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压力容器焊接安装中的质量节点控制陈浩文

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：陈浩文王寒祝洪波董国权

[导读] 摘要：压力容器是电站重要部件之一，长期处于高温、高压工作状态。在压力容器顾名思义是能够承受一定压力的一种密闭容器，它的用途比较广泛是石油化工、航空航天、核电等领域中必不可少的设备，压力容器的发展速度直接影响一个国家的工业化进程，在对经济发展领域中起着至关重要的作用，压力容器的安全使用也关系到整个国民经济的发展与民生安全，压力容器的运行环境都是出于各种复杂的运行环境，经常与其他设备连接配合使用，压力

        浙江内曼格机械制造有限公司浙江省 314500
        摘要：压力容器是电站重要部件之一，长期处于高温、高压工作状态。在压力容器顾名思义是能够承受一定压力的一种密闭容器，它的用途比较广泛是石油化工、航空航天、核电等领域中必不可少的设备，压力容器的发展速度直接影响一个国家的工业化进程，在对经济发展领域中起着至关重要的作用，压力容器的安全使用也关系到整个国民经济的发展与民生安全，压力容器的运行环境都是出于各种复杂的运行环境，经常与其他设备连接配合使用，压力容器在制造、安装、运行中都会因为各种原因导致容器在使用过程中产生各种缺陷，这些缺陷在压力等操作因素反复变化下使得压力容器达到使用极限最终引起压力容器产生韧性破裂、疲劳、腐蚀、蠕变等破坏，这些缺陷在很大程度上直接威胁着整个系统的安全稳定运行，因此必须防止压力容器产生缺陷。另外，压力容器在制造过程中，会涉及焊接问题，一旦压力容器焊接工艺、焊接人员操作出现问题，都会产生缺陷影响压力容器的使用，最终导致安全事故的发生。因此，针对上述压力容器缺陷情况，必须熟悉压力容器各个部位的运行情况，及时检查压力容器本体质量，还需要对压力容器常见的焊接缺陷进行识别，并且了解缺陷产生的原因，这样才能预防和控制缺陷，降低压力容器使用的安全事故，获得更好的经济效益。
        关键词：压力容器；焊接安装；质量节点控制
        引言
        随着我国社会经济的不断发展，化工产业规模在不断扩大，其中涉及各类生产系统设计安装质量要求也在逐步提升。在现代化工产业的生产系统当中，压力容器是不可或缺的重要设备，其主要承载了各类气体、液体原料或化工产品。在压力容器安装施工中，焊接工艺不可或缺，焊接工艺质量将直接影响压力容器的性能和安全性。因此，针对压力容器焊接安装工艺中质量节点控制策略的探究，十分有必要。
        1压力容器焊接工艺的基本类型
        首先是手工电弧焊接工艺。手工电弧焊工艺是一种操作比较简单的焊接工艺，尤其是针对焊接熔池采取了相应保护措施之后，更进一步提升了该焊接工艺操作灵活的优势。但是，手工电弧焊施工方式对人员专业水平的要求较高，且劳动强度较大，效率也比较低。其次是焊接工艺在压力容器焊接安装中的应用。在化工等产业当中，制造和安装压力容器时，会大量使用到焊接工艺。焊接质量将对压力容器质量直接产生影响，进而影响压力容器后续使用中的稳定性、安全性。在我国制造产业水平逐步提高的背景下，焊接工艺技术呈现多元化发展趋势。
        2压力容器焊接安装中的质量节点控制
        2.1焊接检验
        在压力容器焊接安装施工中，针对焊接工艺质量的检验环节不可或缺。当前的技术环境下，针对压力容器的焊接工艺检验，一般包括外观检测和无损检测两个部分。外观检测主要是掌握相关专业知识的人员通过肉眼直接观察或放大镜辅助观察的方式，对焊缝外观进行检查。外观检测主要是看焊缝是否存在裂纹、气孔、弧坑等，并且要检查焊缝尺寸是否符合要求。另外，高标准的焊缝外观检查对焊缝的排列整齐度、均匀性提出更高的要求，确保焊缝的美观性。无损检测主要是使用超声波或射线技术，对焊缝内部结构状态进行检测，发现内部缺陷的检测技术。

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        2.2异形薄板不锈钢压力容器制造技术
        2.2.1管束的加工
        管束严格按设计图纸工艺文件要求组装、焊接、检验，注意上集箱和下集箱有5°的夹角，利用制图软件模拟换热管长度及上、下集箱开孔方位和尺寸，按定位后实测尺寸逐件配换热管管长，去除端头余量，制管头相贯线，保证换热管伸出筒体内长度2mm。上、下集箱沿中心线割开，待换热管与上、下集箱管头焊接合格后，组焊上、下集箱半管为整管，并对整管纵焊缝按图进行无损检测合格。单独管束打压合格后再进行总装。
        2.2.2总装
        总装前先将各零部件组件内表面进行酸洗钝化，总装时遵守由下至上、由里至外组装顺序，先将底板及支座按图及工艺文件进行加工完成，然后组对壳体下侧板和底板组件，在根据图纸工艺文件要求配开管束伸出底板孔，同时修配侧板半圆孔，使管束整体垂直底板，用拉筋进行管束固定，然后依次组对上侧板、壳体天圆地方组件、盖板。焊接时多点定位防止焊接变形。然后定位焊接设备外槽钢，立板增加壳体强度。由于壳体与管束之间进行了焊接，因此总装后，每组管束必须在按图纸及工艺文件要求再进行打压试验，管束打压试验合格后，再对壳体进行打压试验。
        2.3防止不锈钢变形建议
        不锈钢件跟普通碳钢不一样，不锈钢件焊接需要专门场地，避免其他杂质及氯离子等污染，从而影响不锈钢件焊接质量，故焊接前必须对场地及焊接环境严格控制，及时清理附着在不锈钢件焊接坡口上的油污、灰尘等杂物。若不锈钢件焊接厚度较小时尽量采用氩弧焊焊接，这样可以减小焊接变形，提高焊接质量，如采用手工电弧焊，焊接时应尽量减小电流输入，快速焊，避免摆动。不锈钢焊接时严禁在不锈钢本体上引弧，防止电弧擦伤。焊接过程还应采取防焊接飞溅措施。焊接工作结束后采用不锈钢工具清理焊接过程中的熔渣和附着在焊缝两边的飞溅。如果不锈钢厚度较厚，焊接工艺应采用多层焊，多层焊时严格控制每层间的温度，及时清除污染物。焊接过程中应严格掌握预热和层间温度，一般不锈钢层间温度不宜超过60℃。不锈钢焊缝中的有害元素一般有氢，氧，氮，硫，磷等。焊缝中夹杂过多的有害元素会使的焊缝脆化，氢、硫的含量过高将会引起焊接裂纹。焊条和焊剂长时间放置在空气中会吸收空气中的水分使得焊剂和焊条受潮，在电弧高温作用下焊缝内部产生氮、氢、氧等杂质直接影响焊接接头质量。其中氮和氢会溶入金属本体，产生的氧与金属会发生氧化反应而形成金属氧化物也会影响焊缝质量。母材和焊接材料在熔合反应中还会带入硫，磷等杂质，这些杂质都会影响焊缝质量，因此，焊接过程中严格控制杂质元素非常重要。控制杂质进入焊缝的方法可以通过焊接前及时清除待焊工件坡口处的锈、水、油污，严格按照工艺规程，及时将焊条烘干，焊接完剩余焊条及时回收。焊接完后的焊接接头应按照工艺进行修磨，最终保证焊缝表面平整、光滑，焊缝不得有影响焊接质量的缺陷，焊缝与母材应圆滑过渡，焊缝高度不得低于母材。不锈钢件大多采用氩弧焊焊接，对氩弧焊机要及时清理，氩气纯正，焊接所用卡具均采用不绣钢卡具，焊缝打磨、抛光都应采用专用抛光机、抛光片。不锈钢薄板的焊接过程中大多都是有变形的，主要的根据是是否影响使用质量，区分变形量的大小。通常情况下，不锈钢焊接都会使用一些防止焊接变形的工装来保证焊接质量，从而控制焊接变形，焊接后一般都要对不锈钢件的焊缝、平面度等进行检查，总体要求是将变形量控制在尽可能小的范围内，一旦变形超过规定范围，还要进一步对不锈钢件进行整形。
        结语
        压力容器是特种设备中常用的设备，它的应用环境具有一定的特殊性，一旦出现失效事故，其后果非常严重。因此，为了保证压力容器能够在规定条件下安全稳定使用，对其常见的缺陷问题进行有效的解决非常必要，尤其是焊接方面的。只有从源头上认识压力容器焊接中存在的缺陷，才能找出缺陷产生的原因，也就有目的的选择解决问题的方法，进而保证压力容器的焊接质量，确保压力容器的安全性。
        参考文献：
        ［1］虞伟锋.压力容器焊接缺陷分析与防治措施[J].现代物业（中旬刊），2019（2）：53.
        ［2］单冬芳，石素萍，黄小俊，等.压力容器焊接常见缺陷及防治措施探讨[J].科技风，2018（24）：186．