化工设备安装中焊接技术的质量控制措施

2022-09-20

化工设备的安装工作是化工设备在投入生产之前非常关键的工作之一, 化工设备的安装工作质量将会直接关系到化工设备的试车效果、使用状况和使用寿命, 严重的还会影响到化工生产企业的正常安全运行。在化工设备当中大多都是承压型的设备, 其中的介质是多种多样的, 包括了易燃易爆物质、腐蚀毒性物品等, 并且化工设备的运行条件在某些时候是非常恶劣的, 所以说对设备安装施工质量的有效控制是搞好设备安装施工管理工作的中心环节, 对化工设备的焊接质量进行有效的控制在化工设备的安装工作中起到了重要保障性作用。

1 化工设备在进行安装之前的焊接质量掌控

化工设备在安装之前的焊接准备工作是其中非常重要的环节, 不能粗心大意或者是敷衍了事。化工设备在焊接前的准备工作就包含了焊接之前的部件准备、设备焊接前的准备工作, 焊接材料的准备工作, 焊接工艺措施的准备以及焊接操作人员的准备等。

1.1 设备焊接前的部件准备工作

对于化工设备来讲, 尤其是在某些塔器或者是球罐等化工设备, 因为受到了实际场地和运输条件的限制, 通常都是采取部分组件在施工现场进行组对焊接来开展施工的。针对较为简单的设备组件, 应该制定出对应的技术方案和措施, 实施较为明确的技术交底。针对比较复杂的化工设备组件, 如球罐组对的时候, 应该制定出详细的施工方案, 通过相关部门会签, 再经过技术负责人的批准之后实施。

在进行工件组对之前, 应当对其进行认真的核查, 对焊接接头的具体坡口形式进行核对, 核对工件的几何尺寸, 针对局部的超差或者是在运输过程中出现的损坏应该进行及时有效的修复。在产品制作过程当中, 对材料所存放的位置和环境, 以及产品制作的环境要求相对较高, 如某些材料不能受到有害元素的污染, 某些材料不但不能受到暴晒, 同时对环境温度和干湿程度也有较为明确的需求。

确保工件组对区域的环境适合开展焊接施工, 包括控制环境温度、湿度, 风速, 对组件焊接区域进行处理, 清除表面的铁锈、油脂、油漆等杂质, 坡口区域需打磨出金属光泽。有淬硬性倾向的母材, 如耐热合金材料, 需要按照工艺要求进行预热等准备措施。

1.2 焊接前的设备准备工作

选取优质性能的焊接电源和辅助设备, 不但可以提升工作效率, 并且还可以提升产品的整体质量, 降低生产投入的成本。在进行化工设备的安装过程中, 常见的焊接设备是钨极氩弧焊机或者是手工电弧焊机。化工设备的选材, 具体的运行参数是多种多样的, 对焊缝有较高的抗冲击性要求的情况下, 选用直流电源比较容易达到对应的性能的要求。当前, 在国际上比较流行的和先进的焊接电源为陡降性硅整流的弧焊电源。在选用焊接设备时还要考虑焊接施工中每一项重要参数, 如电弧电压、焊接电流、保护气体流量等都应有相应的显示仪表或记录仪表, 并且需要检查确认各种记录仪器在有效周期内使用。

1.3 焊接材料的准备

化工焊接材料主要包含了焊条、焊丝、焊剂和保护性气体等。依照《焊接材料质量管理规程》中的相关规定, 焊接材料在入库之前应当按照批次的顺序来进行入库的核查。在进行保管的过程中不能受到潮湿、生锈和变质。焊接材料在正式使用之前应该按照产品说明书对其进行烘干工作。在使用时从烘干箱当中取出放进保温桶中备用。

在焊接材料的选取方面要遵循等强度的原则, 在没有特殊要求时优先考虑使用酸性焊条, 当焊接接头有较强韧性的要求时, 需要选用低氢碱性的焊条, 对于不锈钢和耐热合金钢等材料, 在焊接的过程中应当尽可能采用化学成分匹配和尽量相同焊接性的材料。施工焊接材料的选取应当参照设计图纸或标准图样的技术要求。在实际焊接施工过程中具体的焊接材料需要按照施工焊接工艺文件进行专业性的选取。

1.4 焊接工艺措施的准备

焊接工艺措施主要根据被焊工件的材质、牌号、化学成分, 焊件结构类型, 焊接性能要求来确定。首先要确定焊接方法, 如手弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊等等, 焊接方法的种类非常多, 只能根据具体情况选择。确定焊接方法后, 再制定焊接工艺参数。焊接工艺参数的种类各不相同, 如手弧焊主要包括:焊条型号 (或牌号) 、焊条直径、焊接电源种类、极性接法、电流、电压、焊接层数、道数、检验方法等等。

焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程, 焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩, 冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。预热有利于降低热影响区的硬度, 防止产生冷裂纹, 这是耐热合金钢焊接的主要工艺措施。预热还能改善接头塑性, 减小焊后残余应力。后热有利于淬硬性倾向较大的材料, 在焊后增加塑性、韧性, 进一步减缓冷却速度, 消除接头内的扩散氢。对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下 (动载荷或冲击载荷) 工作的焊件, 焊后要立即进行消除应力热处理, 否则应立即进行后热处理。

不锈钢、有色金属、高合金钢焊接时还必须要有对焊接区域的惰性气体保护措施。

1.5 焊接操作人员的准备

合格的焊接操作人员要具有丰富的专业知识, 必须持国家考试合格证书。在现场焊接施工前, 还有必要根据实际工作内容, 进行验证性焊接操作考试, 考试合格后任用。要求焊工严格按工艺文件施工, 遵守职业操守, 诚信工作。

2 化工设备在安装过程中的焊接技术控制

焊接过程对焊接实际质量形成的优劣起到了至关重要的作用, 所以说在施工过程中对焊接技术掌控方面的要求是非常严格的。在进行焊接的过程中, 不能随意打乱焊接的顺序, 否则将会引起较为严重的焊接性事故。为了最大程度上避免事故的发生, 在选择焊接顺序时, 应尽量将焊缝处于比较自由的收缩状态, 原则是先焊接收缩率大的焊缝, 后焊接收缩率小的焊缝, 以保证焊缝在焊接时有较大的收缩自由, 产生较小的残余应力, 防止裂纹的产生。

要对焊接电源方式 (交流或是直流) 和极性连接 (直流正接或是直流反接) 实施检查、对电弧电压的实际范围实施检查。在焊接的过程中需要对焊接速度实施有效的掌控, 不能太快也不能太慢, 对焊接电流的实际范围进行检查、对预热温度和层间温度实际范围进行检查等等, 超出评定合格的焊接工艺参数范围, 都将会对焊接的整体性质量产生严重的影响。焊接规范参数与焊接线能量的大小对低合金高强度钢、低温钢和不锈钢的影响很大。过高的线能量会显著降低接头的韧性和强度, 必须保证合理的热输入量。

焊接过程中检查。焊工首先自检, 然后交质检员检查。不合格工序不准下转。在焊接工作完成之后, 就要对完工之后的焊缝是否达到了相应的标准进行检查, 包括外观检查和焊缝内部无损探伤检查。通过外观检查, 保证焊缝的实际尺寸需要符合相应的标准要求。通过无损探伤检查保证焊缝内部质量符合相应的标准要求。对于超标的缺陷按照工艺文件要求实施返修。

如对于焊接气孔的预防问题, 是石油化工行业输油气管道焊接施工当中经常遇到的主要技术问题之一, 出现这种问题的主要原因, 主要是因为在材料选择方面、焊接的方式上、焊接的环境等方面。要是输油气管道中母材的实际含碳量非常高, 那样就会使得焊接的气孔大量出现。针对这种状况, 除了要严格控制施工现场环境, 减少露天施工, 焊接区域洁净度和大风的影响之外, 应当将焊丝进行彻底的脱脂工作, 最大程度上降低焊接气孔数量的发生, 以此来保证焊接工作的质量。焊接质量受到焊接具体形式的影响也非常的大。所采用焊接方式不同, 所生成的焊接气孔的数量上也有着非常明显的差异。

采用平焊的焊接形式中, 在焊接的过程中所生成的气体较为容易的出现向上溢出的状况, 所以在焊接的处所残留下的气体相对也就比较少, 焊接的气孔的实际数量也会相对较低。要是采取横焊的方式, 气体在遭受到了上面母材的阻碍, 那样就无法有效的排出, 使得所生成的气体残留在了焊缝的正上方, 形成一个个圆球形气孔。要是采用立焊的方式, 在进行焊接工作时所产生的气体就会受到向上的金属焊接的阻碍, 从而无法有效的排出, 所生成的气体大部分都集中在正下方。在进行仰焊的过程中, 气体是无法完全排出, 最容易出现大量的焊接形成的气孔。所以说, 在进行输油管道的焊接过程中, 需要采用平焊的形式。这样可以有效的减少气孔的生成, 提升整体的焊接质量。

3 结语

通过对化工设备安装中焊接技术的质量控制措施的分析和探讨, 从中可以了解到通过加强焊接材料、焊接设备、焊接工艺、焊接过程等方面的质量管控, 对化工设备的焊接质量进行了有效的控制, 在化工设备的安装工作中起到了保障性作用, 对我国化工事业的快速发展也起到了促进性作用。

摘要：焊接工作在当前的化工设备安装的过程中起到了非常重要的作用, 焊接技术的好坏将直接影响到化工设备的实际运行状况和化工设备的使用寿命周期。所以说, 在化工设备安装过程中需要对焊接工程实施严格的管理, 对每一个环节实施完善, 确保焊接质量可以达到一定的标准。本文就针对化工设备当中的焊接技术实施过程中的关键工序和控制点进行了探讨, 希望为化工企业的运营和生产提供借鉴性的作用。

关键词：化工设备安装,焊接工程,技术掌控,质量控制