化工設備安裝中焊接技術的質量控制措施

陸明（內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司，內蒙古 赤峰 025350）

化工設備的安裝工作是化工設備在投入生產之前非常關鍵的工作之一，化工設備的安裝工作質量將會直接關系到化工設備的試車效果、使用狀況和使用壽命，嚴重的還會影響到化工生產企業的正常安全運行。在化工設備當中大多都是承壓型的設備，其中的介質是多種多樣的，包括了易燃易爆物質、腐蝕毒性物品等，并且化工設備的運行條件在某些時候是非常惡劣的，所以說對設備安裝施工質量的有效控制是搞好設備安裝施工管理工作的中心環節，對化工設備的焊接質量進行有效的控制在化工設備的安裝工作中起到了重要保障性作用。

1 化工設備在進行安裝之前的焊接質量掌控

化工設備在安裝之前的焊接準備工作是其中非常重要的環節，不能粗心大意或者是敷衍了事。化工設備在焊接前的準備工作就包含了焊接之前的部件準備、設備焊接前的準備工作，焊接材料的準備工作，焊接工藝措施的準備以及焊接操作人員的準備等。

1.1 設備焊接前的部件準備工作

對于化工設備來講，尤其是在某些塔器或者是球罐等化工設備，因為受到了實際場地和運輸條件的限制，通常都是采取部分組件在施工現場進行組對焊接來開展施工的。針對較為簡單的設備組件，應該制定出對應的技術方案和措施，實施較為明確的技術交底。針對比較復雜的化工設備組件，如球罐組對的時候，應該制定出詳細的施工方案，通過相關部門會簽，再經過技術負責人的批準之后實施。

在進行工件組對之前，應當對其進行認真的核查，對焊接接頭的具體坡口形式進行核對，核對工件的幾何尺寸，針對局部的超差或者是在運輸過程中出現的損壞應該進行及時有效的修復。在產品制作過程當中，對材料所存放的位置和環境，以及產品制作的環境要求相對較高，如某些材料不能受到有害元素的污染，某些材料不但不能受到暴曬，同時對環境溫度和干濕程度也有較為明確的需求。

確保工件組對區域的環境適合開展焊接施工，包括控制環境溫度、濕度，風速，對組件焊接區域進行處理，清除表面的鐵銹、油脂、油漆等雜質，坡口區域需打磨出金屬光澤。有淬硬性傾向的母材，如耐熱合金材料，需要按照工藝要求進行預熱等準備措施。

1.2 焊接前的設備準備工作

選取優質性能的焊接電源和輔助設備，不但可以提升工作效率，并且還可以提升產品的整體質量，降低生產投入的成本。在進行化工設備的安裝過程中，常見的焊接設備是鎢極氬弧焊機或者是手工電弧焊機。化工設備的選材，具體的運行參數是多種多樣的，對焊縫有較高的抗沖擊性要求的情況下，選用直流電源比較容易達到對應的性能的要求。當前，在國際上比較流行的和先進的焊接電源為陡降性硅整流的弧焊電源。在選用焊接設備時還要考慮焊接施工中每一項重要參數，如電弧電壓、焊接電流、保護氣體流量等都應有相應的顯示儀表或記錄儀表，并且需要檢查確認各種記錄儀器在有效周期內使用。

1.3 焊接材料的準備

化工焊接材料主要包含了焊條、焊絲、焊劑和保護性氣體等。依照《焊接材料質量管理規程》中的相關規定，焊接材料在入庫之前應當按照批次的順序來進行入庫的核查。在進行保管的過程中不能受到潮濕、生銹和變質。焊接材料在正式使用之前應該按照產品說明書對其進行烘干工作。在使用時從烘干箱當中取出放進保溫桶中備用。

在焊接材料的選取方面要遵循等強度的原則，在沒有特殊要求時優先考慮使用酸性焊條，當焊接接頭有較強韌性的要求時，需要選用低氫堿性的焊條，對于不銹鋼和耐熱合金鋼等材料，在焊接的過程中應當盡可能采用化學成分匹配和盡量相同焊接性的材料。施工焊接材料的選取應當參照設計圖紙或標準圖樣的技術要求。在實際焊接施工過程中具體的焊接材料需要按照施工焊接工藝文件進行專業性的選取。

1.4 焊接工藝措施的準備

焊接工藝措施主要根據被焊工件的材質、牌號、化學成分，焊件結構類型，焊接性能要求來確定。首先要確定焊接方法，如手弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊等等，焊接方法的種類非常多，只能根據具體情況選擇。確定焊接方法后，再制定焊接工藝參數。焊接工藝參數的種類各不相同，如手弧焊主要包括:焊條型號（或牌號）、焊條直徑、焊接電源種類、極性接法、電流、電壓、焊接層數、道數、檢驗方法等等。

焊接是一個局部的迅速加熱和冷卻過程，焊接區由于受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮，冷卻后在焊件中便產生焊接應力和變形。預熱有利于降低熱影響區的硬度，防止產生冷裂紋，這是耐熱合金鋼焊接的主要工藝措施。預熱還能改善接頭塑性，減小焊后殘余應力。后熱有利于淬硬性傾向較大的材料，在焊后增加塑性、韌性，進一步減緩冷卻速度，消除接頭內的擴散氫。對于大厚度焊件、高剛性結構件以及嚴厲條件下（動載荷或沖擊載荷）工作的焊件，焊后要立即進行消除應力熱處理，否則應立即進行后熱處理。

不銹鋼、有色金屬、高合金鋼焊接時還必須要有對焊接區域的惰性氣體保護措施。

1.5 焊接操作人員的準備

合格的焊接操作人員要具有豐富的專業知識，必須持國家考試合格證書。在現場焊接施工前，還有必要根據實際工作內容，進行驗證性焊接操作考試，考試合格后任用。要求焊工嚴格按工藝文件施工，遵守職業操守，誠信工作。

2 化工設備在安裝過程中的焊接技術控制

焊接過程對焊接實際質量形成的優劣起到了至關重要的作用，所以說在施工過程中對焊接技術掌控方面的要求是非常嚴格的。在進行焊接的過程中，不能隨意打亂焊接的順序，否則將會引起較為嚴重的焊接性事故。為了最大程度上避免事故的發生，在選擇焊接順序時，應盡量將焊縫處于比較自由的收縮狀態，原則是先焊接收縮率大的焊縫，后焊接收縮率小的焊縫，以保證焊縫在焊接時有較大的收縮自由，產生較小的殘余應力，防止裂紋的產生。

要對焊接電源方式（交流或是直流）和極性連接（直流正接或是直流反接）實施檢查、對電弧電壓的實際范圍實施檢查。在焊接的過程中需要對焊接速度實施有效的掌控，不能太快也不能太慢，對焊接電流的實際范圍進行檢查、對預熱溫度和層間溫度實際范圍進行檢查等等，超出評定合格的焊接工藝參數范圍，都將會對焊接的整體性質量產生嚴重的影響。焊接規范參數與焊接線能量的大小對低合金高強度鋼、低溫鋼和不銹鋼的影響很大。過高的線能量會顯著降低接頭的韌性和強度，必須保證合理的熱輸入量。

焊接過程中檢查。焊工首先自檢，然后交質檢員檢查。不合格工序不準下轉。在焊接工作完成之后，就要對完工之后的焊縫是否達到了相應的標準進行檢查，包括外觀檢查和焊縫內部無損探傷檢查。通過外觀檢查，保證焊縫的實際尺寸需要符合相應的標準要求。通過無損探傷檢查保證焊縫內部質量符合相應的標準要求。對于超標的缺陷按照工藝文件要求實施返修。

如對于焊接氣孔的預防問題，是石油化工行業輸油氣管道焊接施工當中經常遇到的主要技術問題之一，出現這種問題的主要原因，主要是因為在材料選擇方面、焊接的方式上、焊接的環境等方面。要是輸油氣管道中母材的實際含碳量非常高，那樣就會使得焊接的氣孔大量出現。針對這種狀況，除了要嚴格控制施工現場環境，減少露天施工，焊接區域潔凈度和大風的影響之外，應當將焊絲進行徹底的脫脂工作，最大程度上降低焊接氣孔數量的發生，以此來保證焊接工作的質量。焊接質量受到焊接具體形式的影響也非常的大。所采用焊接方式不同，所生成的焊接氣孔的數量上也有著非常明顯的差異。

采用平焊的焊接形式中，在焊接的過程中所生成的氣體較為容易的出現向上溢出的狀況，所以在焊接的處所殘留下的氣體相對也就比較少，焊接的氣孔的實際數量也會相對較低。要是采取橫焊的方式，氣體在遭受到了上面母材的阻礙，那樣就無法有效的排出，使得所生成的氣體殘留在了焊縫的正上方，形成一個個圓球形氣孔。要是采用立焊的方式，在進行焊接工作時所產生的氣體就會受到向上的金屬焊接的阻礙，從而無法有效的排出，所生成的氣體大部分都集中在正下方。在進行仰焊的過程中，氣體是無法完全排出，最容易出現大量的焊接形成的氣孔。所以說，在進行輸油管道的焊接過程中，需要采用平焊的形式。這樣可以有效的減少氣孔的生成，提升整體的焊接質量。

3 結語

通過對化工設備安裝中焊接技術的質量控制措施的分析和探討，從中可以了解到通過加強焊接材料、焊接設備、焊接工藝、焊接過程等方面的質量管控，對化工設備的焊接質量進行了有效的控制，在化工設備的安裝工作中起到了保障性作用，對我國化工事業的快速發展也起到了促進性作用。

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