摘要:锅炉压力容器是常见的承压类设备,被广泛的使用于化工领域之中,因此加强锅炉压力容器的质量控制,能够有效的提高化工企业的生产效率,从而实现经济效益与社会效益的统一,从焊接材料、焊接工艺、焊接检验等几个环节出发,从而促进锅炉压力容器安全运行。
关键词:锅炉压力容器;焊接质量;控制措施
1锅炉压力容器焊接质量管理
锅炉压力容器作为常见承压类设备,在工业化生产中比较常见,是影响化工生产效率的重要因素,必须要保证其可以持续维持在最佳运行状态,减少失效问题的发生。压力容器焊接决定着压力容器致密性与强度,需要将其作为制作安装管理要点,通过有效管理来排除各项质量问题的发生,从根本上来提高焊接质量,延长压力容器服务寿命,并提高锅炉生产运行的安全性。对于锅炉压力容器来讲,如果焊接作业存在缺陷,将有可能出现渗漏、断裂等问题,情况严重时甚至会造成爆炸。基于以往经验,在对锅炉压力容器焊接作业进行管理时,要明确焊缝控制的核心地位,不仅要做好焊接作业控制,同时还需要做好检验工作,争取及时发现存在的质量缺陷,并有效处理,确保压力容器运行的稳定性与安全性。
2锅炉压力容器的焊接特点
锅炉压力容器通常在高温、高压等恶劣工况下运行,锅炉压力容器的焊接技术关系着锅炉设备的使用寿命。因此,为了实现锅炉压力容器焊接技术的高效利用,全面提升其生产制造水平,需要了解锅炉压力容器生产制造中的焊接特点。这些特点包括以下方面:(1)锅炉压力容器生产制造中所涉及的低合金高强钢,其中包含了多种元素,像锰、碳元素等。实践过程中通过对这些元素的合理使用,能够增大钢的硬度,并在焊接措施的作用下,保持材料良好的淬硬效果。在对钢功能特性分析的过程中,应充分考虑其服役条件:若其中的刚性较大,会使钢使用中产生一定量的冷裂纹,给锅炉压力容器长期使用中埋下了安全隐患;若其中的刚性相对较小,应根据实际情况,对锅炉压力容器的实践应用效果进行评估,促使其性能得以优化。同时,锅炉压力容器焊接过程中由于高温影响因素的客观存在,会影响焊接接头焊接效果,且钢中所包含的元素将会在奥氏体中分布,加上焊接后的冷却速度较快,致使这些元素难以析出。随着作业计划的深入推进,若锅炉压力容器焊接完成后进行热处理时,其材料中所包含的元素将会析出,导致晶粒内部的强度逐渐提高,但晶界处由于应力相对较弱,加大了变形问题发生率,使得焊接接头质量受到了潜在威胁,会造成沿晶开裂现象的出现。(2)结合锅炉压力容器生产制造的实际情况,可知其尺寸、壁厚大,给焊缝质量、焊接预热等带来了一定的困难,致使焊接技术优势难以充分发挥。因此,未来锅炉压力容器生产制造中所需的焊接技术将会根据形势变化,技术人员将会在自动化、智能化等方面投入更多的精力,保持焊接技术良好的实践应用效果。
3锅炉压力容器焊接的常见缺陷
3.1表面缺陷
可以按照缺陷的形式,将锅炉压力容器焊接过程中的缺陷分为内部缺陷与表面缺陷,由于锅炉压力容器在焊接过程中,受许多不确定因素的影响,因此容易形成表面缺陷,此外,在锅炉压力容器焊接过程中,焊接作业人员必须严格焊接工艺指导书施焊,焊接的电流过大或是电弧过长,都会影响到锅炉压力容器的焊接质量,从而出现弧坑、未焊满的现象。同时,如果电弧过长,会在锅炉压力容器的焊缝地带形成很小的熔池,并造成一定的缺口,降低了锅炉压力容器的安全性。
3.2内部缺陷
相比表面缺陷,锅炉压力容器焊接的内部缺陷对焊缝质量影响更大,甚至会引发安全事故,因此必须借助无检损测的方法对内部缺陷进行定量、定性判定必要是进行焊接返修确保产品质量。形成锅炉压力容器焊接内部缺陷的原因有很多,例如焊材未烘干、坡口未清理及焊缝坡口不合理等各种因素,从而在锅炉压力容器内部形成了气孔、夹渣、未焊头和未熔合等危害性的缺陷,内部缺陷在锅炉压力容器制造焊接过程中,极为常见,只要进行必要的返修、消除掉超标缺陷就能够保证锅炉压力容器工作中正常运行。但如果不及时返修,则会产生重大的质量隐患,使锅炉压力容器的使用性能大打折扣。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,裂纹也是常见的内部缺陷,在锅炉压力容器焊接的过程中,如果施工环境过于潮湿、未焊前预热会导致焊缝热影响区应力过于集中,从而在锅炉压力容器内部形成裂纹,从根源减少焊接表面缺陷与内部缺陷的产生。
4锅炉压力容器焊接优化措施
4.1焊接前设计
为提高锅炉压力容器焊接综合质量,减少各类缺陷的发生,必须要基于焊接作业要求,提前对整个过程进行梳理,在图纸上将焊条、焊丝、焊剂以及对接焊缝等相关参数明确标注出来。尤其是特殊工况更是要特别说明,做好详细标注,为实际焊接作业的开展提供参数支持。例如焊管与壳体连接焊缝形式、焊缝是否焊透以及几何尺寸等,所有参数均要保证准确清晰,保证焊接作业可以有效进行。
4.2焊机材料控制
材料性能在很大程度上决定着压力容器的性能质量,锅炉压力容器多由耐热材料制作,为避免焊接作业对压力容器运行效率产生不良影响,需要全程做好焊接材料管理,严格按照焊接作业标准来选择采购焊接材料。并且在焊接材料进场时,要安排经验丰富的专业人员进行验收,确定其性能与质量是否达到焊接施工标准,全面检查判断是否存在质量缺陷,在确定无误后放置在提前设计好的位置。对于入库的焊接材料,要进行编码并记录,在实际焊接时需要根据焊接材料编码以及规格进行发放,同时落实统一完善的管理制度,对材料进场、管理、使用以及回收等进行详细管理,排除因材料因素带来的质量问题。
4.3焊接过程优化
焊接工序是否正确合理也会对最终效果产生影响,必须要从专业角度出发,基于实际情况,做好焊接工序设计与管理,并遵循设计方案所要求的各项参数完成所有焊接作业。其中,在对设计方案进行编制时,要对涉及到的工艺以及技术进行正确性验证,贯彻技术较低策略,保证每道工序落实的科学性与可靠性,将产品焊接缺陷控制在可接受的范围内。另外,焊接技术人员应具有一定实践经验,且要提前学习并掌握设计方案的内容与要求,对每个阶段工艺落实要点做到心中有数,主动去对整个焊接过程进行控制,保证工艺实施的规范性与科学性。
4.4焊接技术控制
锅炉压力容器焊接质量的控制,需要从细节着手,做好所涉及所有焊接技术的控制,从根源来规避常见的各类焊接缺陷,确保最后达到预设的作业效果。根据焊接位置不同,可将锅炉压力容器焊接技术划分为地层焊接、表层焊接以及中层焊接,作业人员需要结合实际情况,确定焊接设备与锅炉压力器间距大小,避免对焊接质量产生影响。一般厚度较大部分,可选择应用氢弧焊方法处理,将压力容器焊缝与接触处相互错开,以免压力容器表面会遗留下明显的焊缝。待完成所有焊接作业后,还需要对焊缝进行热处理,避免形成冷裂缝。另外,锅炉压力容器所有焊接作业完成后,务必要对其进行全面的检验工作,利用专业检测仪器和设备,检测确定锅炉压力容器是否存在质量缺陷,确定所处位置后及时采取措施处理,确保最终焊接结果可以达到专业设计标准,使得锅炉压力容器能够维持在最佳运行状态。
5结论
锅炉压力容器焊接过程中,经常会因为各项因素的影响而出现质量缺陷,不同缺陷产生原因不同,且表现形式差异较大,这需要结合锅炉压力容器缺陷的实际情况以及以往焊接和对类似问题的处理经验,来对各类缺陷原因和预防措施进行总结,作为后续焊接施工作业开展的技术指导。
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论文作者:袁霞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/11
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