裴君海
新疆吉木乃广汇液化天然气发展有限责任公司
摘要:在化工企业中,经常一些管道设备以及压力容器等,这些装置几乎全部都应用到焊接技术。从这里也可以看出,实际焊接技术水平与整个设备装置运行质量存在直接关系。在高温高压状态下,如果焊接技术在使用时存在问题,很容易为工业生产过程以及工作人员带来伤害。因此,相关管理者应深入了解装置自身可能出现的安全隐患,提前制定解决措施,为企业健康发展创造有利条件。
关键词:化工设备;制造过程;焊接质量
1影响化工设备制造过程焊接质量的因素
1.1焊接产生的气体
在化工设备制造过程中,受焊接工艺、焊接方法、焊接材料的影响,焊接会产生不同气体,主要有N2、O2、H2、H2O、CO、CO2,对焊接质量会产生不利影响的气体主要为N2、O2、H2,如工件、空气、焊条内存在H2,金属表面温度在焊接结束后下降会导致部分焊缝金属中的氢原子自由扩散,进而聚集在焊缝或熔合线局部,冷裂纹会因此出现,焊接接头的塑性和韧性也会随之降低。氧气在焊缝中主要为氧化亚铁和硅酸盐夹杂物等形式,其会导致焊缝金属的强度、硬度、塑性降低,焊缝的冷脆和热脆也更容易出现,同时会影响抗腐蚀性能。焊接金属在高温下会与氮原子发生反应形成氮化物,金属硬度会因此增加,塑性会随之降低。
1.2焊缝周围温度变化
通过对化工设备制造过程中的焊接进行分析,发现焊缝周围存在温度快速升高和降低的现象,在这种影响下,焊缝周围的金属会收缩,并产生残余应力。由于焊缝处的残余应力,金属将横向或纵向收缩,导致两种金属接头处出现裂纹。为了控制快速冷却引起的焊缝变形,在焊接前必须有针对性地估计周围的变形程度,同时还需要估计变形方向,以便更好地保证焊接质量。
2化工设备制造过程焊接质量控制方法
2.1焊接材料管理
在不同焊接工程任务执行上,由于应用的焊接设备不同,所涉及到的技术和实际施工要求同样存在较大差异性。需要注意的是,那些相同材质的装置设备,所消耗的焊接材料种类很可能存在差异性。对于不同材料的应用,往往会呈现出不同的使用效果,相关工作人员应对其进行有效区分。与此同时,在焊接材料保存上,应该以干燥的仓库为主,根据实际要求对其进行摆放,如材质、规格情况等等,避免出现混乱情况,还要做好存放温度的有效控制,尤其是在焊条保管上,决不能出现任何问题。
2.2准备焊接工件与设备
为有效控制化工设备制造过程的焊接质量,必须做好焊接工件与设备的准备工作,焊接工件的准备需首先完成组队工作,按照技术难度进行组队,并随之针对性安排工作计划,焊接方案需结合设备实际针对性设计,工艺评定也需要严格开展。在完成方案核查后,需保证焊接工作严格遵循计划开展,工作人员的从业资格与专业技术水平也要得到保障;焊接设备的准备需以确定的工作计划为依据,不同设备在参数等方面存在的差异需得到重视,以此优选焊接设备,同时,基于焊接要求针对性选择焊接材料和电源类型,焊接质量即可得到有效保障。
2.3焊接时的程序管理
在化工装置的实际安装、维护和焊接操作过程中,相关人员应确保严格按照正确的工艺进行。首先,经理应检查焊接过程中使用的焊接设备、焊接材料型号和焊接方法是否符合规定标准的要求。其次,检查工件磨削、坡口、间隙预留是否在操作标准范围内,避免工件变形、应力过大等问题,并尽可能消除缺陷。第三,对于特殊焊接材料的材料,工作人员需要进行更深入的检查。除了检测常规焊接材料和坡口外,还需要增加预热、热输入和焊道间温度的检测。焊接工作完成后,还需要进行热处理。
最后,管理者应关注施工过程中难以操作的焊接工艺,利用相关专业知识提供技术指导,并制定具体的缺陷释放计划措施,以避免更多的缺陷。
2.4施工现场的技术管理
为了更好地保证焊接质量,还应严格施工现场的技术管理。在制造化工设备之前,企业需要对技术人员的能力进行检查,确保有足够能力的技术人员负责焊接质量控制,并按时完成焊接各个环节的质量控制和焊接的质量和数量。对于化工设备重要部位的焊接,有针对性地配备专业监督人员非常重要。通过对技术人员每一步工作的监督管理,可以避免操作失误的问题,保证每个环节的正确性,有效消除对化工设备性能、安全和质量可能产生的影响。具体焊接施工应选择具有专业技能证书的焊接人员,并注意及时纠正相关错误。同时,加强对周围环境的监测,以便及时发现环境因素变化的影响,辅以详细的施工过程记录,焊接质量控制和责任跟踪可获得有力的依据。
2.5坚持应用程序管理
在执行施工任务时,相关管理人员应佩戴设计资料、规范和标准,全面了解施工程序,这也是监督焊接作业的重要前提。在工作过程中,还应抽查操作人员证书,以查看其是否按照焊接操作说明执行焊接任务。如果发现员工未按照相关要求进行焊接操作,将对其进行处罚,并将其列为后续重点监控对象,密切关注。此外,在施工过程中,应根据最终探伤结果了解每位焊接工人的合格率。如果连续合格率较低,可取消焊接合格。同时,还要做好焊条的干燥、发放和贮存、防风防雨措施、焊后保温或热处理。相比之下,这种焊接更加困难。对于焊接性差的零件,管理者应加强控制,以减少裂纹和其他问题的可能性。
2.6焊后检测要点
在完成化工设备制造过程焊接施工后,针对性的质量检测极为关键,具体检测可围绕三方面开展:(1)外观检测。可采用放大镜或肉眼对焊接完成后的化工设备进行检查,以此观察焊缝表面和焊接接头缺陷,如发现颜色呈灰色,则说明焊接质量不达标,如发现颜色为紫色,则说明存在塑性较差问题,如发现颜色为蓝色,则说明存在稍微较差的塑性,如发现颜色为银白色,则说明焊接质量较好,此时无须进行处理,表面呈蓝色、紫色的需要针对性开展打磨处理;(2)着色探伤检测。具体检测需基于《压力容器无损检测》Ⅱ级标准开展;(3)X射线探伤检测。具体检测基于《压力容器无损检测》Ⅲ级标准开展。
2.7落实设备焊接维修和检测的最终结果
实际化工装置安装以及维修检测结果分析,应保证其具备真实可靠性特点,并明确其中存在的具体缺陷和问题,制定整改对策。尤其是那些第一批的焊口缺陷内容,工作人员要总结出缺陷的具体特点,只有这样,才能保证预防方案更加有效。从之前工作中能够看出,该项焊接工作中最为常见的缺陷问题有气孔、未焊透、咬边或者是未熔合等等。为了将上述缺陷解决,工作人员应提前做好预防操作,设置有效的防风措施,保证各个焊接工位上均设置挡风棚。对于焊接工艺参数的选择应具备较强的合理性,对焊条进行烘干,保证焊接坡口以及两侧清洁程度,实际清理宽度应超过20mm。除此之外,还要借助于短弧执行焊接任务,倘若发现焊接工作之中存在偏差,应立即更换新的焊条,保证焊条处于正确的焊接角度。总而言之,化工装置作业过程充斥着很多危险因素,在焊接时需要及时了解焊接问题所在,并进行适当更正。
结论
综上所述,化工设备制造过程中焊接质量控制需关注多方面因素影响。在此基础上,本文涉及的强化材料的选择和管理、检查确认焊接项目、施工现场技术管理等内容,则提供了可行性较高的化工设备制造焊接质量控制路径。为更好地保证化工设备制造焊接质量,先进设备的引进、焊接人员的质量安全意识培养、监督制度的建立健全同样需要得到重视。
参考文献:
[1]贺志强.化工设备制造中的质量控制措施研究[J].无线互联科技,2020,17(04):131-132.
[2]舒青宁.化工设备制造中的质量控制措施[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(21):28-29.