浅析锅炉压力容器焊接质量控制措施

摘要：压力容器的工作环境非常恶劣，通常处于高温、高压、高腐蚀下，所以对压力容器质量的要求非常严格，由于压力容器对化工安全性的影响深远，加工制造和安装中必须注意锅炉压力容器焊接质量控制。由于压力容器在安装中需要各类焊接配合作业，而且目前锅炉压力容器焊接作业存在较多缺陷，因此要根据实际情况不断总结经验，分析各类质量缺陷存在的原因，然后有针对性的采取措施进行处理，争取从根本上来提高锅炉压力容器焊接质量，并防患于未然。

关键词：锅炉压力容器;焊接作业;质量控制

近年来在科技进步的推动下我国石油化工取得长足发展，这给压力容器行业带来一线曙光。锅炉的压力容器使用期间，极易出现实效的情况，压力容器失效会让化工作业生产受阻，更会降低锅炉运行的安全效能，让压力容器的寿命减少。根据以往经验能了解到，焊接部位的焊接缝是造成压力容器实效的首要原因，所以为能更好的解决此问题，应做好压力容器焊接作业管理工作，使其每道工序和环节的规范性得到切实保障，进而能排除焊接带来的质量隐患。

一、锅炉压力容器焊接质量管理

锅炉压力容器作为常见承压类设备，在工业化生产中比较常见，是影响化工生产效率的重要因素，必须要保证其可以持续维持在最佳运行状态，减少失效问题的发生。压力容器焊接决定着压力容器致密性与强度，需要将其作为制作安装管理要点，通过有效管理来排除各项质量问题的发生，从根本上来提高焊接质量，延长压力容器服务寿命，并提高锅炉生产运行的安全性。对于锅炉压力容器来讲，如果焊接作业存在缺陷，将有可能出现渗漏、断裂等问题，情况严重时甚至会造成爆炸。基于以往经验，在对锅炉压力容器焊接作业进行管理时，要明确焊缝控制的核心地位，不仅要做好焊接作业控制，同时还需要做好检验工作，争取及时发现存在的质量缺陷，并有效处理，确保压力容器运行的稳定性与安全性。

二、锅炉压力容器常见焊接缺陷

（一）外部缺陷

以焊接缺陷表现形式进行划分，可确定锅炉压力容器焊接存在内部与外部两种类型缺陷。在进行锅炉压力容器焊接作业时，受外部因素干扰，存在很大可能会形成表面缺陷，包括焊缝尺寸缺陷、咬边、焊瘤、焊缝余高过大、弧坑以及飞溅等。造成各种缺陷的原因不同，其中焊缝尺寸缺陷即設备焊接电流下、焊速快、焊弧长等因素造成金属熔化形成熔池较小，并且保护时间较短，钢水流动不顺畅，造成焊缝宽度过小。咬边则是因为电弧热量过大，再加上角度不当以及焊条运速过快等，造成焊缝边缘被电弧熔化后未得到熔敷金属补充留下缺口。焊瘤是因为焊接电流过大，金属快速熔化后流动到加热不足的母材上形成焊瘤。另外，很多情况下因为焊接人员技能水平较低，或者质量控制意识不足，造成焊接过程中应力过于集中，压力容器过早受损，角焊缝单边或下陷过大，形成焊缝间隙不均匀、坡口不规则等问题。

（二）内部缺陷

内部缺陷对于压力容器焊接质量产生的影响更大，出现安全事故的可能性也更大，必须要通过专业无损检测技术，确定缺陷存在的位置，并对其进行定性、定量分析。对内部缺陷产生的问题进行分析，需要从多个方面进行，常见的如坡口清理不干净、焊材未烘干、焊缝坡口不合理等，根据夹渣、气孔、未熔合等缺陷表现形式来分析判断。其中，夹渣缺陷主要是因为未对焊件进行有效清理，残留有锈渣、油污等，或者是焊接电流过小、金属熔池温度低、运条速度快等，导致液态金属与熔渣无法有效分開，并在熔渣未浮出前熔池就已经开始凝固。对于气孔缺陷的发生原因进行分析，除了熔池冷却速度快、焊件未清理外，为对焊條烘干处理，再加上作业环境湿度较大，也会产生气孔，为焊缝内最为常见的缺陷，同时也是产生焊后裂纹产生的主要原因。

三、锅炉压力容器焊接优化措施

（一）焊接前设计

为提高锅炉压力容器焊接综合质量，减少各类缺陷的发生，必须要基于焊接作业要求，提前对整个过程进行梳理，在图纸上将焊条、焊丝、焊剂以及对接焊缝等相关参数明确标注出来。尤其是特殊工况更是要特别说明，做好详细标注，为实际焊接作业的开展提供参数支持。例如焊管与壳体连接焊缝形式、焊缝是否焊透以及几何尺寸等，所有参数均要保证准确清晰，保证焊接作业可以有效进行。

（二）焊机材料控制

材料性能在很大程度上决定着压力容器的性能质量，锅炉压力容器多由耐热材料制作，为避免焊接作业对压力容器运行效率产生不良影响，需要全程做好焊接材料管理，严格按照焊接作业标准来选择采购焊接材料。并且在焊接材料进场时，要安排经验丰富的专业人员进行验收，确定其性能与质量是否达到焊接施工标准，全面检查判断是否存在质量缺陷，在确定无误后放置在提前设计好的位置。

对于入库的焊接材料，要进行编码并记录，在实际焊接时需要根据焊接材料编码以及规格进行发放，同时落实统一完善的管理制度，对材料进场、管理、使用以及回收等进行详细管理，排除因材料因素带来的质量问题。

（三）焊接过程优化

焊接工序是否正确合理也会对最终效果产生影响，必须要从专业角度出发，基于实际情况，做好焊接工序设计与管理，并遵循设计方案所要求的各项参数完成所有焊接作业。其中，在对设计方案进行编制时，要对涉及到的工艺以及技术进行正确性验证，贯彻技术较低策略，保证每道工序落实的科学性与可靠性，将产品焊接缺陷控制在可接受的范围内。另外，焊接技术人员应具有一定实践经验，且要提前学习并掌握设计方案的内容与要求，对每个阶段工艺落实要点做到心中有数，主动去对整个焊接过程进行控制，保证工艺实施的规范性与科学性。

（四）焊接技术控制

锅炉压力容器焊接质量的控制，需要从细节着手，做好所涉及所有焊接技术的控制，从根源来规避常见的各类焊接缺陷，确保最后达到预设的作业效果。根据焊接位置不同，可将锅炉压力容器焊接技术划分为地层焊接、表层焊接以及中层焊接，作业人员需要结合实际情况，确定焊接设备与锅炉压力器间距大小，避免对焊接质量产生影响。一般厚度较大部分，可选择应用氢弧焊方法处理，将压力容器焊缝与接触处相互错开，以免压力容器表面会遗留下明显的焊缝。待完成所有焊接作业后，还需要对焊缝进行热处理，避免形成冷裂缝。另外，锅炉压力容器所有焊接作业完成后，务必要对其进行全面的检验工作，利用专业检测仪器和设备，检测确定锅炉压力容器是否存在质量缺陷，确定所处位置后及时采取措施处理，确保最终焊接结果可以达到专业设计标准，使得锅炉压力容器能够维持在最佳运行状态。

结语

锅炉压力容器焊接过程中，经常会因为各项因素的影响而出现质量缺陷，不同缺陷产生原因不同，且表现形式差异较大，这需要结合锅炉压力容器缺陷的实际情况以及以往焊接和对类似问题的处理经验，来对各类缺陷原因和预防措施进行总结，作为后续焊接施工作业开展的技术指导。

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作者简介：

刘闯，沈阳东方钛业股份有限公司。