淺談壓力容器的焊接質量管理
2013-06-13 21:43 本站原創 王俊凱
文/王俊凱
壓力容器是屬于國家監督控制的特種設備,是關系國家財產和人民生命財產安全的特殊產品。壓力容器的制造要保證質量保證體系正常運轉,從技術、材料、焊接、檢驗等各個環節實行全程控制。
焊接對保證壓力容器制造的質量起決定作用,壓力容器制造的焊接質量管理主要從以下幾個方面進行。
一、焊接材料
1)用于壓力容器受壓元件的焊接材料,應按相應標準制造,檢驗和選用,焊接材料必須有質量證明書和清晰、牢固的標記。
2)焊接材料的使用單位,必須建立嚴格的驗收、保管、烘干、發放和回收制度。
3)焊絲表面的水分、油、銹等必須清理干凈。
二、焊前準備工作
1)焊接工藝評定。焊接工藝評定是用來評定將用于生產的工藝是否正確。而焊接工藝正確與否標志著焊接接頭的使用性能是否符合有關規定、標準、技術條件的要求。
2)坡口形式。坡口形式常見的有Y型、X型、U型等坡口。開坡口主要是為了保證電弧能深入焊接根部,使焊接根部焊透,其次是便于清除熔渣,獲得好的焊接效果,以及調節焊縫母材和填充金屬比例。
3)坡口加工。坡口加工方法有機械加工、氣割、氣刨和等離子切割等。根據實際情況視坡口的不同部位而選擇不同的加工方法。
4)坡口的焊前處理。壓力容器用鋼以及相應的焊接材料,對氫很敏感,為了避免焊縫中的氣孔和裂紋,要將坡口表面及兩側10-20mm的母材清理干凈,去除油、銹、水分和污物。
三、焊接規范及操作工藝對焊接質量的影響
焊接規范及操作工藝對焊接接頭的強度、致密性有極大的影響,因此必須加以嚴格控制。
1)焊接規范的控制。焊接規范通常包括焊材牌號、規格、電源種類與極性、焊接電流、電壓、層間溫度、焊接速度和焊接層次等。焊接規范選擇正確與否,會直接影響焊縫的成形和產品的質量,因此選擇合適的焊接規范是生產上的一個重要的環節。
a、焊接電流。增大焊接電流能提高生產效率,但電流過大易造成焊縫咬邊,燒穿等缺陷,同時金屬組織也會因過熱而發生變化;而電流過小又易造成夾渣、未焊透等缺陷,降低了焊接接頭的機械性能,所以應適當地選擇電流。
b、電弧電壓。電弧電壓是由電弧長度來決定的。電弧長,電弧電壓高;電弧短,電弧電壓低。在焊接過程中,電弧不宜過長,否則會出現電弧燃燒不穩定,增加融化金屬的飛濺,減少熔深及易產生咬邊等缺陷,而且還易使焊縫產生氣孔。因此,在焊接時應力求使用短弧。
2)操作工藝焊工必須通過國家規定的考試,取得相應范圍的資格證,方可施焊。為保證焊接質量,在焊接過程中一定要按事先評定合格的焊接工藝規程執行。根據實際情況選擇焊接的電流,電壓,焊條直徑等焊接工藝有關的技術參數。
四、焊后的管理
1)焊后檢驗。焊接工作完成后,首先按“焊縫標記規定”檢驗焊工鋼印,其次進行焊縫外觀檢驗,然后按照有關技術條件進行焊縫無損檢測,檢驗按JB/4730-2005標準執行,與此同時還要進行產品焊接試板的無損檢測。
2)壓力試驗。容器全部焊接制造完成并經外觀檢驗合格后,要進行整體壓力試驗來鑒定容器的質量,通常用1.25倍的設計壓力進行水壓試驗,并且規定了試驗時的介質溫度,以防止因試驗溫度過低而造成壓力容器在試壓過程中破壞。根據GB150標準規定進行。
3)焊縫質量評定。
a、焊縫機械性能。要求產品焊接試板與產品焊縫同時焊接,試板焊縫需經百分之百的X射線探傷檢測合格,最后按照GB150標準中的有關規定進行機械性能測試盒評定。
b、焊縫外觀要求。一是按照焊縫深度的焊接方法,規定了焊縫加強高的數值,以免因加強過大,影響無損檢測的進行和造成過大的應力集中。二是不得有裂紋、氣孔等缺陷。
c、焊縫內部質量情況主要通過無損探傷來檢測,JB/T4730-2005標準中對探傷長度、探傷方法及合格等級做了規定。
d、焊縫返修的規定。同一部位的返修一般不應超過二次,而且要有返修工藝、檢驗記錄等。
為了保證容器產品的質量,壓力容器制造廠必須有一個嚴密有效的質量管理體系。運用科學的管理方法和手段,按照生產經營特點和所制造的壓力容器產品特點,從設計、材料、制造工藝、焊工、焊接環境、檢驗和焊接質量、事故處理等方面對容器的制造質量進行有效的控制。
(作者單位:山西省呂梁市文水縣)
