壓力容器焊接質(zhì)量缺陷及控制措施

郎鄂

摘 要：壓力容器大多是在高壓或高溫等嚴(yán)苛的條件下使用，因而焊接質(zhì)量會對實(shí)際應(yīng)用的可靠性與安全性造成直接影響。鑒于此，本文對壓力容器焊接質(zhì)量缺陷進(jìn)行全面分析，并針對質(zhì)量缺陷的控制措施進(jìn)行如下探討。

關(guān)鍵詞：壓力容器；焊接質(zhì)量；缺陷；控制措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.012

壓力容器主要指的是密閉容器承載高溫、高壓、易燃易爆、腐蝕或劇毒介質(zhì)，一般盛裝的是液體或者氣體類的物質(zhì)，可以分為反應(yīng)、分離、貯運(yùn)以及換熱容器等。由于壓力容器在實(shí)際應(yīng)用中具備特殊功能，因而便表明其具有較大的危險(xiǎn)性，一旦發(fā)生任何問題極其容易導(dǎo)致其出現(xiàn)火災(zāi)、爆炸以及泄漏等災(zāi)難性事故，事故的發(fā)生不僅會污染環(huán)境，也會在一定程度上導(dǎo)致人員的傷亡。在石油化工行業(yè)中，壓力容器屬于主要儲存類設(shè)備，因而對于設(shè)備運(yùn)行的安全性而言，焊接質(zhì)量具有較高的要求與影響。

1 壓力容器缺陷

1.1 外部原因

（1）焊縫尺寸缺陷。主要原因在于焊接設(shè)備實(shí)際焊接速度過快、電流過小或焊接弧長過長等，除了會導(dǎo)致焊縫尺寸出現(xiàn)缺陷外也會造成焊接熔池大小不符合標(biāo)準(zhǔn)。如此便會導(dǎo)致焊接殘余應(yīng)力主要集中在焊縫與熱影響區(qū)，最終使得壓力容器失效。

（2）焊接縫隙表面裂紋。包括宏觀性與顯微形式裂紋，出現(xiàn)原因在于焊接過程中出現(xiàn)嚴(yán)重內(nèi)應(yīng)力，同時(shí)也會導(dǎo)致焊接時(shí)破壞其原子結(jié)構(gòu)，從而會在焊縫上再次形成焊接縫隙。

（3）焊接咬邊。焊條的運(yùn)行速度過快與電弧實(shí)際熱量過高，均會導(dǎo)致焊接咬邊的發(fā)生，同時(shí)也導(dǎo)致實(shí)際焊接角度存在問題。如存在焊接電流過大，在電弧焊接縫隙邊緣部分進(jìn)行融化過后沒有得到熔敷金屬補(bǔ)充等。

（4）焊縫余高過高。該類問題的發(fā)生主要由于焊工的習(xí)慣性行為，焊縫過高前提下的焊接過程中容易導(dǎo)致應(yīng)力過于集中，出現(xiàn)過早壞損，同時(shí)也會出現(xiàn)角焊縫出現(xiàn)單邊與下陷等問題。除此之外，也會導(dǎo)致工件與焊條間存在夾角不合適狀況，焊接參數(shù)與焊接工藝要求不符等。

1.2 內(nèi)部原因

（1）焊接夾渣。焊接操作前為全面清理干凈焊件表面，從而使得焊接表面存在殘留油與焊接殘留銹等，或者是由于焊接運(yùn)行速度過快或電流過小等因素，最終導(dǎo)致焊接金屬熔池溫度控制失調(diào)，液態(tài)金屬及其熔渣無法發(fā)生分離或焊接熔渣沒有及時(shí)浮出，從而便導(dǎo)致熔池凝固而產(chǎn)生缺陷。

（2）焊接氣孔。導(dǎo)致焊接氣孔的發(fā)生因素需要在于需要填充焊接口位置的金屬表面可能存在一定的殘留油污或銹等，從而便導(dǎo)致實(shí)際冷卻速度過快，或者在相關(guān)人員在使用焊條前未對其進(jìn)行完全的烘干措施，在實(shí)際的焊接中，周圍的環(huán)境過于潮濕等。這些因素的存在均會導(dǎo)致焊接氣孔的發(fā)生，而焊接氣孔在焊接縫隙內(nèi)部屬于非常常見的缺陷。氣孔主要集中地產(chǎn)生于焊接靠近表面位置，而焊接氣孔的發(fā)生也是導(dǎo)致焊接過程中裂紋出現(xiàn)的重要因素。

2 控制措施

2.1 焊接質(zhì)量檢測控制

由于壓力容器具有較高的制造要求，因而需要相關(guān)人員加強(qiáng)對材料選擇的細(xì)致性與嚴(yán)謹(jǐn)性，對于原材料質(zhì)量需要進(jìn)行考察、評審、跟蹤以及核對，并且嚴(yán)格地按照相關(guān)的工藝要求對原材料進(jìn)行取樣測試，根據(jù)國家相關(guān)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施取樣檢測，最終還需要詳細(xì)地記錄設(shè)計(jì)圖紙與焊接工藝參數(shù)。若相關(guān)人員進(jìn)行較為特殊的焊接任務(wù)時(shí)，需要提前與具備專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的焊接人員進(jìn)行有效溝通后，方可實(shí)行。并且還需要層層把關(guān)壓力容器的制作焊接工程，以確保焊接質(zhì)量達(dá)到相關(guān)要求。

2.2 焊工管理

在壓力容易制造的過程中焊接具有較大的作用，其中決定焊接質(zhì)量成敗的關(guān)鍵因素則在于焊接工人的具體操作。承壓焊工必須嚴(yán)格按照相關(guān)要求實(shí)行理論考試，對于考試成績合格人員方可錄用上崗，焊工在持證上崗期間，焊接工藝檢查員需要詳細(xì)地記錄以及備案焊接各種參數(shù)。并且需要在對焊工技術(shù)能力及焊接手法進(jìn)行充分地了解后，方才能綜合地評價(jià)與審定每個(gè)焊工的焊接技術(shù)，同時(shí)還需要建立關(guān)于焊工技術(shù)的相關(guān)檔案，旨在便于日后能夠合理地安排與考核焊工崗位。

2.3 接頭返修質(zhì)量要求

焊縫返修屬于一項(xiàng)細(xì)致且謹(jǐn)慎的工作，在處理該項(xiàng)工作時(shí)需要對相應(yīng)的返修方案予以置頂，并對返修工藝流程進(jìn)行詳細(xì)地編制，詳細(xì)且全面地記錄返修原因、焊材及焊工選用、返修過程等。如果為多次返修部位，則需要對其進(jìn)行特別的標(biāo)注，經(jīng)相應(yīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后方可實(shí)施返修，返修后完成后的詳細(xì)記錄能夠使單位評估人員能夠?qū)毫θ萜鞯膶?shí)際狀況進(jìn)行更深一步了解，從而做出專業(yè)判斷。

2.4 接頭表面質(zhì)量要求

對于壓力容器的外觀而言，其應(yīng)該盡可能地符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖紙要求，不得出現(xiàn)因焊接質(zhì)量缺陷而導(dǎo)致的氣孔、咬邊、凹槽、錯(cuò)邊、夾渣以及裂紋等質(zhì)量缺陷。對于不同材質(zhì)而言，其壓力容易也具有不同的制作標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)該標(biāo)準(zhǔn)也是對成型后壓力容器表面進(jìn)行檢測的重要指標(biāo)。

2.5 組焊質(zhì)量要求

相關(guān)人員在壓力容器上焊接臨時(shí)吊耳與墊板等組件時(shí)，應(yīng)盡可能地選擇與壓力容器主體材料能夠相適應(yīng)的焊接工藝與焊材。在切割掉不需要焊件后，則需要打磨平滑其表面，并且嚴(yán)格地按照相關(guān)的設(shè)計(jì)要求檢測壓力容易，確保壓力容器表面的焊接缺陷及表面要求等能夠符合設(shè)計(jì)要求。除此之外，在焊接不同的受壓元件時(shí)需要關(guān)注到相關(guān)技術(shù)的要求，焊接指定壓力容器部位時(shí)，相關(guān)人員需要提供焊工代碼或代號，與此同時(shí)還需要附上相應(yīng)的技術(shù)說明。

3 結(jié)語

綜上所述，壓力容器的焊接質(zhì)量能夠在很大程度上確保其安全運(yùn)行，在化工行業(yè)中，從焊接方案的設(shè)計(jì)到焊接產(chǎn)品的出產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)中，焊接質(zhì)量控制措施均起到重要的作用。因此，這就要求相關(guān)人員在實(shí)際焊接過程中應(yīng)該嚴(yán)格遵守相關(guān)生產(chǎn)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及程序，以進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量。

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