烟台市特种设备检验研究院 山东烟台 264000
摘要：压力容器的制造工序包括多项内容，工作环境比较复杂，要求其必须具备较高的耐压力性和耐高温性，而焊接性能是影响压力容器质量的一项重要因素，只有从根本上保障了焊接性能，才能使压力容器正常、安全的运行，降低危险事故的发生机率，保障工作人员的人身安全。因此，焊接质量控制在压力容器的制作过程中非常关键。焊接质量对压力容器的使用寿命与安全运行起着非常重要的作用，直接关系到人民群众的生命和财产安全。
关键词：压力容器；焊接质量；控制
1压力容器焊接质量问题分析
压力容器焊接质量常见的问题包括熔合度较差、尺寸规格不合格、裂纹、表面飞溅、气孔、咬边等，大致可以分为内部缺陷和外部缺陷两个部分。内部缺陷一般都是人为操作或者外界因素干扰，造成压力容器的焊接质量出现问题。气孔是压力容器焊接过程中一种比较常见的问题，其造成的原因有很多。比如说焊接过程中，焊接人员并未注意焊接表面和焊机熔渣的清洁，其上布了一层油污，或者操作不当，熔池过快等都会造成气孔现象。压力容器焊接时，周围的环境也会对焊接质量造成一定的影响。比如说在比较潮湿的环境下，空气中的液态物质容易在熔渣中形成气泡，从而影响压力容器的焊接质量。当压力容器的内部缺陷比较严重时，压力容器就有可能会在高压环境下产生裂纹，在生产过程中造成重大的安全事故。外部缺陷一般都是在焊接接头的位置，其表现出来的特点有很多，比如说焊缝截面不规整、表面出现气泡、产生裂纹、焊缝尺寸超规等。裂纹是压力容器在生产过程中容易出现的情况，因为压力容器的生产工作经常会使用一些具有腐蚀性的液体或者气体，再受到高压的影响，容易在生产过程中产生裂纹。时间一长，压力容器的裂纹就会扩大，最后在生产过程中炸裂或者爆炸，对生产工人的生命安全造成一定的威胁，给工业制造企业带来很多的经济损失[1]。
2压力容器焊接质量控制措施
2.1焊接材料
首先，要选用好的焊接材料。选用原则是：应根据母爱的化学成分、力学性能、焊接性能，并结合压力容器的结构特点、使用条件及焊接方法综合考虑选用焊接材料，必要时通过实验确定。对于碳素钢及低合金钢制压力容器，一般按等强性原则来选用；有的制造厂在选用焊材时，为保证焊缝的强度不低于母材，存在宁高勿低的倾向，致使塑性降低；在低合金高强钢选材时应特别注意这个问题；低温容器需保证接头的低温韧性不低于母材；高温容器和有耐腐蚀容器，焊材的选择应与母材化成分大致相同；不同强度级别的钢材，原则上应选择低强度等级的焊接材料；形状复杂，结构刚性大以及大厚度的焊件，由于焊接过程中产生较大的焊接应力，容易产生裂纹，应选用抗裂性好的低氢焊条。
其次，焊接材料的验收、保管及领用也不容忽视。不同厂家生产的同一型号或牌号的焊条，其工艺性能有可能存在差异，因此制造厂应根据自己的实践使用经验，选定相对固定的焊条生产厂家。焊接材料进厂验收时要具有正确、齐全的合格证和质量证明书，且包装完整，生产批号清晰，合格后及时办理入库手续，入库后按类别、型号、牌号和批号分别排放位置保存。焊条和焊剂在使用前必须严格按照规定的温度和时间烘干并保温。哄好的焊条在空气中放置时，药皮将吸收空气中的水分，时间越长吸收的水分越多，而且随着焊条强度等级的提高，焊条在大气中允许存放的时间越短。因此领用焊条时应使用保温筒且做到随用随领。
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2.2工艺控制
焊接工艺是控制焊接质量的重点内容，其包括的部分有焊接材料的使用、焊接操作、焊接母材的型号、焊接接头的形式、焊接质量验收等。焊接工作进行之前，需要相关设计人员根据实际情况，编制出相应的压力容器焊接工艺规程。焊接人员在进行压力容器焊接工作之前，需要按照工艺规程对压力容器的母材厚度进行确定。当压力容器的母材确定之后，焊接人员才能根据母材的选取选择相应的焊接材料。在进行焊接材料选取时，一定要考虑到焊缝的形状、焊缝的坡度等，确保焊接过程中不会出现质量问题。这需要焊接人员在焊接技术方面有着过硬的技术，对压力容器的焊接工作有着丰富的经验。能够根据压力容器的质量要求对压力容器的母材和焊接材料做出准确的判断。由于压力容器是一种危险性较高的装备，因此在压力容器质量方面有着较高的要求。想要确保压力容器在质量方面达到标准，就需要焊接人员在焊接工作方面能够按照焊接工艺规程对压力容器进行焊接，确保焊接参数的精确性。在进行焊接工作时，焊接人员一定要按照工艺规程的要求，在科学的理论基础上，将焊接性能优化，达到对压力容器焊接质量的控制。为了确保工艺规程的实施，需要安排相关的技术人员对焊接人员的焊接工作进行监管。当焊接人员在焊接工作方面遇到难点或者错误时，技术人员可以对焊接人员进行指导，及时纠正焊接人员在焊接方法方面的错误，确保压力容器的焊接质量。
2.3检测控制
焊接检验包括焊前，施焊过程中和焊后三方面的检验。
焊前检验主要审查焊工资质，压力容器焊工必须按照TSGZ6002-2010《特种设备焊工考试规则》的规定考试合格并取得资格证书，方可施焊。焊接坡口、接头装配及坡口的清理也需要关注，这些方面的缺陷将直接影响到焊缝性能。
施焊过程中的检验主要是检查焊接工艺、技术标准、图样规定等方面的执行情况，焊工持证上岗情况，产品试板及焊缝外观质量检验等。焊缝外观检查在一定程度上有助于分析和发现内部缺陷，这就要求焊工都要了解外观检查的要求，以及表面缺陷产生的原因和防止措施，认真操作，这对保证焊缝质量起着重要的作用。产品焊接试板时焊接过程中质量检验的一种重要手段，是对产品的主体材料综合检验。因此要求产品试板必须与主体材料同材料同工艺且连接在第一筒节的纵缝上，由施焊改焊缝的焊工施焊；有热处理要求的产品，其试板必须与筒体同炉热处理。
焊后检验时焊接质量检验的最后步骤，在焊接完成后即可进行，但对有延迟裂纹倾向的高强钢应在焊后一段时间（通常24小时后）进行或者复查。焊后检验以无损检测、耐压试验为主要手段。现在无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。无损检测时应主要几个问题：探伤部位必须具有代表性。包括“T”形焊缝，可疑部位及设计要求的特殊部位。无损检测各个方法局限性及受限部位采用无损检测方法变通。
焊缝经局部无损检测发现有不允许的缺陷时，应在该焊缝缺陷两端增加检查长度，增加的长度为该焊接接头长度的10%，且两侧均不小于250 mm。若仍有不允许的缺陷，则对该焊接接头做全部检测。
耐压试验包括水压试验和气压试验，其目的是检验焊缝的致密性及受压元件的强度。耐压试验应在所有工序都完成之后进行的。耐压试验的具体要求按TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》和GB150.1～4-2011《压力容器》及相关标准及技术协议要求执行。
3结束语
总而言之，压力容器的制作是一个比较特殊的工艺流程，任何一个细微的质量问题都有可能导致人身财产事故的出现，焊接质量的管理是压力容器质量的管理一个非常重要的管理环节，对压力容器的使用年限和质量有直接的影响，在焊接的过程中，要严格安装规定的工艺流程进行作业，提高作业人员的责任心和基本素质，进而对压力容器的焊接质量进行有效的提升。
参考文献
[1]田立志.压力容器焊接质量分析及控制[J].应用技术，2016（08）.
[2]刘彩梅.压力容器焊接质量控制[J].化学工程与装备，2016（08）.
论文作者:李加松
论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期
论文发表时间:2017/10/9
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