论文部分内容阅读
摘 要:压力容器在许多领域之中都有着广泛的应用,而在压力容器进行生产的过程中,往往离不开焊接作业,焊接的质量对于压力容器的质量有着非常重要的影响,所以必须要注重对于焊接质量的控制。所以本文将重点探讨压力容器焊接时容易出现的问题,造成的缺陷,以及如何保证压力容器的焊接质量,实现对焊接质量的有效控制,进而提出以下内容,希望能够为工作人员提供相应的参考价值。
关键词:压力容器;焊接;质量控制;分析
1导言
压力容器在焊接时,其强大的致密性对压力容器焊接质量的影响很大,如果压力容器在焊接过程中存在问题,很可能会导致压力容器在运用过程中产生重大的安全事故,如爆炸事故或者泄露事故等。基于此,对压力容器的焊接种类、焊接过程中可能存在的问题以及控制焊接质量的方法和措施进行研究与探讨,旨在提升压力容器焊接的质量,使得压力容器焊接的更加稳定和安全,提升压力容器的运行效率。
2锅炉压力容器焊接质量控制存在的问题
2.1焊接材料影响因素
焊接材料也对于压力容器的焊接质量造成影响。通常情况下,焊接工作所需要使用的焊接材料主要包含焊丝、保护气体、焊条等相关材料。为了确保压力容器的焊接质量,需要加强对原材料的管理。然而,实际焊接阶段,管理人员对焊接材料重视程度不足,导致焊接所使用的原材料质量存在问题,或者质量远低于设计标准,不能保证压力容器的焊接质量。焊接材料的控制:按相应制造标准,焊接材料必须满足NB/T 47018《承压设备用焊接材料订货技术条件》等国内焊接材料标准或ASME SFAXX等国外焊接材料标准要求。根据项目的具体要求,一般焊接材料入厂时还须逐批进行复验,以确保焊接材料满足要求。材料入厂后应对储存、运输等进行控制,控制要求应满足JB/T 3223《焊接材料质量管理规程》的规定,对焊条、焊剂等,使用前需根据焊材性能选择合适的温度进行烘焙,烘焙后一直到使用前须控制在特定的保温温度下,以免受潮影响焊接质量。
2.2操作人员技能因素
在进行压力容器焊接过程中,对操作人员提出了较高的要求,并且操作人员的理论知识、个人技能和工作态度都会对焊接质量产生决定性的影响。对于自动化程度比较高的焊接工艺,同样需要人为对其相关参数进行调整。因此,操作人员操作时粗心大意、质量意识差、操作技能低、不遵守焊接工艺规程、操作技术不熟练等都会对压力容器焊接质量产生一定的影响。加强对于操作人员的培训操作人员对于压力容器焊接质量所起到的作用是不容忽视的,同时工作人员的工作技能、专业水平和工作态度都会对焊接质量产生影响。在进行压力容器焊接过程中,要加强对操作人员的培训工作,具体做到以下几点:(1)提高操作人员的专业技能。在进行压力容器焊接过程中,操作人员需要端正自己的工作态度,充分意识到专业技能的重要性,并不断加大对操作人员专业知识和技能的培训工作,以便更好地提高他们的专业技能水平。(2)保持正确的工作态度。明确操作人员的基本任务和职责,逐渐培养他们的责任心,使他們对压力容器焊接工作比较感兴趣,从而对工作一心一意,并负责到底。(3)对操作人员进行严格考核。要求所有操作人员必须持证上岗,让专业水平和操作技能比较高的人员来担任压力容器焊接工作,以确保焊接的整体质量。同时还需要定期对操作人员进行考核,只有考核符合要求的操作人员才允许开展工作。
3焊接“工艺方法”控制
3.1焊接工艺试验
对于压力容器选用材料,特别是工厂首次使用的应进行焊接工艺试验,其中主要包括材料焊接性试验、焊接方法和焊接材料的选用验证、焊接工艺参数的确定、预热。层间温度、热处理方案的确定并对焊缝和焊接接头各项性能进行试验和评定,在焊接工艺试验中,应注意所确定的焊接方法和各项焊接参数对产品制造的可执行性,以及所得焊缝和焊接接头各项性能数据的准确性和稳定性。
3.2焊接工艺规程
根据焊接工艺试验的结果,并结合产品焊缝的具体结构编制产品焊缝的焊接工艺规程(WPS)。焊接工艺规程中应包括压力容器上每1条承压焊缝的各项内容,主要有被焊母材牌号及成分、母材厚度、焊接坡口形式及尺寸、焊接方法、焊接材料的牌号及其规格、焊接电流、焊接电压、焊接速度、最低预热温度、最高层间温度、热处理方法、焊接操作程序、对焊缝的检验方法及合格标准等。
3.3焊接工艺评定
压力容器焊接必须依据经过评定合格的焊接工艺规程,并根据相关产品的焊接评定标准进行焊接工艺评定试验,编写焊接工艺评定记录(PQR)。若工艺评定试验的结果全部符合预定的评定要求,则认为评定合格,可用于压力容器焊接,若工艺评定试验的结果未能达到预定的评定要求,则认为该评定的WPS不合格,不允许应用到产品焊接,应进一步分析工艺试验结果,对焊接工艺规程进行修改和补充,再进行一次工艺评定试验。
3.4加强焊接质量工艺员工作
首先,要做到对焊接工人上岗资格的控制,组织焊接工人在焊接压力容器前按照《锅炉、压力容器、压力管道焊工考试与管理规则》进行培训、考试、获得上岗资格,才能进行压力容器焊接。单位要指定人员检查和监督焊接工作,组织经验丰富的焊接操作人员,根据实际情况和产品参数,严格执行国家标准,对焊接操作人员进行岗位培训,加强操作人员的质量意识,提高操作人员的工作责任感,专职检查焊接工序。
3.5加强无损检测控制
无损检测技术的常用方法无损检测技术常用的检测方法主要有两种形式,首先是目视检测,然后再借助高端仪器。目视检测的范围主要包括来自焊接部位表面的缺陷问题,如焊缝表面裂纹、凸凹、漏焊点、焊位衔接误差等;目视检查的第二项是压力容器的内部,表面裂纹、起皮、拉线、划痕、凸凹、斑点、腐蚀等缺陷;第三项则是按照技术要求规定的项目对压力容器工作后的状态进行内窥检测;第四项是使用三维工业视频内窥镜对装配质量进行检查;第五项是多余物检查,主要是检查产品内腔残余屑、外来物等。无损检测技术所应用的另外一种常用方式,也是压力容器无损检测的主要方式,就是用高端技术手段、借助高科技仪器进行的检测,主要包括:射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测、声发射检测、磁记忆检测。 4“环境”因素控制
在压力容器制造过程中应该对焊接环境进行严格控制,依照GB150与JB/T4709标准对焊接环境的要求:一是焊接环境温度不得过低,不锈钢材料焊接作业区环境温度低于0℃时,不允许焊接作业;但可以采取保温、升温措施,保证焊接作业区环境温度不低于5℃,对于一般碳钢材料当焊件温度为-20℃-0℃时,应将待焊接处及周边100 mm范围内预热到15℃以上,当焊件温度低于-20℃时,不宜焊接。二是焊接周边风速限制,对于气体保护焊焊接风速应小于2 m/s,手工电弧焊风速应小于8 m/s,超过要求或焊接作业区若有串堂风或鼓风机时,应采取防风措施。三是焊接作业区的相对湿度不得大于90%,应尽量保持干燥。四是焊接作业现场不存在导电粉尘或现场地面金属导电物质占有系数大于20%。在不锈钢设备加工、焊接过程中应严格控制铁离子和其他有害杂志的污染,由于不锈钢材料表面覆有氧化膜,可对母材起到很好的保护作用,但不锈钢表面容易被铁末、铁粉或铁锈污染,铁粉与母材附近氧气反应造成此处不锈钢氧化膜的自然形成难度增大,铁氧化后形三氧化二铁等物质与空气中二氧化碳的溶解,这就在铁和不锈钢之间形成了1个碳酸性缺氧环境,并伴随着三价铁离子的电解质环境,不锈钢表层的不完整氧化膜在该电解质环境中,氧化膜和裸露的母材之间组成了原电池,从而使基体遭受腐蚀容易产生点蚀。
压力容器焊接过程中变形的控制对策主要表现在以下方面:首先原材料;
建立健全原材料的检验手段,使不符合生产要求的原材料被拒绝在生产环节外。在符合设计要求且成本允许的前提下,选择机械强度符合设计需求、塑性、韧性、稳定性优良的原材料;选择具有良好的热加工性、焊接性能,且有腐蝕性介质、耐蚀性、抗氢性;选择在高温下具有良好的热稳定性,且低温下有良好的韧性。
其法;法作为生产工序中的工程语言,具有可追塑性。在生产过程中,应实施全面质量控制,贯彻工艺文件,执行工艺纪律,监督检查工艺纪律,对工艺技术文件进行定期及不定期的改进与考核。在某种程度上,焊接工艺是决定压力容器质量的关键因素。工艺文件应符合图纸、标准法规,具备正确性、统一性、完整性、可操作;定期对工艺技术文件的使用情况进行检查,及时对工艺文件进行修订完善。
5结语
随着新焊接设备、新方法、新工艺的不断应用,焊接质量得到更大、更有效地提升,因此做好焊接控制尤为重要,为压力容器焊接发展奠定坚实基础。综上所述,在进行压力容器焊接过程中,要对各个环节存在的焊接缺陷和影响因素进行全面的分析,然后采取有效措施来给予预防和解决,这样不仅可以确保压力容器焊接工作的顺利开展,而且还能提高压力容器焊接质量的控制效果,提高其安全使用性能。
参考文献:
[1] 滕明胜.压力容器的管道焊接技术应用以及质量控制方法分析[J].山东工业技术,2019(01):10.
[2] 周英龙.锅炉压力容器焊接质量控制途径讨论[J].石化技术,2018,25(10):172.
[3] 王桂江,张磊磊.不锈钢复合材料的压力容器焊接质量控制[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(17):26-27.
[4] 马园.锅炉压力容器焊接质量控制系统的建立与质量控制[J].工程建设与设计,2018(16):145-146+153.
[5] 郭优.浅析压力容器制造中的焊接技术与质量控制[J].现代制造技术与装备,2018(03):142-143.
[6] 高建华,郭珍.不锈钢复合材料的压力容器焊接质量控制[J].化工管理,2018(05):248.
(作者单位:大连万阳重工有限公司)
关键词:压力容器;焊接;质量控制;分析
1导言
压力容器在焊接时,其强大的致密性对压力容器焊接质量的影响很大,如果压力容器在焊接过程中存在问题,很可能会导致压力容器在运用过程中产生重大的安全事故,如爆炸事故或者泄露事故等。基于此,对压力容器的焊接种类、焊接过程中可能存在的问题以及控制焊接质量的方法和措施进行研究与探讨,旨在提升压力容器焊接的质量,使得压力容器焊接的更加稳定和安全,提升压力容器的运行效率。
2锅炉压力容器焊接质量控制存在的问题
2.1焊接材料影响因素
焊接材料也对于压力容器的焊接质量造成影响。通常情况下,焊接工作所需要使用的焊接材料主要包含焊丝、保护气体、焊条等相关材料。为了确保压力容器的焊接质量,需要加强对原材料的管理。然而,实际焊接阶段,管理人员对焊接材料重视程度不足,导致焊接所使用的原材料质量存在问题,或者质量远低于设计标准,不能保证压力容器的焊接质量。焊接材料的控制:按相应制造标准,焊接材料必须满足NB/T 47018《承压设备用焊接材料订货技术条件》等国内焊接材料标准或ASME SFAXX等国外焊接材料标准要求。根据项目的具体要求,一般焊接材料入厂时还须逐批进行复验,以确保焊接材料满足要求。材料入厂后应对储存、运输等进行控制,控制要求应满足JB/T 3223《焊接材料质量管理规程》的规定,对焊条、焊剂等,使用前需根据焊材性能选择合适的温度进行烘焙,烘焙后一直到使用前须控制在特定的保温温度下,以免受潮影响焊接质量。
2.2操作人员技能因素
在进行压力容器焊接过程中,对操作人员提出了较高的要求,并且操作人员的理论知识、个人技能和工作态度都会对焊接质量产生决定性的影响。对于自动化程度比较高的焊接工艺,同样需要人为对其相关参数进行调整。因此,操作人员操作时粗心大意、质量意识差、操作技能低、不遵守焊接工艺规程、操作技术不熟练等都会对压力容器焊接质量产生一定的影响。加强对于操作人员的培训操作人员对于压力容器焊接质量所起到的作用是不容忽视的,同时工作人员的工作技能、专业水平和工作态度都会对焊接质量产生影响。在进行压力容器焊接过程中,要加强对操作人员的培训工作,具体做到以下几点:(1)提高操作人员的专业技能。在进行压力容器焊接过程中,操作人员需要端正自己的工作态度,充分意识到专业技能的重要性,并不断加大对操作人员专业知识和技能的培训工作,以便更好地提高他们的专业技能水平。(2)保持正确的工作态度。明确操作人员的基本任务和职责,逐渐培养他们的责任心,使他們对压力容器焊接工作比较感兴趣,从而对工作一心一意,并负责到底。(3)对操作人员进行严格考核。要求所有操作人员必须持证上岗,让专业水平和操作技能比较高的人员来担任压力容器焊接工作,以确保焊接的整体质量。同时还需要定期对操作人员进行考核,只有考核符合要求的操作人员才允许开展工作。
3焊接“工艺方法”控制
3.1焊接工艺试验
对于压力容器选用材料,特别是工厂首次使用的应进行焊接工艺试验,其中主要包括材料焊接性试验、焊接方法和焊接材料的选用验证、焊接工艺参数的确定、预热。层间温度、热处理方案的确定并对焊缝和焊接接头各项性能进行试验和评定,在焊接工艺试验中,应注意所确定的焊接方法和各项焊接参数对产品制造的可执行性,以及所得焊缝和焊接接头各项性能数据的准确性和稳定性。
3.2焊接工艺规程
根据焊接工艺试验的结果,并结合产品焊缝的具体结构编制产品焊缝的焊接工艺规程(WPS)。焊接工艺规程中应包括压力容器上每1条承压焊缝的各项内容,主要有被焊母材牌号及成分、母材厚度、焊接坡口形式及尺寸、焊接方法、焊接材料的牌号及其规格、焊接电流、焊接电压、焊接速度、最低预热温度、最高层间温度、热处理方法、焊接操作程序、对焊缝的检验方法及合格标准等。
3.3焊接工艺评定
压力容器焊接必须依据经过评定合格的焊接工艺规程,并根据相关产品的焊接评定标准进行焊接工艺评定试验,编写焊接工艺评定记录(PQR)。若工艺评定试验的结果全部符合预定的评定要求,则认为评定合格,可用于压力容器焊接,若工艺评定试验的结果未能达到预定的评定要求,则认为该评定的WPS不合格,不允许应用到产品焊接,应进一步分析工艺试验结果,对焊接工艺规程进行修改和补充,再进行一次工艺评定试验。
3.4加强焊接质量工艺员工作
首先,要做到对焊接工人上岗资格的控制,组织焊接工人在焊接压力容器前按照《锅炉、压力容器、压力管道焊工考试与管理规则》进行培训、考试、获得上岗资格,才能进行压力容器焊接。单位要指定人员检查和监督焊接工作,组织经验丰富的焊接操作人员,根据实际情况和产品参数,严格执行国家标准,对焊接操作人员进行岗位培训,加强操作人员的质量意识,提高操作人员的工作责任感,专职检查焊接工序。
3.5加强无损检测控制
无损检测技术的常用方法无损检测技术常用的检测方法主要有两种形式,首先是目视检测,然后再借助高端仪器。目视检测的范围主要包括来自焊接部位表面的缺陷问题,如焊缝表面裂纹、凸凹、漏焊点、焊位衔接误差等;目视检查的第二项是压力容器的内部,表面裂纹、起皮、拉线、划痕、凸凹、斑点、腐蚀等缺陷;第三项则是按照技术要求规定的项目对压力容器工作后的状态进行内窥检测;第四项是使用三维工业视频内窥镜对装配质量进行检查;第五项是多余物检查,主要是检查产品内腔残余屑、外来物等。无损检测技术所应用的另外一种常用方式,也是压力容器无损检测的主要方式,就是用高端技术手段、借助高科技仪器进行的检测,主要包括:射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测、声发射检测、磁记忆检测。 4“环境”因素控制
在压力容器制造过程中应该对焊接环境进行严格控制,依照GB150与JB/T4709标准对焊接环境的要求:一是焊接环境温度不得过低,不锈钢材料焊接作业区环境温度低于0℃时,不允许焊接作业;但可以采取保温、升温措施,保证焊接作业区环境温度不低于5℃,对于一般碳钢材料当焊件温度为-20℃-0℃时,应将待焊接处及周边100 mm范围内预热到15℃以上,当焊件温度低于-20℃时,不宜焊接。二是焊接周边风速限制,对于气体保护焊焊接风速应小于2 m/s,手工电弧焊风速应小于8 m/s,超过要求或焊接作业区若有串堂风或鼓风机时,应采取防风措施。三是焊接作业区的相对湿度不得大于90%,应尽量保持干燥。四是焊接作业现场不存在导电粉尘或现场地面金属导电物质占有系数大于20%。在不锈钢设备加工、焊接过程中应严格控制铁离子和其他有害杂志的污染,由于不锈钢材料表面覆有氧化膜,可对母材起到很好的保护作用,但不锈钢表面容易被铁末、铁粉或铁锈污染,铁粉与母材附近氧气反应造成此处不锈钢氧化膜的自然形成难度增大,铁氧化后形三氧化二铁等物质与空气中二氧化碳的溶解,这就在铁和不锈钢之间形成了1个碳酸性缺氧环境,并伴随着三价铁离子的电解质环境,不锈钢表层的不完整氧化膜在该电解质环境中,氧化膜和裸露的母材之间组成了原电池,从而使基体遭受腐蚀容易产生点蚀。
压力容器焊接过程中变形的控制对策主要表现在以下方面:首先原材料;
建立健全原材料的检验手段,使不符合生产要求的原材料被拒绝在生产环节外。在符合设计要求且成本允许的前提下,选择机械强度符合设计需求、塑性、韧性、稳定性优良的原材料;选择具有良好的热加工性、焊接性能,且有腐蝕性介质、耐蚀性、抗氢性;选择在高温下具有良好的热稳定性,且低温下有良好的韧性。
其法;法作为生产工序中的工程语言,具有可追塑性。在生产过程中,应实施全面质量控制,贯彻工艺文件,执行工艺纪律,监督检查工艺纪律,对工艺技术文件进行定期及不定期的改进与考核。在某种程度上,焊接工艺是决定压力容器质量的关键因素。工艺文件应符合图纸、标准法规,具备正确性、统一性、完整性、可操作;定期对工艺技术文件的使用情况进行检查,及时对工艺文件进行修订完善。
5结语
随着新焊接设备、新方法、新工艺的不断应用,焊接质量得到更大、更有效地提升,因此做好焊接控制尤为重要,为压力容器焊接发展奠定坚实基础。综上所述,在进行压力容器焊接过程中,要对各个环节存在的焊接缺陷和影响因素进行全面的分析,然后采取有效措施来给予预防和解决,这样不仅可以确保压力容器焊接工作的顺利开展,而且还能提高压力容器焊接质量的控制效果,提高其安全使用性能。
参考文献:
[1] 滕明胜.压力容器的管道焊接技术应用以及质量控制方法分析[J].山东工业技术,2019(01):10.
[2] 周英龙.锅炉压力容器焊接质量控制途径讨论[J].石化技术,2018,25(10):172.
[3] 王桂江,张磊磊.不锈钢复合材料的压力容器焊接质量控制[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(17):26-27.
[4] 马园.锅炉压力容器焊接质量控制系统的建立与质量控制[J].工程建设与设计,2018(16):145-146+153.
[5] 郭优.浅析压力容器制造中的焊接技术与质量控制[J].现代制造技术与装备,2018(03):142-143.
[6] 高建华,郭珍.不锈钢复合材料的压力容器焊接质量控制[J].化工管理,2018(05):248.
(作者单位:大连万阳重工有限公司)