化工壓力容器質(zhì)量控制分析

陳金花

【摘要】化工壓力容器是化工行業(yè)的重要存儲(chǔ)設(shè)備，焊接質(zhì)量及防腐蝕措施的實(shí)施對(duì)化工壓力設(shè)備的質(zhì)量控制具有重要的影響。本文將通過(guò)對(duì)焊接過(guò)程中的質(zhì)量缺陷及化工壓力容器的常見(jiàn)腐蝕的影響因素的分析，從焊接質(zhì)量及防腐角度提出化工壓力容器的質(zhì)量控制措施。

【關(guān)鍵詞】化工壓力容器；焊接；防腐蝕；質(zhì)量控制

1、前言

壓力容器是化工行業(yè)的重要設(shè)備，大都在高壓、高溫、腐蝕性環(huán)境及疲勞等苛刻狀況下運(yùn)行，焊接質(zhì)量和耐腐蝕性直接影響著容器對(duì)載荷的承受能力和抗腐蝕的強(qiáng)弱。一定程度上講，焊接質(zhì)量和耐腐蝕性是化工壓力容器使用壽命的關(guān)鍵影響因素，化工壓力容器稍有問(wèn)題就會(huì)存在重大安全隱患，給國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大的威脅。因此，國(guó)家把化工壓力容器列為特種設(shè)備，實(shí)行嚴(yán)格的安監(jiān)制度，進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保化工壓力容器的安全運(yùn)行。

2、化工壓力容器缺陷分析

2.1焊接缺陷分析

化工壓力容器的焊接缺陷分為外部缺陷和內(nèi)部缺陷。外部缺陷有：焊瘤、焊接尺寸不合格、咬邊、及表面飛濺等；內(nèi)部缺陷有：夾渣、裂紋、氣孔等。裂紋是焊接壓力容器中最常見(jiàn)和最嚴(yán)重的缺陷；是必不可少的檢驗(yàn)項(xiàng)目。

2.1.1外部缺陷原因分析。（1）尺寸缺陷：主要由于焊速較快、焊接電流較小或焊弧過(guò)長(zhǎng)等原因造成，使金屬融化形成的熔池保持時(shí)間較短，易發(fā)生在熔點(diǎn)高設(shè)備上。（2）弧坑是由設(shè)備電流較大或熄弧時(shí)間過(guò)短造成的，容易出現(xiàn)在部分角焊縫或列管式換熱器管頭焊縫處出現(xiàn)。（3）焊瘤是因焊接電流過(guò)大，熔化的金屬快速流到加熱欠缺的母材上形成的。（4）咬邊是因焊條運(yùn)速快、電弧熱量太高、角度不當(dāng)造成的。焊接電流過(guò)大，電弧將焊縫邊緣熔化以后未得到熔敷金屬的有效補(bǔ)充而留下缺口。（5）焊縫的表面裂紋分有宏觀裂紋和顯微裂紋，一般因焊接中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力使焊縫中原子結(jié)構(gòu)受到破壞。由此在焊縫上形成縫隙，是壓力容器最常見(jiàn)的缺陷。（6）飛濺嚴(yán)重是因焊工不按規(guī)定操作，使用受損焊條材料焊接導(dǎo)致的。

2.1.2內(nèi)部原因分析。

（1）夾渣是由焊接電流過(guò)小，或由在焊接前表面未進(jìn)行及時(shí)的清理，或由運(yùn)條速度過(guò)快，金屬熔池溫度多低，或由熔渣還未及時(shí)浮出熔池就開(kāi)始凝固等。夾渣的形狀一般有鏈狀、點(diǎn)狀、條狀等。內(nèi)部深埋的條狀、點(diǎn)狀?yuàn)A渣是壓力容器中發(fā)現(xiàn)最多的焊接缺陷。（2）氣孔產(chǎn)生的原因主要是由于熔池冷卻速度快、焊條未烘干，填充口處金屬表面殘有油污，工作環(huán)境潮濕等原因造成。氣孔主要為焊接中產(chǎn)生的一氧化碳或氫氣形成。氣孔主要產(chǎn)生在焊縫的近表面，是焊縫內(nèi)部常見(jiàn)缺陷。

2.2腐蝕影響因素分析

2.2.1腐蝕的常見(jiàn)類型。常見(jiàn)的化工壓力容器腐蝕類型有物理腐蝕、化學(xué)腐蝕、應(yīng)力腐蝕以及電化學(xué)腐蝕。物理腐蝕是指金屬由于物理溶解作用而引起的破壞；化學(xué)腐蝕即干腐蝕，是指在金屬表面與非電解質(zhì)產(chǎn)生純化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕；應(yīng)力腐蝕是金屬材料由于拉應(yīng)力作用而引起的延遲裂紋，這是一種腐蝕速度快、破壞嚴(yán)重且無(wú)明顯表征腐蝕類型，是所有腐蝕中破壞最大的一類；電化學(xué)腐蝕即濕腐蝕，是指金屬表面和電解質(zhì)溶液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而引起的破壞，因反應(yīng)過(guò)程中有電流產(chǎn)生，腐蝕反應(yīng)中有陽(yáng)極反應(yīng)和陰極反應(yīng)。

2.2.2腐蝕的影響因素。（1）壓力容器本身的特性影響。通常情況下，制造壓力容器的金屬中會(huì)或多或少的含有各種雜質(zhì)，雜質(zhì)物的存在會(huì)加劇腐蝕反應(yīng)的速度；壓力容器的金屬表的原子面狀態(tài)和晶型也會(huì)影響到耐腐蝕性，表面粗糙就容易受到腐蝕，反之，表面若能形成致密氧化膜則會(huì)具有良好的抗腐蝕性；由于壓力容器制造過(guò)程中金屬的冷熱加工會(huì)產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，從而加劇腐蝕的進(jìn)程。

（2）環(huán)境因素的影響?；と萜饕话闾幱谒釅A等腐蝕性介質(zhì)中，在容器使用過(guò)程中相關(guān)的濃度、PH值、含氧量、水分等都必須控制在相應(yīng)的范圍內(nèi)。如當(dāng)環(huán)境溫度低于溫度限時(shí)則腐蝕緩慢，而當(dāng)高于溫度限時(shí)腐蝕就會(huì)加速；同樣的，PH值對(duì)腐蝕的影響也比較大，酸堿性溶液會(huì)加劇腐蝕的進(jìn)行；介質(zhì)的流速加快也會(huì)促進(jìn)腐蝕的進(jìn)行。

3、化工壓力容器的質(zhì)量控制措施

3.1焊接中的質(zhì)量控制措施

3.1.1設(shè)計(jì)控制。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中，須在設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)注清楚焊絲、焊條、焊劑及對(duì)接焊縫有關(guān)系數(shù)。對(duì)壓力容器的特殊工況進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)焊管與殼體相連接的焊縫形式、焊縫是否應(yīng)焊透以及幾何尺寸要給出明確標(biāo)注與說(shuō)明。

3.1.2工藝控制。焊接人員要對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程中的工作質(zhì)量負(fù)責(zé)，確保各工序都達(dá)到工藝書(shū)要求。對(duì)受壓原件的焊接要在認(rèn)真執(zhí)行工藝評(píng)定后進(jìn)行，焊接線能夠體現(xiàn)焊接參數(shù)對(duì)接頭性能的影響情況，在規(guī)范合理的前提下選擇合適的線能。各單位都應(yīng)該有自己的評(píng)定工藝而不應(yīng)照搬他人的。

3.1.3材料控制。焊接材料要采用有質(zhì)量保證的廠家，焊接材料的質(zhì)量要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。焊體成分與焊條的化學(xué)成分要復(fù)合對(duì)應(yīng)要求。

3.1.4焊工上崗資格控制。企業(yè)要聘用持有焊工上崗資格證的專業(yè)焊工人員進(jìn)行焊接工作，并合理安排焊工。同時(shí)，要對(duì)在崗焊工進(jìn)行定期技術(shù)培訓(xùn)，提升操作人員的綜合素質(zhì)。

3.1.5焊接檢驗(yàn)。焊接檢驗(yàn)有焊前檢驗(yàn)，焊中檢驗(yàn)和焊后檢驗(yàn)。焊前檢驗(yàn)是檢查破口表面除銹、焊件裝配質(zhì)量、鈍邊大小、焊縫對(duì)接間隙以及可能導(dǎo)致的氣孔等缺陷；施焊過(guò)程中的檢驗(yàn)，是檢查各工序的焊接工藝、圖樣規(guī)定、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面的執(zhí)行情況及操作能力。每道工序的檢驗(yàn)都有助于壓力容器缺陷的及早發(fā)現(xiàn)，這要求焊工必須了解壓力容器各焊接部位的詳細(xì)要求并貫徹落實(shí)；焊后檢驗(yàn)，一般應(yīng)在焊后冷卻一段時(shí)間后進(jìn)行，檢驗(yàn)的方法有無(wú)損探傷，外觀檢查，致密性試驗(yàn)及耐壓試驗(yàn)。

3.2化工壓力容器的防腐控制

3.2.1緩蝕劑的選用。緩蝕劑由于具有優(yōu)良的效果及很好的經(jīng)濟(jì)效益，已成為壓力容器防腐蝕措施中最廣泛應(yīng)用的方法。緩蝕劑一般應(yīng)用在金屬表面，對(duì)減緩設(shè)備腐蝕中具有很好的效果。

3.2.2使用防腐涂料。涂料防腐是應(yīng)用廣泛的防腐措施，它通常由植物油，合成樹(shù)脂，橡膠等配制而成，覆蓋在金屬表面干后形成薄層膜。雖然不能完全隔絕腐蝕介質(zhì)，但介質(zhì)通過(guò)微孔的擴(kuò)散阻力極大增加，腐蝕電流的下降會(huì)很好的減緩腐蝕。

3.2.3提高焊接質(zhì)量。選用適宜的焊接材料與工藝，確保焊接材料的質(zhì)量，同時(shí)，焊接工要經(jīng)過(guò)考試合格后才能持證上崗。焊接中要嚴(yán)控焊接質(zhì)量以保證容器具有良好的耐腐蝕性。

3.2.4襯里防護(hù)。對(duì)于壓力容器內(nèi)腐蝕性特別強(qiáng)的介質(zhì)，在缺乏合適的抗腐蝕金屬材料的情況下采用襯里防護(hù)的方法是解決此類腐蝕問(wèn)題的良好方法。

3.2.5加強(qiáng)管理維護(hù)。對(duì)壓力容器的抗蝕除采用有關(guān)措施預(yù)防腐蝕外，最根本的還是注重對(duì)壓力容器的維護(hù)。對(duì)壓力容器做好定期檢查，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)采取補(bǔ)救確保容器的安全運(yùn)行。

4、結(jié)語(yǔ)

化工壓力容器是重要的存儲(chǔ)設(shè)備，保證壓力容器的質(zhì)量對(duì)整個(gè)化工企業(yè)的安全運(yùn)行具有重要的意義。而保證了焊接質(zhì)量及采取必要的防護(hù)措施是對(duì)化工容器質(zhì)量的重要保證。

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