浅谈压力容器焊接质量控制

浅谈压力容器焊接质量控制

柏文广

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摘要:压力容器是一种密闭容器，其中含有的化学反应物质大多是气体或液体，且其内的压力高于大气压。压力容器氛围反应容器、分离容器、储运容器和换热容器等等类型，这些容器不同于常压容器，其工作所需的条件更为严苛。在制造此类容器的过程中，最重要的环节是焊接，因为这一步骤直接影响着容器的使用寿命和工作性能。

关键词：压力容器；焊接质量；控制技术

中图分类号：TG457 文献标识码：A

引言

压力容器的焊接是一个综合性的过程，要注意的地方比较多，需要做好各个方面的连接工作，焊接质量对压力容器的整体稳定性有着较为直观的影响。压力容器运行的时候，对功率需求比较大，压力容器的性能参数比较多，其中最主要的有致密性和强度，这两者指标很大程度上都是焊接决定的，所以对于整个焊接过程的管控是非常有必要的。如果压力容器的焊接质量符合运行标准，那么压力容器的使用周期就会大大地延长，如果焊接不到位，存在焊接缺陷，在运行的时候会出现漏气、漏液的现象，如果没有第一时间发现并处理会使得压力容器因为泄漏产生爆炸，造成极大的破坏性，威胁人员安全和生产安全。

1 重要性

压力容器属于承压特种设备的范畴，因为此类容器在工作过程中需要高温高压的条件，因此一旦安全性能受损，则可能导致严重的安全事故，造成人身财产损失。压力容器在制作的过程中，核心环节在于焊接环节，因为这一环节能够对压力容器的质量和工作性能产生直接的影响。从一定程度上讲，压力容器的质量几乎完全取决于制造人员的焊接水平。在焊接过程中，材料的使用、技术的成熟度、设备本身的性能等也能够决定焊接的质量。因此，在进行压力容器的焊接环节时，制造人员应当做好充分的准备，严格控制焊接质量。

2 存在的问题

2.1 焊接裂纹

裂纹是导致压力容器失效的最危险因素之一。裂纹会严重损害压力容器的强度。常见的焊接裂纹问题包括热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。为了消除裂纹问题，我们需要从两个方面入手：第一，减少母材和填充金属中的有害物质，控制硫、磷等元素的含量。二是根据焊接环境合理选择焊接材料，尽量选用低氢碱性焊条，并采取焊条干燥、保温等措施。三是要有效降低焊接应力，避免装配过程中的强力装配。此外，还应进行焊前预热和焊后处理，以有效消除焊接残余应力，防止裂纹。

2.2 压力容器焊缝内部存在缺陷

如果焊缝中有斑点或条状夹渣，会导致焊缝出现气孔，甚至容器出现裂纹，影响容器的安全性能。夹渣是指焊接过程中留在焊缝中的熔渣，包括金属和非金属。如果制造商未能及时清洁坡口边缘，可能会导致水分滞留、油污或金属生锈；如果制造商未能按照工艺规范烘烤焊条和焊剂，可能会导致焊芯腐蚀、药物脱落等现象，这些都是产生熔渣的原因。熔渣会导致大量气泡在焊接熔池中积聚，然后在熔体凝固后产生气孔。气孔会严重降低焊缝的强度，因为它会导致焊缝的金属致密性降低。此外，如果焊接温度与强度不足，还会导致未焊透、未熔和等现象。前者的发生原因是焊接电流小、速度快或者钝边太厚。未焊透、未熔和现象会熬制焊缝的连续性出现问题，导致焊缝突变甚至断裂，进而会使压力容器的部件焊接部位产生裂纹。

3 质量控制措施

3.1 人员质量控制

焊接时，主要的体操运动员是工人，即工作的焊接水平在一定程度上决定了压力容器的焊接质量。焊接时，如果工人个人能力有限，不能满足焊接需要，操作能力低，实践经验少，态度消极，将极大地影响压力容器的焊接质量，因此，应采取适当措施对其焊接人员进行管理，提高其综合能力。焊接人员应有正确的态度。在正式焊接之前，我们需要做好相关准备，落实每个人员的职责范围，确保他们能够履行各自的职责，做好自己的工作，使他们能够认真负责地做好自己的工作。当然，这需要制度的支持，通过建立责任制，督促员工做好工作，培养他们的责任感，让他们意识到自己岗位职能的重要性。采取合适的措施提高焊接人员的专业能力水平，好的焊接人员态度端正的同时更具有高操作技能水平，基于焊接的特殊性，需要对人员进行全面化培训，保证其专业技能水平达标，符合焊接要求，将理论与实践相结合，让焊接人员自行感悟和感受，这对于焊接人员专业技能水平的提升有着显著的作用。除此之前，要重视对人员的考核，焊接工作对人员的技术性水平要求比较高，每个焊接人员都需要持证上岗，要认真筛选和培养焊接人员，保证其焊接质量，对于具体上手操作的人员，要取得相关资质证书，同时，也要有系统性的知识体系，知道基本的焊接问题处理。

3.2 优化压力容器的焊接工艺并制定完善的评价机制

焊接工艺是分析和检验压力容器焊接操作质量的主要依据，因为焊接工艺直接规定了焊接操作的工艺参数和具体工艺。因此，为了提高焊接工作质量，一是要优化焊接工艺管理，合理设计或选择最佳焊接工艺。二是结合压力容器生产标准和实际情况，优化焊接工艺规程，确定焊接操作的具体步骤。三是完善焊接过程的控制和评价机制。焊接作业时，操作人员必须严格按照焊接操作规程进行操作。四是优化焊接工艺的工艺标准，构建起合理且科学的焊接工艺评价和管理机制，将焊接工艺的管理和评价工作细化到具体的参数设定和操作步骤方面，使焊接工艺更加标准化和规范化。五是在对焊接工艺进行评价时，需要明确不同类型焊接工艺的实际应用情况。对工作人员的操作水准进行严格的管理和评价，将焊接操作流程和焊接工艺应用的质量控制机制落实到位，严格把控焊接过程中每一个环节的质量。

3.3 焊接工艺控制

压力容器焊接工艺开始前，应对压力和非压力部件及其他焊接部件进行工艺评定，即首先了解各种焊接部件的具体焊接方式和木材厚度，以及焊接前是否需要预热，并对工艺进行评估。完成此步骤后，即可开始焊接过程。在焊接过程中，焊缝能量、规格参数等一系列因素都会影响接头的性能。小线能量焊接方法适用于不锈钢、低温钢和低合金高强度钢的焊接。焊接时应先预热，以免焊后产生裂纹。层间温度控制、焊后还冷等方式也有助于避免裂纹的产生。焊接电流、电压与速度也是焊接质量控制的重要方面，这些因素都可能导致焊缝质量的损害。例如，若焊接电压较低但电流较大，则可能导致焊缝的深度增加、宽度减小，进而导致焊接部件容易脱落，此时，应当及时对电流大小进行调整，以避免安全隐患的出现。

3.4 选择优质且针对性的焊接材料

焊接材料也是影响焊接质量的重要因素。为了从根本上保证压力容器的焊接质量，应在满足焊接工艺要求的基础上，根据焊接操作规程和资金成本，选择最佳的焊接材料。同时还应考虑焊接作业环境和对焊接工艺的适应性。在一些比较特殊的焊接环境下，还需要考虑焊接材料的抗腐蚀等性能。除此之外，压力容器的焊接材料选择还需要考虑到焊接材料本身的化学成分是否会对压力容器造成负面影响。

结束语

综上所述，在压力容器的全部制造工艺流程中，焊接工作是重要的组成部分，因此，应当对容器的焊接质量进行控制。当下，我国的压力容器焊接流程存在一系列的问题，为切实解决这些问题，应当对焊接材料和工艺进行有效的管控，并且在焊接结束后，也应当对压力容器进行进一步的质量检测，以免安全隐患的出现，此外，还应当开展针对焊接技术人员的培训工作。

参考文献

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[2] 裴勤锋 , 刘光辉 , 朱志伟 . 压力管道压力容器焊接质量控制措施分析 [J]. 北京交通大学学报 ,2018(1):28.