摘要：焊接工序是保证化工设备安装质量的关键环节，该工序关系到降低化工设备安装成本，降低焊接过程中的风险，提高安装焊接效率。本文主要从设备安装焊接前期工序进行分析，在焊接过程中的各工艺节点工序及易发生问题进行预判，在焊接收尾阶段进行完善，并逐一提出质量控制方法，以保证工程质量、降低施工风险。
关键词：化工设备；安装焊接；质量控制
引言
化工设备是一种构件众多，制作较为复杂的设备，在投入使用之前，需要对各部件进行安装并测试性能，因此在进行化工设备安装的过程中往往会使用到焊接技术。同时由于化工设备在运行过程中内部经常会发生化学反应，出现爆炸、腐蚀等现象，如果焊接出现了问题，很有可能导致设备在焊接处发生损坏，进而导致化学物品泄漏，出现严重的安全性问题。
1焊接材料及技术
1.1材料的焊接性
材料的焊接性主要是指材料能被焊接的能力以及焊接难度。一般来说，材料如果可以通过常规的焊接，就能保持材料结合紧密，结构质量良好，焊接不出现裂纹的话，就说明该种材料的焊接性良好。如果材料只能通过特殊的焊接方式才能获得良好的焊接接头，说明该材料具有一定的焊接性。如果材料无论采取何种的焊接工艺，都不能有效的焊接，说明这种材料的焊接性很差，不适合用于需要焊接的设备当中。因此化工设备在设计阶段时要特别注意选材，化工设备的安装往往需要大量的焊接工作，如果材料不具有焊接性的话，就会导致构件之间结合不紧密，装置的整体稳定性也会降低。一般来说，影响材料焊接性的因素主要有材料的导热能力、熔点高度还有金相热处理等，其中金相热处理最为复杂也最为重要。在选材之前，设计人员应该对原材料的性能进行分析，通过实验的方法对各项性能进行评定，参考该项化工设备的焊接内容还有使用环境，来判断该种材料是否满足使用条件。
1.2常见材料的焊接方式
目前化工设备中常使用的钢材主要有两种，一种是碳钢材料，另一种是铝合金耐腐蚀钢材。这里对两种钢材及其焊接方式进行简单的研究。（1）碳钢材料焊接。碳钢材料在焊接过程中，内部的碳元素会成为焊接的杂质，降低焊接的效果，因此含碳量越低，焊接性能就越好，反之亦然。这里主要是对中碳钢的焊接方式进行研究，由于中碳钢的焊接性较差，在焊接的过程中经常会出现裂纹还有气孔，而且焊接出的接头呈现脆性，因此碳钢材料的焊接一般会采用焊条手工电焊弧焊接。对于碳钢结构的大型构件焊接，可以选用手工电渣焊，这种焊接方式焊接面积大，焊接强度高。（2）铝合金耐腐蚀钢材。这种钢材的特点是抗高温、抗腐蚀、质量轻，因此常会用作化工设备的管道和反应设备制作。这种材料的焊接性较好，因此在焊接的过程中只需要保持焊缝处能够与整体形成合金材质即可，要求在焊接过程迅速，焊接处快热快冷，防止合金内部的铁元素和碳元素析出。
2施工开展中措施及相关质量控制方法
依据前期准备工序及相关质量控制方法，随后的实际现场施工需要逐步按计划开展起来。在此过程中，综合预判考虑化工设备焊接过程中可能发生的问题，对施工过程中的各类风险因素进行推演，制定相应的应急预案，综合考虑温度、压力、焊接钢板结垢、各规格罐体、天吊、各规格管线以及焊接施工人员的自身能力，保障化工设备焊接工程效果及进度。
2.1现场焊接技术质量管理法
以焊接操作指导手册为基础，在焊接化工设备施工中，高效率、高质量、低风险是我们对各级施工现场及工作人员的要求。严格保障技术人员在操作过程中的规范性，学会规避风险源，相关技术领导对现场进行工艺指导和讲解，严格保障焊接施工现场的规范和进度。焊接化工设别过程中焊接夹层温度是需要重点监控的，监控人员要全程跟踪，为保障焊接施工现场的安全性，各级监督领导和技术人员一旦发现温度超出指标范围，停止施工，保障焊接施工现场及人员的安全，在另一方面也是控制施工质量的重要方面。
2.2焊接设备准备
焊接设备包括了焊接器械、焊接电源还有其他辅助设备。一般来说进行化工设备安装需要用到的焊接设备器械主要是氩弧焊机还有手工电弧焊机。焊接电源应该使用直流电源，能很好提供焊接工艺所需的电流量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆焊接辅助设备包括了记录仪表、护目镜还有冷却设备等。选用合适的焊接设备，能够为焊接工作更好地打好基础，帮助施工人员快速精准的完成焊接任务。
2.3焊接材料准备
焊接材料具体是指焊条、焊丝、焊机还有保护气体等。对于焊条的保存一定要保持干燥，焊条使用前，需根据规范及产品质量证明文件的规定进行烘干。如果发现焊条受潮，更需要先对其进行烘干才能进行使用。如果受潮严重，导致表面出现生锈现象，应该弃置不用。焊接材料种类的选取应该根据焊接目标材质的不同进行调节，例如对于中碳钢材料的焊接，需要一定的冲击韧性，因此可以使用低氢碱性焊条。对于合金材料的焊接，应该选择不会引起合金性质变化，可以是相同材质的材料。在进行焊接材料的准备时，应该根据具体焊接项目的不同，焊接要求的不同有针对性的调整。
2.4焊接工艺准备
焊接工艺准备首先根据需焊材质查找本公司焊评目录，找出符合规范及相关设计要求的焊评。根据焊评来制作焊接工艺指导书和工艺卡。焊接工艺指导书的作用是帮助焊接施工人员更好的了解该项焊接工作中焊接需要使用的焊接知识以及特殊工艺，属于国家安全技术检查规程中明确提出的项目。工艺指导书包括了两部分内容，一是焊接对象的可焊性报告，里面应该包括了对焊接材料的试验还有具体数据。二是对焊接工艺的交底，即工艺卡的制作，具体包括了焊接所需的电压、坡口结构、焊材及焊接顺序等内容。需要注意的是如果钢材温度过低的话，焊接前需要先进行预热，确保在焊接过程中不会因温差过大导致结构损坏。
3焊接后的质量控制
焊接之后的检查养护工作也是质量控制的重要组成部分。在完成焊接之后，首先应该做好表面的清洁工作，将焊接处的金属熔渣还有尖锐突起进行处理，让表面尽量保持光滑。其次是对焊接处进行性能检测，检测内容包括致密性、强度还有连接性能等，要确保焊接过后的材料能够有效地结成整体。最后是焊接修补，当发现焊接存在不合理地方时，应该根据具体焊接情况设置相应的修补方案。要注意的是，在焊接过程中要做好焊接工作的记录与备案，方便在后期使用过程中焊接区域出现问题时进行信息查询，配合完成故障处理。
4 发展焊接找平技术
控制化工设备焊接中的弧坑缺陷，要发展焊接找平技术，严格控制焊接过程中进入焊接材料中的气体，升级化工设备焊接的找平技术标准，将气泡、坑鼓的数量严格控制在限制范围内。第一，要升级找平技术中的材料冷却技术，防止焊接过程中含有水分或者氰化物的成分融入，造成焊接面产生气泡。控制焊接中母材的温度，提升焊接材料对氢气的溶解度，避免焊接过程中热裂纹的产生。要合理的控制焊接过程中设备与焊接材料的膨胀系数，控制设备在焊接之后的冷却时间，控制焊接缝隙拉力与张力的方向，通过合理的压力释放控制技术，减少设备在焊接后的裂纹产生；第二，对需要焊接的材料进行充分的预处理，通过打磨、抛光等方式去除焊接对象表面的污染物与凸起物，保障焊接对象的化学成分一致，控制焊接车间的空气成分与空气流通；第三，对焊接过程中产生的热裂纹进行控制。对待焊接过程中产生的冷裂纹与热裂纹要采用不同的控制措施，热裂纹主要是在熔池结晶后期产生的，技术人员要注意观察焊接过程中设备的颜色与状态，改善熔池结晶的结晶界分布，第四，升级化工设备焊接的热力控制，是解决由于热力控制不均造成的空鼓、边界破裂、焊道下裂问题的重要方式，升级化工设备的热力控制方式有助于解决焊接中产生的冷裂纹，使焊接面更加均匀平整，减少焊接设备由于成分不一致造成的开裂现象，提高化工设备整体运行过程中的稳定性与安全性。升级焊接的热力控制主要应从以下方面下手，第一，控制焊接电流的稳定性。化工企业要加强对企业电网设备的管理，建立断电应急预案，保障企业自身的发电设备始终处于良好的运行状态，加强对企业内部的电力设施的定检查与设备维护，增强焊接过程中电压的稳定性。
结语
综上所述，化工设备焊接过程中的常见缺陷可以通过技术进步、管理升级等方式进行控制。从本文的分析可知，分析化工设备焊接中的常见缺陷及控制，有助于焊接人员更好的掌握化学设备焊接工艺，针对常见缺陷进行有计划的回避，有助于提升化工设备焊接的安全性与稳定性。因而，焊接技术人员要在实践中积累相关经验，学习最新的焊接工艺。
参考文献：
[1]孟翔宇，孙鹏.分析化工设备安装中焊接技术的质量控制措施[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（21）：21-22.
[2]金航可，杨小萌，杨胜彭.基于金属材料理化特性的化工设备选材与焊接工艺研究[J].四川水泥，2017（04）：144.
论文作者:张利晨,王威
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/20
标签：材料论文; 过程中论文; 化工设备论文; 裂纹论文; 焊条论文; 设备论文; 质量控制论文; 《基层建设》2019年第9期论文;