氨制冷壓力管道焊接接頭質(zhì)量檢測(cè)研究

凌曉歷

摘要：隨著工業(yè)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，早期的氨制冷壓力管道的質(zhì)量和設(shè)計(jì)由于技術(shù)水平的限制，已經(jīng)無(wú)法很好地滿足對(duì)于氨液輸送的要求。隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，不管是在管道的質(zhì)量方面還是人為維護(hù)方面，都存在著一定的問(wèn)題，埋下了安全隱患，相關(guān)負(fù)責(zé)人必須對(duì)管道的焊接質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析，并采取有效的質(zhì)量檢測(cè)措施和合理的評(píng)估方法，對(duì)氨制冷壓力管道的質(zhì)量、密封性、損壞程度、壽命等進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估，以確保管道的正常使用，規(guī)避諸如管道泄漏等安全風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步避免安全事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：焊接接頭;氨制冷壓力管道;角焊

引言：

氨制冷系統(tǒng)由眾多部件組成，主要包括吊頂冷風(fēng)機(jī)、螺桿壓縮機(jī)組、中間冷卻器、屏蔽氨泵、高效臥式蒸發(fā)器、儲(chǔ)氨器以及排液桶、集油器等，主要是用來(lái)進(jìn)行氨液的輸送，其輸送氨液的原理可以簡(jiǎn)單地歸納為：首先，由氨泵進(jìn)行加壓，然后對(duì)低壓排液桶進(jìn)行連接，連接至蒸發(fā)器，由蒸發(fā)器進(jìn)行連接，連接至冷凝器，形成循環(huán)的系統(tǒng)。為了確保氨液輸送的循環(huán)系統(tǒng)的封閉性，其冷壓力管道的作用就顯得尤其重要。

一、管道焊接質(zhì)量問(wèn)題及其檢測(cè)

氨制冷壓力管道內(nèi)部的環(huán)境和條件并不是一成不變的，比如溫度、壓力等，都是出于變化的狀態(tài)。需要強(qiáng)調(diào)的是，冷壓力管道的構(gòu)成也較為復(fù)雜，其組成的構(gòu)件包括液體管道、油管道、排液管道等許多組成部件。由于氨制冷管道的質(zhì)量問(wèn)題大多發(fā)生在焊接部位，因此對(duì)于管道的性能和質(zhì)量的檢測(cè)也集中于對(duì)焊接部位的檢測(cè)。簡(jiǎn)單地講，焊接是利用相關(guān)的焊接設(shè)備，用焊接材料將母材進(jìn)行連接，因此焊接質(zhì)量也將大多發(fā)生于焊接材料和母材的接觸處[1]。材料的微觀組織和結(jié)構(gòu)決定其外的宏觀的性能，在對(duì)氨制冷管道的焊接部位進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要對(duì)接頭處的微觀組織進(jìn)行觀察和分析，因此一般來(lái)說(shuō)，在檢測(cè)的取樣過(guò)程中，一般應(yīng)采取以下方式，首先需要對(duì)焊接接頭處進(jìn)行切割，露出內(nèi)在的部位，然后對(duì)焊接材料和母相進(jìn)行觀察，因此應(yīng)該取縱向截面，確保焊接材料和母相都能被檢測(cè)到。對(duì)于微觀組織的觀察來(lái)說(shuō)，需要先對(duì)待觀察對(duì)象的觀察面進(jìn)行處理，一般是采用腐蝕的方式對(duì)待觀測(cè)面進(jìn)行腐蝕，使得晶界等顯露出來(lái)以便于觀察，然后使用SEM（掃描電鏡）對(duì)焊接接頭處的組織進(jìn)行觀察，分析和判斷其組織構(gòu)成，進(jìn)而判斷接頭處的焊接質(zhì)量能否滿足管道的性能要求。

二、幾類主要的氨制冷壓力管道焊接接頭

總體來(lái)看，由于焊縫的尺寸差異、使用的不同的熱處理技術(shù)、適用對(duì)象的差異等，當(dāng)前主要有以下幾類氨制冷壓力焊接接頭。

第一，該類焊接接頭適用于需要承受較大的力，為了確保接頭能夠在承受較大應(yīng)力的作用下仍保持較好的焊接性能和質(zhì)量，進(jìn)一步確保其使用性能，在較大的應(yīng)力作用下仍能保持很好的密封性等，因此必須確保其焊透，一般不宜采用單面焊接，而是采取雙面焊接。這類焊接接頭的應(yīng)用對(duì)象包括圓筒部位，其接頭形式主要是縱向接頭，連接方式主要是圓筒連接以及各種殼體的對(duì)接等需要承力的部位[2]。

第二，對(duì)于殼體部位、錐形的封頭等一些相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小的部位，其作用比較關(guān)鍵，必須確保這類部位的焊接和連接質(zhì)量，可以選擇雙面焊，或者也可以選擇墊層的單面焊。

第三，對(duì)于在實(shí)際的管道的使用中，某些部件承受的應(yīng)力較小，這類部位一般可以采取角焊，即將兩個(gè)部件進(jìn)行垂直連接，這類部位包括非對(duì)接的接頭等，但是需要強(qiáng)調(diào)的是，如果管道中輸送的物質(zhì)具有毒性等，為了確保焊接質(zhì)量和焊接部位的密封性，應(yīng)確保焊透。

第四，補(bǔ)強(qiáng)圈和殼體的焊接等部位，這類部位屬于關(guān)鍵的部位，其所處的位置往往是交叉的，這類部位往往會(huì)承受較大的應(yīng)力，經(jīng)常會(huì)由于焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān)而使得該部位出現(xiàn)裂縫等缺陷，因此在焊接時(shí)，必須確保焊透，一般宜采用雙面焊[3]。

三、質(zhì)量檢測(cè)與研究

（一）錯(cuò)邊和裂縫

由于管道的形狀等因素，在接頭處很容易由于焊接質(zhì)量等造成錯(cuò)邊、裂縫等質(zhì)量缺陷，一旦出現(xiàn)裂縫等，很容易造成管道泄漏，不僅影響液氨的正常輸送，還會(huì)埋下安全隱患，因此必須引起重視。對(duì)于氨制冷壓力管道焊接接頭的質(zhì)量檢測(cè)來(lái)說(shuō)，影響焊接接頭質(zhì)量的因素眾多，包括是否焊透、有無(wú)裂紋產(chǎn)生、雜質(zhì)情況、氣孔率等，因此需要強(qiáng)調(diào)，質(zhì)量檢測(cè)人員應(yīng)該對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響因素進(jìn)行充分的檢驗(yàn)，規(guī)避影響焊接接頭質(zhì)量的負(fù)面因素，確保焊接接頭的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，從而避免在管道輸送液氨的過(guò)程中發(fā)生裂縫、泄漏等事故。具體來(lái)說(shuō)，質(zhì)量檢測(cè)人員要對(duì)焊接接頭進(jìn)行微觀形貌和相組成等檢驗(yàn)，可以通過(guò)SEM（掃描電鏡）來(lái)觀察焊接接頭處的微觀形貌、氣孔情況等，分析其宏觀性能，以及運(yùn)用能譜檢測(cè)技術(shù)，分析焊接接頭處的元素組成、雜質(zhì)含量等，評(píng)估氨制冷壓力管道焊接接頭的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。

（二）未熔合和未焊透

除了管道焊接接頭處發(fā)生錯(cuò)邊和裂縫等，未熔合、未焊透也是常見(jiàn)的管道質(zhì)量缺陷，對(duì)其進(jìn)行分析，造成未熔合現(xiàn)象出現(xiàn)的原因主要是在焊接時(shí)，焊接的溫度和熱量等不達(dá)標(biāo)，使得邊緣沒(méi)有被完全融合，這樣的情況會(huì)造成比較嚴(yán)重的后果，對(duì)于管道焊接部位的力學(xué)性能，比如強(qiáng)度等產(chǎn)生負(fù)面的影響，使得管道焊接接頭處的強(qiáng)度不夠，久而久之也會(huì)產(chǎn)生裂縫和滲漏等。對(duì)于未熔合和未焊透的情況的避免，工藝人員一定要制定合理的焊接工藝，同時(shí)在具體的焊接過(guò)程中，操作人員要嚴(yán)格遵守焊接工藝，避免失誤，規(guī)避雜質(zhì)、裂紋等缺陷。除此之外，在焊接過(guò)程中，有雜質(zhì)被帶入焊縫，影響管道設(shè)備的正常的性能，也需要引起重視，當(dāng)管道在輸送液氨過(guò)程中，如果有較大的尺寸的雜質(zhì)進(jìn)入焊縫，再加上其他的缺陷因素，雜質(zhì)會(huì)使得萌生的裂縫的擴(kuò)展速度加快，裂紋不斷變大，這會(huì)對(duì)管道設(shè)備的正常運(yùn)輸造成嚴(yán)重的后果[4]。同時(shí)，腐蝕產(chǎn)物也會(huì)對(duì)焊縫質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響，對(duì)于腐蝕產(chǎn)物的規(guī)避，需要在焊接工藝開(kāi)始之前，對(duì)坡口進(jìn)行清潔，清除可能混入的腐蝕產(chǎn)物，保持焊縫的清潔度，確保焊縫的質(zhì)量，盡可能地降低安全事故發(fā)生的概率。另外，對(duì)于新的氨制冷壓力管道，在正式投入使用之前，質(zhì)量控制人員應(yīng)該對(duì)于管道焊接接頭的質(zhì)量進(jìn)行仔細(xì)的檢驗(yàn)，確保其性能符合要求才能投入使用，并注意定期進(jìn)行質(zhì)量安全檢驗(yàn)和排查，確保其正常工作。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)制冷設(shè)備的需求也來(lái)越大，其應(yīng)用也隨之越來(lái)越廣泛，對(duì)于氨制冷壓力管道來(lái)說(shuō)，其承擔(dān)著輸送液氨的任務(wù)，管道泄漏等質(zhì)量問(wèn)題質(zhì)量時(shí)有發(fā)生，質(zhì)量技術(shù)人員必須對(duì)于管道的質(zhì)量引起重視，確保管道的焊接接頭處的質(zhì)量，規(guī)避裂縫、雜質(zhì)、未焊透等質(zhì)量缺陷的發(fā)生，進(jìn)一步確保管道的質(zhì)量，加強(qiáng)日常的維護(hù)和保養(yǎng)，使得氨制冷壓力管道的正常使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙修鳴.試論氨制冷壓力管道焊接接頭質(zhì)量檢測(cè)[J].科學(xué)與信息化，2018（4）：129-129.

[2]楊偉東.氨制冷壓力管道焊接接頭質(zhì)量檢測(cè)與分析[J].黑龍江科技信息，2016（36）：47-47.

[3]張?jiān)砾i.淺談氨制冷壓力管道安裝監(jiān)督檢驗(yàn)的要點(diǎn)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2017，000（021）：P.79-80.

[4]鄭鴻杰.氨制冷系統(tǒng)壓力管道安裝監(jiān)督檢驗(yàn)的常見(jiàn)問(wèn)題及分析[J].中外企業(yè)家，2018，604（14）：227.

作者簡(jiǎn)介：姓名：凌曉歷 ? 出生：1983.04 ?性別：男 ? 籍貫：江蘇宜興 ?學(xué)位：工學(xué)學(xué)士學(xué)位;職稱：工程師;研究方向：承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)