浅谈化工设备安装中焊接质量控制

2010-12-31王德福

中国新技术新产品 2010年5期

王德福

（吉林石化公司染料厂，吉林吉林 132000）

化工设备安装是化工设备投产前的关键步骤，安装工程质量直接影响到设备的使用性能，甚至影响到设备的寿命和安全运行。化工设备中大部分为承压设备，介质多种多样，(易燃、易爆、毒性、腐蚀性)，运行条件有时相当恶劣。所以，控制好施工质量是搞好施工管理的最主要环节，而焊接质量是化工设备安装中心环节，控制好焊接质量将起到提纲挈领的作用。

1 化工设备安装焊接前的质量控制

化工设备安装焊前准备是焊接工作的重要一环，绝不能省略或敷衍了事。焊前准备包括焊接工件准备，焊接设备准备，焊接材料准备及焊接工艺准备。

1.1 焊接工件准备

化工设备，特别是一些塔器及球罐等设备，由于运输条件的限制，往往部分组对工作在现场施工完成。对于较简单的设备组对，应制定相应的技术措施，进行明确的技术交底。较复杂设备(如球罐)组对，应编制施工方案，经各方批准后实施。工件组对前，应认真检查，核对焊接接头的坡口形式，检查工件的几何尺寸，对于局部超差或在运输过程中的损伤应进行修复。在产品制作时，对材料的存放环境、产品制作环境的要求较低，有些材料不仅要防止风吹日晒，对干湿度也有明确的要求。如《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第72条对制作环境明确规定：锅炉制造过程中，焊接环境温度低于O℃时，没有预热措施不得进行焊接等。

1.2 焊接设备准备

选好焊接电源及辅助设备，不但可提高效率，更可提高产品质量、降低成本。化工设备安装施工中，常用焊接设备为氩弧焊机及手工电弧焊机。化工设备用材，运行参数多种多样，焊缝要求有很好的冲击韧性，选用直流电源较易达到其性能要求。目前，国际上较流行的先进焊接电源为陡降性硅整流弧焊电源。选用焊接设备各项参数记录仪表应计量准确，且在检定有效期内。

1.3 焊接材料准备

焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂及保护气体等。按照《压力容器安全技术监察规程》的规定，焊接材料入库前应按批次进行人库检验。在保管中避免受潮、生锈变质。使用前应进行烘干。焊条烘干曲线为：使用时从烘干箱中取出放人保温筒，焊接材料的选取应按等强度原则，对要求冲击韧性的焊接接头，应尽量选用低氢碱性焊条，对不锈钢、耐热钢等材料的焊接应选用合金元素尽量相同的焊接材料。施工中具体焊接材料的选用应遵守设计图样要求，无规定时，可参考焊接专业资料选取。

1.4 焊接工艺准备

焊接工艺准备包括焊接工艺指导书及焊接工艺指令卡的编制。而此工艺文件的编制基础为材料可焊性能试验和焊接工艺评定。《压力容器安全技术监察规程》也明确提出此项要求。材料可焊性性试验针对的是本单位首次施工的材料，当确认该材料和已试验过材料的焊接性能相同或相近，此项试验可免做。焊接工艺评定的制订需在焊接技术人员、技师根据本单位具体情况，在已有经验或试验数据基础上进行。评定参数包括焊接电流、电压、线能量、保护气流量、坡口形式、焊材、焊接顺序、层次、清根方法，根据母材特性，制订预热及焊后热处理工艺。这里需特别强调的是，当环境温度低于0℃时，大部分钢材需进行焊前预热及焊后保温处理。根据焊接工艺评定编制的工艺卡才可用于工程施工。

1.5 焊接前质量控制的具体措施

根据对上述影响焊接质量因素的分析，结合化工设备安装工程实际，其质量控制的具体措施为：

1.5.1 主要措施

应根据现场安装的实际情况和技术要求，编制详细的焊接施工作业指导书，应包括并应确认以下主要项目。

1.5.1.1 方法、材料、人员管理焊接条件：焊接方法；使用钢材(复验)；焊接材料及其管理；焊工培训、考试及管理；质量控制机构；质量控制制度；防护措施；安全措施。

1.5.1.2 加工：坡口要领；坡口加工要领；引弧板安装要领；组装及焊接顺序。

1.5.1.3 组装：预热要领；引弧板处理；定位焊要领；清根要领；焊缝及加工要领；后热要领；产生不良时的矫正要领；焊缝返修要领。

1.5.1.4 检查：外观检查标准、方法、要领；无损检查方法、标准、要领。

1.5.2 准备确认

焊前准备质量控制焊接前进行认真的准备。“焊前准备好了等于已焊接了一半”焊接前须对以下项目进行确认。

1.5.2.1 环境：作业环境；焊接环境；安全卫生注意事项。

1.5.2.2 材料及器具：电源容量；焊接材料种类及组合；焊接材料状态；使用器具状态。

1.5.2.3 加工拼装：坡口形状；坡口尺寸；根部间隙；错边；背面垫板的安装状态；定位焊；引弧板的安装状态。

1.5.2.4 其它：焊接坡口表面的清理和加工；预热。

2 化工设备安装焊接中的质量控制

为了避免焊接缺陷的产生，满足对质量的更高要求，在此结合化工设备安装工程建造期间的施工管理经验，可以从人员、设备、材料和环境等多方面加强焊接管理，有针对性采取严格控制措施，可以在工艺管道预制、压力容器、大型储罐、钢结构焊接、支吊架、现场的施工条件、焊工的技能等方面进行质量控制与预防，更好地使用焊接资源，不但可以保证焊接质量，而且还可以避免焊接通病的出现，减少返修数量，降低焊接成本，获得良好的焊接质量，达到提高焊接效率，加快施工进度的要求。

2.1 焊接过程中质量控制的具体措施

焊接过程中施焊人员应严格按焊接计划书要求及焊接工艺指导书执行，严肃工艺纪律，对以下项目进行确认。焊接顺序；焊接电源；电弧电压；焊接速度；运条方法；焊缝的设置方法；电弧的位置；前层的焊缝状态；清根；层间温度；焊条或焊丝直径的选择；后热、保温。焊后质量控制焊接后，应按设计要求、有关标准对焊缝进行严格检查，对焊缝外观、尺寸、表面及内部缺陷进行确认，其主要项目有：

2.1.1 外观及表面缺陷：焊缝表面规整与否；压坑；焊瘤；悬垂物；咬边；火口状态；表面气孔；表面裂纹。

2.1.2 尺寸：余高尺寸；焊接长度；角焊焊脚长度，补强角焊的大小；角焊的不等脚长。

2.1.3 内部缺陷：裂纹；未熔合；未焊透；夹渣；气孔。

2.1.4 处理I弧板的处理：飞溅物清除合格与否；端部周边焊；焊缝返修。

2.2 现场技术管理

要全过程控制焊接工艺是确保焊接质量的前提，在施工中，进行全员交底，交底中详细讲解焊接工艺特点及严格控制现场焊接工艺的必要性和控制要点。如长输管道、锅炉、压力容器、钢结构焊接等每个接头的焊接时，应有专人监控焊接工艺，如焊工不按作业指导书施工应立即终止焊接；在焊接过程中，热处理人员应全程监控层间温度，如超标应立即通知焊工暂停等。