壓力容器焊接檢驗要求及控制方法

孟繁閱

（大慶石油化工機(jī)械廠有限公司,黑龍江 大慶 163711）

壓力容器是現(xiàn)階段我國工業(yè)生產(chǎn)控制中最廣泛的一類應(yīng)用型設(shè)備，但是壓力容器由于實際生產(chǎn)過程中的工藝要求較為嚴(yán)苛，并且壓力容器在出現(xiàn)質(zhì)量問題的情況下，必然就會發(fā)生較為嚴(yán)重的安全事故，尤其是在壓力容器制造和生產(chǎn)的過程中，焊接工藝的控制應(yīng)該通過有效的手段對焊接過程實現(xiàn)各個要素的精確控制，充分加強(qiáng)壓力容器本身的焊接處理作用狀態(tài)。掌握有效的焊接質(zhì)量檢驗方法，對壓力容器焊接質(zhì)量進(jìn)行精確化判斷，并通過有效的控制優(yōu)化措施全面提升壓力容器的生產(chǎn)質(zhì)量。

1 壓力容器的焊接質(zhì)量的影響因素

按照規(guī)范化的壓力容器生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)以及安全性優(yōu)化措施尤為重要，只有通過對壓力容器質(zhì)量和安全性生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化，才能夠最大化提升焊接工藝效果。對于焊接作業(yè)人員而言，其本身的綜合意識水平以及質(zhì)量控制能力決定其實際焊接工藝應(yīng)用過程中的執(zhí)行情況以及掌握程度，任何一個外部因素?zé)o法得到控制，都會對焊接的實際質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。在壓力容器焊接的過程中，焊接設(shè)備是完成焊接操作的必要保障，其本身的儀表運(yùn)行準(zhǔn)確性以及性能都影響著壓力容器的焊接狀態(tài)，且壓力容器的焊接質(zhì)量要求對于焊接要求較高，并且不同焊接工藝實際適用的環(huán)境具有較大的差異性，在不同的操作環(huán)境下，焊接質(zhì)量的控制應(yīng)該結(jié)合焊接環(huán)境的變化進(jìn)行優(yōu)化，在作業(yè)條件不符合要求的情況下，技術(shù)人員應(yīng)該及時停止焊接過程。一般而言，對焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響的主要因素包括溫度、風(fēng)速、濕度等條件，只有在壓力容器焊接過程中，對相關(guān)外部影響因素進(jìn)行動態(tài)化監(jiān)控才能夠最大化保障焊接質(zhì)量。

2 壓力容器焊接接頭中常見的缺陷

2.1 焊接裂紋的檢測

壓力容器焊接過程中裂紋是最主要的外部影響因素，各類裂紋的存在，壓力容器會由于外部壓力的作用而出現(xiàn)較大的損壞問題，且其本身的強(qiáng)度變化也會因素焊接裂紋的干擾出現(xiàn)不同程度的改變，為了盡可能減少裂紋情況的出現(xiàn)，需要考慮不同裂紋問題出現(xiàn)的基本成因。一般而言，常見的焊接裂紋包括熱裂紋、冷裂紋以及再熱裂紋，施工技術(shù)人員需要通過有效的方法盡可能減少填充金屬中的有害物質(zhì)，并且減少母材的使用要去，對硫、磷等元素的含量進(jìn)行精確判斷，并且按照壓力容器焊接過程中的具體變化情況合理選擇對應(yīng)的焊接材料，盡可能選擇具有低氫堿性的焊條工具，并且對焊條進(jìn)行烘干處理，通過保溫控制、焊接應(yīng)力修復(fù)策略等，確保焊接過程能夠順利進(jìn)行。除此以外，由于在壓力容器焊接前需要對焊接面進(jìn)行加熱處理，通過焊接后的處理方式減少焊接的殘余應(yīng)力情況，盡可能減少裂紋情況的產(chǎn)生，最大化提升壓力容器的焊接質(zhì)量。

2.2 氣孔與夾渣的檢測

除了裂紋問題外，壓力容器焊接過程中還可能出現(xiàn)殘渣與氣孔的問題，考慮到焊接過程本質(zhì)上屬于冶金的過程，在該過程實施階段可能會產(chǎn)生不同類型的氣體，并且外界氣體的介入也可能導(dǎo)致母材和焊材出現(xiàn)融化的情況，并且融化后也會在熔池在產(chǎn)生污染，在熔池凝固的各個階段內(nèi)，其本身的氣體雜質(zhì)并不會直接出現(xiàn)外溢的情況，此時，焊縫表面必然會出現(xiàn)不同數(shù)量的氣孔，氣孔也會導(dǎo)致夾渣問題更加嚴(yán)重，焊接容器本身的焊接缺陷在這種情況會逐漸凸顯。大部分情況下，當(dāng)焊接坡口角度較小的情況下，如果焊接技術(shù)人員焊接操作的速度較快，必然會導(dǎo)致焊接過程中的焊渣無法直接進(jìn)入熔池中，后續(xù)會導(dǎo)致夾渣出現(xiàn)缺陷等實際問題。

3 壓力容器焊接質(zhì)量控制的具體實施策略

3.1 壓力容器焊接質(zhì)量檢驗的基本原則

對壓力容器進(jìn)行外觀檢驗的過程中，焊接操作的質(zhì)量人員需要充分對焊縫表面的成因以及分布情況進(jìn)行仔細(xì)的判斷和檢查，評估焊縫表面是否存在缺陷問題或者焊接質(zhì)量不成型的情況，從而解決焊縫表面缺陷或者焊縫寬度不足的實際問題。具體實施過程中，可以采用樣板、焊縫檢測尺等工具對焊縫位置的幾何尺寸進(jìn)行精確判斷。最后，在對焊接頭位置需要進(jìn)行必要的力學(xué)性能檢驗，焊接的頭部位置上的性能檢測需要按照一般的焊接工藝判斷，采用焊接試板對焊接工藝進(jìn)行充分檢測，焊接接頭位置上也需要采用力學(xué)性能的評估確定焊接試板的穩(wěn)定性。在實際檢測過程中，大部分情況下，可以通過彎曲試驗或者沖擊試驗的方式進(jìn)行檢測，特殊條件下，也可以采用拉伸實驗方式進(jìn)行控制。另外，在焊縫無損檢測的階段應(yīng)該圍繞具體的施工要求，按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制定無損檢測方法。對焊縫位置進(jìn)行精確化的檢驗與判斷，最大化提升焊接檢驗的實際效果。

3.2 壓力容器焊接中的質(zhì)量控制方法

在壓力容器焊接實施的過程中，考慮到焊接操作過程中可能存在焊接的缺陷問題，具體焊接質(zhì)量檢驗過程中需要綜合考慮對壓力容器使用安全性產(chǎn)生影響的外部因素，在壓力容器生產(chǎn)和制造的過程中，可以結(jié)合實際情況采用有效的措施控制方法提升壓力容器的焊接質(zhì)量。具體包括以下幾方面：首先，壓力容器焊接過程中，需要積極完善焊接檢驗標(biāo)準(zhǔn)，具體劃分為焊接淺、焊接中以及焊接后的三個環(huán)節(jié)進(jìn)行檢驗，在焊接操作開始前，焊接人員應(yīng)該結(jié)合具體的項目內(nèi)容進(jìn)行確認(rèn)，并且確保焊接人員能夠持證上崗，相匹配的焊接工作還需要優(yōu)化焊接工作質(zhì)量，提升焊接的實際效果。其次，在壓力容器焊接過程中需要按照焊接要求進(jìn)保溫、烘干等操作，在領(lǐng)用焊條后，需要及時裝入保溫桶內(nèi)進(jìn)行取用標(biāo)準(zhǔn)的評定。最后，質(zhì)量檢驗人員在焊接操作前需要對壓力容器坡口表面位置的質(zhì)量進(jìn)行精確評估，在必要的情況下，需要對坡口表面進(jìn)行無損檢驗，并且評估焊接基本裝配質(zhì)量效果進(jìn)行動態(tài)化檢驗，焊接技術(shù)人員應(yīng)該嚴(yán)格按照焊接工藝要求實施焊接過程，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該按照編制的具體要求完成焊接工作，動態(tài)化調(diào)整焊接中設(shè)備的工藝參數(shù)，具體對層間溫度、焊接速度進(jìn)行精確化控制。

4 對壓力容器焊接工作質(zhì)量進(jìn)行有效控制的措施分析

4.1 改進(jìn)焊接工藝，制定規(guī)范化的壓力容器焊接評價標(biāo)準(zhǔn)

焊接工藝的全面優(yōu)化需要對壓力容器焊接操作質(zhì)量進(jìn)行精確化評價與檢驗，按照焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化焊接操作過程中的基本流程以及工藝參數(shù)，最大化提升焊接工作的檢驗質(zhì)量以及焊接標(biāo)準(zhǔn)化要求。首先，按照壓力容器焊接工藝的基本要求，合理選擇對應(yīng)的工藝優(yōu)化管理方法，確定焊接的各個步驟以及流程。其次，需要按照壓力容器的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)以及實際情況，對焊接工藝規(guī)程進(jìn)行有效的調(diào)整，明確焊接操作的各個步驟以及具體策略途徑。最后，需要對焊接工藝的控制評價體制進(jìn)行充分的完善，在焊接操作過程中，相關(guān)作業(yè)人員應(yīng)該結(jié)合焊接操作要求進(jìn)行規(guī)范化操作步驟的實施。此外，焊接工藝的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該結(jié)合不同壓力容器的具體情況進(jìn)行優(yōu)化，建立科學(xué)化標(biāo)準(zhǔn)化的焊接工藝優(yōu)化管理機(jī)制，并在此基礎(chǔ)上制定焊接工藝的評價方法以及管理策略，在后續(xù)的參數(shù)設(shè)定以及操作步驟上進(jìn)行調(diào)整，確保焊接工藝能夠符合壓力容器焊接質(zhì)量提高的具體要求。工作人員的操作水準(zhǔn)的管理評價需要結(jié)合實際情況調(diào)節(jié)焊接工藝的具體控制策略，嚴(yán)格把控焊接過程中每個焊接環(huán)節(jié)的質(zhì)量保證與焊接效果。

4.2 提升壓力容器焊接檢驗操作人員的整體素質(zhì)

由于壓力容器焊接質(zhì)量保障的規(guī)章制度較多，并且焊接工作人員的專業(yè)素養(yǎng)也是全面加強(qiáng)焊接質(zhì)量的重要條件，企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對焊接技術(shù)人員的規(guī)范化管理和標(biāo)準(zhǔn)控制，制定規(guī)范化的焊接工藝目錄以及項目臺賬，在焊接作業(yè)前，結(jié)合各類焊接要素有選擇地確定有資格的焊工參加焊接工作，并通過現(xiàn)場焊工考試、資格評定等方式確保壓力容器焊接工作人員具備優(yōu)秀的焊接水平。與此同時，焊接技術(shù)人員還需要階段性組織各類技術(shù)培訓(xùn)活動，加強(qiáng)對焊接作業(yè)的考核管理機(jī)制，持續(xù)提高焊接工人的專業(yè)技能水平以及綜合能力，加強(qiáng)監(jiān)督管理的優(yōu)化控制模式。在壓力容器生產(chǎn)的各個階段內(nèi)，應(yīng)該安排專業(yè)化的監(jiān)督管理人員實施焊接工作的監(jiān)督管理，加強(qiáng)整體的質(zhì)量控制水平，并在此基礎(chǔ)上建立焊接優(yōu)化的基本標(biāo)準(zhǔn)以及監(jiān)督控制方案。

4.3 不斷優(yōu)化焊接質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

在壓力容器檢驗執(zhí)行的階段，應(yīng)該構(gòu)建精確化的控制目標(biāo)，并且在焊接實際操作階段，還需要確定焊接工作人員是否具備高效的檢驗水平，能夠根據(jù)焊接材料以及壓力容器的規(guī)格進(jìn)行檢測方式的調(diào)整。

在焊接實施的過程中，焊接人員需要執(zhí)行對焊接工藝情況的評估方案，在焊接操作完成后，焊接技術(shù)人員需要對焊縫的外觀質(zhì)量進(jìn)行評估，不能以次充好作為良好的壓力容器。與此同時，相關(guān)技術(shù)部門還需要分析缺陷存在的具體原因，分析缺陷出現(xiàn)于焊接工藝的具體流程，制定對應(yīng)的壓力容器焊接常見缺陷的優(yōu)化規(guī)程。

具體而言，在壓力容器焊接過程中，應(yīng)該對各類常見的參數(shù)以及焊工標(biāo)志進(jìn)行記錄，包括焊工是否在壓力容器焊接過程中對各個參數(shù)進(jìn)行計算，并且在壓力容器上對故障問題進(jìn)行檢查，是否具備優(yōu)良壓力容器焊接的專業(yè)技術(shù)水平。

需要評估焊縫的外觀質(zhì)量是否符合良品的標(biāo)準(zhǔn)：（1）需要對焊接接頭進(jìn)行判斷，是否存在裂紋、夾渣、飛濺物，焊縫需要與母材之間保證圓滑的過渡；（2）評估焊腳是否符合前期制定的壓力容器焊接標(biāo)準(zhǔn)，確定工藝文件是否按照規(guī)程進(jìn)行；（3）A 類以及B 類焊接質(zhì)量的焊縫余高是否滿足相關(guān)規(guī)定條件；（4）焊縫表面的咬邊與焊縫外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是否保持一致。

需要在焊接完成后對焊縫進(jìn)行無損檢驗，在壓力容器焊接完成后評估各個焊縫的連續(xù)性，對可能存在缺陷的壓力容器進(jìn)行標(biāo)記與盤查。

在焊接返修過程中，對于符合返修要求的壓力容器進(jìn)行重鑄，而對于不符合返修要求的壓力容器，則需要對各個部位進(jìn)行精確化檢測，并提供返修后的質(zhì)量檢驗報告。

4.4 選擇符合要求的高質(zhì)量焊接材料

材料合格的焊接材料在很大程度上是保障壓力容器本身焊接水平的重要舉措，為了確保壓力容器在焊接過程中可以滿足實際應(yīng)用的要求，應(yīng)該根據(jù)焊接工藝的基本需求，結(jié)合既定的焊接操作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及資金投入的成本，確定最終的焊接設(shè)計方案以及參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選擇最優(yōu)化的焊接材料設(shè)備，并且考慮實際焊接操作過程中不同工藝的適配性以及操作環(huán)境的可變性，在特殊的焊接條件下，加強(qiáng)焊接材料的抗腐蝕效果。此外，在壓力容器焊接材料選擇的過程中，還應(yīng)該根據(jù)焊接材料本身化學(xué)成分在外部因素影響下的變化情況，確定焊接材料本身化學(xué)成分是否會出現(xiàn)改變，并評估焊接容器是否會因此而受到負(fù)面影響。

5 結(jié)語

綜上所述，從根本上提升壓力容器的焊接質(zhì)量是最大化提升焊接容器安全性與穩(wěn)定性的重要基礎(chǔ)，壓力容器制造設(shè)備需要對焊接質(zhì)量的檢驗方法、質(zhì)量控制方法有著充分的重視，從而保障壓力容器的安全性以及實際質(zhì)量可以在既定的要求下穩(wěn)定運(yùn)行，并且在后續(xù)的質(zhì)量檢驗階段內(nèi)落實標(biāo)準(zhǔn)化的質(zhì)量控制體系，在此基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)，全面加強(qiáng)焊接作業(yè)人員的綜合素質(zhì)。此外，在滿足既定焊接標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求下，焊接技術(shù)人員需要按照檢驗方案對壓力容器焊接工作實施有效的檢驗與質(zhì)量控制，保證壓力容器的生產(chǎn)過程能夠符合既定的規(guī)范要求和生產(chǎn)需要。