压力容器焊接工艺评定的研究论文_常会事

压力容器焊接工艺评定的研究论文_常会事

贵州 550501

摘要:随着科学技术以及经济的飞速发展,我国的制造业也在不断的发展,对于压力容器的需求也在增多。在压力容器的制造中,焊接是其中非常重要的工序,焊接质量的好坏决定着压力容器整体质量的好坏。而焊接工艺的评定是对压力容器焊接质量以及产品安全进行控制的重要环节,这个环节在行业中非常受重视。本文对压力容器焊接工艺的评定进行了研究和探讨。

关键词:压力容器;焊接工艺评定

一 压力容器概述

所谓压力容器就是指装着气体或者是液体,并承载着一定压力的密闭的设备。压力容器包括:反应容器、换热容器、贮运容器以及分离容器等。其在能源工业、科研与军工,以及石油化工工业等国民经济的各部门都起着非常重要的作用。压力容器制造的关键环节就是焊接工艺,其决定着产品的质量、生产成本、生产率和可靠性。目前,压力容器在朝着高压化、多用化以及大型化的方向发展,但压力容器由于密封、承压及介质等原因,极易发生爆炸,燃烧起火,危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故,因此,对其焊接工艺的要求非常高,并要不断的提高压力容器的焊接质量,确保压力容器制造的安全性和可靠性。

二 焊接工艺

2.1焊接工艺的概述

焊接工艺的评定就是指为使焊接接头的弯曲性能、力学性能以及堆焊层的化学成分能符合相关的规定,对焊接工艺的章程进行验证性试验以及结果进行评价的工程。而焊接工艺是确保焊接质量的重要举措,其可以确认成各种焊接接头编制的焊接工艺指导书的合理性和正确性。通过规焊接工艺的评定,对按拟定的焊接工艺的指导书焊制的焊接接头的使用性能是否符合设计标准进行检验,并为最终制定焊接工艺的指导书提供了有效的依据信息。

2.2焊接工艺评定的要求

压力容器产品施焊前,承压类焊缝以及返修焊缝的焊接工艺都应按照标准进行焊接工艺评定或者施焊单位有经过评定合格的焊接工艺规程支持。压力容器的焊接工艺评定应当符合NB/T47014标准的要求,驻厂监检人员对焊接工艺评定的整个过程进行监督。在焊接工艺评定完成后,焊接工艺评定报告和焊接工艺规程等文件资料应由评定单位的焊接负责人审核,单位技术负责人批准,监检人员签字确认后生效,存入单位技术档案。焊接工艺评定技术档案根据需要应保存至该工艺评定实效为止,焊接工艺评定试样应至少保存五年。

三 焊接工艺评定的一般工作程序

3.1由编制焊接工艺人的技术员根据产品设计图样、制造工艺要求等立项,提出焊接工艺评定任务书,经审批后下达执行。

3.2由焊接工艺人员根据“焊接工艺评定任务书”编制评定用的“预焊接工艺规程”,经审批后组织实施。

3.3根据“预焊接工艺规程”指导文件,在本单位技术人员、检验人员监督下,由本单位技术熟练的焊工施焊评定试件。焊接评定试件时不允许返修,但允许道间清理修磨。

3.4焊后对试件进行外观检查、无损检测不得有裂纹等缺陷,制取试样进行力学性能试验和弯曲性能试验或分析堆焊层的化学成分,根据规定进行冲击试验。

3.5所有检验符合要求后汇总资料,填写“焊接工艺评定报告”,经审批后把所有记录资料报第三方监检人员签字确认后生效,作为编制产品焊接工艺文件的依据。如果经评定不合格,则需要修改工艺参数,重新评定,直到合格为止。

3.6经第三方确认合格的焊接工艺评定资料存入单位技术档案保管,焊接工艺人员根据评定合格的焊接工艺评定报告编制产品焊接工艺文件,指导压力容器焊接生产。

四 压力容器焊接工艺程序

在压力容器的焊接中,采用的主要打底是氩弧焊,在氩弧焊施工前,应进行试焊工作,明确氩气中的质量纯度,且在试焊过工程中,要将施工范围用围板进行一定的格挡,避免其他因素对其焊接质量造成一定的影响。在氩弧焊施工上,要由下至上进行施工。在焊接施工完成之后起始收尾工作需要将连接处进行打磨处理,确保施工的均衡性。

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同时,对焊接部位要运用角磨机进行打磨,防止焊缝出现塌陷问题而产生裂缝。此外,还要保证焊缝与母材的交接位置的干净度。将焊缝接头与底层焊缝接头交错的距离要控制在十毫米以上,且该层要选择直径为3.2的焊条,在中层的焊缝的厚度至少是焊条直径的一倍左右,选择直线型的运条方式,且在焊缝的焊接部位不可以进行引弧的处理。在施工完成后,必须要对焊接部位进行中层的清洁。

在盖面时,也要选择直径为3.2的焊条,同时还要参考焊缝已焊的厚度来决定。每根焊条的起弧和收弧的位置都要与中层的焊缝接头进行交错,不可以在中层的焊缝表面进行引弧,必须要确保盖面层焊缝的表面的完整性和压力容器的圆滑过渡,且焊缝的宽度大概要盖过坡口两侧的两毫米左右,焊缝加强的高度应在1.6毫米至2.4毫米左右。同时,盖面层对焊缝的质量的要求比较高,在焊缝的表面不能有气孔或者裂缝等等问题。

五 压力容器制造焊接工艺中易出现的问题

5.1裂纹问题

5.1.1遇冷裂纹,必须结合接头形式与钢材的厚度来调整线能量、预热和后热温度,以便控制热影响区的冷却速度,同时减少焊缝金属的含氢量,避免出现冷裂纹。

5.1.2再热裂纹,着眼于钢材的化学成分,因为热轧钢中不存在强碳化物构成元素,所以,在再热裂纹方面不够敏感,能以预热与焊后热处理等方法来避免产生再热裂纹。

5.2气孔

气孔是指在焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。产生气孔的主要原因是坡口边缘不清洁,有水份、油污和锈迹。焊条或焊剂未按规定进行烘焙,焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。此外,熔渣粘度过大,气泡无法通过熔渣,被阻挡在焊缝金属表面附近;电弧偏吹;低氢型焊条焊接时,电弧过长,焊接速度过快;埋弧自动焊电压过高等,都易在焊接过程中产生气孔。由于气孔的存在,使焊缝的有效截面减小,过大的气孔会降低焊缝的强度,破坏焊缝金属的致密性。

六 提高焊接质量的措施

6.1焊接前的材料选择

进行焊接工作时首先要把好材料选择的关口。(1)明确材料是否具有合格的质量证明书,是否符合国家对于此种材料制定的相关标准要求。(2)根据压力容器本身的力学性能设计要求,选择适合本压力容器设计的焊接材料。选择符合国家标准和具有相关质量证明书的材料。并仔细核查相关信息,确保材料的真实性和可靠性。

6.2质量控制检测

在检测钢制压力容器产品的焊接接头性能如何时,要严格按照相关的检验规定认真执行,其中涉及到焊接试板的尺寸、数量等。至于试样截取、试验项目、合格标准和复验要求,同样也要严格按照相关的技术操作规程认真执行。在检测有色金属制的压力容器产品质量如何时,则可依据压力容器的设计图样及相关要求认真执行。关于拉伸试样的抗拉强度具体标准要求主要有两条:(1)不得小于母材材料的最低值;(2)如果焊接接头的母材材料强度等级不同,拉伸试样的强度必须大于或等于强度等级低的那个。

七 结束语

总之,在压力容器的制造中,焊接工艺是其中非常重要的工序,焊接质量直接影响着压力容器产品整体的质量。因此在焊接工艺上必须要制定完善的工艺流程以及工艺评定标准,给焊接工序提供有力的支撑,为提高压力容器产品的焊接质量提供技术保障。

参考文献:

[1]中国化工装备协会编.压力容器焊接工艺评定指导[M].北京:中国质检出版社,2011

[2]顾锦辉.压力容器焊接技术分析[J].黑龙江科技信息,2010(9).

[3]姜志炜.钢结构压力容器焊接工艺及质量控制铁道建筑技术,2011(6).

[4]陈宁南.压力容器设计中对焊接技术条件的考虑[J].石油化工设备技术.2012(01):54-58.

作者简介:

常会事 身份证号:510502198605137015

论文作者:常会事

论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期

论文发表时间:2017/12/4

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