談壓力容器焊接與質量控制

楊帆 宋修盛 鄔金宏 趙旭

【摘 要】在焊接壓力容器時需要掌握此容器具有致密性的特點，因為這一特點對焊接質量存在著較大的影響，如果壓力容器在焊接時存在問題會導致此容器在運行時出現安全事故，比如爆炸等。因此，在焊接壓力容器時需要采取有效的措施對焊接質量進行良好的控制，進而在保證焊接質量的同時保障壓力容器安全且穩定的運行。

【關鍵詞】壓力容器;焊接;質量控制

壓力容器在人們的日常生活中經常會被運用且是工業生產中所需的容器，壓力容器具有的功能是可以承受較大的溫度與壓力且可有效存儲易燃易爆等介質，對于人們生產與生活具有較好的促進作用。在應用壓力容器時經常會擔憂的問題是此容器是否具備安全性，若此容器存在質量問題很容易在使用時發生安全事故。因此，在制造壓力容器時需要高度重視此容器的制造質量。在壓力容器完成制造時需要利用科學的質量檢驗方法對容器的質量進行檢測，保證質量的同時達到延長使用壽命的目的，在保障壓力容器使用安全性的同時滿足人們的需求。

1 壓力容器概述

所謂壓力容器是指一種設備具有密閉性特點且能夠承受一定的壓力，并且在處于不同的環境時其具有的承壓能力不同的特點。壓力容器在應用時具有用途廣泛的優勢，目前在工業領域、軍工領域、民用領域、科學研究領域等多個領域中進行了運用并充分發揮出了作用，特別是在化學工業與石油化學工業中的應用率最高。在這兩個領域中，壓力容器主要是運用于如下工藝環節中：傳熱環節、傳質環節、反應環節、貯存環節、運輸環節等，從此可以看出壓力容器在我國工業中具有的重要地位。另外，壓力容器在應用時經常會處于惡劣的環境中且在運行時會因為內部存在的介質而存在腐蝕性。因此，在生產壓力容器時要注重制造的質量。

2 焊接壓力容器時存在的問題分析

通過分析壓力容器的焊接過程挖掘出如下幾方面的問題：首先，焊接中存在夾渣現象。在焊接壓力容器時普遍存在的問題是出現了夾渣現象，經過研究原因是由于在焊接時未對雜質進行有效的清潔。另外，在焊接時采取的焊條角度不合理，導致焊接中存在較大的焊縫而為夾渣問題的產生提供了有利的條件。其次，存在裂紋的問題。在焊接時還存在出現裂紋的現象且是危害性最大的問題，將產生的裂紋進行劃分后可分成冷裂紋、熱裂紋、再熱裂紋。如果出現的是冷裂紋會因為自身存在易脆與延遲的問題而引發不良后果;產生熱裂紋的原因是在焊接時因為出現凝固收縮的過程而形成拉應力;再熱裂紋的出現是在變溫熱量不斷循環的過程中，晶內產生的強度要顯著高于晶界產生的強度而引發了變形，變形的過程過快而引發滑動過程導致裂縫的產生。最后，焊接效果未達到焊透與熔合的要求。這一問題是焊接中經常出現的問題且較為嚴重，因為這兩種問題的出現會形成焊縫并降低了焊接質量。所謂未焊透是指在焊接的過程中未能在規定的時間內達到焊接至接頭底部的要求，此問題一般會出現在焊接至坡口位置時的中間部位;未熔合是指在焊接時出現焊縫與母材發生熔化不良的問題并導致焊縫的產生。

3 保障壓力容器焊接質量的具體控制措施

3.1 創建焊接質量監管體系且保證體系的完善性

壓力容器的焊接質量決定著此容器在運行時的安全性，需要制造企業針對此問題構建出焊接質量監管體系，并且還要保證此體系具備完善性，具體的措施是：第一，構建監督部門實現有效監督。制造企業應成立監督部門且嚴格依照我國相關標準對焊接過程進行質量監督。第二，加大監督與管理力度。在開展壓力容器焊接工作時，監督管理人員應密切觀察每位焊接技術人員的焊接過程，觀察是否嚴格依照焊接步驟開展工作，若發現存在操作不規范的技術人員要采取獎懲措施保證焊接的合理性。另外，還需要針對存在的焊接問題進行有效的處理。第三，構建激勵機制提升焊接質量。焊接質量是否能夠保證與焊接技術人員密切相關，制造企業應構建出激勵機制并對焊接工作實施考核的過程，對于焊接質量優異的技術人員實施物質獎勵的措施，可激發出技術人員的工作積極性且帶動其他技術人員，進而保證了焊接的過程嚴格化并保障了焊接質量。

3.2 實現焊接材料質量的有效把控

在進行壓力容器焊接工作時需要要注重焊接材料的把控，因為在焊接時會應用不同的工藝并需要不同的焊接材料，在把控焊接材料時需要注意如下幾方面的問題：一是在選擇焊接材料時要運用低合金耐熱鋼，并且保證焊接位置的金屬能夠與母材金屬之間存在相同的強度。二是由于焊接材料存在一定的特殊性且內部蘊含著較多的金屬元素，在焊接時為了保證焊接的質量要將這類金屬元素的含量控制在標準范圍內。三是在焊接材料中還含有其他微量元素且對焊接質量也會產生影響，需采取有效的措施進行嚴格化的控制。四是焊接材料中含有較高的碳元素會對抗裂性產生較大影響，需要對材料中的碳元素含量有效控制并保持在規定范圍內。

3.3 有效控制焊接措施的措施

壓力容器在制造時是利用焊接的過程實現具有特殊開關的鋼板能夠與配件進行連接，在制造時實施的焊接工作不只對制造的精度產生影響，還會對壓力容器的質量產生較大的影響。如果在焊接時未嚴格按照操作步驟開展導致焊接不當，會引發焊接變形與焊接缺陷的問題發生，如果問題嚴重會造成焊接裂縫的產生導致壓力容器報廢。另外，即使焊接過程嚴格依照規程操作，也會因為焊接過程而引發應力集中的現象而降低了壓力容器運行的穩定性。因此，在焊接壓力容器時需要對焊接熱輸入與焊接順序嚴格把控，還要具有特殊介質的壓力容器利用焊后整體熱處理的過程達到釋放應力集中的目的，從而實現保障壓力容器制造質量的目的。

3.4 要注重壓力容器無損檢測工作

在壓力容器在制造與出廠前的這段時間要實施無損檢測的工作，利用無損檢測技術對施工工藝、應用的材料、使用的零部件等進行質量檢測，只有保證壓力容器達到質量要求后才能出廠。在科學技術快速發展下創新出先進的無損檢測技術，壓力容器制造企業應積極引入先進的無損檢測技術保證檢測質量，保障出廠后的壓力容器在實際運行中具備安全性。

結束語

壓力容器在人們生產與生活中已經被廣泛性的應用，由于此容器的功能是承受一定的壓力，如果此容器的質量不過關會在使用時發生安全事故。因此，在生產壓力容器時需保證焊接質量，進而保障此容器在投入使用后避免發生安全事故實現穩定運行的目標。另外，制造企業要注重無損檢測工作保障出廠的容器都達到質量要求。

參考文獻：

[1]沈康偉.壓力容器焊接質量控制技術探討[J].化學工程與裝備.2020，（04）：199-200.

[2]孟超.壓力容器焊接質量控制研究[J].裝備維修技術.2019，（03）：32.

（作者單位：長慶石油勘探局有限公司機械制造總廠）