化工容器設備焊接制造質量的安全控制

王玉妹

（江蘇信博特種設備有限公司江蘇 鹽城 224000）

化工容器設備焊接制造質量的安全控制

王玉妹

（江蘇信博特種設備有限公司江蘇 鹽城 224000）

化工設備焊接制造質量的高低直接對日?；どa以及國家財產安全產生重要影響。本文主要從對焊縫金屬影響因素的分析入手，重點分析了局部加熱和迅速冷卻產生焊接應力與變形問題，并有針對性地提出來一系列安全控制措施，以供同行參考。

化工容器；設備；焊接；安全控制

1 引言

在日?；て髽I生產過程中，化工管道以及容器設備等構件均需要通過焊接的方式緊密聯系起來，并未化工生產的穩定性和安全性打下堅實基礎。多以，化工容器焊接質量的高低會對化工企業的日常生產帶來決定性影響。

2 對焊縫金屬的影響因素分析

因焊接工藝、參數設計以及焊接劑等不同因素的影響，其產生CO、O2、CO2、H2O、H2、N2等氣相成分也不盡相同，其中H2、N2和O2能夠對焊縫金屬產生不利影響，具體來說主要表現為以下幾個方面：

（1）因H2主要存在于工件、焊條以及空氣中的濕氣內，一旦經過高溫冷卻操作之后，其會以氫原子的狀態在焊縫金屬中得以保存，并能夠在常溫狀態下進行自由運動，且在焊縫局部予以凝聚，導致焊縫冷裂紋的產生，大大降低了焊接接頭的韌性和塑性。

（2）多數情況下，焊縫含氧是以硅酸鹽或者FeO夾雜物的形式存在的，大大降低了焊縫金屬的硬度、強度和塑性。且極易引起焊縫金屬出現熱脆和冷脆現象，降低了焊縫的抗腐蝕性。

（3）在焊接高溫的影響下，氮原子能夠與多種金屬形成氮化物，并保存在焊縫中，有效提升鋼硬度的同時，降低了焊縫金屬的塑性，但是其在整個焊縫中的含量較低，不會造成較大影響。

3 對局部加熱和迅速冷卻形成焊接應力與變形的研究

（1）在焊接制造過程中，化工容器是一個不均勻加熱和迅速冷卻的過程。因焊縫周圍溫度下降較快，使得焊接金屬在收縮過程中出現一定的殘余應力，導致金屬出現拉伸塑性變形的情況出現，導致容器接頭處產生裂紋。

（2）對焊縫進行迅速冷卻之后，焊接區域金屬則會沿著焊縫的長度進行縱向或者橫向收縮，從而導致焊接構件多種變形情況的出現，比如扭曲變形、彎曲變形、角變形或者尺寸縮短等。具體變形的程度、方向以及形式則與焊縫長短、形式、焊接方法等有著密切聯系。

（3）提升對焊接變形種類、程度及方向等的計算能力，盡可能將焊接變形控制在合理的范圍內，并采取合理措施，提升化工容器設備焊接制造質量的安全性。

4 化工設備焊接制造安全控制措施

4.1 科學的工藝分析是選擇焊接工藝的基礎

①對主體結構材質及其可焊性進行分析，為之后的焊接工藝評定和抗裂性試驗做好充足的準備；②對主體材料的規格及其接頭形式的設計工藝進行分析，以便選擇合適的焊接方法滿足焊接要求；③對焊縫的尺寸及布置情況予以充分掌握，并對焊縫給焊接變形帶來的影響進行深入分析，以便對各個焊縫的變形方向進行判斷，從而對焊接變形大小和對整體構件的影響進行計算；④對焊接殘余應力對結構的綜合影響進行分析，必要時可以通過計算的方式實現對焊接應力的影響進行判斷，以便采取減少或者消除殘余應力的措施，有效解決問題。

4.2 對焊接工藝試驗的項目、要求、方法予以確定

具體來說焊接工藝試驗的項目主要可以分為以下幾個方面：①對尚未進行焊接的合金鋼種進行抗裂性試驗，并對材料的抗裂性能予以確定，同時采取有效的抗裂措施，預防裂縫情況的發生；②依據工藝分析，對其特殊接頭的型式、焊接方法及順序等予以確定，并對設計試件進行綜合或者分項試驗，從而確定合理的焊接工藝；③依據設備構件的基本要求進行焊接工藝評定，并對接頭型式的工藝規程予以制定；④重要且無法進行單相焊接試驗的構件應對其進行焊接模擬試驗，實現對構件接頭形式、焊接方法、工藝參數、坡口尺寸等綜合工藝的檢驗，為焊接工藝的確定提供有了強有力的安全驗證。

4.3 編制詳細的施工工藝規程

（1）下料工藝守則。在守則中，應該對材質確認、去氧化皮、標記移植、劃線或者編程試割、矯平校直、檢驗、下料以及除銹等工藝記性明確規定。同時，選擇方法的原則、相關技術及操作流程等也需要體現在下料工藝守則中。

（2）組對工藝守則。在組對工藝守則中，應對組對方法及程序、使用工裝卡具的原則、點固焊縫的質量要求、組對安全檢驗的原則和方法等予以明確規定。

（3）焊接工藝守則。在焊接工藝守則中，應對組對質量要求、接縫焊接方式、焊材選擇、焊接環境、焊接順序以及焊縫檢驗等內容予以明確規定，同時還需要對焊工資質、上崗考試內容和考核原則予以規定。

（4）工序圖表。在工序圖表中，應對各個零部件具體的設計工藝圖表、操作順序、尺寸要求、技術要求、工序之間的銜接要求、工裝量具以及使用設備、工藝參數等進行明確標注，力求做到具體、清晰，具有較強的操作性。

（5）焊接順序。對具體部位和整體構件的焊接工位數量、各個工位之間的順序、單個工位的焊接方法及焊接參數等進行明確規定。同時，還需要在進行焊接過程中某一階段中間測量的時間進行具體規定，以便對焊接順序及焊接工藝進行合理調整。

（6）熱處理工藝規程。在熱處理工藝規程中，需要對焊前預熱位置、預熱的溫度以及保溫方法、是否需要經過消氫處理及處理的時間和工藝等進行明確規定。

（7）檢驗規程。應對設備焊接制造的下料、組對、焊接檢驗內容、焊接方法及焊接手段等各個安全質量控制要點進行明確規定。

4.4 其他問題

做好相關的配套工作，加大對施工人員尤其是焊接工人的技術培訓工作，將技術準備工作予以嚴格落實。此外，還需要做到以下幾個方面：

（1）對標識不清或者產品質量不合格的原材料堅決不予使用，未經檢驗合格的組件不得進行焊接，不具備操作工藝規程規定的施工條件堅決不允許施工。在化工容易設備的焊接過程中，始終堅持“三不”原則，為焊接制造質量提供強有力的技術支撐。

（2）在外協外購過程中應做好對分承包單位的評審工作，并對其提供的產品和相關附件進行嚴格的檢驗檢查，未達到要求的不能予以接收使用。

（3）一旦發現存在一定的安全質量問題，或者無法達到規定要求的情況出現，要深入分析其原因，并采取相應的措施有效解決問題。

[1]郝保強.化工容器生產中焊接應力與變形的控制[J].內蒙古石油化工，2010（09）：12～13.

[2]杜艷華，陳立明.化工容器設備焊接制造質量的安全控制[J].河南化工，2010（10）：56～57.

TQ050.7

A

1004-7344（2016）16-0259-01

2016-5-21