壓力容器焊接檢驗要求及控制

閆實

本溪市特種設備監督檢驗所 遼寧本溪 117000

闡述了壓力容器焊接的主要控制環節（焊前檢驗、焊接檢驗、焊后檢驗），提出了焊接控制點的要求和加強產品焊接焊接檢驗的重要性。焊接質量對壓力容器的安全有著很大的影響，因為在壓力容器中會經常使用到焊接技術。雖然在焊接壓力容器技術方面有了一些進步的，但質量控制優化仍有很大的空間。因此，有必要對當前壓力容器的焊接技術及焊接工藝中的不足進行深入分析。采取精細化管理手段，對人員、制度、管理等進行有針對性的改革創新，全面提高焊接技能，只有積極的應用先進的技術才能完成對人員以及焊接工藝的管控，從而整體將質量提升。保證焊接質量管理的實施可以順利開展，從而將焊接質量管理水平不斷的提高，而壓力容器產品的質量也得以提升。

1 壓力容器焊接過程中存在的問題及原因

1.1 焊接夾渣不良

在壓力容器焊接的過程中有一種非常常見的問題就是夾渣，主要特征是，在焊縫處留有殘渣，這對于外觀還是質量來說都有著一定的影響。

包含焊渣的原因有很多。一是焊接過程中電流參數調整小，金屬熔池升溫慢，溫度低。熔池不能在液態金屬之前有效上浮原因是液態金屬的粘度比較高，

只要焊接的速度足夠快，那么在凝固的過程中就不會出現焊渣。第二是必須使用焊接電極來輔助焊接過程。焊接電極通常包括酸性和堿性電極，不同類型的電極有不同的電流要求。如果電流設置不規范、不合理，會造成壓力容器內夾渣；三、由于壓力容器的特殊結構許多壓力容器接受多層或兩層結構。多層焊接時，如果及時徹底清理焊接面，焊劑或殘留物會殘留在焊縫上形成熔渣[1]。

1.2 焊接氣孔不良

同樣在焊接壓力容器的時候，氣孔問題在其中也扮演了不一樣的角色。在焊接過程中會造成很多的氣孔產生，這種氣孔多出存在于表面或者分布在內部。

內部毛孔往往不易發現，因此錯過了修復它們的最佳時機。對壓力容器質量的影響，同時在焊接的同時容易產生氣孔。

此外，外部空氣將繼續混合。如果在焊接前金屬熔池凝固之前氣體沒有被有效排出，形成一個Stomat。其次，焊接時風向和風向也會造成氣體混入熔池中，產生不良氣孔；第三，由于原材料問題，焊接原材料本身含有雜質，這些殘留物也會造成氣孔缺陷；第四、放氣速度跟不上熔池凝固的速度，這就是為什么剩余的氣體不能及時排出而產生氣孔問題的原因。

1.3 焊接咬邊不良

在壓力容器焊接的同時咬邊問題也是質量的欠缺等，修邊的原因也是很多的。①當前焊接人員設置不規范，焊接方法不夠科學，焊接角度控制不當；②熔焊時，熔池受表面張力和自身重力的影響，在焊接和立焊時發生切邊。同時，在壓力容器的角部焊接時，由于重力和應力的影響，可能會出現咬邊缺陷；③壓力容器焊接通電時，如果焊接容器的接線位置有位移偏差，會引起電弧的形成。偏離原軌道，形成咬邊缺陷；④焊接速度控制不好。如果熔池填滿太快，就會造成焊接深度不夠，造成咬邊缺陷[2]。

2 壓力容器焊接質量管理中存在的問題

2.1 質量管理制度存漏洞，質量管理執行力度不足

在壓力容易生產中的重要環節是，就是焊接質量管理它影響著壓力容器功能。隨著行業的發展，焊接工藝和焊接材料也在不斷更新和完善。但是，在壓力容器焊接質量控制的細節上還有很大的優化空間。壓力容器管理質量還存在一定的問題，主要表現在幾個方面。

①質量控制體系不夠全面。目前，在壓力容器焊接生產中已經產生了許多新材料、新工藝和新技術。適當的質量控制的細節和重點也發生了變化，但質量管理體系沒有針對性，導致質量控制體系的指導性和可操作性。②質量控制人員因素。公司始終把焊接進度和焊接成本放在首位。然而，質量控制的重要性并未得到充分認識，質量管理中相應的獎懲制度也不清楚，導致質量控制人員的流失。責任心不強，積極性不高，導致質量管理體系執行效率低下，質量管理效果不佳[3]。

2.2 焊接作業隊伍專業技術水平參差不齊

壓力容器是專用工具，焊接工藝也屬于特殊作業。根據該行業的具體情況，焊接操作人員必須具備良好的理論知識和豐富的實踐經驗。對于點壓力容器的不同要求和操作質量清楚地了解這一點，您將能夠應用現有的焊接質量管理規定。①焊接隊伍專業技術水平參差不齊的現象更加嚴重。壓力容器的焊接位置比較困難，工作內容繁瑣[4]。焊接團隊更加機動，頻繁更換焊接位置不利于質量管理體系的建立。焊接的實施，由于部分焊工受自身意識和文化水平的限制，在接受新的焊接工藝方面提高專業技能的意愿有限，導致焊接水平較低。②公司對焊接操作人員缺乏足夠的培訓。不同的罐體焊接要求和焊接工藝不同，質量控制的側重點也會大不相同。但是，公司對員工的專業培訓是不夠的，有的還只是新的。參會人員不了解罐體焊接的要點和要點，質量意識差。如果不按照焊接工藝要求，電流調節控制不到位，焊接工藝隨意，焊接工藝質量要求不明確和盲目[5]。

2.3 焊接操作過程管理不嚴，檢測水平落后

焊接壓力容器的過程需要高水平的專業技術和高度的質量意識。根據壓力容器產品的具體形狀，焊接過程中任何一個細節上的任何故障都會引起不同程度的質量問題，從而導致后期出現問題，用于掩埋安全隱患。目前在焊接壓力容器的具體過程中，對焊接操作的過程控制和監督不嚴格，沒有按照壓力容器的質量要求對焊接過程進行有效監控。此外，壓力容器的質量檢驗水平和檢驗手段還比較落后，檢驗技術的先進理念和方法缺乏應用，導致一些質量隱患沒有被發現，不能有效處理。

2.4 施工工藝因素

在焊接和安裝壓力容器時，需要根據壓力容器材料的種類和厚度以及施工現場的實際情況，采用合適的焊接工藝。如果建設單位不綜合考慮各種問題，采用不合適的焊接工藝或施工方案，自然就無法有效保證焊接質量。另外，如果焊件表面在焊前沒有清理干凈，在焊接施工過程中，各種雜質會影響焊接過程的質量。另外，在壓力容器的焊接和安裝過程中，如果焊工不檢查焊接設備，特別是保護氬氣裝置的功能，在焊接過程中可能無法及時產生氬氣保護氣體，嚴重影響焊接質量[6]。

3 焊前檢驗

3.1 焊材

焊材應符合NB∕T47018—2017《承壓設備用焊接材料訂貨技術條件》的規定，焊材使用前，需檢查對應施焊的焊接接頭，核對使用的焊材型號、牌號、焊材規格及使用時間范圍等是否符合焊接工藝要求。埋弧焊焊絲和焊劑的使用原則：需使用同一廠商生產的，當采用不同的廠商焊材時，應通過焊評試驗進行驗證，合格后方可使用。焊劑與焊絲應組配經檢驗合格，碳鋼和低合金鋼用焊劑應注明焊劑類型（中性、活性）。實際焊材使用、檢驗過程中遇到的問題如下：焊接工藝（焊評）要求使用焊材：H10Mn2+SJ101，實際焊工領用的某廠內編號焊劑也是SJ101，但查看其材質證件，該批次SJ101焊劑是與H08MnA組配試驗合格的，未經過與H10Mn2組配試驗驗證合格，不能使用。還有焊評使用的焊劑SJ101（活性），但現場使用的為SJ101（中性），也是不符合要求的。焊材保管庫房應干燥、通風良好，配備除濕設備，空氣相對濕度控制在60%以下，庫房溫度≥5℃，用于鋁合金焊材的存放時溫度≥15℃。檢驗人員需要對上述要求進行檢驗確認，避免焊材存放保管達不到要求而造成其使用性能下降。

3.2 焊接環境

焊接環境出現下列任一情況時，應采取有效防護措施，否則禁止施焊：①風速：氣體保護焊＞2m∕s，其他焊接方法＞10m∕s；②空氣相對濕度＞90%；③雨雪環境；④焊件溫度＜-20℃。②當焊件溫度為-20～0℃時，應在始焊處100mm范圍內預熱到15℃以上。當無法達到上述施焊環境要求時，焊接檢驗人員應禁止施焊[7]。

3.3 焊接設備、測量器具

施焊前檢驗員應檢查焊接設備、儀表、輔助工具、測量器具等是否齊全、完好，并在檢定期內，當未滿足要求時，焊接檢驗人員應禁止施焊。

3.4 焊接工藝

施焊前，焊接檢驗員需檢查焊工持有的焊接工藝文件是否有效，當焊工對焊接工藝文件要求不熟悉時，焊接檢驗員可要求其熟悉工藝后才能施焊。

焊接坡口、組對間隙、錯邊、定位等檢驗員應對坡口尺寸、除銹、組對定位（包括坡口間隙、錯邊量、棱角度）等進行檢查認可。焊接坡口表面應保持平整，不應有裂紋、分層、夾雜物等缺陷。施焊前，應清除坡口表面及其兩側母材表面至少20mm范圍內的氧化皮、油污、熔渣及其他有害物質。標準抗拉強度Rm≥540MPa的低合金鋼材及Cr-Mo低合金鋼材經熱切割的坡口表面，加工完成后應按NB∕T47013.4—2015進行磁粉檢測，Ⅰ級合格。熔入永久焊縫內的定位焊焊縫，焊接檢驗員檢查焊工持證項目和焊接工藝符合所屬焊縫的工藝要求，并經目檢無裂紋后方允許施焊[8]。

3.5 焊工資質

焊接壓力容器的焊工需按TSGZ6002—2010《特種設備焊接操作人員考核細則》進行考試，持證上崗。作為焊接檢驗人員應熟悉焊接專業方面的知識和壓力容器焊接方面的安全技術規范、標準對焊接管理方面的規定要求。

4 焊中檢驗

焊接過程中，焊接檢驗人員應在現場進行巡回檢查，對工藝執行情況進行監督。檢驗的內容包括：①主要焊接工藝參數（焊接電流、電弧電壓及焊接速度）；②預熱∕道間溫度；③焊道的清理與形狀，焊縫金屬的層次；④根部氣刨；⑤焊接順序；⑥焊接材料的正確使用及保管；⑦變形的控制；⑧所有的中間檢查，如尺寸檢驗；⑨產品焊接試件。焊接工藝參數對焊縫成形及組織性能（晶粒粗大、疲勞強度、沖擊強度、焊接飛濺、焊接缺陷等）的影響很大，加強焊接過程中焊接工藝參數的檢驗，嚴格控制熱輸入，確保焊縫的焊接質量[9]。

5 焊后檢驗

焊接完成后，焊接檢驗員需及時檢查焊后質量，檢驗的內容包括：①施焊焊工是否認真做好焊接過程中各種參數的施焊記錄及焊工標志。②焊縫的外觀質量：①焊接接頭表面不得有表面裂紋、未焊透、未熔合、表面氣孔、弧坑、未填滿、夾渣和飛濺物等缺陷。焊縫與母材應圓滑過渡，角焊縫的外形應凹形圓滑過渡；②焊腳尺寸符合圖樣、工藝文件規定要求；③A，B類焊接接頭的焊縫余高符合規定；④焊縫表面的咬邊符合規定。③焊縫無損檢測：焊接檢驗員對外觀質量檢查合格后才允許作無損檢測。無損檢測是用來檢驗焊縫金屬的不連續性缺陷，檢查由于焊接工藝選擇不當或焊接不當而產生的裂紋、夾渣、氣孔及未熔合等焊接缺欠[10]。

6 結語

綜上所述，焊接在化工容器制造中起著十分重要的作用，焊接檢驗是從焊接的準備階段（焊前）、焊接過程的監控（焊中）、焊接結束后的檢驗（焊后）進行焊接工藝紀律檢查，確保產品的焊接質量。焊接檢驗是保證壓力容器焊接質量的重要環節，貫穿于焊接過程的始終。