壓力容器中焊縫的標注與對接

劉安明 謝春華 謝德標 賈加泊

1. 概述

在化工、食品及制藥等領域的一些企業里，根據生產的需要都會使用壓力容器。壓力容器屬于我國特殊設備，因為它關系到生產及使用安全這一重大問題，所以在生產制造過程中有嚴格的規定。

從壓力容器容積來看，在生產制造過程中往往要由數塊或幾十塊鋼板拼制焊接而成，因此，保證焊縫質量是確保壓力容器正常使用的關鍵，在這點上有嚴格的工藝流程和相關的技術文件。但在執行這些工藝流程和相關技術文件的同時，作為一個生產制造壓力容器的企業，還必須具備一些相關的措施才能更好地生產制造出合格的產品。

我公司在多年生產制造壓力容器方面嚴格遵守相關規定，并在生產實踐中積累了一些經驗，下面將詳細敘述。

2. 壓力容器中焊縫的標注與對接

我公司關于壓力容器中焊縫的標注與對接積累了一些經驗，總結如下。

（1）焊縫的標注 生產壓力容器的材料為S31603和S30408，屬于奧氏體不銹鋼。這兩種材料對高溫、低溫有良好的性能，在耐腐蝕方面更優于其他材料，而且衛生易清洗，因此被廣泛應用于化工、食品等行業。

首先生產前要對使用的材料進行檢測，包括化學成分和力學試驗，材料經檢測合格后才能投入使用，這主要是保證材料的安全性和可靠性。根據容器的圖樣，做出下料尺寸，然后就可以做出標有焊縫的容器簡圖。一般容器代號分為A、B、C、D四類。A代表縱焊縫、B代表環焊縫，C代表法蘭端面焊縫，D代表接管焊縫。將字母標注在每道焊縫上，并按序標上數字（見圖1）。隨后將標注好字母與數字的容器簡圖交給車間，讓操作者熟悉這些焊縫，因為這些焊縫都是受壓焊縫，有不同的焊接工藝。

圖 1

從圖1可以看出，焊縫主要分布在封頭（封頭為外購件，供應單位已提供檢測報告、材料證明及相關技術文件）、筒體、接管三大部分，雖然可以看出容器焊縫的分布，但是在實際生產中，容器上的焊縫要以表格形式列出來，表格內容主要包括設備名稱、焊縫編號、操作者、生產日期、檢驗、備注以及檢驗結論等。因為大型容器會有很多焊縫，可能要由數名操作者完成，所以每位操作者加工好一道焊縫都要進行登記，這將是容器生產過程中的一項重要任務。對容器后期工作起到至關重要的作用，如無損檢測和試壓等。有了這張表格就如同一張技術檔案，在今后容器發生質量問題時就會很快查明原因，做到責任分明。

我公司在加工容器過程中，不管是壓力容器還是常壓容器，都要將容器畫出簡圖在焊縫上標注好字母和數字并列出表格發到生產中去。這項工作看似很簡單，但通過簡圖及表格形式反映到容器生產過程中去起到了很好的效果，從生產管理到技術準備再到操作者對質量都十分重視。從后期對焊縫的檢測結果來看，焊縫質量一直保持著很高的合格率，這些成績的取得與上述措施是分不開的。

（2）焊縫的對接 從圖1可看出A類焊縫（縱焊縫）有7處，A1~A7。B類焊縫（環焊縫）有4處，B1~B4。縱焊縫和環焊縫是容器上的關鍵焊縫，也是重點監測焊縫。按照工藝要求，在對接前在焊縫處加工出坡口。因為容器用鋼板厚度不同，所以坡口也不同。一般情況下板厚在4~30mm之間，采用V形坡口（見圖2）。有時坡口形式也會標注在圖樣上，并注有技術說明。加工坡口根據鋼板的厚度可選用坡口機、碳弧氣刨、角磨機等，加工好坡口后要進行檢驗：①不能有裂紋。②不能分層。③不允許有熔渣。④表面需平整。焊前，坡口表面要進行擦洗，清除表面及坡口周邊的氧化物、油污和夾雜等妨礙正常焊接的雜物。

從圖1可看出，筒體分為三節，每一節有2道縱焊縫。當筒體卷成形狀前其中1道焊縫已焊好校平。筒體卷成形狀后另一道焊縫要對接在一起，這時會發現筒體卷成后兩個邊對不齊即焊縫對不正，出現這種情況叫錯邊即焊縫錯邊（見圖3）。不同厚度的鋼板允許有一定的錯邊量，如果錯邊量不能保證會影響到筒體的對接以及焊接質量，也會影響到容器的美觀和使用安全。一般采取以下三種方法消除筒體縱焊縫對接時發生的錯邊：一是筒體卷成形狀后定位焊在一起，然后在卷板機上卷壓消除錯邊；二是筒體定位焊后由操作者用鐵錘敲擊消除錯邊；三是用其他方法。當筒體對接完成后，下步工序是筒體與封頭對接，這時當筒體與封頭對接時可能又會產生環焊縫錯邊（見圖4）。因為筒體的外圓是以封頭的外圓數值為基準下料，從測量封頭外圓到筒體長度下料都會產生誤差，這些誤差就表現在筒體與封頭對接時產生的錯邊上。消除環焊縫錯邊比較困難，目前沒有好的方法，大多數情況下筒體與封頭對接時先定位焊在一起，然后由操作者用鐵錘敲擊消除。

圖 2

圖 3

圖 4

3. 結語

在實際生產中發現，縱焊縫和環焊縫產生錯邊有多種原因，但在生產過程中必須消除錯邊。因為根據容器的用途，絕大多數容器內筒體都要求有很好的光潔度，尤其是食品，制藥行業使用的容器內筒體都有嚴格的機械拋光表面粗糙度要求。在處理縱焊縫和環焊縫時都要將焊縫打磨平整。如果錯邊超量焊縫打磨平整后，其邊緣會達不到技術要求的厚度，造成焊縫強度下降，產生過大的應力集中，從而影響到容器的正常使用，所以在縱焊縫對接和環焊縫對接時一定要消除對接產生的錯邊，才能保證正確對接和焊縫的質量。

我們企業在生產中將壓力（常壓）容器畫出簡圖，并在焊縫上標注上字母與數字同時做出表格運用到實際生產中去。在焊縫對接時消除錯邊的影響使焊縫合理對接給焊接創造有利條件。實踐證明這些措施發揮了很好的作用，主要表現在產品質量的提高、責任的分明和效益的增加等。希望這些經驗能給讀者提供借鑒，能給企業帶來啟發，讓我們共同努力總結出更好的加工容器方法。