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【摘要】经过长期的使用以后，制氧设备难免出现各种问题，通过焊修可以将其修复。本文首先概述了焊修工艺的相关内容，然后分析了清除制氧设备内的残存气体，并对不锈钢制氧设备的焊修操作要点与铸铁制氧设备的焊修做了深入探究。
【关键词】制氧设备；焊修；安全
一、前言
不同的使用环境与不同的操作方法等，都会造成制氧设备的损毁。对于损毁不太严重的制氧设备而言，完全可以通过焊修的方法将其弥补，进而获得其应有的功能。在对制氧设备进行焊修的时候，由于其特殊的性质，更要充分注意焊修安全。
二、焊修工艺概述
焊修工艺能修复多种情况下的零件耗损，如磨损、裂纹、断裂、凹坑、缺损等。焊修工艺又称金属丝堆焊工艺，是利用电弧或气体火焰的热量将焊条焊丝和零件金属熔化以填补零件的磨损和恢复零件的完整。
在修理工作中采用的有手工堆焊、铸铁补焊、铝合金焊补、振动堆焊、二氧化碳气体保护自动堆焊等。该工艺使用设备简单、成本低，目前广泛应用于修复链轮的内孔及齿表面的磨损、轴的配合表面、键槽和花键、轴套和轮毂、齿轮个别牙的磨损、皮带轮裂纹以及各种壳体、金属底座加固等。
三、清除制氧设备内外部残存气体
1.如果对在运行中的设备动用明火焊补时，首先要停车停产；其后将设备内部的碱溶液放净。
2.拆开，并用盲板盲死与焊补设备相连的附属设备及其它液管和气管。
3.对焊补的设备应充满水，浸泡几个小时以至一昼夜，并且进行多次的水清洗，目的是逸散出残存的氢气。
4.用氧气或二氧化碳等惰性气体吹洗置换。置换的方法，应是一端进，一端出，进行数次吹洗。
5.在动火爆补时，对设备内部残留的气体要抽样分析、检查，如含氢量必须在0.05%以下，或不含任何氢气，方可动用明火焊修。
6.对焊补设备所处环境空间的空气，也要取样分析，确保不含任何易燃、易爆物质。对设备焊点处的空气，同样也要取样分析。这样既取设备内部气样，又取设备附近空间气样；既取焊点处空气气样，又取焊点四周及上下两端的空气气样，多点取样分析的结果，才较为可靠。
四、不锈钢制氧设备焊修的操作要点
制氧设备零件焊修比钢结构件焊接困难，因为焊修零件不但要保证强度、刚度要求，而且要保证整体尺寸、形位精度和修后可加工性要求。对大型复杂零件的焊修，必须按零件的磨损，损坏情况，制定焊修工艺，并严格执行。
1.焊前准备。焊前准备工作除器材准备外，主要是焊接坡口的制备和焊件预热。单面焊（板厚≤30mm）用Y形坡口，双面焊（板厚>30mm）用双V形坡口，轴件对接焊用U形坡口。坡口最好用机械加工成形，也可以用气割或气刨，但一定要清除氧化皮。坡口要清洁、无油污和锈蚀。对接焊的坡口要对称，以保证定位良好。裂纹的坡口随裂纹的深度与长度而定，应保证便于施焊和尽量减少填充金属。焊修件的预热温度依母材含碳量确定。某些在常温下保持奥氏体组织的钢种无淬硬情况，可不预热定位焊。在焊修对接的轴类零件或某些零件的局部已断离整体时，应保证需焊接部位对接位置准确，以防焊接中产生过大变形。
2.焊缝道数与焊条直径的选用。宽或深的焊缝需要多道焊层完成，焊道程序交错进行，可改善性能，并可施焊退火焊道。堆焊焊道要对称间隔进行。堆焊层较厚部分先用一般韧性较好的焊条或奥氏体不锈钢焊条焊到接近工作尺寸后，再用堆焊条焊到要求的尺寸，必要时留出加工余量。多道焊接时，前1～3道选用的细径焊条可将底角焊透，然后用粗径焊条完成其余焊道。堆焊条直径应比一般焊接用焊条小些，以便控制堆焊时的零件温度。
3.线能量的匹配。焊接淬火钢时，焊缝冷却速度超过淬火临界速度会出现淬硬组织和裂纹。线能量（焊接热源输入单位长度焊缝上有效能量）输入大，预热温度高，焊缝接头冷却速度慢，淬火倾向小，裂纹也少出现。但是提高线能量易造成熔敷金属烧损，预热温度高会扩大母材热影响区。因此，应使输入线能量与预热温度匹配，以保证焊接接头冷却速度不大于淬火临界冷却速度，同时熔敷金属又能正常熔化焊接。焊后热处理。为了消除焊接部位的残余应力和减少焊后裂纹的产生，焊后必须进行热处理。
五、铸铁制氧设备的焊修
铸铁零件利用电焊焊修采用冷焊法，焊前对焊修的零件不预热，所以焊修劳动条件好，焊修成本低，焊修时间短，效率高。冷焊时使用铸铁焊条或普通低碳钢焊条，由于焊缝易产生“白口”淬硬组织、裂纹，所以铸铁冷焊时一般是采用非铸铁材料。非铸铁焊条电弧冷焊同样要防止裂纹和减弱“白口”淬硬组织的产生，应尽量降低铸铁母材在焊缝中的熔化比，以减少焊缝中的碳、硫等有害元素的含量。尽量降低焊接应力，防止产生裂纹。
1.焊前工作准备尽量减少坡口角度，以减少母材的熔化量。
2.在保证电弧稳定及焊透的情况下应采用小直径焊条、小电流焊修。电流小、熔深小可以减少焊缝中的碳、硫含量，而且也减少了热影响区的宽度。由于焊接能量小，使焊接应力减小，从而减小“白口”层厚度和出现裂纹倾向。
3.采用短段焊（减少焊区与整体之间的温差，从而减少应力、减弱焊缝裂纹的产生）、断续焊（可尽量减小焊修区局部过热）、分散焊（工件允许时可在多处进行）及焊后锤击等来降低焊接压力。
4.工作较厚、坡口大时，采用多层焊修。后焊层对前面的焊层具有退火作用，使用镍焊条焊第一层，然后改换成低碳钢焊条焊满坡口，这样可以节省贵重的焊条，也可提高焊修质量。
5.对于承受较大工作应力的厚大工件，在坡口两侧钻孔，攻螺纹后拧入钢螺栓，首先围绕螺栓焊接，然后再焊螺栓之间，通过螺栓来承担部分焊接压应力，防止剥离性裂纹，提高焊接接头温度。
6.形状复杂的零件最好配合使用气焊火焰加热减应区，以减少焊接应力，尽量减缓焊缝的冷却速度。总之，还需要在工作中不断的学习与积累经验，掌握新的修理技术等，才能在实际应用中做的更好。
六、焊修时应注意的事项
1.残存的氢气能够和空气混和形成爆鸣气体，因此，千万不能用空气进行吹洗。同时，也不能用压缩空气吹洗氧气管道及装置，因压缩空气中含有大量的油份，与氧气混合后，会引起剧烈的氧化反应，发生然烧和爆炸。
2.对设备的凹凸、死角、拐角、管道的变头等易于沉积、残存易嫩易爆物质的部位，要进行十分精心的清洗。
3.在拆卸设备或清洗、清除残存的沉积物时，应用铜工具或木榔头，严禁用铁器工具用力敲打，以免发生火花，产生爆炸事故。
4.由于重量比较轻的物质往往会浮于空间或设备、附件的上部，而比较重的物质则会聚集于设备或空间的底部，所以必须多次多点取样并彻底清洗。
5.注意动火焊补作业的现场空气要流通，并打开其操作间的门窗，一旦发生事故，便于泄压和人员的退避。
6.打开容器所有扎口、开关，让容器内残存的可燃性油气逸散，再用电压不超过12伏有橡胶防爆外壳的照明用具及反射镜，检查容器内部是否有未排尽的沉渣、污垢、废物等。
7.将过热蒸气通入容器，时间不少于10分钟，直至容器表面温度大于100℃。在通入蒸气时，要注意防止蒸气静电放电引起燃爆事故，一是蒸气压力不宜过高，打开蒸气阀门要缓慢进行，减少冲击；二是要避免蒸气云雾中出现孤立导体，并将与设备相连的金属部分可靠接地。
七、结束语
通过对制氧设备焊修安全的研究，我们可以发现，在进行焊修之前，务必要对制氧设备中的残存气体清除，这是保障制氧设备焊接安全的首要任务。对于不同材质的制氧设备，也要采取不同的焊接措施，以充分保障焊接的安全。
参考文献：
[1]张建华.铸铁焊接原理及实践.保定：河北农大，2012年.
[2]高晓英等.铸铁焊修专家系统，计算机在焊接生产中应用的学术与技术交流会论文集，中国焊接协会，2011年.
[3]国家机械工业委员会编.焊接材料产品样本.北京：机械工业出版社，2011年.
[4]马世宁，刘谦等.现代设备维修技术.中国计划出版社，2011年6月第1版.
[5]亓和平，崔金兰.油田企业设备管理.中国石化出版社，2012年7月第1版.
【关键词】制氧设备；焊修；安全
一、前言
不同的使用环境与不同的操作方法等，都会造成制氧设备的损毁。对于损毁不太严重的制氧设备而言，完全可以通过焊修的方法将其弥补，进而获得其应有的功能。在对制氧设备进行焊修的时候，由于其特殊的性质，更要充分注意焊修安全。
二、焊修工艺概述
焊修工艺能修复多种情况下的零件耗损，如磨损、裂纹、断裂、凹坑、缺损等。焊修工艺又称金属丝堆焊工艺，是利用电弧或气体火焰的热量将焊条焊丝和零件金属熔化以填补零件的磨损和恢复零件的完整。
在修理工作中采用的有手工堆焊、铸铁补焊、铝合金焊补、振动堆焊、二氧化碳气体保护自动堆焊等。该工艺使用设备简单、成本低，目前广泛应用于修复链轮的内孔及齿表面的磨损、轴的配合表面、键槽和花键、轴套和轮毂、齿轮个别牙的磨损、皮带轮裂纹以及各种壳体、金属底座加固等。
三、清除制氧设备内外部残存气体
1.如果对在运行中的设备动用明火焊补时，首先要停车停产；其后将设备内部的碱溶液放净。
2.拆开，并用盲板盲死与焊补设备相连的附属设备及其它液管和气管。
3.对焊补的设备应充满水，浸泡几个小时以至一昼夜，并且进行多次的水清洗，目的是逸散出残存的氢气。
4.用氧气或二氧化碳等惰性气体吹洗置换。置换的方法，应是一端进，一端出，进行数次吹洗。
5.在动火爆补时，对设备内部残留的气体要抽样分析、检查，如含氢量必须在0.05%以下，或不含任何氢气，方可动用明火焊修。
6.对焊补设备所处环境空间的空气，也要取样分析，确保不含任何易燃、易爆物质。对设备焊点处的空气，同样也要取样分析。这样既取设备内部气样，又取设备附近空间气样；既取焊点处空气气样，又取焊点四周及上下两端的空气气样，多点取样分析的结果，才较为可靠。
四、不锈钢制氧设备焊修的操作要点
制氧设备零件焊修比钢结构件焊接困难，因为焊修零件不但要保证强度、刚度要求，而且要保证整体尺寸、形位精度和修后可加工性要求。对大型复杂零件的焊修，必须按零件的磨损，损坏情况，制定焊修工艺，并严格执行。
1.焊前准备。焊前准备工作除器材准备外，主要是焊接坡口的制备和焊件预热。单面焊（板厚≤30mm）用Y形坡口，双面焊（板厚>30mm）用双V形坡口，轴件对接焊用U形坡口。坡口最好用机械加工成形，也可以用气割或气刨，但一定要清除氧化皮。坡口要清洁、无油污和锈蚀。对接焊的坡口要对称，以保证定位良好。裂纹的坡口随裂纹的深度与长度而定，应保证便于施焊和尽量减少填充金属。焊修件的预热温度依母材含碳量确定。某些在常温下保持奥氏体组织的钢种无淬硬情况，可不预热定位焊。在焊修对接的轴类零件或某些零件的局部已断离整体时，应保证需焊接部位对接位置准确，以防焊接中产生过大变形。
2.焊缝道数与焊条直径的选用。宽或深的焊缝需要多道焊层完成，焊道程序交错进行，可改善性能，并可施焊退火焊道。堆焊焊道要对称间隔进行。堆焊层较厚部分先用一般韧性较好的焊条或奥氏体不锈钢焊条焊到接近工作尺寸后，再用堆焊条焊到要求的尺寸，必要时留出加工余量。多道焊接时，前1～3道选用的细径焊条可将底角焊透，然后用粗径焊条完成其余焊道。堆焊条直径应比一般焊接用焊条小些，以便控制堆焊时的零件温度。
3.线能量的匹配。焊接淬火钢时，焊缝冷却速度超过淬火临界速度会出现淬硬组织和裂纹。线能量（焊接热源输入单位长度焊缝上有效能量）输入大，预热温度高，焊缝接头冷却速度慢，淬火倾向小，裂纹也少出现。但是提高线能量易造成熔敷金属烧损，预热温度高会扩大母材热影响区。因此，应使输入线能量与预热温度匹配，以保证焊接接头冷却速度不大于淬火临界冷却速度，同时熔敷金属又能正常熔化焊接。焊后热处理。为了消除焊接部位的残余应力和减少焊后裂纹的产生，焊后必须进行热处理。
五、铸铁制氧设备的焊修
铸铁零件利用电焊焊修采用冷焊法，焊前对焊修的零件不预热，所以焊修劳动条件好，焊修成本低，焊修时间短，效率高。冷焊时使用铸铁焊条或普通低碳钢焊条，由于焊缝易产生“白口”淬硬组织、裂纹，所以铸铁冷焊时一般是采用非铸铁材料。非铸铁焊条电弧冷焊同样要防止裂纹和减弱“白口”淬硬组织的产生，应尽量降低铸铁母材在焊缝中的熔化比，以减少焊缝中的碳、硫等有害元素的含量。尽量降低焊接应力，防止产生裂纹。
1.焊前工作准备尽量减少坡口角度，以减少母材的熔化量。
2.在保证电弧稳定及焊透的情况下应采用小直径焊条、小电流焊修。电流小、熔深小可以减少焊缝中的碳、硫含量，而且也减少了热影响区的宽度。由于焊接能量小，使焊接应力减小，从而减小“白口”层厚度和出现裂纹倾向。
3.采用短段焊（减少焊区与整体之间的温差，从而减少应力、减弱焊缝裂纹的产生）、断续焊（可尽量减小焊修区局部过热）、分散焊（工件允许时可在多处进行）及焊后锤击等来降低焊接压力。
4.工作较厚、坡口大时，采用多层焊修。后焊层对前面的焊层具有退火作用，使用镍焊条焊第一层，然后改换成低碳钢焊条焊满坡口，这样可以节省贵重的焊条，也可提高焊修质量。
5.对于承受较大工作应力的厚大工件，在坡口两侧钻孔，攻螺纹后拧入钢螺栓，首先围绕螺栓焊接，然后再焊螺栓之间，通过螺栓来承担部分焊接压应力，防止剥离性裂纹，提高焊接接头温度。
6.形状复杂的零件最好配合使用气焊火焰加热减应区，以减少焊接应力，尽量减缓焊缝的冷却速度。总之，还需要在工作中不断的学习与积累经验，掌握新的修理技术等，才能在实际应用中做的更好。
六、焊修时应注意的事项
1.残存的氢气能够和空气混和形成爆鸣气体，因此，千万不能用空气进行吹洗。同时，也不能用压缩空气吹洗氧气管道及装置，因压缩空气中含有大量的油份，与氧气混合后，会引起剧烈的氧化反应，发生然烧和爆炸。
2.对设备的凹凸、死角、拐角、管道的变头等易于沉积、残存易嫩易爆物质的部位，要进行十分精心的清洗。
3.在拆卸设备或清洗、清除残存的沉积物时，应用铜工具或木榔头，严禁用铁器工具用力敲打，以免发生火花，产生爆炸事故。
4.由于重量比较轻的物质往往会浮于空间或设备、附件的上部，而比较重的物质则会聚集于设备或空间的底部，所以必须多次多点取样并彻底清洗。
5.注意动火焊补作业的现场空气要流通，并打开其操作间的门窗，一旦发生事故，便于泄压和人员的退避。
6.打开容器所有扎口、开关，让容器内残存的可燃性油气逸散，再用电压不超过12伏有橡胶防爆外壳的照明用具及反射镜，检查容器内部是否有未排尽的沉渣、污垢、废物等。
7.将过热蒸气通入容器，时间不少于10分钟，直至容器表面温度大于100℃。在通入蒸气时，要注意防止蒸气静电放电引起燃爆事故，一是蒸气压力不宜过高，打开蒸气阀门要缓慢进行，减少冲击；二是要避免蒸气云雾中出现孤立导体，并将与设备相连的金属部分可靠接地。
七、结束语
通过对制氧设备焊修安全的研究，我们可以发现，在进行焊修之前，务必要对制氧设备中的残存气体清除，这是保障制氧设备焊接安全的首要任务。对于不同材质的制氧设备，也要采取不同的焊接措施，以充分保障焊接的安全。
参考文献：
[1]张建华.铸铁焊接原理及实践.保定：河北农大，2012年.
[2]高晓英等.铸铁焊修专家系统，计算机在焊接生产中应用的学术与技术交流会论文集，中国焊接协会，2011年.
[3]国家机械工业委员会编.焊接材料产品样本.北京：机械工业出版社，2011年.
[4]马世宁，刘谦等.现代设备维修技术.中国计划出版社，2011年6月第1版.
[5]亓和平，崔金兰.油田企业设备管理.中国石化出版社，2012年7月第1版.