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锅炉压力容器焊接质量控制鲁克莹

发表时间：2021/5/27 来源：《基层建设》2021年第2期作者：鲁克莹孟宁张志军

[导读] 摘要：科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高，信息技术应用更加广泛的今天，压力容器在工业中有着广泛的应用。

        中油管道机械制造有限责任公司河北廊坊 065000
        摘要：科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高，信息技术应用更加广泛的今天，压力容器在工业中有着广泛的应用。传统的容器制造精细化程度较低，逐渐无法匹配行业需求，因此就需要更新生产技术，优化生产工艺，来保障焊接质量。
        关键词：锅炉；压力容器；焊接质量
        引言
        在我国科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高的今天，压力容器中的介质属性常为腐蚀性、有毒、易燃成易爆。若压力容器发生事故，可能危及人民生命和财产安全，且对环境造成污染。因此，必须控制压力容器的制造质量，使其符合设计要求，确保使用安全。因此焊接质量的控制工作至关重要。
        1锅炉压力容器焊接方法
        在锅炉压力容器焊接中，手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊是较为常见的三种焊接方法。就手工电弧焊而言，其是较为传统也最为常用的焊接方式。具体焊接中，手工电弧焊会在高温条件的作用下使得焊条和焊件之间形成焊接熔池，并在自然冷却后完成焊接。这种焊接方式可适用于多种材料的焊接，操作过程较为方便，需注意的是，手工电弧焊焊接过程受焊条长度的限制，同时需注重焊接气体的有效保护。使用埋弧焊时，电弧会在焊剂层下燃烧，相比于手工电弧焊技术，埋弧焊最显著的差异在于其焊接过程不会产生辐射的热量及弧光，这在提升热效率的基础上，实现了人体的有效保护。现阶段，电弧焊在长度和厚度都较大的环缝焊接中得到了广泛应用。氩弧焊也是当前较为常用的一种焊接技术，在焊接中，该技术将氩气作为保护性气体，在该气体作用下，实现了氧与焊接材料的隔绝，这有效地提升了电流的密度，在高度集中的热量环境中，有效地提升了焊接效率与质量。
        2锅炉压力容器焊接质量控制
        2.1合理选择焊接材料
        选择焊接材料时，可以根据母材的原始成分、设备性能以及焊接工艺参数选定。当两种异种钢的金相组织相似时，焊接材料一般依据“低强度”原则选用，即焊接材料的选择按照焊接性能较差的母材一方来确定。但是，在某些特殊情况下，为保证焊接质量，会按照“高强度”原则进行选择。当两端母材的金相组织相差较大时，需考虑填充材料在焊接时被母材稀释后，焊接接头性能能否得到保障，以此来选择焊接材料。需要强调的是，如果接头的工作环境相对恶劣，优先采用镍基合金焊条，以减少碳迁移现象，改善接头的力学性能。同时，焊材在选择时，应当根据“焊材管理规定”进行筛选。焊接材料应由相关部门分型号、类别进行保管，确保焊材放置环境适宜，避免潮湿。同时，应加强对焊材验收，对买回的焊材及时抽样送检，确保焊材合格。
        2.2适当选用新型焊接技术
        新型焊接技术由传统焊接方法（熔焊、压焊、钎焊）发展而来，有时也会赋以自动化技术来提升其工艺水平，如窄间隙埋弧焊、激光-电弧焊等。就传统埋弧焊而言，它的焊接坡口相对较大，造成缝隙金属填充量较多，也需要较大的焊接能量。窄间隙埋弧焊新技术的应用解决了传统埋弧焊存在的焊接问题，也特别适用于壁厚较大的压力容器焊接。对于电弧焊存在的强度低、效率低等问题，激光-电弧焊接技术巧妙地将激光焊与电弧焊相结合，从而复合形成了一种新的焊接方法。该方法不仅继承了激光焊与电弧焊的优点，而且还弥补了各自的不足，提高了焊接质量与效率。当然，不可否认的是，新技术的应用同样也存在一些缺点，如窄间隙埋弧焊接后不易返修，激光-电弧焊易产生咬边。因此，我们在选择焊接技术时，应结合不同焊接方法的优缺点，考虑压力容器的实际运行状况，选用适当的新型焊接技术以提高焊接质量。

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        2.3对技术流程进行规范，对变形程度进行减小
        首先，工作人员应严格按照程序进行操作，并实时监督作业中的各种情况，而且设计压力容器时，需要将生产中可能会发生的各种误差情况都考虑进去，如，热磨具需要对冷缩情况进行考虑，冷磨具则需要对热胀情况进行考虑，这样才能避免由于变形所导致的计算误差。很多时候加工压力容器都会遇到热加工程序，而热加工程序会造成巨大强制力的出现，当强制力和限度持平时就会出现内应力，从而导致压力容器出现变形和裂缝的概率增加。进行实际制造时一定要对产生的内应力采取有效方法进行消除，同时还要严格控制处理阶段的温度情况，为了对火焰温度进行隔绝，也为了更好的进行热处理，可以将挡火墙设置到炉壁火焰的喷嘴位置。如果压力容器没有足够的外壳厚度，为了稳定内部环境，就需要在符合实际加工情况的基础上采取相应措施加强内部厚度。
        2.4换热器管束组装质量控制
        控制管束组装质量必须确保顺利穿管，尽量降低换热管、壳体等元件的损伤程度。当折流板之间的管孔同轴度或折流板管孔与管板管孔的同轴度偏差较大，穿换热管时，换热管的外表面会产生壁厚挤压减薄。双相不锈钢管的壁厚不大于1.2 mm，当折流板管孔与管板管孔的同轴度偏差较大，进行穿换热管时，过大的轴向力和管孔不同轴的阻力形成扭曲剪切应力及外伤，换热管有可能产生环向脆性破裂。换热管与管板之间的连接常采用液压胀接。液压胀接时，胀管器密封垫到管板单侧表面的距离控制至关重要。液压胀管试验采用304奥氏体不锈钢管。在胀管的深度方向，当胀管器密封垫不超出管板表面或者与之平齐时，管板外面的管子没有变形，胀管正常；当密封垫超出管板表面2 mm时，管板外的管子产生可见的环向鼓胀变形；当密封垫超出管板表面4 mm时，紧连管板外面的管子产生显著的环向鼓胀变形。胀管试验证明：密封垫超出管板表面较大距离时，紧连管板外面的管子会产生极大的环向鼓胀变形，且在鼓胀最大处（即管壁最薄处）发生纵向破裂。为了保证换热管完好，胀管器密封垫必须控制在管板厚度方向的管孔内。控制管束组装质量的前提条件是换热管外径合格，管板孔径、折流板孔径合格，且换热管外径和管孔内径之间的间隙合理。
        2.5控制无损检验
        导致无损检测问题的发生原因有的是因为检测人员没有深入理解现行法规和标准，而且相关知识掌握不扎实，还有是因为检测人员没有强烈的责任心，不知道出具检测报告的人员还需要承担责任，为了提高检测效率就会进行违规操作。针对这些情况，制造企业一方面需要通过培训的方式帮助检测人员了解相关法规标准，同时还可以利用激励措施来促使检测人员对自身检测和管理水平进行积极提升；另一方面，制造企业还要对管理工作进行强化，通过批评教育的方式对检测人员的不良行为进行约束，并借助惩戒措施来为检测质量提供保障。
        2.6提升技术人员的创新活力
        为了确保我国的压力容器设计中对焊接技术条件的考虑始终保持在领先的地位，保证压力容器设计中对焊接技术条件的考虑的先进性，需要提升焊接技术人员的创新创造能力，增强管理者和技术人员的创新创造意识。管理者可以创新自己的管理方法，利用科学手段全方位提升自身管理水平和制定焊接技术创新管理方案。技术人员可以提出创新性技术提高自己的工作效率，还可以运用科技创新开发新设备，为焊接技术的发展注入活力，促进焊接技术持续向前发展，进而推动压力容器设计取得良好的效果。
        结语
        加强锅炉压力容器焊接质量管理对于容器后期使用的稳定性、安全性具有深刻影响。新时期，人们只有充分认识到锅炉压力容器焊接质量控制的必要性，然后在规范使用焊接方法、工艺的同时，加大对材料质量检验，这样才能有效地提升锅炉压力容器焊接质量，满足现代工业生产需要。
        参考文献：
        [1]朱成.压力容器焊接质量控制的研究与实践[J].化工管理，2018（15）：197.
        [2]王新刚.锅炉压力容器焊接质量控制措施分析[J].建筑工程技术与设计，2018（13）：2512.
        [3]吴炜，任超民.锅炉压力容器焊接质量控制系统的建立与质量控制[J].名城绘，2019（08）：116.