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浅谈锅炉压力容器焊接质量控制曲振团

发表时间：2021/4/13 来源：《基层建设》2020年第32期作者：曲振团

[导读] 摘要：锅炉压力容器的制造具有一定的复杂性，对此在实际中必须要加强对相关工艺的控制，在实际中要提升其工艺技术的精准性以及合理性，加强对材料的选择以及质量的检验，进而提升其整体质量。其中锅炉压力容器焊接技术的水平直接影响着锅炉压力的整体质量，对此在实际中必须要对其进行不断的优化完善，进而提升其整体质量。

        盐城市联鑫钢铁有限公司江苏盐城 224100
        摘要：锅炉压力容器的制造具有一定的复杂性，对此在实际中必须要加强对相关工艺的控制，在实际中要提升其工艺技术的精准性以及合理性，加强对材料的选择以及质量的检验，进而提升其整体质量。其中锅炉压力容器焊接技术的水平直接影响着锅炉压力的整体质量，对此在实际中必须要对其进行不断的优化完善，进而提升其整体质量。
        关键词：锅炉、压力容器、焊接、质量控制
        一．加强锅炉压力容器焊接质量的意义
        锅炉压力容器的结构体积相对较大，其锅炉避相对较厚。在进行锅炉压力容器的制造过程中，其焊件预热以及微观组织的获得、焊缝的实际查找等相关内容都具有一定的复杂性；锅炉压力容器是承压类特种设备，其质量稍有问题就会有安全隐患，给国家和人民生命财产带来潜在的威胁，而焊接接头的质量对锅炉、压力容器的寿命和安全运行起关键作用，从某种程度上说,锅炉、压力容器的质量就是其焊接质量,而焊接接头的质量取决于焊接材料、焊接工艺、焊工管理、焊接设备、焊接检验等因素。控制这几个方面的因素,即可控制焊接质量。
        二．锅炉压力容器的焊接工艺分析
        1.焊后热处理。焊后热处理是焊接工艺中重要的环节，因为焊缝和施焊区域内的工件在短时内受到加热和冷却的作用，会对其组织和性能产生不良影响。为了消除焊接产生的残余应力，防止冷裂纹的产生，在焊接完成后，应该根据焊件大小、结构以及性能采取适宜的热处理方法，提高焊缝质量，避免锅炉压力容器在使用中发生爆炸事故，提高锅炉压力容器的安全性，延长使用寿命。
        2.不锈钢压力容器的焊接。不锈钢就是在钢中增加Cr、Ni等合金元素，使钢处于钝化状态不易发生氧化的钢材，其具有不易生锈的特点。按相组织可分为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢等。压力容器中最为常见的是奥氏体不锈钢，由于奥氏体不锈钢的膨胀系数小，热导率小，焊缝易形成粗大的柱状精组织。其粗大组织在受力时，易发生裂纹，该裂纹为热裂纹。在焊接过程中应注意以下几点：（1）由于奥氏体不锈钢热导率小线胀系数大，应尽可能选用焊接能量集中的焊接方法；（2）在焊接时，焊接电流要比焊接碳钢时更小；（3）尽量采用小的热输入进行焊接；（4）焊接前清理坡口及母材周边，减少有害物质的污染。随着技术的提高和化工行业的发展，越来越多的压力容器使用了双相不锈钢，所谓双相不锈钢，其相组织为含量相当的奥氏体组织和铁素体相组织；双相不锈钢强度高于奥氏体不锈钢，韧性高于铁素体不锈钢，且耐孔蚀、耐应力腐蚀、耐腐蚀疲劳等性能也有明显的改善。其焊接性较好不易产生热裂纹，但有可能产生氢致裂纹。在焊接时，需控制焊缝金属的奥氏体组织和铁素体组织的比例；因此，在焊接双相不锈钢时，要严格控制焊接线能量，层间温度和冷却速度。为了获得最佳的焊缝金属性能，建议最高层间温度控制在100℃。
        3.弯管内壁堆焊工艺。压力容器的内壁焊接是确保容器能够在长时间使用下保持内壁完整性与稳定性的重要技术之一。焊接人员需要通过接管内壁堆焊的方式，使用不锈钢的镀层对内部进行贴合，实现内壁的防锈隔热效果，直管焊接与弯管焊接是在压力容器的焊接过程中的两种主要焊接类型；相比于焊接工艺简单的直管焊接，弯管的焊接过程更为复杂，而传统的焊接技术对压力容器弯管内壁的焊接效果并不理想，其内壁的弯管弧度导致传统焊接过程较为拖沓，焊接人员需要在弯管切割后进行焊接，其过程常常会消耗大量的人力资源。因此，弯管内壁堆焊技术的使用是极有必要的；现阶段的弯管内壁堆焊技术已经实现了多种角度的焊接技术，包括较高角度的深度弯管焊接，通过对压力容器的弯管内壁的曲率半径和内径等指标进行测量，焊接人员能够利用弯管内壁堆焊技术构建相关的数学模型并设置相关技术参数，最终使用自动焊接仪器完成内壁的匀速环绕自动堆焊。

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        三．锅炉压力容器焊接质量控制相关措施
        1.加强焊接设备使用维护管理
        为保证焊接质量，应定期对焊接设备进行全面的检查和维护。焊机都应装配电流表、电压表，焊条烘干箱要有温度表等仪器，并定期对焊接设备的电流、电压、温度显示进行校验，确保焊接所使用的工艺参数的正确。另外每次对设备进行全面的检查、维护和校验都要做记录，并进行保存，以便备查。
        2.加强焊接材料管理
        在焊条周转或储存过程中，由于保管不善或存放时间过长，都有可能发生焊条吸潮、锈蚀及药皮脱落等缺陷，这就会影响焊条的使用性能，造成飞溅增大、产生气孔、焊接过程中药皮成块脱落甚至焊条报废等。管理不善还可能造成错发、错用，造成质量事故。焊接材料的管理目的是确保锅炉、压力容器的焊接正确、焊缝合格，应保证在整个生产过程中焊条的领用有条不紊。焊接材料的管理包括焊接材料的采购、验收、保管、烘干、发放和回收。焊接材料合格与否由焊材的订货、验收和复验来保证。焊接材料进厂后，检验人员应根据材料质量证明书、采购合同、订货技术条件及相关标准进行验收。另外，焊接材料大多都是金属材料，在保管过程中应该保证库房干燥，避免材料与空气中的水分接触产生化学反应，并且材料存放时间不能过长。
        3.做好人员培训与考试关，是提高质量的关键
        焊工培训教师的自身素质是搞好培训的关键，应聘任具有较高理论水平和高超操作技能的焊接技术人员担任理论教师，还是实际操作教师都应热心于焊工培训工作，毫不保留，言传身教。焊工培训的重点是实际操作,每位学员要消耗大量的材料，并经过科学的训练，才能成为一名合格焊工。随着市场经济的发展，重经济效益,忽视培训质量的现象时有发生，有的培训组织人员片面认为焊工是操作工，会越干越好，从而育目追求培训人数及合格率，为降低培训成本，降低了考试标准，省略了一些必做的环节，搞人人都过得去，将会给产品和工程质量带来极大的事故隐患。
        4.加强焊接过程控制
        锅炉压力容器的工序也会影响到焊接质量，焊接作业人员要确保锅炉压力容器按照焊接作业指导书，依照作业指导书要求的焊接参数进行焊接，从而提高锅炉压力容器的整体质量。在焊接作业指导书编制阶段，焊接工程师及相关工艺人员要对焊接作业指导书的正确性进行验证，并做好技术交底工作，使作业人员在焊接过程中，能够按照焊接工艺指导书进行操作，使产品缺陷控制在合理的范围内。加强锅炉压力容器焊接的工序控制，还能有效的避免违规操作，管理人员要对焊接过程中予以监督，从而确保焊接质量。
        5.加强焊接检验管理
        焊接检验是保证锅炉压力容器焊接质量的关键措施，因此，在焊接工作之前应该对焊接材料、工艺装备、设备仪表、焊接坡口、焊工资质和工艺文件进行严格的检查。在焊接过程中应该对执行技术文件情况、道间清理情况和焊接规范参数等进行严格的检查。在焊接工作完成后应该对焊工钢印标记及焊缝外观及尺寸进行严格的检查。在外观检查合格后应该对焊缝进行无损检验。为了有效的保证焊接接头的力学性能，应该严格按照《固容规》要求对焊接试板进行力学性能的实验，对存在缺陷的原因进行分析，并提出相关的返修策略。
        结语：
        综上所述，在锅炉压力容器制造过程中，焊接质量的有效管理是确保焊接质量好坏的重要前提，在实施锅炉压力容器焊接操作时，相关人员及焊工需要严格依照有关标准进行管理与作业，只有坚持标准化的管理与作业，才能确保焊接的高质量完成，从而有效防止出现安全意外。
        参考文献
        [1]孟超压力容器焊接质量控制研究[J] 装备维修技术2019(03):32
        [2]庞晴试析锅炉压力容器焊接质量控制途径[J] 化工管理2016(19) : 158
        [3]潘志新压力容器焊接质量的优化对策探究[J] 河南科技2013（3）: 77