压力容器管道焊接技术与质量控制张国光

压力容器管道焊接技术与质量控制张国光

张国光

（北京国际电气工程有限责任公司北京100043）

摘要：压力容器的强度和致密性在很大程度上依靠其管道的焊接来保证，管道的焊接工作在制造压力容器过程中是很关键的一步，压力容器的最后总质量也是靠这个得到保证，容器的安全运行、寿命等以此为主要因素。所以为了保证财产与人身安全，需要高度重视焊接的技术性。本文就压力容器管道焊接过程中的常见问题以及解决措施做简要探讨，希望能在技术和质量方面做出贡献。

关键词：压力容器管道；焊接技术；焊接质量控制；

一、压力容器的管道焊接的问题

1.1烧损与不定分解

当金属强度以及熔化度过高，焊接池难以承受焊接过程中受到的压力时，则十分容易出现烧穿的现象；但是随着金属壁厚的增大，烧穿风险会相应减小。

1.2焊接的不连续性

焊接的不连续性在压力容器的管道焊接中十分常见，比如焊接气孔、焊接夹渣以及焊接削弱现象的发生均会导致焊接不连续。从某种意义上说，这一类缺陷并不影响管道的正常工作，但是焊接的不连续性可能会导致管道的开裂。在长距离的管道生产与管道运输中，焊接缺陷不可避免，焊接质量与管道的承载力有着直接的影响；同时，在修复焊接裂纹时，多次焊接也会增大管道运输的阻力。

二、压力管道的焊接方法和工艺

2.1焊前技术准备工作

焊接前编制压力管道焊接作业指导书，进行焊接工艺评定和填写焊工工艺卡。焊接技术人员应当根据工程概况，编制焊接作业指导书，拟定技术措施，制定焊接方案。凡施焊单位首次采用的钢种、焊接材料和工艺方法，必须进行焊接工艺评定，用以评定施焊单位是否有能力焊出符合产品技术条件所要求的焊接接头，验证施工单位制定的焊接工艺指导书是否合适。焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能试验为依据，应在工程焊接之前完成。归档的焊接工艺评定报告应包括下列内容：①焊接工艺评定任务书；②焊接工艺评定指导书；③施焊记录；④焊接工艺评定报告；⑤附件：管材，焊材质保书或复验报告，外观检查记录，无损检测报告，物理性能试验报告（包括拉伸、弯曲、冲击韧性、金相等），热处理报告。

当评定不合格时，应分析原因，并修正不合理的参数，重新拟定工艺后，再进行评定，直到合格为止。最后完成的焊接工艺评定报告，经施焊单位技术总负责人审批后，编制“焊接工艺卡”，用于生产中指导焊接工作。

2.2压力管道焊接方法和工艺

氩弧焊即氩气保护焊，可以获得良好的焊接接头，返修率低，易于保证工程质量，目前已普遍用于质量要求较高的碳素钢和合金钢焊接接头的根部焊道焊接。电弧焊即手工电弧焊，是利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化的焊接方法。电弧焊是适应性很强的焊接方法，可在室内或野外高空进行平、横、立、仰全位置焊接，是压力管道焊接中的主要焊接方法。

选用氩弧焊打底，由下往上施焊，点焊起、收尾处可用角磨机打磨出适合接头的斜口。整个底层焊缝必须均匀焊透，不得焊穿。氩弧打底必须先用试板试焊，检查氩气是否含有杂质。氩弧施焊时应将焊接操作坑处的管沟用板围挡。以防刮风影响焊缝质量。底部焊缝焊条接头位置可用角磨机打磨，严禁焊缝底部焊肉下塌、顶部内陷。并应及时进行打底焊缝的检查和次层焊缝的焊接，以防产生裂纹。底部施焊完后，清除熔渣，飞溅物，并进行外观检查，发现隐患必须磨透清除后重焊，焊缝与母材交接处一定清理干净。中层焊缝厚度应为焊条直径的0.8～1.2倍，运条选用直线型。严禁在焊缝的焊接层表面引弧。该层焊接完毕，将熔渣、飞溅物清除后进行检查，发现隐患必须铲除后重焊。

焊缝焊接过程中，设专人记录，对每个焊缝的材质，管道规格，焊接过程中的电压、电流、时间，焊工编号及姓名，外界温度，焊前预热及焊后热处理进行详细记录。焊缝焊接完毕后，对焊缝进行编号，在每道焊缝处都加盖焊工钢印号，以便后期检查及对焊工进行考核。

三、压力容器的管道焊接质量的控制

3.1完善焊接质量监管体系

在压力容器的管道焊接中，施工单位应当完善相关质量控制体系，严格规范焊接作业的流程。管理人员应当结合管道的焊接要求以及施工环境的实际情况，制定具有可操作性的规章制度，且在日常的焊接工作中，必须加强对工作人员的监督与指导，规范工作人员的焊接流程。首先，在相关管理控制体系建立之后，管理人员应当积极地落实制度，通过制度的推行对焊接人员形成一定的约束，进而实现工作的精细化，将各项工作任务明确分配至个人，进而能够有针对性地处理焊接中的各项问题。其次，管理人员应当建立相关的奖惩制度，在工作结束后及时对焊接结果进行评估，严格贯彻焊接奖惩制度的落实，促使焊接人员在一个良好的竞争环境中不断改进工作方式，实现焊接单位的健康发展[2]。

3.2加强焊接准备阶段的管理

在进行焊接工作之前，焊接人员应当根据压力容器管道的实际情况编写焊接说明书，将相关技术流程作全面归纳和总结，以便在焊接工作中有参考方案，通过精心的准备减少焊接中可能发生的事故。此外，针对某些焊接中应用到的新型材料，焊接人员应当制定一系列相关材料检验流程，对焊接材料的质量、规格、种类进行评估，待评估合格后才可用于焊接工作中。

3.3加强焊接过程中的管理

3.3.1人员组织控制

焊接单位的管理人员应当加强对焊接工人、焊接技术人员的管控，组织相关的培训活动，提高其职业技术，以便更好地适应当代管道焊接的需求，同时，在多次的专业化培训中，焊接人员能够及时意识到工作中的不足，进而规范自身工作行为。培训能够直接有效地树立焊接人员的质量意识，进而保障焊接工作的高效性与安全性。

3.3.2材料质量控制

在采购焊接材料时，管理人员应当加强对材料的控制力度，通过多家供应商的对比，选择性价比较高的构配件以及半成品，并保障材料运输、装卸过程中的质量监管。同时，在材料入库时，应当对相关材料进行质量检查，确保质量达标方可入库，详细记录材料的各项资料，从根本上保障焊接的质量。

3.3.3机械质量控制

管理人员应当对焊接的仪器、工具、设备进行定期检查，通过科学的保养与维护，使焊接工具在运行时始终处于正常的状态。同时，对于使用时间过长、过久以及存在隐患的设备进行及时更换，严格控制机械的质量[3]。

3.3.4技术工艺控制

焊接单位应当根据每次工作的实际情况，确定合理的焊接技术，重点加强对技术工艺的管理，通过焊接方案的设计规范焊接人员的行为，使焊接人员能够按照标准的流程执行工作，进而保障焊接过程的顺利。同时，在焊接前，焊接单位应当要求焊接人员准确掌握施工环境的情况，尽量避免焊接对环境造成污染。

3.4加强焊接检测管理

在压力容器的管道焊接项目完成后，焊接人员应当对其进行全面核查，检测其表面的抗压性和抗腐蚀性；依据国家标准，评定其是否存在气孔、夹渣、裂纹、弧坑情况；同时保障焊缝余高与咬边是否在标准范围内；对管道的材料、规格进行核查，核对其代号是否与资料记录一致；对于存在问题的部位进行返工处理，以此保障焊接全过程的质量标准。

结语

压力管道压力容器如果焊接质量不好，就容易发生爆炸事故或者泄漏事故，随之会引发火灾或中毒事件，因此，焊接质量严重影响着人们的生命财产安全，应该注意控制。本文主要考察了操作人员、机器设备、原材料、工艺方法、环境这五个方面的控制，以此来控制压力管道压力容器的焊接质量，文中还分别提出了解决问题的办法，在管理、考察、监督、预防等多个方面都进行了阐述。

参考文献：

[1]冷庆.锅炉、压力容器和管道焊接技术的新发展[J].科技与企业，2015（1）：206.

[2]张文敬.压力容器管道焊接技术与质量控制[J].化工管理，2015（3）：119.

[3]栾新亮.压力管道压力容器焊接质量控制分析[J].中国高新技术企业，2015（28）：52.

作者简介：

张国光男汉出生年月1984.03籍贯（精确到市）陕西省西安市学历（大学全日制本科）毕业院校：长春工业大学职称（工程师）现就就职于：北京国际电气工程有限责任公司研究方向：焊接技术管理