化工設備安裝中焊接質量控制探究

蔣國棟 熊定偉

（1.山東浩然人力資源管理有限公司，山東 濟南 250000；2.中建安裝集團有限公司，山東 濟南 250000）

化工廠中化工設備種類繁多，它們通常接觸、盛裝的都是一些有毒有害的、具有腐蝕性甚至易燃易爆的化學物質，與這些物質接觸就需要有高質量化工設備。但在化工設備再從生產地運到化工廠時，一般都是零散的部件，需要通過現(xiàn)場焊接來完成設備的安裝。一旦安裝不合格，這個設備就可能會毀于一旦。因此焊接工藝的好壞直接影響了化工設備的質量問題，決定了化工設備能否順路投入生產應用。高超的焊接技術可實現(xiàn)化工設備安裝的質量控制，實現(xiàn)化工設備的安全使用。

1 化工設備安裝中焊接的類型

在化工設備的安裝中，根據設備材質的不同，可以分為碳鋼焊接和合金焊接兩種焊接類型，以下就是其具體描述。

1.1 碳鋼焊接

碳鋼焊接的主要材料就是以碳鋼材料為主的化工設備，除主要的原料外，碳鋼材料中通常還含有少量的錳、硫、氫等元素。化工設備的材料不同、作用不同，其選用的焊接方式、焊接材料等都不相同。有的碳鋼設備要承受高溫高壓，在焊接時，就需要通過手工電焊仔細焊接，保證焊接位置的材料與焊接質量都能夠承受高溫高壓[1]。

1.2 合金焊接

在化工設備中，除了碳鋼材料的設備以外，還有合金材料的。合金材料一般耐腐性較強，這類材質的設備在化工廠中是經常應用到的。對于這類化工設備，在焊接時要做到整體焊接，處理時要做到焊接材料與設備材料融為一體。在進行合金材料焊接時，一定要仔細認真地控制焊接速度，做到快速加熱快速冷卻，避免合金材料中的碳、鐵等元素被高溫熔化析出使得焊接不精密，合金材料失去其耐腐蝕的特征[2]。

2 化工設備安裝中質量控制的重要性

由于焊接工藝在化工設備安裝中的廣泛運用，焊接工作在化學設備的高質量安裝工作中起到決定性作用，焊接就是化工設備安裝中最重要的一環(huán)。為了化工設備都能平穩(wěn)、安全、高效地投入化工行業(yè)生產之中，我們應該選用優(yōu)秀的焊接人員，做好焊接準備工作，按照流程規(guī)范操作，把控每個化工設備焊接環(huán)節(jié)的技術與質量要求，實現(xiàn)化工設備安裝工作的圓滿完成以及焊接質量控制。

3 化工設備安裝焊接前的質量控制

3.1 了解焊接物件

在任何化工設備的安裝中，在對設備進行焊接之前，焊接工作者首先要對需要焊接的設備進行熟悉。了解關于這個設備是什么材質做成的，有多大的尺寸，在哪些位置需要焊接連接，焊接位置是起什么作用的等一系列的問題。這些問題將影響到施工人員關于焊接材料、焊接工藝等一系列準備工作的實施。對化工設備進行優(yōu)先準備，可以知道哪些設備的安裝比較簡單，可以通過現(xiàn)場準備好焊接設備就能夠進行焊接施工；哪些設備需要通過采集材料數據參數，進行精密的測量做好準備工作。比如一些體型龐大的造型比較奇特的球狀、塔狀等結構，需要在焊接前收集精確的測量數據，以免焊接中出現(xiàn)誤差使得化工設備出現(xiàn)功能性損壞，無法正常的投入生產使用。

3.2 準備焊接設備

焊接之前除了對需要焊接的化工設備作出了解之外，第二步就要準備好焊接所需要的設備，包括焊接的器械、連接的電源以及一些其他的輔助設備。在平常的焊接工作中經常運用到的焊接器械是氬弧焊機和手工電弧焊機兩種。在焊接過程中使用的電源也要注意，一般的焊接器械運用的都是直流電，這樣才能達到焊接器械運作的電流量。另外，還有一些其他的焊接輔助設備，包括一些記錄的儀表、護目鏡以及使得焊接物快速冷卻的設備，這些都能夠幫助焊接工作的順利進行。通過按照化工設備要求選擇最恰當的焊接設備，可以使得焊接工作更加成功地完成。

3.3 準備焊接材料

在焊接工作的準備任務中，還有一項非常重要的任務，準備好焊條、焊絲、焊機以及焊接需要的保護氣體等焊接材料。這些材料選用一般都要根據被焊接的化工設備的材質來進行仔細準備。例如，在碳鋼材料的焊接工作中，使用的焊接材料應該是具有一定的沖擊韌性的材料，最為常見的是低氫堿性焊條；在合金材料的焊接工作中，一般選用的材料要能夠保證在焊接中不會使得設備的材質發(fā)生變化，多見的是與設備材質相同的合金材料[3]。在焊接材料的保存中，焊條應該是在非常干燥的環(huán)境中保存，避免其受潮影響使用。如果在使用前發(fā)現(xiàn)焊條已經受潮或者并不確定焊條是否受潮，都應該在使用前按照規(guī)范進行烘干后再使用。但是，如果焊條嚴重受潮，已經被損壞，就直接放棄使用，以免在操作中出現(xiàn)意外。并且，在準備焊接材料時，操作人員要根據材料的不同選擇合適的焊接工藝。

3.4 焊接工藝準備

在化工設備、焊接器械、焊接材料都準備好的條件下，另一項準備工作就是要根據化工設備的材質與使用方式、焊接器械的種類、焊縫材質的特性等來準備好具體的焊接工藝。在設備的焊接工作中，能夠被供選的焊接方法有很多，包括手弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊以及熔化極性氣體保護焊等方法[4]。選定了適宜的焊接工藝之后，必須要做好的下一步活動就是設定好焊接流程中的工藝參數，這些數據也要按照實際的狀況與要求去判斷，不同的化工設備與焊接方法需要選用合適的工藝。對應于焊接工藝的選擇還并不是非常熟練時，可以通過原有的焊接記錄或者焊接工藝指導書來學習哪些材料適合哪些焊接工藝參數，進而確定焊接任務中的工藝。在焊接過程中，對于溫度較低的材料應該進行預熱處理，以免焊接時的焊接材料與設備材料之間存在過高溫差，使得設備材料被破壞。而對于一些厚度較大，結構緊密以及需要在高溫高壓高腐蝕性條件下使用的設備，焊接之后需要及時消除熱應力或者后熱處理，有關于一些合金材料的工藝處理中，在焊接時需要對周圍區(qū)域采用惰性氣體保護措施，避免施工損傷[5]。

3.5 焊接工作人員準備

在進行高質量控制的化工設備焊接工作時，高質量焊接操作對于焊接施工人員提出了較高的技術要求，因此，焊接工作者應該具有較高的專業(yè)知識水平和焊接操作技術，并且需要獲得國家認證，持證上崗。在進行工藝操作時，焊接操作人員需要嚴格地根據工藝要求和操作制度來對化學設備進行焊接。采用最為合適的化工設備和材料，配合操作人員高超的技藝，實現(xiàn)化工設備焊接的高質量水平控制。作為焊接操作人員，在平時的工作中除了要努力學習，提高自己的手藝之外，更重要的是隨時做好安全防護，保證自身安全，這樣才能做到高質量焊接工作。

4 化工設備安裝焊接中的質量控制

4.1 掌握焊接技術

焊接工作中除了設備、材料等因素的影響外，最重要的就是需要有技術支持，焊接技術的好壞直接決定了焊接物件的質量水平。所以，在進行化工設備的焊接操作時，選派的焊接操作人員應該是要技術過硬的，能夠嚴格按照操作要求和焊接順序，嚴絲合縫地完成焊接工作，保證化工設備能夠完美、安全的投入使用。在焊接過程中，按照焊接的順序一般要先焊接收縮率較大的焊縫，然后再焊接收縮率較小的焊縫，使得焊縫不會在焊接過程中因為收縮力不均衡而產生大的殘余應力導致設備裂紋。

4.2 焊接電源的檢查

在焊接工作中，由于焊接設備所采用的電流一般為直流電，為了保障焊接工作的圓滿進行，在焊接時要時常記住在操作前對焊接器械的電源方式以及電極性的連接進行檢查。除此以外還要檢測焊接設備的電弧電壓，確認電壓處在合理范圍之內，保障操作安全。焊接施工時，要通過控制焊接電流處在一定的區(qū)間范圍內，來控制預熱溫度和層間溫度范圍。在有些類型材料的焊接工作中，焊接規(guī)范參數和焊接線能量能夠直接影響焊接的質量，在焊接操作中，一定要控制好焊接線能量的輸入量。

4.3 焊接縫隙的檢查

進行焊接時，要密切關注被焊接的化工設備的焊縫情況，按照焊縫收縮率大小進行焊接。在焊接后要對焊接位置的焊縫進行仔細檢查，包括焊縫的內側與外部的焊接情況是否焊接完好，部件是不是已經緊密連接在一起，有沒有造成損傷等。還要仔細對焊接部件進行數據測量，檢查焊縫的大小、密度等是否符合標準。在檢查中，但凡焊縫的尺寸大小、密度等情況以及外觀表現(xiàn)有不合格的地方，按照焊接工藝文件的要求，這類不合格品應該被送回返修，使其焊接質量達到化工設備的安裝標準[6]。

4.4 避免出現(xiàn)焊接氣孔

化工設備的焊接工作中，另外一種時常出現(xiàn)的問題便是在焊縫中產生了焊接氣孔，這個現(xiàn)象對于化工設備的危害是相當大的，尤其是管道一類的化工設備。通常，在焊縫過中出現(xiàn)了焊接氣孔問題的主要影響原因基本上是與設備的材料問題、焊縫的加工工藝方式以及焊接時的工作環(huán)境等有關系。所以，選用合適的焊接設備、焊接材料與焊接工藝，保證焊接施工環(huán)境的衛(wèi)生標準能夠減少在焊接中出現(xiàn)焊接氣孔問題。

4.5 選擇焊接方式

焊接工藝中的焊接方式分為好幾種，包括立焊、橫焊、平焊、仰焊等，每種焊接方式都有自己獨特之處，采用焊接方式的不同，主要是受到化工設備需求的影響。每種焊接方式在焊接角度上的不同，焊接效果也就不相同。平焊的焊接角度小，幾乎緊貼被焊接的化工設備，焊接產生的氣體一般會朝上逸散，不容易在焊接處留下焊接氣孔。而橫焊與立焊的焊接角度大，焊接時產生的氣體會直接溢向被焊接的設備，極其容易在焊接位置留下焊接氣孔。所以在進行化工設備的安裝焊接時，選擇最為合適的焊接方式才能保證設備焊接的質量[7]。

5 化工設備安裝焊接后的質量控制

在化工設備安裝焊接完成后，要對焊接設備進行全方位的檢查，包括外觀、焊接處效果、焊縫銜接程度等，有的設備還需要檢查密閉性、承壓狀況等。在焊接時，操作人員要嚴格按照流程規(guī)范施工，并且要全面記錄焊接過程中的情況與焊接數據。如果在焊接完成后的檢查中發(fā)現(xiàn)有問題，根據焊接過程記錄就能更快找到問題的成因并解決。以下就是在化工設備安裝焊接完成后需要進行的一些檢查。

5.1 外觀檢查

外觀檢查就是通過肉眼來觀察化工設備焊接位置的情況，看是否有出現(xiàn)氣孔、焊縫裂縫等明顯的質量問題。然后進行一些細節(jié)化的觀察與測量，看焊接縫隙表面是否咬合準確，是否平整美觀，焊縫的尺寸是否符合國家標準。如果發(fā)現(xiàn)有外觀不達標的現(xiàn)象，應該及時地進行修補，避免留下安全隱患引起更大的問題。

5.2 致密性試驗

對于有的盛裝型化工設備來說，致密性是非常重要的一個檢測環(huán)節(jié)，尤其是用于盛裝氣體的化工設備，致密性差就非常容易導致氣體泄露。對致密性進行檢查的試驗有氣密性試驗、煤油試驗等，以煤油試驗為例，檢查人員以煤油涂抹焊縫表面，在其側面涂抹石灰水，等待觀察一段時間，看焊接縫隙是否有滲漏現(xiàn)象發(fā)生。通過進行致密性檢查，來驗證設備的焊接質量，去除設備的安全隱患。

5.3 強度試驗

化工設備的承壓能力也是一項非常重要的檢查項目，為檢測設備焊縫的承壓強度，一般采用強度試驗來進行檢測。比如，給予焊接位置以設備正常承受范圍壓力的110%到150%，這根據設備的具體要求而定。在高壓情況下，焊接位置未出現(xiàn)變化，則證明焊接基本合格。其最終檢測結果還是要通過專業(yè)檢查人員的檢測來決定。

5.4 無損檢測

在焊縫的質量檢測過程中，隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在還能夠通過射線、超聲、渦流等高科技手段進行無損檢測，這樣的檢測方式能夠有效避免傳統(tǒng)檢測方式對于焊接部位帶來的影響，保證焊接質量[8]。

6 結語

通過對化工設備裝配中焊接技術的研究，焊接品質的好壞直接影響到化工設備的安全應用。重視在化工設備安裝中的焊接工作的品質管理，在焊接操作前選擇正確的焊接設備、焊接材料、焊接工藝等，做好全面的準備工作。在焊接時，操作人員要選擇合適的焊接方式，按照操作流程規(guī)范安全作業(yè)。在焊接完成后，要對焊接好的化工設備進行仔細檢查。通過層層質量把控，能夠有效完成化工設備的安裝，保證化工設備的安裝質量，使其安全投入使用，對于整個化工行業(yè)都有著深遠影響。