压力容器焊接质量控制标准化研究

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

杨建广

北京兴油工程项目管理有限公司

摘要

在工业化快速发展过程中,压力容器得到了广泛应用。压力容器的质量安全关系到生产线的正常运行和人员安全,其中焊接质量是影响压力容器质量安全的主要因素之一。文章针对关于压力容器的基本概述和特征进行了研究,提出了一套完整的压力容器焊接质量控制标准。


关键词

压力容器;质量管理;控制

正文


1关于压力容器的基本概述和特征

1.1概念

压力容器即用作盛装气体或液体同时具备一定压力承载能力的密闭容器。我国《压力容器安全技术监察规程》中,根据生产作用、介质的危害毒性程度、工作压力等对其进行了分类,结合压力容器的具体类别,其在设计、制造、检验等方面也有着对应的规范和标准。

1.2特征

对比普通机械产品,压力容器在设计方面有其自身独特特征,产品设计专业水平要求更高。一般情况下,压力容器的设计人员不仅需要对容器设备相关知识有非常全面的了解,还要具备熟练的计算机技术能力,两者缺一不可。压力容器的适用范围相当广泛,属于多样性制造工艺的必然产物,是化工、炼油、轻工、制药、冶金、纺织、海洋工程等传统领域所必须的关键设备,因此压力容器的产品和结构参数具有多样性和广泛性,这也是压力容器制造工艺多样性的直接原因。对于压力容器的设计制造工作而言,其综合程度较高。不仅包括机械加工、焊接、热处理等专业,还需要腐蚀防护、无损检测、防水防火等安全防护知识,因此开展压力容器设计工作,涉及到的学科非常广泛,因此高质量的完成压力容器设计制造工作需要多种学科专业的相互配合、协调,才能够顺利完成。

2压力容器焊接过程中存在的问题

2.1压力容器的内部或者外部表面存在外观上的缺陷

压力容器在实际施工的过程中,由于压力容器内外表面上可能存在明显的外观缺陷,并且压力容器一般是由多个零部件组成,且焊接质量以及组装控制方法不可避免会出现变形或者错边的问题,不同工件设备在使用过程中由于厚度的差异也会导致不同的压力容器变化。如果实际缺陷的幅度相对较小,那么其本身可能产生的影响一般可以忽略不计,但是相对应的几何缺陷较为严重,则几何应力的集中可能会导致容器无法正常运转。与此同时,在实际焊接过程中,外部电流过大也会导致压力容器局部温度的升高,且焊接角度的偏差严重的情况下,会导致焊接件发生融化的情况,如果在焊接过程中技术人员没有通过填充金属对融化的焊接件进行补充,则会导致压力容器焊接位置的边缘产生严重的凹陷情况,导致压力容器在工作情况下无法正常运转。

2.2材料焊接应力因素

焊接操作的开展与压力容器制造质量的控制存在直接关联。如若焊接工作开展不合理,极为容易导致压力容器变形问题出现的概率增大。而在具体焊接过程当中,受到焊接温度的影响,极为容易在焊接期间出现热胀冷缩现象,如若未在焊接过程中采取有关措施进行温度问题的有效处理,极为容易导致压力容器在焊接过程当中产生焊接残余应力,从而增大压力容器出现焊接裂缝与变形问题的几率。

2.3切割因素

作为压力容器制造的关键环节之一,切割处理的开展效果直接影响到容器制造质量。在实际压力容器制造过程中,钢板坯料是构成密封圈、法兰的主要材料,而针对钢板坯料的切割处理,倘若在处理期间未做到对受热情况的有效处理,会因温度因素的影响而出现钢板表面凹凸的现象,或者是其实际切削加工量无法达到预期要求。与此同时,热切割工艺的应用会产生一定量的钢板坯料消耗,倘若相关人员未做到将适量切割量加入到钢板坯料切割中,会影响到压力容器制造质量的控制效果。

3压力容器焊接质量控制标准化研究

3.1严格把控焊接材料

在压力容器焊接的操作过程中,相关制造人员应该充分重视焊接材料选用对焊接质量的重要性,由于焊接质量与焊接材料直接相关,对焊接材料产生的影响作为独立影响因素存在,其对焊接质量产生的负面影响主要包括工艺上的改变以及技术上的改变,在焊接工作实际实施的过程中,焊接人员应该具有较高的焊接水平与焊接资质,并且可以对焊接材料进行有效的遴选和判断,作为焊接材料的基本标准,应该获得相应的合格证书,且按照我国对焊接材料判断的基本标准以及要求,在焊接材料选择的过程中,需要确定焊接材料制造的基本标准与要求。此外,在焊接材料选择上,还需要考虑压力容器后续投入使用后可能会面临的外部影响因素,并在焊接过程中按照既定标准实施焊接操作。

3.2焊接工艺控制

在实施压力容器焊接操作前,焊接技术人员还应该充分了解非受压元件以及受压元件的施工要求,并在焊接过程中,对相关元件的操作流程进行必要的工艺评定,了解不同焊接元器件的焊接方式、焊接功能、焊接控制方法,了解焊接前是否应该进行必要的预热处理,并且对实施的工艺方案进行合理的判断,在对应步骤实施后,再落实焊接工艺涉及的相关步骤以及流程。在实施焊接的过程中,接头本身的性能往往会由于焊接能量以及规范参数的限制而出现焊接控制失效的问题,接头的焊接能量与规范参数也会在低温钢、不锈钢、低合金焊接控制中进行调整,在焊接过程中,需要提前进行预热操作,避免焊接后出现严重的裂纹情况。在焊后还冷或者温度控制的过程中,也可以通过有效的技术控制减少裂纹的产生,焊接技术人员需要对焊接过程中的电流、电压等相关参数进行必要的焊接控制,动态化确定焊接中涉及的相关电学参数,任何焊接过程中质量控制参数的改变都可能会导致焊缝出现质量不均的问题。

3.3焊接后质量控制

在焊接流程完成以及实施后,技术人员还需要对焊接的成果进行精确检验,对影响焊接质量的相关因素进行精确判断,具体考虑自然因素、人为因素产生的外部影响,并且将这部分因素作为检验的范畴标准。为了充分提升压力容器本身的工作性能,在焊接完成后,焊接人员需要对容器进行全面的检查判断,检查过程中的精细程度可以作为压力容器、工作能力的质量评估要求,为了充分判断焊接质量,可以通过外观检验、耐压检验、无损探伤的操作,无损探伤主要是对无法直接看到的裂纹进行技术性探查,减少残余应力的存在对压力容器质量所产生的影响,在外观检验的过程中,还需要对压力容器的外观进行精确的判断和检查,排除肉眼可以发现的表面缺陷,如果存在压力容器未融合或者未焊透的情况,则需要及时对压力容器的尺寸、标准、参数进行规范化检验,当尺寸验证不符合标准要求的情况下,技术人员还需要及时对焊接部件进行检修管理,并且对裂纹的尺寸进行精确化测量,如果裂纹在标准范围内可以通过打磨的方式进行处理,如果裂纹本身的尺寸超出的基本的标准范围,则需要通过补焊的操作进行控制。

结束语

综上所述,在现代化压力容器制造工艺流程中,焊接工作是确保压力容器正常使用的必要保障,也是提升焊接工作水平的有效方法。因此,压力容器的焊接质量控制应该结合焊接的工艺流程中可能面临的实际问题进行分析,为了解决焊接质量问题,需要对焊接工艺以及焊接材料进行必要的管控,并且在焊接结束后,对压力容器进行充分的质量检测,尽可能减少安全隐患的存在。

参考文献

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