壓力容器焊接質量缺陷及控制措施

郎鄂

摘 要：壓力容器大多是在高壓或高溫等嚴苛的條件下使用，因而焊接質量會對實際應用的可靠性與安全性造成直接影響。鑒于此，本文對壓力容器焊接質量缺陷進行全面分析，并針對質量缺陷的控制措施進行如下探討。

關鍵詞：壓力容器；焊接質量；缺陷；控制措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.012

壓力容器主要指的是密閉容器承載高溫、高壓、易燃易爆、腐蝕或劇毒介質，一般盛裝的是液體或者氣體類的物質，可以分為反應、分離、貯運以及換熱容器等。由于壓力容器在實際應用中具備特殊功能，因而便表明其具有較大的危險性，一旦發生任何問題極其容易導致其出現火災、爆炸以及泄漏等災難性事故，事故的發生不僅會污染環境，也會在一定程度上導致人員的傷亡。在石油化工行業中，壓力容器屬于主要儲存類設備，因而對于設備運行的安全性而言，焊接質量具有較高的要求與影響。

1 壓力容器缺陷

1.1 外部原因

（1）焊縫尺寸缺陷。主要原因在于焊接設備實際焊接速度過快、電流過小或焊接弧長過長等，除了會導致焊縫尺寸出現缺陷外也會造成焊接熔池大小不符合標準。如此便會導致焊接殘余應力主要集中在焊縫與熱影響區，最終使得壓力容器失效。

（2）焊接縫隙表面裂紋。包括宏觀性與顯微形式裂紋，出現原因在于焊接過程中出現嚴重內應力，同時也會導致焊接時破壞其原子結構，從而會在焊縫上再次形成焊接縫隙。

（3）焊接咬邊。焊條的運行速度過快與電弧實際熱量過高，均會導致焊接咬邊的發生，同時也導致實際焊接角度存在問題。如存在焊接電流過大，在電弧焊接縫隙邊緣部分進行融化過后沒有得到熔敷金屬補充等。

（4）焊縫余高過高。該類問題的發生主要由于焊工的習慣性行為，焊縫過高前提下的焊接過程中容易導致應力過于集中，出現過早壞損，同時也會出現角焊縫出現單邊與下陷等問題。除此之外，也會導致工件與焊條間存在夾角不合適狀況，焊接參數與焊接工藝要求不符等。

1.2 內部原因

（1）焊接夾渣。焊接操作前為全面清理干凈焊件表面，從而使得焊接表面存在殘留油與焊接殘留銹等，或者是由于焊接運行速度過快或電流過小等因素，最終導致焊接金屬熔池溫度控制失調，液態金屬及其熔渣無法發生分離或焊接熔渣沒有及時浮出，從而便導致熔池凝固而產生缺陷。

（2）焊接氣孔。導致焊接氣孔的發生因素需要在于需要填充焊接口位置的金屬表面可能存在一定的殘留油污或銹等，從而便導致實際冷卻速度過快，或者在相關人員在使用焊條前未對其進行完全的烘干措施，在實際的焊接中，周圍的環境過于潮濕等。這些因素的存在均會導致焊接氣孔的發生，而焊接氣孔在焊接縫隙內部屬于非常常見的缺陷。氣孔主要集中地產生于焊接靠近表面位置，而焊接氣孔的發生也是導致焊接過程中裂紋出現的重要因素。

2 控制措施

2.1 焊接質量檢測控制

由于壓力容器具有較高的制造要求，因而需要相關人員加強對材料選擇的細致性與嚴謹性，對于原材料質量需要進行考察、評審、跟蹤以及核對，并且嚴格地按照相關的工藝要求對原材料進行取樣測試，根據國家相關的規定標準實施取樣檢測，最終還需要詳細地記錄設計圖紙與焊接工藝參數。若相關人員進行較為特殊的焊接任務時，需要提前與具備專業經驗的焊接人員進行有效溝通后，方可實行。并且還需要層層把關壓力容器的制作焊接工程，以確保焊接質量達到相關要求。

2.2 焊工管理

在壓力容易制造的過程中焊接具有較大的作用，其中決定焊接質量成敗的關鍵因素則在于焊接工人的具體操作。承壓焊工必須嚴格按照相關要求實行理論考試，對于考試成績合格人員方可錄用上崗，焊工在持證上崗期間，焊接工藝檢查員需要詳細地記錄以及備案焊接各種參數。并且需要在對焊工技術能力及焊接手法進行充分地了解后，方才能綜合地評價與審定每個焊工的焊接技術，同時還需要建立關于焊工技術的相關檔案，旨在便于日后能夠合理地安排與考核焊工崗位。

2.3 接頭返修質量要求

焊縫返修屬于一項細致且謹慎的工作，在處理該項工作時需要對相應的返修方案予以置頂，并對返修工藝流程進行詳細地編制，詳細且全面地記錄返修原因、焊材及焊工選用、返修過程等。如果為多次返修部位，則需要對其進行特別的標注，經相應技術負責人批準后方可實施返修，返修后完成后的詳細記錄能夠使單位評估人員能夠對壓力容器的實際狀況進行更深一步了解，從而做出專業判斷。

2.4 接頭表面質量要求

對于壓力容器的外觀而言，其應該盡可能地符合相應的設計圖紙要求，不得出現因焊接質量缺陷而導致的氣孔、咬邊、凹槽、錯邊、夾渣以及裂紋等質量缺陷。對于不同材質而言，其壓力容易也具有不同的制作標準，同時該標準也是對成型后壓力容器表面進行檢測的重要指標。

2.5 組焊質量要求

相關人員在壓力容器上焊接臨時吊耳與墊板等組件時，應盡可能地選擇與壓力容器主體材料能夠相適應的焊接工藝與焊材。在切割掉不需要焊件后，則需要打磨平滑其表面，并且嚴格地按照相關的設計要求檢測壓力容易，確保壓力容器表面的焊接缺陷及表面要求等能夠符合設計要求。除此之外，在焊接不同的受壓元件時需要關注到相關技術的要求，焊接指定壓力容器部位時，相關人員需要提供焊工代碼或代號，與此同時還需要附上相應的技術說明。

3 結語

綜上所述，壓力容器的焊接質量能夠在很大程度上確保其安全運行，在化工行業中，從焊接方案的設計到焊接產品的出產各個環節中，焊接質量控制措施均起到重要的作用。因此，這就要求相關人員在實際焊接過程中應該嚴格遵守相關生產檢驗標準及程序，以進一步提高焊接質量。

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