壓力容器中焊縫的標注與對接

劉安明 謝春華 謝德標 賈加泊

1. 概述

在化工、食品及制藥等領(lǐng)域的一些企業(yè)里，根據(jù)生產(chǎn)的需要都會使用壓力容器。壓力容器屬于我國特殊設(shè)備，因為它關(guān)系到生產(chǎn)及使用安全這一重大問題，所以在生產(chǎn)制造過程中有嚴格的規(guī)定。

從壓力容器容積來看，在生產(chǎn)制造過程中往往要由數(shù)塊或幾十塊鋼板拼制焊接而成，因此，保證焊縫質(zhì)量是確保壓力容器正常使用的關(guān)鍵，在這點上有嚴格的工藝流程和相關(guān)的技術(shù)文件。但在執(zhí)行這些工藝流程和相關(guān)技術(shù)文件的同時，作為一個生產(chǎn)制造壓力容器的企業(yè)，還必須具備一些相關(guān)的措施才能更好地生產(chǎn)制造出合格的產(chǎn)品。

我公司在多年生產(chǎn)制造壓力容器方面嚴格遵守相關(guān)規(guī)定，并在生產(chǎn)實踐中積累了一些經(jīng)驗，下面將詳細敘述。

2. 壓力容器中焊縫的標注與對接

我公司關(guān)于壓力容器中焊縫的標注與對接積累了一些經(jīng)驗，總結(jié)如下。

（1）焊縫的標注 生產(chǎn)壓力容器的材料為S31603和S30408，屬于奧氏體不銹鋼。這兩種材料對高溫、低溫有良好的性能，在耐腐蝕方面更優(yōu)于其他材料，而且衛(wèi)生易清洗，因此被廣泛應(yīng)用于化工、食品等行業(yè)。

首先生產(chǎn)前要對使用的材料進行檢測，包括化學成分和力學試驗，材料經(jīng)檢測合格后才能投入使用，這主要是保證材料的安全性和可靠性。根據(jù)容器的圖樣，做出下料尺寸，然后就可以做出標有焊縫的容器簡圖。一般容器代號分為A、B、C、D四類。A代表縱焊縫、B代表環(huán)焊縫，C代表法蘭端面焊縫，D代表接管焊縫。將字母標注在每道焊縫上，并按序標上數(shù)字（見圖1）。隨后將標注好字母與數(shù)字的容器簡圖交給車間，讓操作者熟悉這些焊縫，因為這些焊縫都是受壓焊縫，有不同的焊接工藝。

圖 1

從圖1可以看出，焊縫主要分布在封頭（封頭為外購件，供應(yīng)單位已提供檢測報告、材料證明及相關(guān)技術(shù)文件）、筒體、接管三大部分，雖然可以看出容器焊縫的分布，但是在實際生產(chǎn)中，容器上的焊縫要以表格形式列出來，表格內(nèi)容主要包括設(shè)備名稱、焊縫編號、操作者、生產(chǎn)日期、檢驗、備注以及檢驗結(jié)論等。因為大型容器會有很多焊縫，可能要由數(shù)名操作者完成，所以每位操作者加工好一道焊縫都要進行登記，這將是容器生產(chǎn)過程中的一項重要任務(wù)。對容器后期工作起到至關(guān)重要的作用，如無損檢測和試壓等。有了這張表格就如同一張技術(shù)檔案，在今后容器發(fā)生質(zhì)量問題時就會很快查明原因，做到責任分明。

我公司在加工容器過程中，不管是壓力容器還是常壓容器，都要將容器畫出簡圖在焊縫上標注好字母和數(shù)字并列出表格發(fā)到生產(chǎn)中去。這項工作看似很簡單，但通過簡圖及表格形式反映到容器生產(chǎn)過程中去起到了很好的效果，從生產(chǎn)管理到技術(shù)準備再到操作者對質(zhì)量都十分重視。從后期對焊縫的檢測結(jié)果來看，焊縫質(zhì)量一直保持著很高的合格率，這些成績的取得與上述措施是分不開的。

（2）焊縫的對接 從圖1可看出A類焊縫（縱焊縫）有7處，A1~A7。B類焊縫（環(huán)焊縫）有4處，B1~B4。縱焊縫和環(huán)焊縫是容器上的關(guān)鍵焊縫，也是重點監(jiān)測焊縫。按照工藝要求，在對接前在焊縫處加工出坡口。因為容器用鋼板厚度不同，所以坡口也不同。一般情況下板厚在4~30mm之間，采用V形坡口（見圖2）。有時坡口形式也會標注在圖樣上，并注有技術(shù)說明。加工坡口根據(jù)鋼板的厚度可選用坡口機、碳弧氣刨、角磨機等，加工好坡口后要進行檢驗：①不能有裂紋。②不能分層。③不允許有熔渣。④表面需平整。焊前，坡口表面要進行擦洗，清除表面及坡口周邊的氧化物、油污和夾雜等妨礙正常焊接的雜物。

從圖1可看出，筒體分為三節(jié)，每一節(jié)有2道縱焊縫。當筒體卷成形狀前其中1道焊縫已焊好校平。筒體卷成形狀后另一道焊縫要對接在一起，這時會發(fā)現(xiàn)筒體卷成后兩個邊對不齊即焊縫對不正，出現(xiàn)這種情況叫錯邊即焊縫錯邊（見圖3）。不同厚度的鋼板允許有一定的錯邊量，如果錯邊量不能保證會影響到筒體的對接以及焊接質(zhì)量，也會影響到容器的美觀和使用安全。一般采取以下三種方法消除筒體縱焊縫對接時發(fā)生的錯邊：一是筒體卷成形狀后定位焊在一起，然后在卷板機上卷壓消除錯邊；二是筒體定位焊后由操作者用鐵錘敲擊消除錯邊；三是用其他方法。當筒體對接完成后，下步工序是筒體與封頭對接，這時當筒體與封頭對接時可能又會產(chǎn)生環(huán)焊縫錯邊（見圖4）。因為筒體的外圓是以封頭的外圓數(shù)值為基準下料，從測量封頭外圓到筒體長度下料都會產(chǎn)生誤差，這些誤差就表現(xiàn)在筒體與封頭對接時產(chǎn)生的錯邊上。消除環(huán)焊縫錯邊比較困難，目前沒有好的方法，大多數(shù)情況下筒體與封頭對接時先定位焊在一起，然后由操作者用鐵錘敲擊消除。

圖 2

圖 3

圖 4

3. 結(jié)語

在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，縱焊縫和環(huán)焊縫產(chǎn)生錯邊有多種原因，但在生產(chǎn)過程中必須消除錯邊。因為根據(jù)容器的用途，絕大多數(shù)容器內(nèi)筒體都要求有很好的光潔度，尤其是食品，制藥行業(yè)使用的容器內(nèi)筒體都有嚴格的機械拋光表面粗糙度要求。在處理縱焊縫和環(huán)焊縫時都要將焊縫打磨平整。如果錯邊超量焊縫打磨平整后，其邊緣會達不到技術(shù)要求的厚度，造成焊縫強度下降，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中，從而影響到容器的正常使用，所以在縱焊縫對接和環(huán)焊縫對接時一定要消除對接產(chǎn)生的錯邊，才能保證正確對接和焊縫的質(zhì)量。

我們企業(yè)在生產(chǎn)中將壓力（常壓）容器畫出簡圖，并在焊縫上標注上字母與數(shù)字同時做出表格運用到實際生產(chǎn)中去。在焊縫對接時消除錯邊的影響使焊縫合理對接給焊接創(chuàng)造有利條件。實踐證明這些措施發(fā)揮了很好的作用，主要表現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量的提高、責任的分明和效益的增加等。希望這些經(jīng)驗?zāi)芙o讀者提供借鑒，能給企業(yè)帶來啟發(fā)，讓我們共同努力總結(jié)出更好的加工容器方法。