摘要:低温压力容器在我国化工行业的发展中发挥着重要的作用,为了能够有效的改善低温压力容器在化工行业中的应用性能,提高低温压力容器的焊机制造工艺是非常重要的。低温压力容器使用的制备材料主要是低温用钢,其主要是在小于或等于零下20℃的条件下使用。随着科学技术的发展,我国低温压力容器焊接制造工艺也在不断地发展进步,极大程度的推动了新时代下工业革命的发展。本文对低温压力容器的焊接制造进行了详细的解析,以供参考。
关键词:低温用钢;低温压力容器;焊接工艺
焊接工艺在低温压力容器的制造中占据着重要的地位,是十分重要的技术关键,焊接质量的好坏直接影响着低温压力容器的整体质量、安全性和可靠性。低温压力容器一般是指设计使用温度在零下20℃下使用的压力容器,包括存储和运输液化天然气、液化乙烯、CO2或H2S吸收塔等的容器[1]。随着我国工业化水平的快速发展,我国在低温压力容器的焊接制造方面取得了一定程度的成就,其质量管理水平也得到了有效的提升,同时,极大程度的促进了我国的经济发展。在低温压力容器的生产制造过程中,一定要重视焊接工艺,以国家的相关标准和要求进行焊接工作,从而保障生产的低温压力容器的质量。
一、我国低温压力容器焊接制造的发展现状
现阶段我国低温压力容器制造所使用的低温用钢主要有两种,一种是含镍的,另外一种是不含镍的。众所周知,钢的韧脆性和温度有关,在低温环境下,钢的脆性会增大、韧性会降低,钢材在低温环境下使用很容易发生破坏性的脆性断裂。而低温压力容器在石油、能源和化工行业中具有非常广泛的应用,所以,加强低温压力容器的抗低温脆化能力是非常重要的。此外,镍元素的加入,会增加材料热裂的趋势,所以对低温压力容器进行焊接的过程中,要严格的把控焊接工艺。目前,我国低温压力容器的焊接制造工艺依旧存在着一定的问题需要解决。
内部焊接的质量问题[2]:
第一,由于焊接设备的电流输出不稳定或者不符合国家的相关标准、焊道不平整、焊接的速度太快等产生大量的炉渣,一般出现在费平滑的位置上,例如槽的边缘位置等。
第二,金属表面被油污染后依旧残留一定量的油,焊接池中的气泡没有及时的溢出,这些情况都会导致在焊接的过程中出现气孔。
第三,在焊接的时候,焊接接头还没有完全的融化,导致焊接部位处两个构件存在一定的间隙,不能够很好的集成在一起,从而影响低温压力容器的密封性和稳定性。
外部焊接的质量问题[3]:
第一,焊接工艺选择不当,导致低温压力容器表面出现凹陷等各种各样的缺陷。
第二,焊接技术选择不规范、焊接设备工作电流过大等都会引发咬边现象的发生。
第三,对低温压力容器进行焊接的过程中,如果焊接设备的工作电流强度不足,就会出
现焊缝宽度变窄的情况,从而不能够满足低温压力容器的相关焊接标准和要求。
第四,焊接人员操作技能不灵活,对低温压力容器产生一定的外力,从而使局部应力增大,出现变形的情况,最终导致低温压力容器的安全性不能够得到有效的保障。
二、低温压力容器焊接工艺的要点
(一)低温用钢的管理
加强低温用钢的管理对后期焊接工艺的顺利开展具有十分重要的意义。对于低温钢材的现场管理、分布和循环利用要制定完善的、健全的、全面的制度,尤其是施工现场,一定要将低温用钢和普通钢材区分开,以免出现混淆的现象,为低温压力容器的制备埋下安全隐患。对于低温用钢而言,要对其表面质量给予足够的重视。在运输和存储的过程中,相关管理工作人员要对其进行全程的监督管理,避免部分人员在低温用钢的表面做钢标[4]。另外,低温用钢和焊条的管理人员要对这些材料进行熟练地辨识,避免混淆。此外,要对低温用钢的采购和使用做好相关的记录,在存放的过程中,避免其直接与地面接触,应该将其至于离地面30厘米高的框架上面。
(二)对焊接材料进行科学合理的选择和管理
在低温压力容器的焊接制造过程中,要对不同使用条件下的容器进行科学合理的焊接工艺设计和低温用钢的选材。焊条在使用之前,需要对其进行干燥处理,一般是将其放置在100~150℃的便携式保温管内。另外,对于焊接材料而言,在选购之前,一定要对供应商的资质进行严格的审查,并对焊接材料进行仔细严谨的检测工作,从而保障焊接材料符合设计的相关要求和标准。
(三)防止低温用钢冷裂纹出现的措施
在低温压力容器的焊接制造过程中,做好以下几点,如表1,能够有效的防止低温用钢冷裂纹的出现。
表1 防止低温用钢冷裂纹出现的措施
(四)焊接后热处理的质量控制
低温压力容器经过焊接处理后,在其内部会残留内应力,内应力的存在会提高低温压力容器的断裂脆性。所以,对焊接完成后的低温压力容器进行热处理,从而有效的将残余内应力消除掉是非常重要的。另外,对其进行热处理,还能够有效的去除金属焊缝中的氢气,以及改善加工变形区的组织结构,从而在一定程度上提升低温压力容器的低温韧性。
结束语
低温压力容器在我国诸多行业中具有非常广泛的使用,加强低温压力容器的焊接制造工艺具有非常重要的作用。对低温压力容器的焊接工艺进行改良创新,在实施的过程中,严格的按照国家的相关标准进行作业,加强对材料和后期验收的监督管理工作,对低温压力容器焊接工艺的工作人员进行全面的评估和考核等,都能够极大程度的提升低温压力容器焊接制造工艺的质量,从而保障低温压力容器质量的安全性和可靠性。
参考文献:
[1]陈晶,陈国栋.低温压力容器的焊接制造解析[J].化工管理,2019(14):147-148.
[2]王珩.浅析低温压力容器的焊接制造[J].时代农机,2018,45(12):197.
[3]周艳.低温钢制压力容器焊接工艺综述[J].现代制造技术与装备,2017(04):77-78.
[4]张超.低温压力容器制造用钢及其焊接特点和检测要求[J].中国建筑金属结构,2013(02):40-41.
论文作者:任海涛,孙增军,陈兆飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
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