郭永靜
中國神華神東煤炭集團
壓力容器焊接技術工藝的解析
郭永靜
中國神華神東煤炭集團
壓力容器多是工作在高壓或高溫環境下,因此對抗腐蝕和抗疲勞性能的要求更為嚴格,壓力容器的實際工作效果和抗腐蝕性能與其焊接質量有著直接聯系。因此,在制造壓力容器時,必須控制好相關的制造工藝質量,嚴格監控壓力容器的各個制造階段,做好壓力容器的質量控制工作,保證壓力容器的制造質量符合相關法律法規的標準要求。
壓力容器;焊接技術;工藝分析
近年來,隨和我國經濟技術的發展,我國的焊接技術也隨著科技的發展而逐漸進步,愈加成熟。在壓力容器的鑄造領域中,旱季技術工藝起著相當重要的作用,壓力容器是存放一些特殊氣體和液體的密閉容器,要想能夠安全的保存這些氣體和液體,對壓力容器的密閉性要求很高,因此在制造時對壓力容器的焊接要非常嚴謹。
由于使用壓力容器所保存的物品有所不同,因此對于壓力容器的要求也不同,低壓﹑高壓﹑超高壓的容器需要使用不同的焊接材料進行焊接,同時對于材料的厚度也有著不同的要求,這使得壓力容器焊接技術工藝存在著不同的特點。例如,到目前為止,焊接技術的發展十分迅速,也是現在使用最為廣泛適用領域最為廣闊的一種金屬連接技術;并且隨著焊接技術的不斷提高與完善,對于壓力容器焊接技術工藝的要求也越來越高;與此同時,在工業飛速發展的今天,我國的焊接技術還存在缺陷,需要不斷提高科技含量,使之能夠在工業領域取得更好的成果。焊接技術在工業領域的重要影響不但是在我國起著重要作用,在世界范圍內也是如此,對壓力容器焊接技術給予支持和投入有利于我國工業的發展以及工業社會的進步。
1、焊接前的材料選擇工作
焊接材料質量的好壞是決定焊接質量的關鍵因素。質量優異的焊接材料是焊接工藝和焊接技術的基礎。因此,在焊接壓力容器前,應務必做好焊接材料的采購工作。首先應檢查焊材是否有合格證,是否符合國家相關標準的規定;其次焊材的選擇應滿足壓力容器的設計要求,并且符合壓力容器力學性能。材質證明文件齊全而且符合國家標準的焊材應優先選擇,相關相關人員應核對焊材的入庫信息,確保用于焊接壓力容器焊材的安全性和可靠性。
2、分析壓力容器焊接技術新工藝
隨著壓力容器在各個領域的廣泛使用,并且在新領域開始投入使用,對壓力容器的功能要求也更高,需要壓力容器在技術方便不斷改革和創新。傳統的壓力容器焊接技術主要有手工電弧焊﹑熔化極氣體保護焊﹑等離子弧焊等,隨著科技的提高,焊接技術也在逐漸提高和改善,新技術開始出現,如雙TIG焊和雙脈沖MIG焊,雙TIG焊的焊接更加有針對性,可焊接設備材料的厚度更高,焊接后的變形可能性更少,不容易造成裂紋,使用這種焊接技術不但可以提高焊接效率還可以提高壓力容器設備的安全性能。雙脈沖MIG焊的脈沖的頻率比較低,可以對單位時間內脈沖的最高值和持續時間進行有效的調節,這可以使得單位脈沖的強度在強和弱之間低頻周期性切換,得到周期性變化的強弱脈沖群。并且,其焊接后的設備外觀更加的平滑,焊接過程中基本不會出現氣孔,因此壓力容器設備表面基本不會出現裂紋,可以很好地保證設備的安全性。
3、抗腐、抗壓設計
在對壓力容器進行抗腐﹑抗壓設計時,最關鍵的在于掌握溶液的壓力水平和腐蝕機理。不同的材質﹑溫度﹑介質流態等都對抗腐與抗壓的設計有著重要的影響。同時,不同壓力下的腐蝕程度也不相同。因此對不同的材料在不同環境﹑不同狀態下的抗腐蝕和抗壓能力都進行了研究,并提出了表面涂漆﹑熱工藝處理以及調整材料中鉻含量等方法。壓力容器有些可以免除耐壓試驗,免除的對象是那些需要在現場進行組裝與焊接的大型壓力容器。這是由于對這些大型的壓力容器進行壓力試驗是十分不方便的,且會使成本大大提高。當然,進行壓力實驗的目的在于保證壓力容器能夠符合設計的質量標準,保證使用過程中的安全性。由于產品的特殊性而進行免耐壓試驗是不得已而為之,因此在進行免耐壓試驗的特殊類壓力容器設計時一定要注意使用材料的性質,并且盡量提高壓力容器在超壓泄放方面的能力,盡可能采用全焊接頭,提高安全性,避免質量問題的出現。
4、接管的自動焊接技術
對接管與封頭的自動焊接技術來講,主要的是向心接管自動焊接技術和封頭接管自動焊接技術。進行壓力容器自動焊接的時候,焊接設備能夠運用數學模型順利把焊槍對接管外壁進行自動化的模具定心,焊槍將會定位在接管的中心線上,比舊式焊接技術節省人力資源和生產時間,提高焊槍旋轉中心的自動定位的工作效率,然后自動尋位在于坡口底部,程序記錄下壓力容器在進行接管和封頭焊接時的接縫高度,就能夠自動化追蹤而高效節能完成焊接任務。
5、無損檢測工藝
在壓力容器制造完成后,應在其固定運行周期內對容器進行一次無損檢測,以全面了解壓力容器的運行情況﹑生產設備和材料的質量安全﹑元件在熱處理加工過程中的狀態,便于工作人員制定壓力容器的質量安全管理內容。在進行無損檢測前,工作人員應先明確壓力容器設計要求的合格標準,進一步確定合理的無損檢測方法,分析該方法是否可靠真實,另外也可以根據相關的圖紙設計要求來確定無損檢測的方法,提高無損檢測的科學性。其次,確定無損檢測方法后,工作人員應預先制定好檢測的質量控制內容,把握好檢測項目的質量控制工作,同時要如實記錄好無損檢測結果,及時更新壓力容器的運行數據,處理好運行過程中的誤差問題,切實執行壓力容器的質量控制工作,全面提高壓力容器的安全性。
壓力容器的焊接技術的突飛猛進,有賴于政府的政策大力支持和各位長居焊接技術的科研人員勤奮不懈的奮斗,也有賴于我國蓬勃發展的社會主義經濟給生產壓力容器的企業提供源源不斷的經濟刺激,也鼓勵其更好的改良推進壓力容器的質量和款式發展,從而形成壓力容器一系列行業的經濟良好循環。
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