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化工设备制造过程中焊接质量控制措施探究杨维佳

发表时间：2020/9/23 来源：《基层建设》2020年第17期作者：杨维佳

[导读] 摘要：化工设备是化工机械的主要组成部分，化工设备的安全可靠性是保证生产效益和人身安全的关键。

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        摘要：化工设备是化工机械的主要组成部分，化工设备的安全可靠性是保证生产效益和人身安全的关键。焊接部位是化工设备的薄弱环节，其质量控制一直是化工设备制造过程中的重点和难点。文章分析了影响化工设备制造过程中焊接质量的主要因素并提出了相应的质量控制措施，用以提高化工设备的安全可靠性。
        关键词：化工设备；焊接质量；控制措施
        随着我国工业的快速发展，对化工设备的需求量不断增大，同时由于化工设备通常在高温、高压及腐蚀性环境等恶劣条件下运行，所以对化工设备的质量要求也更加严格。化工设备制造过程中重要部位的焊接质量一直是影响设备质量的关键，目前我国化工设备制造过程中焊接环节仍然存在诸多问题，相关企业只有采取更有效的焊接质量控制措施才能够减少制造过程中焊接部位的质量问题、提高化工设备的安全稳定性。
        1 影响化工设备焊接质量的主要因素
        焊接技术是化工设备制造过程中常用的制造方式，在焊接过程中由于选取的焊接方法、焊接参数、焊接顺序等不同，导致最终的焊接质量不同，影响焊接质量的因素有：焊缝周围温度急剧变化和焊接过程中产生的气体组分[4]。进行化工设备某部位的焊接时，焊缝周围的温度会迅速升高，待焊接完成后其周围温度又会迅速降低。焊缝周围温度的急剧变化会使焊缝处的金属膨胀和收缩，产生残余应力[4]。对于塑性较差的金属材料就会在焊缝处出现纵向或横向的裂纹，由于化工设备运行条件恶劣，这些裂纹的存在将会是影响设备稳定运行的巨大安全隐患。为了减少温度急剧变化导致的焊缝变形，必须在焊接前对材料的变形程度、变形方向进行估算，选择合适的焊接材料、提高焊接质量。在设备焊接过程中产生的气体主要有氧气、氮气、水蒸气、氢气、一氧化碳和二氧化碳等，其中氧气、氮气和氢气的存在会对设备焊接质量造成不利影响。在焊材、空气以及工件内存在的氧气最终以氧化亚铁和硅酸盐夹杂物的形式存在于焊缝中，能够降低焊缝金属硬度、强度和塑性，在焊缝处出现热脆和冷脆现象，从而降低焊缝处的抗腐蚀性。焊接高温时氮原子与焊接金属发生化学反应形成氮化物，能够降低金属塑性[4]。在焊接完成后，金属表面温度降低，焊缝金属中存在的氢原子自由扩散，在焊缝局部聚集，导致化工设备焊缝处出现冷裂纹，降低焊接接头的塑性和韧性。
        2 有效的化工设备焊接质量控制措施
        2.1 提高焊接质量控制意识，建立质量控制体系
        制造过程中的焊接质量直接决定了整个化工设备的质量高低，而化工设备的焊接环节一直是整个制造过程中的薄弱部分，因此必须提高对焊接质量控制的重视程度。首先要培养从管理人员到技术人员、基层焊接人员的焊接质量控制意识，提高各相关人员尤其是基层人员的思想觉悟和责任意识。其次在企业内部建立完善的焊接质量控制体系，实行质量终身责任制度。对各个设备的制造过程建立全程生产档案。对相关工作人员进行专业的技术培训，学习焊接质量知识，使其不仅能够提高自身作业能力、及时掌握新型焊接技术，更能充分认识焊接质量的重要性，把安全和质量放在管理的第一位[1]。对技术人员进行严格要求，安排专业人员对焊接质量进行监督管理，做到专人专职专责，从而将质量控制管理工作真正落实到位。
        2.2 选择恰当的焊接材料和优化焊接工艺
        合适的焊接材料和恰当的焊接工艺是保证化工设备焊接质量的基本前提。首先企业应当重视焊接材料的采购和储存工作，必须通过正规渠道采购焊材，对于采购的焊接材料应当通过相关专业人员的质量检测，建立质量档案[4]。

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对于采购后的焊材必须按照相关规范整齐存放，并且保持存放环境的干燥性，定期检查库存和材料质量。其次在对产品进行焊接前，要对焊材、焊剂、焊丝等焊接材料进行检验，避免焊接过程使用生锈变质和受潮的焊接材料。然后要对焊接材料的塑性、强度等主要性能进行充分分析，对于常用材料的焊接参数建立规范的使用手册[2]。对于新型焊接材料，在材料使用前要进行反复的实验检测和分析，确保所选材料的性能满足相关要求。最后在进行产品焊接前，应该根据焊接材料的性能分析，优化焊接工艺[1]。确定合适的焊接材料、焊接方法、焊接参数，尽量使用对称焊接来减少焊缝处的残余应力变形。通过从选材到工艺的严格要求，为化工设备的焊接做好准备工作，是保证化工设备焊接质量的前提。
        2.3 加强现场焊接技术管理
        加强对施工现场的技术管理是保证化工设备焊接质量的关键所在。通过进行全员技术交底，提高焊接人员的焊接能力和对焊接质量控制的重视程度。例如在对高压设备的接头位置进行焊接时，要对焊接人员进行前期培训和定期考核[4]。焊接人员需要持有合格的焊接工作证书，工作过程中认真负责，严格遵守工作纪律，在进行设备焊接前对重要的焊接环节进行确认，使用规定的焊接工艺，严格按照焊接计划进行操作。在设备焊接过程中应当设置专门的负责人，实行严格的监督制度。对于焊接过程中不规范的焊接工艺和操作行为进行及时纠正和指导，避免后续出现设备质量问题。在焊接完成后应按照标准技术文件对焊缝质量进行无损检测，一旦发现焊接缺陷，应及时分析缺陷产生原因，研讨返修方案，并组织焊接人员进行返修，在焊接返修时应当注意对同一个焊接部位最多只能返修两次[3]。此外，各企业应当建立科学规范的全过程档案，使得在出现焊接质量问题时能够及时追溯问题原因，提高焊接人员的责任意识。通过对施工档案记录问题的分析，对焊接人员就焊接过程中的主要问题和隐蔽问题进行专职培训，从而提高焊接人员技术水平，避免日后类似问题的重复发生。
        2.4 引进先进的焊接设备和检测技术
        企业应该积极引进先进的焊接设备、采用先进的焊接工艺，这样不仅能够提高焊接效率而且能够显著提高焊接质量。并且通过引进先进的质量检测技术，能够有效提高焊接质量的验收水平。产品焊接完成后，无损检测技术人员除了凭借相关工作经验就焊缝外表进行质量评估，通过相关仪器和新进技术对焊缝内部进行质量检测是更为重要的验收环节[2]。目前焊缝无损探伤大多采用 X 射线检测、超声波检测、渗透检测和磁粉检测等先进技术。相关企业只有通过加大投资引进先进的焊接设备和检测技术，甚至聘用专业的检测人员才能给为焊接质量检测工作提供更有利的支持。
        3 结语
        综上所述，化工设备作为化工机械的重要组成部分，在化工生产中发挥着重要作用。由于化工设备工作条件的特殊性，化工设备的好坏不仅关系设备的使用寿命、企业的生产效益、甚至关乎相关工作人员的生命安全。因此，在化工设备的焊接制造过程中，必须严格控制焊接质量，提高各工作人员的质量安全意识、引进先进设备、建立完善的监督制度，从而提高化工设备的焊接质量，保证设备的安全稳定运行。
        参考文献：
        [1]赵立波 . 化工设备制造中焊接质量控制分析[J]. 化工管理,2018(09):213.
        [2]杨家银 . 化工设备制造中焊接质量控制分析[J]. 科技创新与应用,2017(18):138.
        [3]叶林军 . 化工设备制造过程中焊接质量控制分析[J]. 现代制造技术与装备,2016(06):140-141.
        [4]蔡晔华.化工设备制造过程中控制焊接质量的方法探析[J].绿色环保建材,2016(02):126+117