淺析鍋爐壓力容器焊接質量控制措施

摘要：壓力容器的工作環境非常惡劣，通常處于高溫、高壓、高腐蝕下，所以對壓力容器質量的要求非常嚴格，由于壓力容器對化工安全性的影響深遠，加工制造和安裝中必須注意鍋爐壓力容器焊接質量控制。由于壓力容器在安裝中需要各類焊接配合作業，而且目前鍋爐壓力容器焊接作業存在較多缺陷，因此要根據實際情況不斷總結經驗，分析各類質量缺陷存在的原因，然后有針對性的采取措施進行處理，爭取從根本上來提高鍋爐壓力容器焊接質量，并防患于未然。

關鍵詞：鍋爐壓力容器;焊接作業;質量控制

近年來在科技進步的推動下我國石油化工取得長足發展，這給壓力容器行業帶來一線曙光。鍋爐的壓力容器使用期間，極易出現實效的情況，壓力容器失效會讓化工作業生產受阻，更會降低鍋爐運行的安全效能，讓壓力容器的壽命減少。根據以往經驗能了解到，焊接部位的焊接縫是造成壓力容器實效的首要原因，所以為能更好的解決此問題，應做好壓力容器焊接作業管理工作，使其每道工序和環節的規范性得到切實保障，進而能排除焊接帶來的質量隱患。

一、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。

二、鍋爐壓力容器常見焊接缺陷

（一）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。

（二）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。

三、鍋爐壓力容器焊接優化措施

（一）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。

（二）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。

（三）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。

（四）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。

結語

鍋爐壓力容器焊接過程中，經常會因為各項因素的影響而出現質量缺陷，不同缺陷產生原因不同，且表現形式差異較大，這需要結合鍋爐壓力容器缺陷的實際情況以及以往焊接和對類似問題的處理經驗，來對各類缺陷原因和預防措施進行總結，作為后續焊接施工作業開展的技術指導。

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作者簡介：

劉闖，沈陽東方鈦業股份有限公司。