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摘要:由于压力容器属于非标产品,制造具有单一性的特点,对压力容器监造工作带来一定的难度。同时,本项目压力容器为电厂厂用气体贮存及分配系统供货,其寿命影响着整台机组的运行寿命,确保压力容器的制造质量有极其重要的意义。本文从压力容器焊接入手,对其监造过程的焊接控制进行了分析。
关键词:压力容器;监造过程;焊接控制
压力容器焊接监造是一项重要的工作,要求监造人员具有广泛的知识面和丰富的设备制造经验,还需有较高的理论水平和专业技术水平,足够的工作责任心、协调能力和管理知识;同时,还需要熟悉标准规程和技术规范、设备管理合同和监造工作管理程序,坚持科学、求实、高效、严谨的工作作风。只有具备这些条件,才能做好压力容器焊接监造工作。
一、压力容器结构特点
本项目压力容器由上下半球壳体焊接构成,按照工艺和检修要求设计了进出接管、人孔组件和排污口,容器设置有安全阀、压力表等安全附件。容器采用裙座式支撑结构,容器上部设吊耳用于设备吊装。人孔设计为自紧式密封结构,安全性和密封性高,运行可靠。本体材料为板材Q345R(正火)/GB/T713-2014,锻件16MnⅢ/NB/T47008,属低合金高强度钢。半球体采用宽幅板热压成形,球壳不允许拼焊。焊接材料的类型及规格根据压力容器的结构特点、主体材料类型、技术条件、车间的生产设备及由这些条件确定的焊接工艺综合决定。
二、焊工资质与实际技能检查
1、焊工资质。焊工资质是压力容器焊接工作的必要条件,在焊接工作开始前,要对焊工资质进行审查,通过审查后才能从事本项目的焊接工作。1)审查焊工资质的焊接位置,重点审查与本项目压力容器制造需要的焊接位置情况。审核参考焊工的年龄,充分考虑劳动强度与年龄的正常匹配,防止一些企业使用资格证书和实际焊接人员工作分离,应付检查情况的发生。2)按照焊接资质允许的焊接位置,考虑可以替代的焊接位置、焊接形式等,尽可能的不选用全部进行代替位置的焊工,在实际操作前要视情况进行模拟试焊。3)无论是受压件,还是非受压件,要选择一个有焊工资质的技术工人担任,由于压力容器的非受压件,通常都是结构承重件,对压力容器起着十分重要的支撑和承载作用。
2、实际技能检查。1)依据压力容器的重要性,可以评估焊工的实际技能,组织焊接试件的检验和评估;对新型高强材料的焊接,要进行试焊和检验。2)可以通过对其它非本项目在制设备的焊接质量情况进行了解,记录焊工的焊接外观、焊接合格率等实际信息,检查焊工的技术能力,再确定焊工的选用。3)检查焊工的外观成型情况,对出现焊瘤、咬边等缺陷的焊工,在本项目的关键部分不应被允许从事焊接工作。
三、焊接工艺评定审核
1、评审过程的厚度应根据单个焊接方法的厚度进行选择。当联合焊接方法单独使用时,应计算厚度范围,不应选择接近厚度极限的工艺评定。
2、根据合适的原则选择一些焊接工艺评定,它可以有多个焊接工艺评定可供选择,要选择最接近实际材料厚度、材质、热处理要求等的评估,这样的焊接参数和附加要求较为接近,能避免泄漏情况,也容易保障焊接质量。
3、对试焊的选择,可以根据情况对特殊材料、厚度、形状等进行试焊,掌握焊接技巧,并对一些焊接参数进行修改,达到最适合操作的范围。
4、检查焊接工艺评定试验项目的性能,要满足压力容器制造项目的技术要求,特别是要满足机械性能试验的特殊技术要求,否则应进行补做或重新评估。
四、焊接过程控制
1、焊条烘干。应根据制造商推荐的参数进行,并建立完整的帐册。
2、焊条领用。焊条领用应使用保温焊条筒,并严格控制其数量,每次根据3.5h的工作量进行发放(约为4kg),确保其使用后的效果;在冬天和潮湿的天气,可以使用加热焊条筒盛装焊条,在实际使用中要保持焊条筒处于通电加热状态。
3、焊接参数等的控制。实际焊接参数要与焊接工艺评定的参数一致,“大电流”不应用于焊接操作中;控制气候温度和环境条件对焊接的影响,焊接在低温季节和潮湿气候的环境时,可以根据实际情况添加一定的预热措施,预热要保证焊道及两侧至少各50mm范围内的温度,并确保整个预热面积内的温度均匀,温度差应≤15℃,但最低温度要不低于预热要求温度值;在炎热的天气里焊接,焊工应避免使用大功率的风扇。
4、对焊工焊接工作(部位)的控制。焊工的焊接水平有一定的差异,在焊接薄壁板、小直径管时,不仅要检查焊工的实际焊接位置,还要检查焊工的实际操作技能,通常不建议安排缺乏经验的焊工在小直径、薄板的焊接工作。通过对焊道的余高、均匀性、背面成型等指标的检查,安排一些有经验的焊工进行这些部位的焊接。
5、焊工焊接位置的控制。在压力容器制造过程中,应充分考虑焊接位置、空间、顺序等,尽可能给焊工留出较为合理和符合焊工操作习惯的焊接位置和操作空间,这样才有利于其工作的开展,并确保焊接质量。不同的焊接方法,对焊接位置要求也有所不同,在焊接工艺和焊接操作的检查中,应尽可能将不同的焊接方法,安排在有质量保证的焊接位置进行操作,提高焊接的合格率。
五、焊缝检查
1、外部尺寸检查。整个焊接通道应确保平稳过渡;焊道余高应控制在规定范围内,虽然不是超高,但存在“锐角”形状的余高,应要求抛光平滑;焊缝宽度应符合标准要求。
2、表面缺陷。检查焊缝表面,不应存在咬边、气孔、夹渣、裂纹等缺陷。
3、检查焊道周围区域。对影响无损检验的情况不应存在。
4、无损检验。根据图纸要求进行无损检验,对局部无损检验,可在标准要求下进行检查,并随机抽检,确保无损检测的代表性,对可疑部件,应进行无损检验再确认。
5、建立焊工焊接一次合格率台账。对焊工进行不同焊接方法、位置等的焊接一次合格率综合,对合格率低的焊工,在后续相关工作中应受到限制。
六、焊缝返修
1、制定返修工艺。焊缝的返修,通常采用手工焊接法进行,有些焊接工艺的情况不能满足要求,需重新选择和评估。在返修前,应客观分析缺陷的原因,并制定焊缝返修工艺,以实现一次返修合格的目的。
2、确定缺陷。确定焊接的缺陷要找一个有经验的焊工按照探伤情况,来判断缺陷位置和深度,在缺陷清除过程中,应边清除边检查,确认缺陷被完全清除后再进行焊接修复。在修复过程中,应依据材质情况、厚度、缺陷性质等,可以增加一些检查和试验,以确保维修质量。
3、无损检验。缺陷修复部位的无损检验要根据图纸要求的方法进行,有扩探要求的,还要进行比例扩探试验。
七、焊接检验
检验工作在整个焊接过程中起着“守门”的作用。焊接检验主要有以下几方面。
1、焊接前:焊接材料的管理;焊接设备和仪表;焊接坡口、接头组装和清洗;焊工资格;焊接工艺评定和工艺文件。
2、施焊过程中:焊接工艺参数;焊接工艺;技术标准的实施;设计要求的实施。
3、焊后:记录焊接;焊缝外观和尺寸;焊后热处理;无损检测;压力测试;交货前的最终检验。
八、结语
作为特种设备的压力容器,具有一定的危险性和危害性,其质量关系到人民群众的生命安全,影响国民经济的建设。而监造工作作为保证压力容器设备质量的重要手段,要始终坚持坚持质量第一的原则,以标准、规范为尺度,认真抓好生产制造过程中每一道工序,尤其是焊接控制,从而保证产品的质量。
参考文献:
[1]刘原.压力容器监造过程中的焊接控制[J].石油化工建设,2017.
[2]徐跃.压力容器监造过程质量控制重点[J].科技创新与应用,2016.
[3]孟金玲.加强焊接过程控制提高压力容器产品制造质量[J].化工管理,2016.