鍋爐壓力容器焊接質量控制措施分析

程龍 申卓

摘 要：壓力容器的質量好壞，對化工生產的安全性與效率性均有重要影響，由于壓力容器往往在高溫高壓的環境下工作，因此必須對其安裝質量提出明確要求，特別是安裝中的焊接作業，可以說，焊接質量能否有保障，直接關系到鍋爐運行效率的高低。但就目前的情況而言，鍋爐壓力容器的焊接過程存在大量的不足，為了使這種情況得到有效改善，應在大量的實踐中加強經驗總結，找出壓力容器質量缺陷的內在原因，并采取有效地處理措施，確保壓力容器的焊接質量。

關鍵詞：鍋爐壓力容器；焊接作業；質量控制

1鍋爐壓力容器焊接質量管理

鍋爐壓力容器作為常見承壓類設備，在工業化生產中比較常見，是影響化工生產效率的重要因素，必須要保證其可以持續維持在最佳運行狀態，減少失效問題的發生。壓力容器焊接決定著壓力容器致密性與強度，需要將其作為制作安裝管理要點，通過有效管理來排除各項質量問題的發生，從根本上來提高焊接質量，延長壓力容器服務壽命，并提高鍋爐生產運行的安全性。對于鍋爐壓力容器來講，如果焊接作業存在缺陷，將有可能出現滲漏、斷裂等問題，情況嚴重時甚至會造成爆炸。基于以往經驗，在對鍋爐壓力容器焊接作業進行管理時，要明確焊縫控制的核心地位，不僅要做好焊接作業控制，同時還需要做好檢驗工作，爭取及時發現存在的質量缺陷，并有效處理，確保壓力容器運行的穩定性與安全性。

2鍋爐壓力容器常見焊接缺陷

2.1外部缺陷

以焊接缺陷表現形式進行劃分，可確定鍋爐壓力容器焊接存在內部與外部兩種類型缺陷。在進行鍋爐壓力容器焊接作業時，受外部因素干擾，存在很大可能會形成表面缺陷，包括焊縫尺寸缺陷、咬邊、焊瘤、焊縫余高過大、弧坑以及飛濺等。造成各種缺陷的原因不同，其中焊縫尺寸缺陷即設備焊接電流下、焊速快、焊弧長等因素造成金屬熔化形成熔池較小，并且保護時間較短，鋼水流動不順暢，造成焊縫寬度過小。咬邊則是因為電弧熱量過大，再加上角度不當以及焊條運速過快等，造成焊縫邊緣被電弧熔化后未得到熔敷金屬補充留下缺口。焊瘤是因為焊接電流過大，金屬快速熔化后流動到加熱不足的母材上形成焊瘤。另外，很多情況下因為焊接人員技能水平較低，或者質量控制意識不足，造成焊接過程中應力過于集中，壓力容器過早受損，角焊縫單邊或下陷過大，形成焊縫間隙不均勻、坡口不規則等問題。

2.2內部缺陷

內部缺陷對于壓力容器焊接質量產生的影響更大，出現安全事故的可能性也更大，必須要通過專業無損檢測技術，確定缺陷存在的位置，并對其進行定性、定量分析。對內部缺陷產生的問題進行分析，需要從多個方面進行，常見的如坡口清理不干凈、焊材未烘干、焊縫坡口不合理等，根據夾渣、氣孔、未熔合等缺陷表現形式來分析判斷。其中，夾渣缺陷主要是因為未對焊件進行有效清理，殘留有銹渣、油污等，或者是焊接電流過小、金屬熔池溫度低、運條速度快等，導致液態金屬與熔渣無法有效分開，并在熔渣未浮出前熔池就已經開始凝固。對于氣孔缺陷的發生原因進行分析，除了熔池冷卻速度快、焊件未清理外，為對焊條烘干處理，再加上作業環境濕度較大，也會產生氣孔，為焊縫內最為常見的缺陷，同時也是產生焊后裂紋產生的主要原因。

3鍋爐壓力容器焊接優化措施

3.1焊接前設計

為提高鍋爐壓力容器焊接綜合質量，減少各類缺陷的發生，必須要基于焊接作業要求，提前對整個過程進行梳理，在圖紙上將焊條、焊絲、焊劑以及對接焊縫等相關參數明確標注出來。尤其是特殊工況更是要特別說明，做好詳細標注，為實際焊接作業的開展提供參數支持。例如焊管與殼體連接焊縫形式、焊縫是否焊透以及幾何尺寸等，所有參數均要保證準確清晰，保證焊接作業可以有效進行。

3.2焊機材料控制

材料性能在很大程度上決定著壓力容器的性能質量，鍋爐壓力容器多由耐熱材料制作，為避免焊接作業對壓力容器運行效率產生不良影響，需要全程做好焊接材料管理，嚴格按照焊接作業標準來選擇采購焊接材料。并且在焊接材料進場時，要安排經驗豐富的專業人員進行驗收，確定其性能與質量是否達到焊接施工標準，全面檢查判斷是否存在質量缺陷，在確定無誤后放置在提前設計好的位置。

對于入庫的焊接材料，要進行編碼并記錄，在實際焊接時需要根據焊接材料編碼以及規格進行發放，同時落實統一完善的管理制度，對材料進場、管理、使用以及回收等進行詳細管理，排除因材料因素帶來的質量問題。

3.3焊接過程優化

焊接工序是否正確合理也會對最終效果產生影響，必須要從專業角度出發，基于實際情況，做好焊接工序設計與管理，并遵循設計方案所要求的各項參數完成所有焊接作業。其中，在對設計方案進行編制時，要對涉及到的工藝以及技術進行正確性驗證，貫徹技術較低策略，保證每道工序落實的科學性與可靠性，將產品焊接缺陷控制在可接受的范圍內。另外，焊接技術人員應具有一定實踐經驗，且要提前學習并掌握設計方案的內容與要求，對每個階段工藝落實要點做到心中有數，主動去對整個焊接過程進行控制，保證工藝實施的規范性與科學性。

3.4焊接技術控制

鍋爐壓力容器焊接質量的控制，需要從細節著手，做好所涉及所有焊接技術的控制，從根源來規避常見的各類焊接缺陷，確保最后達到預設的作業效果。根據焊接位置不同，可將鍋爐壓力容器焊接技術劃分為地層焊接、表層焊接以及中層焊接，作業人員需要結合實際情況，確定焊接設備與鍋爐壓力器間距大小，避免對焊接質量產生影響。一般厚度較大部分，可選擇應用氫弧焊方法處理，將壓力容器焊縫與接觸處相互錯開，以免壓力容器表面會遺留下明顯的焊縫。待完成所有焊接作業后，還需要對焊縫進行熱處理，避免形成冷裂縫。另外，鍋爐壓力容器所有焊接作業完成后，務必要對其進行全面的檢驗工作，利用專業檢測儀器和設備，檢測確定鍋爐壓力容器是否存在質量缺陷，確定所處位置后及時采取措施處理，確保最終焊接結果可以達到專業設計標準，使得鍋爐壓力容器能夠維持在最佳運行狀態。

參考文獻

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（作者單位：1.沈陽東方鈦業股份有限公司；2.撫順石化工程建設有限公司）