氨制冷壓力管道焊接接頭質量檢測研究

凌曉歷

摘要：隨著工業技術水平的不斷發展，早期的氨制冷壓力管道的質量和設計由于技術水平的限制，已經無法很好地滿足對于氨液輸送的要求。隨著使用時間的延長，不管是在管道的質量方面還是人為維護方面，都存在著一定的問題，埋下了安全隱患，相關負責人必須對管道的焊接質量問題進行分析，并采取有效的質量檢測措施和合理的評估方法，對氨制冷壓力管道的質量、密封性、損壞程度、壽命等進行檢測和評估，以確保管道的正常使用，規避諸如管道泄漏等安全風險，進一步避免安全事故的發生。

關鍵詞：焊接接頭;氨制冷壓力管道;角焊

引言：

氨制冷系統由眾多部件組成，主要包括吊頂冷風機、螺桿壓縮機組、中間冷卻器、屏蔽氨泵、高效臥式蒸發器、儲氨器以及排液桶、集油器等，主要是用來進行氨液的輸送，其輸送氨液的原理可以簡單地歸納為：首先，由氨泵進行加壓，然后對低壓排液桶進行連接，連接至蒸發器，由蒸發器進行連接，連接至冷凝器，形成循環的系統。為了確保氨液輸送的循環系統的封閉性，其冷壓力管道的作用就顯得尤其重要。

一、管道焊接質量問題及其檢測

氨制冷壓力管道內部的環境和條件并不是一成不變的，比如溫度、壓力等，都是出于變化的狀態。需要強調的是，冷壓力管道的構成也較為復雜，其組成的構件包括液體管道、油管道、排液管道等許多組成部件。由于氨制冷管道的質量問題大多發生在焊接部位，因此對于管道的性能和質量的檢測也集中于對焊接部位的檢測。簡單地講，焊接是利用相關的焊接設備，用焊接材料將母材進行連接，因此焊接質量也將大多發生于焊接材料和母材的接觸處[1]。材料的微觀組織和結構決定其外的宏觀的性能，在對氨制冷管道的焊接部位進行檢測時，需要對接頭處的微觀組織進行觀察和分析，因此一般來說，在檢測的取樣過程中，一般應采取以下方式，首先需要對焊接接頭處進行切割，露出內在的部位，然后對焊接材料和母相進行觀察，因此應該取縱向截面，確保焊接材料和母相都能被檢測到。對于微觀組織的觀察來說，需要先對待觀察對象的觀察面進行處理，一般是采用腐蝕的方式對待觀測面進行腐蝕，使得晶界等顯露出來以便于觀察，然后使用SEM（掃描電鏡）對焊接接頭處的組織進行觀察，分析和判斷其組織構成，進而判斷接頭處的焊接質量能否滿足管道的性能要求。

二、幾類主要的氨制冷壓力管道焊接接頭

總體來看，由于焊縫的尺寸差異、使用的不同的熱處理技術、適用對象的差異等，當前主要有以下幾類氨制冷壓力焊接接頭。

第一，該類焊接接頭適用于需要承受較大的力，為了確保接頭能夠在承受較大應力的作用下仍保持較好的焊接性能和質量，進一步確保其使用性能，在較大的應力作用下仍能保持很好的密封性等，因此必須確保其焊透，一般不宜采用單面焊接，而是采取雙面焊接。這類焊接接頭的應用對象包括圓筒部位，其接頭形式主要是縱向接頭，連接方式主要是圓筒連接以及各種殼體的對接等需要承力的部位[2]。

第二，對于殼體部位、錐形的封頭等一些相對來說比較小的部位，其作用比較關鍵，必須確保這類部位的焊接和連接質量，可以選擇雙面焊，或者也可以選擇墊層的單面焊。

第三，對于在實際的管道的使用中，某些部件承受的應力較小，這類部位一般可以采取角焊，即將兩個部件進行垂直連接，這類部位包括非對接的接頭等，但是需要強調的是，如果管道中輸送的物質具有毒性等，為了確保焊接質量和焊接部位的密封性，應確保焊透。

第四，補強圈和殼體的焊接等部位，這類部位屬于關鍵的部位，其所處的位置往往是交叉的，這類部位往往會承受較大的應力，經常會由于焊接質量不過關而使得該部位出現裂縫等缺陷，因此在焊接時，必須確保焊透，一般宜采用雙面焊[3]。

三、質量檢測與研究

（一）錯邊和裂縫

由于管道的形狀等因素，在接頭處很容易由于焊接質量等造成錯邊、裂縫等質量缺陷，一旦出現裂縫等，很容易造成管道泄漏，不僅影響液氨的正常輸送，還會埋下安全隱患，因此必須引起重視。對于氨制冷壓力管道焊接接頭的質量檢測來說，影響焊接接頭質量的因素眾多，包括是否焊透、有無裂紋產生、雜質情況、氣孔率等，因此需要強調，質量檢測人員應該對焊接接頭質量的影響因素進行充分的檢驗，規避影響焊接接頭質量的負面因素，確保焊接接頭的質量達標，從而避免在管道輸送液氨的過程中發生裂縫、泄漏等事故。具體來說，質量檢測人員要對焊接接頭進行微觀形貌和相組成等檢驗，可以通過SEM（掃描電鏡）來觀察焊接接頭處的微觀形貌、氣孔情況等，分析其宏觀性能，以及運用能譜檢測技術，分析焊接接頭處的元素組成、雜質含量等，評估氨制冷壓力管道焊接接頭的質量是否達標。

（二）未熔合和未焊透

除了管道焊接接頭處發生錯邊和裂縫等，未熔合、未焊透也是常見的管道質量缺陷，對其進行分析，造成未熔合現象出現的原因主要是在焊接時，焊接的溫度和熱量等不達標，使得邊緣沒有被完全融合，這樣的情況會造成比較嚴重的后果，對于管道焊接部位的力學性能，比如強度等產生負面的影響，使得管道焊接接頭處的強度不夠，久而久之也會產生裂縫和滲漏等。對于未熔合和未焊透的情況的避免，工藝人員一定要制定合理的焊接工藝，同時在具體的焊接過程中，操作人員要嚴格遵守焊接工藝，避免失誤，規避雜質、裂紋等缺陷。除此之外，在焊接過程中，有雜質被帶入焊縫，影響管道設備的正常的性能，也需要引起重視，當管道在輸送液氨過程中，如果有較大的尺寸的雜質進入焊縫，再加上其他的缺陷因素，雜質會使得萌生的裂縫的擴展速度加快，裂紋不斷變大，這會對管道設備的正常運輸造成嚴重的后果[4]。同時，腐蝕產物也會對焊縫質量產生負面影響，對于腐蝕產物的規避，需要在焊接工藝開始之前，對坡口進行清潔，清除可能混入的腐蝕產物，保持焊縫的清潔度，確保焊縫的質量，盡可能地降低安全事故發生的概率。另外，對于新的氨制冷壓力管道，在正式投入使用之前，質量控制人員應該對于管道焊接接頭的質量進行仔細的檢驗，確保其性能符合要求才能投入使用，并注意定期進行質量安全檢驗和排查，確保其正常工作。

四、結束語

隨著社會的不斷發展，人們對制冷設備的需求也來越大，其應用也隨之越來越廣泛，對于氨制冷壓力管道來說，其承擔著輸送液氨的任務，管道泄漏等質量問題質量時有發生，質量技術人員必須對于管道的質量引起重視，確保管道的焊接接頭處的質量，規避裂縫、雜質、未焊透等質量缺陷的發生，進一步確保管道的質量，加強日常的維護和保養，使得氨制冷壓力管道的正常使用。

參考文獻：

[1]趙修鳴.試論氨制冷壓力管道焊接接頭質量檢測[J].科學與信息化，2018（4）：129-129.

[2]楊偉東.氨制冷壓力管道焊接接頭質量檢測與分析[J].黑龍江科技信息，2016（36）：47-47.

[3]張岳鵬.淺談氨制冷壓力管道安裝監督檢驗的要點[J].內燃機與配件，2017，000（021）：P.79-80.

[4]鄭鴻杰.氨制冷系統壓力管道安裝監督檢驗的常見問題及分析[J].中外企業家，2018，604（14）：227.

作者簡介：姓名：凌曉歷 ? 出生：1983.04 ?性別：男 ? 籍貫：江蘇宜興 ?學位：工學學士學位;職稱：工程師;研究方向：承壓類特種設備檢驗