在进行容器部件的焊接过程中,制造人员应当控制运条速度和焊接角度,并且根据实际情况调整焊接电流,避免在焊接时造成焊件融化的现象。

2.2焊接夹渣不良

夹渣是压力容器焊接过程中的常见问题,其主要表现为焊缝处有杂质残留,不仅影响美观,更加影响质量。造成焊接夹渣的原因是多方面的,一是在焊接过程中,电流参数的调节较小,金属熔池受热缓慢而且温度较低的情况下,熔池无法在液态金属凝固前有效浮于表现,其原因在于液态金属的黏性相对较大,而焊接的过程较快,凝固速度不足便会混杂在金属熔池中而形成焊渣;二是在焊接过程中必须要使用焊条进行辅助,金属焊条通常有酸性焊条和碱性焊条,不同的焊条类型对电流的要求不尽相同,如果在电流调节上不够规范合理的话,就会造成压力容器的产生夹渣;三是由于压力容器的结构特殊性,很多压力容器采取多种或是双层结构,在多层焊接时如果对焊接表面进行及时彻底的清理,助焊剂或是残余物遗留在焊缝处而形成夹渣。

3压力容器焊接过程中的常见问题的防范方法

3.1严格把控焊接材料

在进行压力容器的焊接工艺时,制造人员应当重视对焊接材料的选择,因为材料是决定焊接质量的独立影响因素,其独立于焊接技术和工艺之外。因此,在焊接工作正式开始前,应当首先对焊接材料进行遴选。能够纳入选择的焊接材料应当具有专业认证的合格证书,且符合国家对焊接材料的各项标准和要求。与此同时,在选择焊接材料时,还应当考虑待焊接压力容器本身的力学设计、工作性能和实际用途,焊接材料应当与这些因素相匹配,避免材料之间互不相容。在购买焊接材料时,应当及时检查其是否具备质量证书,且能否符合国家对此类材料的相关要求,并且在材料投入使用前,应当对其各项信息进行再次的核查。焊接材料的选择工序、保管环节和领用环节都是材料质量控制过程的重要组成部分。购入焊接材料后,应当对其进行随机抽样,再次检查其质量和使用性能,并且将检查合格的材料依据相应的管理办法办理入库手续。在入库后,应当按照材料本身的类型、批号等分类条件对其进行归类存放,以便于后期取用。在焊接工作开始前,应当以规定的温度与实践对焊条和焊剂进行烘干和保温,因为刚从烘箱中取出的焊条会因药皮的吸水性而出现表面湿润的现象,这一现象对焊条质量的影响较大。因此,焊接材料应当随用随取,若没有一次性用完所有取用的焊接材料,剩余部分应当及时入库。

3.2完善压力容器焊接质量检验内容及流程

压力容器的焊接质量检验分为几个部分,要针对这些步骤与环节对检验内容和流程进行针对性的完善,这样才能确保焊接质量。(1)焊前检验。焊前检验主要包括:焊接技术文件是否完备,参与焊接的原材料是否合格,参与焊接的设备性能及状态是否优良,焊接中需要使用到的辅助材料如焊条、助焊剂等是否符合质量要求以及工艺要求,焊接作业人员是否经过相关的培训,并且持证上岗。焊接过程检验的主要内容:①焊接设备的运行状况是否良好,无安全隐患。②焊接作业人员的操作手法是否符合质量标准,焊接过程检验是核心环节,加强这个环节的检验能够有效防止焊接缺陷的形成,同时还能起到良好的预防缺陷的效果。(2)成品检验。成品检验是焊接质量保证的最后关口,检验人员必须严格按照质量标准以及相关的检测步骤进行细致的检验,具体的问题具体对待,同时对于检验中发现的问题要落实整改,全面确保焊接质量。

3.3针对焊接气孔问题的防范方法

焊接气孔问题出现的概率较大,导致在使用中出现的安全问题较多,所以在焊接过程中要采取必要的措施进行防范。首先,要选择含硫量较低的母材,在根源上减少气孔产生,并要妥善保管焊剂和焊条,防止受潮、污染和腐蚀等情况的发生,避免其使用性能降低。焊接开始前,要对焊条和焊剂进行检查,严禁使用质量有问题的焊接部件,检查无误后对焊条进行烘干并将待焊部件和坡口边缘清理干净,防止污物和水渍残留导致气孔的产生;其次,还要调整合适的电流和电压大小、焊剂以及其他影响气孔问题的操作参数,在焊接成形良好的前提下选用较快的焊接速度,提高焊接效率;最后,在焊接过程中要针对出现的状况进行随时调整,防止因操作不当出现气孔问题。

3.4强化焊接工作者的专业涵养

当下大部分的压力容器焊接工作者缺乏专业涵养,一旦操作不当则会使得焊接缺陷呈现,该种状况经常存在。为了确保压力容器的焊接品质将其安全性,则必须要进一步培养焊接工作者的工作素养。其主要可经以下层面开展:首先,于工作者上岗以前,要对该工作者的上岗许可证件细致查看与核对,看其是不是经国家专业机关发放的证书;其次,于工作者开始上岗焊接以前,及时对其开展岗前培训工作,具体的培训内容要参照企业本身的具体状况制定。在对其培训合格以后,再让其开始进行焊接工作。

结语

在压力容器的全部制造工艺流程中,焊接工作是重要的组成部分,因此,应当对容器的焊接质量进行控制。当下,我国的压力容器焊接流程存在一系列的问题,为切实解决这些问题,应当对焊接材料和工艺进行有效的管控,并且在焊接结束后,也应当对压力容器进行进一步的质量检测,以免安全隐患的出现,此外,还应当开展针对焊接技术人员的培训工作。只有如此,才能不断提升我国压力容器的质量、规避系列安全隐患,提升焊接技术的市场竞争力,并进一步推动工业化的进程。

参考文献

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