化工设备安装中焊接质量控制探讨

2022-09-12

在张家港长江国际项目施工5年来, 对化工设备的施工有一点小小的心得:在化工设备的安装施工中, 焊接工程举足轻重, 它不仅决定着化工设备的运行状态, 还决定着化工设备的使用寿命。化工设备要接触大量的易燃易爆的化工产品, 有些物质还具有腐蚀性、毒性, 所以, 要格外重视化工设备安装时的焊接质量, 如果质量没有达到相应的标准, 造成的后果将会是十分恶劣的。所以, 一定要控制好化工设备安装中的焊接质量, 保证其达到标准, 对于进行控制的前提、方法、要领, 作出以下解释。

一、焊接材料和方法

1. 材料的焊接性分析

材料的焊接性是材料本身在某种特定的焊接工艺条件下, 焊接接头符合质量要求的可能性。具体变现为, 在现有的焊接方法、焊接工艺下, 能够获得高质量的接头, 且接头的性能稳定, 不易出现裂纹、断裂等不良现象。如果一种材料拥有较好的焊接性, 那么一般的焊接工艺, 就能达到质量要求, 相反, 如果焊接性不好的材料, 用再精良的工艺也达不到意想的效果。材料的焊接性有很多影响因素, 如膨胀系数、热容量、沸点、塑性、导热系数、熔点等等。所以在焊接前应该对主材作试焊, 根据NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》和NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》的要求做焊接工艺评定, 焊接工艺评定的能力在另一方面也体现了一个公司的综合实力。

2. 焊接方法由材料决定

对于碳钢材料, 根据碳含量的不同, 钢材可分为低碳钢、中碳钢, 对于这两种钢材的焊接技术也有所不同, 低碳钢常用的焊接方法是手工电弧焊, 能够达到较好的质量要求。对于合金钢的焊接, 先前生活中, 应用较为广泛的为含铝钢, 含铝钢淬火变脆, 所以, 焊接含铝钢的时候, 要注意焊缝的合金化。焊接过程中, 要快热快冷, 将高温停留的时间缩短到最短, 防止发生碳迁移。

二、化工设备安装中焊接前的技术控制

焊接和其他工程一样, 在施工前, 要进行一系列的技术准备工作, 这些准备工作在化工设备安装中十分重要。焊接是化工设备安装中质量控制的关键的一个环节, 所以, 准备工作不只是简单的画图、制定简单的步骤, 还需要从各个方面做好准备工作, 将这项施工进行的有条不紊。准备工作主要需要进行一下一些工作:

1. 焊接工件的准备

在准备焊接工件时, 要根据实际情况加以分析, 进行准备。对于安装步骤简单、设备简单的化学设备来说, 首先要对工作人员进行技术上的探讨和交流, 为施工人员的施工做好技术指导, 使施工人员在心理上做好准备。在进行各种工件的组装前, 要仔细检查, 尤其是认真核对焊接接口的坡口形式, 以防在焊接过程中, 出现不匹配的现象。还有, 对于一些比较特殊的焊接材料, 还要进行额外的保护, 因其使用条件较高, 需要多加注意, 如在化工锅炉的生产过程中, 如果周围的环境在0摄氏度以下, 焊接前需要进行焊前预热和焊后缓冷, 否则的话, 焊接质量得不到保证, 容易出现裂纹, 会直接影响设备的安装质量。

2. 焊接设备的准备

在准备焊接设备的时候, 为了能够提高焊接技术的质量, 应该选好焊接电源, 和最适宜的焊接辅助设备, 这样还能够提高焊接的效率, 为设备的焊接技术奠定良好地基础, 与此同时, 还要考虑成本问题, 将成本控制在一定范围。在化工设备安装中, 最为常用的焊接设备是氩弧焊机、手工电弧焊机, 根据实际情况的不同, 采用不同的方法, 挑选不同的工具, 但是, 不论是选择什么样的方法, 都要求焊缝具有较好的冲击韧性。因此, 选择直流电源, 是最为适宜的。现阶段, 国内外较为先进的焊接电源, 是陡降性硅整流弧焊电源。

3. 焊接材料的准备

焊接需要的焊接材料要充分, 如一些基本的焊接材料, 包括焊条、焊丝、焊剂、保护气体等等。在准备这些材料时, 要对这些材料的规格、性质进行严格、详细的检查, 采进时, 需要专业人士对其一一进行检验, 检验合格才能进入仓库。进入仓库后, 准备工作还没有结束, 仓库内的管理也要谨慎有序的进行, 保管过程也要科学, 这些材料要避免受潮、以防生锈变质, 一旦管理不当, 材料发生损坏、变质等现象, 都会影响化工设备的安装、以及安装后的使用质量, 同时, 还造成了资源浪费。所以, 在焊接施工开始前, 一定要对焊接材料进行妥善管理, 采用相应的烘干措施。

4. 焊接工艺的准备

焊接工件的准备、焊接设备的准备、焊接材料的准备都是为焊接过程的准备, 所以在焊接工艺上要更加谨慎, 做足充分的准备, 保证华工设备安装中焊接的质量控制。焊接工艺的准备就是要把握好每一个环节, 首先, 要认真仔细的阅读焊接工艺指导书, 工艺指令卡也要认真的编制。针对首次参加施工的材料, 还要进行材料可焊性的试验。为了提高行为的自觉性, 在一些材料还未进行使用时, 进行相应的实验。针对同类材料以往的使用情况制定参考系数, 试验以此为参考, 技术评定人员进行技术评测。指定的参考参数主要应包括:焊接电流、线能量、坡口形式、焊接电压、焊接材质、保护气流量等等。

5. 设计质量控制措施

设计好质量控制措施, 为焊接打好基础。使化工设备安装中的焊接技术的质量受到影响的因素有很多, 所以, 在准备阶段应该考虑到每个因素, 将影响量化分析, 充分准备, 将负面影响降到最低。针对不同的情况设计质量控制措施, 保证焊接施工的过程有备无患。保证质量控制的措施主要有:

(1) 格外重视焊接方法的选择、焊接材料的选用、施工操作人员的管理等。在选用化工设备安装的焊接方法时, 要根据化工设备的不同, 正确做出选择, 同时, 考虑到各种可能影响施工的因素, 宏观考虑, 制定备用策略以备不时之需。对焊接的钢材要进行反复的测试和检验, 并且, 要加强对焊接材料的管理, 防止焊接过程中, 出现纰漏、问题, 影响焊接质量和效率。焊工为焊接施工中最主要的操作者, 其操作技术、专业素养直接影响到工程质量, 所以, 要对焊工进行培训, 制定考核制度, 加大对其专业素养、技术技能的训练力度, 以及焊工的安全施工意识也要加强。

(2) 坡口部位较为特殊, 应注意此部位的加工要领, 材料加工、器具组装要按照科学的方式进行, 同时, 对焊接材料, 还要进行预热, 注意预热要领, 对引弧板, 要加强处理力度, 对焊缝, 也要高度重视, 焊缝的处理在焊接中极为关键, 如果上述的方方面面不加以注意, 会直接影响焊接的质量, 以及化工设备的使用质量, 同时还会降低化工设备的使用寿命。

三、化工设备安装中焊接中的技术控制

焊接过程会对质量的优缺点有明显的体现, 因此这一施工过程中技术控制至关重要。焊接过程中, 不能打乱焊接的顺序, 否则可能会引发焊接事故。为了避免事故的发生, 要事先对焊接电源的连接、电弧电压的范围进行检查。焊接过程要求对焊接速度有良好的控制, 既不能过快也不能过慢, 无论是过快还是过慢对设备的焊接质量都会有所影响。在一部分的焊接完成之后, 要对焊缝是否达到标准的要求进行及时的确认, 焊缝要在尺寸符合标准的基础上保证整齐干净利落的焊缝外观。对于焊缝的外观与是否有表面缺陷进行仔细的检查, 确保焊缝有规整的表面, 以避免压坑、焊瘤、缓气孔与裂纹的出现。焊接过程中还应对尺寸有精细的控制。应该在余高尺寸与焊接的长度上多加注意。及时对焊缝进行内部缺陷有无裂纹、是否有未熔合或未焊透现象出现等进行检查, 并采取相应的补救措施。

焊接气孔的防治问题是输油管管道焊接中常常遇到的技术问题之一, 追其出现原因, 主要包括了选材、焊接方法、焊接环境等因素。如果输油管母材的材质中有非常高的含碳量, 便会导致焊接气孔的数量非常多的结果。在这种情况之下, 焊丝应该进行宠妃的脱氧, 最大限度地减少焊接气孔的产生, 以保证焊接的质量。焊接技术的质量受焊接方式的影响也非常大。焊接方式不同, 产生的焊接气孔数量差距也非常大。

平焊的焊接方式中, 焊接时产生的气体向上逸出非常容易, 因此在焊接部位残留的气体就非常少, 焊接气孔的数量也非常低。如果采用横焊的焊接方式, 气体受到了上方母材的阻挡, 无法顺利排出, 导致产生的气体残留在焊缝上方, 形成气孔。若采用立焊的焊接方式, 焊接时产生的气体会受到上方焊接金属的阻挡而无法顺利排出, 大部分气体集中在下方。仰焊的焊接方式中, 气体完全排不出去, 导致产生大量焊接气孔。因此, 在输油管管道焊接时多采用平焊的焊接方式来减少气孔的产生, 提高焊接质量。温度等焊接环境也会直接影响到输油管管道的焊接质量。在具体焊接操作中, 有关技术人员要相互合作, 发现环境不适宜的情况要立即通知焊工暂停工作。建立自动温度预警系统可以准确地判断当前施工环境是否为最适温度, 并自动进行报警, 对于施工的高质高效进行可以起到很好的促进作用。

焊接中的技术控制要对焊接人员的管理做出加强, 保证焊接人员工作时按照焊接工艺指导书与焊接计划书中的要求进行焊接操作, 优化焊接的工艺。要派专人进行焊接工作的监督, 以确保焊接过程中焊接工艺的科学合理。

四、化工设备安装中焊接后的技术控制

化工设备安装中的焊接分为几个环节, 当每一个环节完成时, 都要进行技术方面的检测, 以及质量的考核, 检测与考核的内容包括:现场清理, 如焊接飞溅物是否清理干净;焊接情况, 如端部周边这些特殊部位的焊接情况, 如果焊接存在问题, 要及时进行返修, 保证接下来的焊接工作顺利进行。

当化工设备安装焊接工作整体完成时, 为了更好的使用化工设备、延长其寿命, 后期管理维护要认真到位, 做好每项内容的记录, 真实、严肃对待问题, 是记录具有可靠参考的价值。

五、结语

焊接质量在化工设备安装中占有不可小觑的地位, 所以, 焊接工程的质量也直接影响着化工设备的使用质量和寿命。完善焊接工程就要充分的了解焊接工程的每一个环节, 焊接前做好相应的准备, 焊接时注意焊接方法以及工艺, 焊接后注意管理维护, 只有确保每个环节都有条不紊, 才能保证化工设备的安装达到相应要求, 才能充分发挥其功能, 延长其使用寿命。对于化工设备安装中焊接质量的控制的探讨还应继续深入, 使焊接工程在化工设备安装工程中进行的更加顺利, 更能够尽其“职责”。

摘要：焊接工程在化工设备安装中起到至关重要的作用, 它直接决定着化工设备的运行情况, 以及设备的使用寿命。因此, 在化工设备安装时要对焊接技术严加管理, 完善每一个环节, 必须保证焊接技术达到相应的标准。本文主要对化工设备安装中焊接技术进行了探讨。

关键词：化工设备安装,焊接工程,准备工作,技术控制