李梦然
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摘要:焊接质量控制措施在很大程度上决定了焊接质量。在压力容器的生产过程中,焊接质量的好坏直接影响到产品的运行安全和财产人身生命安全——因此,在压力容器的制造过程中,焊接要求非常高,焊接质量控制对于工程建设的质量控制具有重要意义。
关键词:焊接质量;压力特性;分析
前言:压力容器是化工行业(CDS)的重要工具,一般在高温高压条件下运行。压力(容器)管的质量在一定程度上取决于焊接质量。根据国际TQM准则的要求,压力容器的结构、工艺、生产过程、焊接、建筑材料、化学物理、散热、检测、焊接质量检测等都有极其严格的规定和要求——焊接质量控制体系是质量控制体系中最重要的方法[1]。因此,压力容器被政府列为特种设备,并制定了专门的安全检测系统(SCS),以确保压力容器的安全运行。
一、常见焊接错误的原因及分析压力容器
常见的焊接错误是在焊接过程中不符合焊接接头设计要求或工艺文件的特征,也称为焊接元件。焊接过程中有很多因素是人工无法控制的,焊接缺陷也无法完全避免。后部钢材缺陷根据结构情况可分为内部焊缝缺陷和外部焊缝缺陷。内部问题包括污泥插入、渗透、内部孔洞和内部裂缝。外部缺陷包括设计不合规的要求、捷径、焊缝孔(包括弓形孔)、坠落、地板孔、热、顶部裂缝等。
1.1压力容器外部焊接常见错误
焊接工艺的参数(C)包括选择不当、过热温度(T)、操作不当、过热速度(S)、金属化学结构和金属基部以及焊脚区域下的沟槽(或根部)安装不当等都会造成金属开裂(MSD)这种外部焊接错误。MSD是非常粗糙的外部焊接常见错误特征,在焊缝及周围区域有裂纹,具有很高的安全风险。一般来说,焊缝中不允许有尖尖和大鳞片类型的MSD——这两种MSD类型情况的出现通常是因为焊接材料或工作面的金属含量非常高、焊道很短(尤其是角焊缝和低板)、钢材过热和硬化和不合理的焊接工艺是导致开裂的主要原因。
1.2压力容器内部焊接常见错误
电孔是在焊接过程中被熔池中的金属产生并吸收的间隙,并及时与熔池分离并留在焊缝中。产生孔隙的原因有很多——主要症状原因所在是未按温度(T)规定干燥;冷却速度(S)很快,钢皮强度(S1)很低,气体(A)不易逸出;焊接处不干净或不防水(W);焊接区域没有得到很好的保护(P)。
未熔透和不熔合(WNP)通常发生在焊缝坡口区的中间。未熔合也是焊接过程中的主要错误。不熔合是指在熔焊过程中金属和母材的熔化不良。如果加热,在焊接过程中,母材不会熔化,焊缝金属不会穿透元件的根部。
渣焊(PSD)是指焊道之间或焊缝与坡口侧壁之间残留有色金属的焊锥。对于PSD现象,一般是因为除低压容器中使用的少数非金属材料外,大部分采用金属材料,其中大部分采用金属(尤其是碳钢和合金钢),而这两种材料的选用非常容易造成PSD。此外还有一些原因,主要在错误的过程中产生,主要是焊接每一层焊缝时焊缝边缘没有清理干净——这些错误过程操作包括焊接速度(S)过快,极小电流(E)焊接,如凹槽施工和操作不当等等。
二、加强压力容器焊接质量控制的应用有效措施
2.1焊接结构的设计
在设计时,确定压力容器的应用要求,组合结构和完整组成,转换率,加工难度,尺寸,焊接设备的使用以及压力容器的其他部件详细情况是非常有必要的。设计者还应对压力容器的特殊操作条件进行具体说明,以便工作人员在下道工序中检查清除指令。设计人员必须针对工艺的设计、流程和线材指向焊条。
同时,该工艺的设计者还应对焊缝形状进行具体描述,并在设计图上记录产品几何形状的详细尺寸。
2.2焊接过程的效率
压力容器公司必须使用具有国家认可证书的焊工,最好有精通基础知识测试和焊接性能的高焊工,熟悉焊接质量管理体系基础知识、工艺参数、顺序、测试焊接操作方法及其对焊接质量的影响,规章制度、工艺培训、焊接工艺资质、焊工管理规则等。并对每种工艺对焊工进行分类。此外,焊接效率是压力容器产品安全可靠的关键因素,应考虑焊工的表现水平和对焊工资格的具体控制——焊工的状况决定了焊工的工作能力。因此,应给焊工一定的时间进行技术培训,以提高焊接工人的综合素质。
压力容器的主要部件在制造、安装、调整或焊接更换之前,应编制焊接手册(提交完整的焊接资质报告,符合国家标准要求的,并按照报告和图纸的要求组织焊接工艺手册),并进行焊接工艺。在焊接过程中,还必须对焊接过程进行测试和控制。焊接零件时,没有构建规则就无法进行PPS,即实体对齐。焊工负责工艺试验过程中的质量保证,使每道工序均符合工艺要求。金属的焊接和铺设质量必须在焊接前满足工艺文件的要求。焊缝的位置决定了金属的性能水平。因此,我们也必须关注焊接金属的性能水平。
2.3焊接建筑构件的性能选择
关于焊接材料的选择,安装不同的金属时,应考虑其连接和对比度。焊接同种金属时,焊接材料的成分应尽可能接近母材的结构。通常,结合强度不应小于焊接金属的最小强度[2]。仪器必须由生产质量保证的制造商制造,所有焊接材料的质量必须符合国家标准。
焊接结构必须满足工作的操作要求,第一选择是焊接性能良好的实用选择——例如等效合金钢焊接性能好,含碳量小于0.47%,低碳钢含碳量小于0.215%,塑性和耐久性好,施工时应尽量选用。
2.4焊后热处理
专注于焊接工艺,以及焊缝的热处理。在一些具有特殊性能或结构的压力容器中,热管必须在加热前后进行热处理。焊接热处理是指焊接区完成后对焊接区或工作区的热处理。最常见的热处理类型有:低热释放、插入、固溶、刺激、熄灭、热处理等。
2.5焊接质量检测
在焊接过程中,焊接过程中出现的缺陷是完全无法避免的。为了控制焊接质量,焊接测试过程非常重要。这包括原材料检验(MTC)、每道工序的质量检验(GMC)和一般设备检验(TTC)。
工艺质量检测是生产过程中的一个重要环节,主要是定量、几何和材料检测。焊点测试包括从设计施工到产品生产的整个过程中使用的材料、工具、设备、工艺和成品质量的测试。
分为焊前试验(HMC)、焊接工艺试验(HNC)和成品试验(HAC)三部分。
A.焊接前检查(HMC)。评估焊前测试(图纸、工艺规范)、焊接质量保证(电极、焊条)和焊具组装、复合边缘质量、焊具精度等技术文件的稳定性。B.焊接中检测过程(HNC)。它主要检查焊接过程的细节,焊缝尺寸测试,施工设备的适当条件和质量。C.焊接完成后产品检测(HAC)。焊接后完成的产品测试对于最终焊接质量和焊接质量测试至关重要。在焊接后的成品测试中,常用的方法有两种:一种视觉方法测试(ETT)。非机械检测是体格检查的主要方法。第二,是根据物体的外观判断(GHD)。主要原因是焊缝畸形和焊缝尺寸偏差。它通常以量尺、眼睛、标准模型BHM、放大镜等形式提供。除了测量尺寸外,设备的一般质量测试通常只包括压力测试和泄漏测试。
三、结语
焊接质量直接影响产品结构的安全性。本文从焊管的焊接工艺入手,分析压力容器焊接工艺、焊接材料等方面的焊接,以保证焊接质量,减少和避免焊接缺陷,从而保证产品安全。
参考文献
[1]唐强,喻美军,张伟等.压力容器焊接常见缺陷原因产生及措施预防[J].视界科技,2021(05):159-160.
[2]吴思清.容器压力焊接有效新技术及其应用[J].企业与科技,2020
(24):123-124.