機械壓力容器制造中焊接質(zhì)量的控制

摘 要：隨著工業(yè)化發(fā)展速度的不斷提升，工業(yè)生產(chǎn)制造及應(yīng)用規(guī)模也在持續(xù)擴大，壓力容器的需求量也在逐步增加。壓力容器是一種特殊材質(zhì)的工具，具備極強的耐腐蝕性和抗壓能力。焊接是壓力容器制造過程中非常關(guān)鍵的一個流程，如果壓力容器焊接過程中質(zhì)量管理不到位，很有可能會影響到后續(xù)的使用功能，從而影響到企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的順利推進，造成經(jīng)濟損失。因此，加大對壓力容器焊接質(zhì)量的管控力度有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：壓力容器制造;焊接;質(zhì)量控制

中圖分類號：TG457.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2022）07-0053-03

0 引言

壓力容器制造需要從生產(chǎn)環(huán)節(jié)、原材料、熱處理、機械加工、物理化學以及無損檢測等多個角度進行全面的管控，確保其生產(chǎn)質(zhì)量能夠符合國家相關(guān)標準，有效預(yù)防危險事故的發(fā)生。影響焊接質(zhì)量的因素主要包含工作人員因素、施工技術(shù)因素、過程管理因素、管理制度因素等，對這些因素進行全面的分析，采取有針對性的解決措施，能夠進一步提高壓力容器焊接質(zhì)量，滿足化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)的使用需求。

1 常用的焊接技術(shù)

1.1 埋弧焊

壓力容器制造過程中，埋弧焊是目前應(yīng)用最為廣泛的一種形式，其工作原理是利用裸金屬熔化以及焊接形成的電弧熱針，對容器進行焊接處理，在實際應(yīng)用中具有十分重要的意義，而且發(fā)展速度非常快。利用埋弧焊進行材料焊接具備較強的清潔環(huán)保性能，安全性也非常高，通過瞬間產(chǎn)生高溫溶解焊點較高的金屬，完成焊接以后也不會產(chǎn)生大量的顆粒和氣孔。因此，這一方法在壓力容器制造過程中，特別是大型、重型以及高硬度的設(shè)備的制造過程中應(yīng)用的非常廣泛。

1.2 熔化極惰性氣體保護電弧焊

針對壓力容器進行焊接時，由于存在較多類型的惰性氣體，所以熔化極惰性氣體保護電弧焊技術(shù)的應(yīng)用形式也非常多，雖然在形式上存在較大的差異，但是其本質(zhì)的工作原理非常類似。將實心焊接進行連接以后，送入到焊接區(qū)域，熔化后焊絲就會形成金屬，起到有效的填充作用，然后再使用焊槍將保護氣體送入到焊接區(qū)，這樣就能夠完成金屬的填充，起到有效隔絕空氣接觸的效果，完成焊接作業(yè)。由于壓力容器其本身對于腐蝕性的要求相對較高，熔化極惰性氣體保護電弧焊也能夠有效提高容器本身的防腐蝕效果。然而這一方式成本相對較高，在設(shè)備制造過程中產(chǎn)生的資金投入量也相對較大，對于施工技術(shù)要求相對比較嚴格，而且在焊接過程中要求具備足夠高質(zhì)量的惰性氣體，因此這一技術(shù)在特種壓力容器制造過程中應(yīng)用更普遍。

1.3 焊條電弧焊

焊條電弧焊也是一種應(yīng)用非常普遍的焊接方式，可以將其分為藥芯焊絲電弧焊、藥皮焊條電弧焊。其中藥皮焊條電弧焊是一種手弧焊，優(yōu)點是操作靈活，不會受到位置影響，因此在仰焊及平焊中都能夠應(yīng)用。其在實際使用過程中選擇的設(shè)備并不復(fù)雜，也不需要支付較高的費用。但在實際應(yīng)用過程中，其勞動強度相對較高，對于焊工本身也提出了較高的要求，質(zhì)量管理方面存在一定的難度，不能夠完全充分的利用焊接材料，工作環(huán)境相對較差。

2壓力容器焊接質(zhì)量的因素

2.1 質(zhì)量管理因素

壓力容器制造過程中焊接的效果對壓力容器本身的質(zhì)量產(chǎn)生極大影響，所以它是壓力容器制造中非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。隨著化工行業(yè)的進一步發(fā)展，焊接材料和技術(shù)等方面都取得了極大的進步，但是在壓力容器焊接方面仍然具備較大的進步空間。針對壓力容器焊接進行質(zhì)量管理，其中存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

首先，管控力度不夠。目前針對壓力容器進行焊接時已經(jīng)融入了很多的新型技術(shù)手段和材料，與此同時焊接過程中質(zhì)量管理細節(jié)和重點也出現(xiàn)了一定的改變，但是目前企業(yè)現(xiàn)行的管理制度并沒有隨著工藝技術(shù)和材料的改變進行完善和調(diào)整，導致質(zhì)量管理制度對于時即操作不具備可靠的約束性。

其次，質(zhì)量管控人員自身意志薄弱。一般來說，企業(yè)對焊接工作進行管理，通常將重點放在焊接成本和進度方面，對于質(zhì)量管理的重視程度并不了解，這方面的獎懲制度不夠清晰，導致質(zhì)量管理人員自身的責任意識不夠強烈，也沒有積極主動地投入到管理工作中，致使管理制度的內(nèi)容很難落實，實際工作中也會在一定程度上影響焊接質(zhì)量管理效果[1]。

2.2 施工工藝因素

在焊接之前也需要對焊件表面進行全面的清理，否則就會導致焊接時各種雜質(zhì)對整個焊接質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響。針對壓力容器進行焊接時，如果相關(guān)工作人員并沒有對焊接設(shè)備進行全面的檢查，特別是沒有檢查保護氬氣的功能，導致焊接過程中很難形成有效的保護氬氣，也會對壓力容器最終的焊接效果產(chǎn)生極大影響。

針對壓力容器進行焊接時，需要根據(jù)壓力容器具體的厚度、材料類型以及現(xiàn)場的具體要求，選擇合適的焊接技術(shù)，如果施工企業(yè)沒有對這一方面的內(nèi)容進行全面的考慮，選擇的焊接方案和焊接技術(shù)不夠合理，焊接質(zhì)量也將會大打折扣。

2.3 工作人員自身因素

壓力容器焊接過程中，工作人員自身的專業(yè)能力對于焊接效果也會有直接影響。

壓力容器焊接要求相關(guān)工作人員具備高超的專業(yè)水平、強烈的質(zhì)量管理意識。由于壓力容器自身的特殊性，在焊接過程中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)疏漏，都有可能會造成非常嚴重的質(zhì)量問題，為后續(xù)的使用產(chǎn)生巨大的威脅。因此在壓力容器焊接過程中，需要對焊接操作的整個環(huán)節(jié)加大管控力度，如果沒有采取有效的監(jiān)管措施，工作人員對于壓力容器的質(zhì)量要求了解不夠清晰，就會導致焊接工藝銜接不夠流暢。

相關(guān)工作人員自身專業(yè)水平不夠高，態(tài)度不夠嚴謹也會影響到焊接的最終效果，其最典型的表現(xiàn)是一部分工作人員對于焊接工藝重視程度不夠高，導致焊縫雜亂無章、不具備美感和實用性，也會直接影響到焊縫周圍的均勻性，降低整個容器的生產(chǎn)質(zhì)量，為后續(xù)的使用留下極大的安全隱患。

2.4 質(zhì)量檢測因素

目前我國現(xiàn)行的壓力容器質(zhì)量檢測方式和水平相對比較落后，對于先進的檢測手段缺乏足夠的了解，導致一些隱藏的質(zhì)量問題沒有被及時發(fā)現(xiàn)，也很難對壓力容器焊接過程進行有效的預(yù)防，最終影響到壓力容器制造的總體效果[2]。

3 提升壓力容器制造焊接質(zhì)量控制措施

3.1 焊接質(zhì)量管理

針對焊接質(zhì)量進行管理時，還應(yīng)該對焊接程序資格進行測試，使用焊接測試版，通過具體的操作流程，對于焊接接頭等各項性能和指標進行明確。另外在壓力容器焊接過程中，選擇的焊接材料本身也會對焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響，所以加大對焊接材料的管控，也是保證焊接質(zhì)量的有效手段。在實際焊接過程中，應(yīng)結(jié)合焊接材料本身的性能以及具體的使用參數(shù)，再結(jié)合壓力容器制造的具體要求，選擇合適的焊接工藝，選擇不同的焊接技術(shù)，也會對焊接效果產(chǎn)生極大的影響。目前，整個行業(yè)中對于壓力容器材料和性能要求都非常高，國家對于這一類型的設(shè)備生產(chǎn)指標也非常的嚴格。因此，對于焊接時使用的材料，也應(yīng)該從選型、進料、驗收、儲存、預(yù)處理等多個環(huán)節(jié)入手，采取有效的質(zhì)量管理措施。舉例來說，焊接材料在存放過程中，應(yīng)根據(jù)不同材料的型號、類別以及參數(shù)進行分別存放，做好相應(yīng)的保管措施，確保不同材料之間以及材料和環(huán)境之間不會產(chǎn)生影響。另外，現(xiàn)場的工作人員還應(yīng)該對不同的材料進行有效的追蹤管理，從生產(chǎn)、運輸、出庫、存放到后續(xù)的使用，建立完善的信息追蹤機制，為焊接材料的施工和保養(yǎng)提供可靠的信息支持。

3.2 焊接工藝管理

針對壓力容器進行焊接時，承壓縫的焊接工藝必須通過相關(guān)技術(shù)標準的認證，確保所有的參數(shù)都在合理的范圍以內(nèi)。焊接人員需要結(jié)合產(chǎn)品的技術(shù)要求、制造條件以及設(shè)計文件，對于焊接技術(shù)進行科學的選擇，結(jié)合實際狀況，為每一個焊接接頭準備完善的焊接文件。在實際焊接過程中，必須嚴格按照已經(jīng)通過焊接工藝鑒定的工藝參數(shù)進行管理，而且不能夠隨意更改。如果沒有按照焊接程序文件的要求進行操作，即使在后續(xù)的檢測過程中沒有發(fā)現(xiàn)焊接質(zhì)量缺陷，也很難保證焊接接頭的總體性能和質(zhì)量，最終對壓力容器產(chǎn)品產(chǎn)生巨大的威脅，致使其在使用過程中出現(xiàn)意外事故。因此，針對壓力容器進行焊接時，必須由具備資格證書的焊工嚴格按照焊接工藝文件的要求對其進行有效的處理，確保焊接接頭能夠滿足制造工藝的要求，從根本上提高焊接質(zhì)量[3]。

3.3 提升工作人員素質(zhì)水平

首先，企業(yè)應(yīng)適當提高焊工的準入門檻，并且對應(yīng)聘的焊工進行相應(yīng)的考核，確保所有的焊工都能夠具備相應(yīng)的資格證書，通過國家質(zhì)量技術(shù)局安排的考試，具備特種人員作業(yè)證書，對于工作人員的各項能力和證書進行全面審核以后才能夠上崗。壓力容器制造過程中，最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)就是焊接保證焊接的質(zhì)量，能夠有效提高壓力容器后續(xù)的應(yīng)用效果，在這其中焊接人員自身的專業(yè)能力占據(jù)決定性作用。只有嚴格控制好焊工人員的專業(yè)能力，開展有效的質(zhì)量認證，才能夠確保焊接的總體效果。

其次，在壓力容器實際焊接過程中，還對焊接人員作出了嚴格的管理要求，通過采取有效的監(jiān)管措施，特別是針對檢驗人員和工程師，一定要嚴把質(zhì)量關(guān)卡，進一步加大對焊接工作的管理力度，對于相關(guān)的工作人員進行定期的培訓，做好檔案的管理工作。

再次，企業(yè)的焊接人員還應(yīng)該定期對其專業(yè)技能進行考核，制定有效的培訓措施，從根本上提高相關(guān)工作人員的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)水平，做好各方面的考察工作。

最后，為了能夠進一步提高壓力容器焊接的總體效果，還應(yīng)該制定有效的獎懲機制，確保機制的內(nèi)容能夠順利落實到管理工作中，進一步提高焊接人員的積極性和主動性。

3.4 健全質(zhì)量檢測機制

壓力容器制造過程中進行焊接操作，針對焊接技術(shù)進行嚴格的質(zhì)量檢測也是非常關(guān)鍵的。針對壓力容器進行檢測時，應(yīng)根據(jù)其生產(chǎn)環(huán)節(jié)提出的具體要求，對其進行全面的有針對性的質(zhì)量檢測，確保壓力容器的制造水平能夠符合企業(yè)生產(chǎn)的具體要求。在目前的技術(shù)環(huán)境下，對壓力容器進行焊接質(zhì)量檢測，一般包括外觀檢測、無損檢測、耐壓試驗及無損檢測四種類型。

3.4.1 外觀檢測

外觀檢測就是指由具備豐富工作經(jīng)驗的人員，通過肉眼對壓力容器的焊接質(zhì)量進行直接觀察，或者使用放大鏡進行觀察，對其焊縫外觀進行檢測。外觀檢測的主要目的就是查看焊縫是否存在弧坑、氣孔、裂紋，并且對焊縫的尺寸進行檢查，保證能夠符合相關(guān)要求的規(guī)定。針對高標準焊縫進行外觀檢測時，對于其排列均勻度和整齊度也有著更高的要求，需要進一步保證焊縫的美觀度。

3.4.2 無損檢測

無損檢測主要就是利用射線或者超聲波技術(shù)，對焊縫的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行檢測，及時發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)部存在的質(zhì)量缺陷。如今應(yīng)用最為廣泛的無損檢測技術(shù)為射線檢測技術(shù)，可以對焊縫內(nèi)部的缺陷進行精準的檢測，一旦發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部存在質(zhì)量缺陷，則應(yīng)該根據(jù)缺陷的具體程度選擇合適的補救措施，必要的時候還需要進行重新焊接。

以往針對壓力容器進行檢測時，受到傳統(tǒng)檢測技術(shù)和檢測設(shè)備的影響，其檢測結(jié)果和實際之間存在較大的偏差，而這樣的檢測結(jié)果也很難真正判斷設(shè)備的實際狀況。為了能夠有效解決這一問題，可以對壓力容器進行無損檢測，通過紅外線綜合檢測、滲透檢測等多種先進的技術(shù)手段，獲得更加精準的結(jié)果。例如使用紅外檢測時，可以清晰的判斷壓力容器各個焊接口的質(zhì)量狀況，及時發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量隱患。

3.4.3 耐壓試驗

針對容器進行耐壓試驗檢測時，工作人員可以根據(jù)相關(guān)的檢測要求，對一定壓力范圍內(nèi)。壓力容器能否正常運行進行檢測，這一過程中可以將壓力提升到正常壓力的1.2倍，一旦發(fā)現(xiàn)異常狀況，立即進行有效的分析和判斷給出有效的改進措施。

3.4.4 常規(guī)檢測

在整個容器的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)都應(yīng)該進行嚴格的質(zhì)量檢測，結(jié)合壓力容器的生產(chǎn)要求完成檢驗記錄，并且結(jié)合檢驗數(shù)據(jù)以及相應(yīng)規(guī)范進行充分的對比，確保所有的數(shù)值都能夠滿足生產(chǎn)的要求，從根本上提高壓力容器制造的總體水平[4]。

4 結(jié)語

壓力容器制造過程中，焊接施工是其中非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，對于壓力容器的制造質(zhì)量有著直接影響。為了能夠進一步保障壓力容器的安全穩(wěn)定運行，應(yīng)該根據(jù)其制作材料、構(gòu)造以及不同部件的實際特點，選擇合適的焊接技術(shù)，制定切實有效的焊接方案。在此基礎(chǔ)上針對焊接材料、工作人員、焊接過程以及焊接檢驗等多個環(huán)節(jié)，加大管控力度，從根本上提高壓力容器制造的總體質(zhì)量，為后后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的順利推進提供可靠保障。

參考文獻

[1] 張今越.化工機械壓力容器制造中焊接質(zhì)量的控制分析[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2020，40（19）：49-51.

[2] 任曉紅.壓力容器制造過程中焊接質(zhì)量的控制途徑[J].石化技術(shù)，2020，27（4）：250-251.

[3] 林思甜，肖飛.壓力容器制造中焊接實用技術(shù)應(yīng)用分析[J].科技風，2018（32）：158.

[4] 劉開分.淺析壓力容器制造中的焊接技術(shù)與質(zhì)量控制[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2019（1）：88.

收稿日期：2022-01-24

作者簡介：馬萬有（1966—），男，天津人，本科，工程師，研究方向：設(shè)備管理與維護。