压力容器焊接缺陷的有效防治方法研究

2017-03-03金锐凉山州特种设备监督检验所四川凉山615000

化工管理 2017年17期

金锐(凉山州特种设备监督检验所，四川凉山 615000)

压力容器焊接缺陷的有效防治方法研究

金锐(凉山州特种设备监督检验所，四川凉山 615000)

近几年，工业现代化建设逐步加强，压力容器在不同领域也得到了高度应用。众所周知，压力容器焊接质量和其自身强度及致密性紧密相连，在实际应用过程也不可避免会出现缺陷问题，而这大大降低了焊接容器的可靠性。为此，本文关于压力容器常见缺陷问题和相应防治方法的探讨具有重大意义。

压力容器；焊接缺陷；防治方法

压力容器在工业生产活动中发挥着决定性作用，它被广泛地应用在石油化工和冶金等不同行业部门中。压力容器存在多种类型，且数量较多。压力容器既要承担罐内介质产生的贮存压力，还会受到源自容器介质的作用，如果在压力容器制造、生产及安装过程中焊接环节出现问题，极有可能出现安全事故。因此，务必要做好焊接缺陷控制，提升压力容器的可靠性，维护生命安全。

1 对压力容器焊接缺陷进行控制的现实意义

压力容器主要指内部盛装液体成分或气体成分，且承担压力的特殊的密闭设备。它主要被应用在石油化工和科研医疗、冶金等关乎国民经济的领域中。其制造过程近乎30%的工作量和焊接工作存在关联，经过实践总结发现，焊接缺陷是引发压力容器事故的主要原因之一。由此可知，焊接质量为压力容器稳定性与强度的基本保证，可让压力容器良好运转，并可稳定其使用寿命，维护生命安全和财产安全。

2 压力容器焊接常见缺陷和防治方法

依照缺陷分布位置可将其焊接缺陷划分成外部与内部缺陷，前者经由肉眼便能够发现，主要有焊缝形状与焊缝尺寸不满足标准，有咬边及表面飞溅等几种类型；而后者包含夹渣、裂纹和未焊透、未熔合等类型。下面本文将重点探讨几种常见缺陷及其防治方法。

2.1 错边与角变形

2.1.1 产生原因

错边指代两个焊接工件于厚度方向存在错位。错边与角变形本是几何缺陷，一般在组装过程出现。错边与角变形大多会导致应力集中，有时还会危及压力容器自身的安全。

2.1.2 防治方法

对于大型压力容器而言，在其组装过程不可避免地会出现错边与角变形问题，如果出现这一问题，一般无法彻底消除。为此，要认真贯彻落实压力容器制造规范，将焊接缺陷调控在正常范围。

2.2 气孔与夹渣

2.2.1 产生原因

产生夹渣的根本原因为焊接边缘存在氧割残渣，坡口制作不规范，焊接电流过小导致木材和填充金属未完全熔融，也可能是因为焊接速度不适宜（过大、过小）导致热输入偏离实际所需引发的。

2.2.2 防治方法

气孔与夹渣本是深埋缺陷，如果严重一定要进行消除处理。若通过压力容器检测发现气孔与夹渣不存在拓展，在实际使用过程也未出现过大的变化，对于危害较小的气孔与夹渣则无需消除（按相关无损检测规范标准判定）。针对这一缺陷，通常应选择经过焊接工艺评定合格的焊接电流与焊接速度。全面清除坡口周边的水分以及油污等。参照标准规范妥善保管、彻底清理与认真烘焙焊接材料。坚决不使用变质焊条，如果发现焊条表皮出现变质和剥落等问题，需有效调控使用范围。在埋弧焊环节，应挑选科学、有效的工艺参数，尤其是薄板自动焊，应将其焊接速度最大限度地减少，规避焊接夹渣问题的出现。正常我们应挑选恰当的坡口尺寸，严格清理坡口周边，且运条摆动合理。在多层焊过程，应认真观察焊接坡口具体的熔化情况，无论哪一层，均应仔细清理前一层的毛刺、飞溅之后再施焊。另外，还应全面清理封底焊渣，规避焊偏问题的出现。

2.3 裂纹

2.3.1 产生原因

裂纹主要指代基于焊接应力和其他致脆因素全面作用而使得金属材料内部的原子结构有所损坏出现的新界面，最终产生缝隙，主要包含冷裂纹与热裂纹。冷裂纹产生的原因有三方面：接头部位存在显著的拘束应力；因焊接热循环的影响，于热影响范围出现淬硬组织；扩散氢大面积聚集在焊接部位，且出现集聚。而热裂纹一般是因焊接熔池内出现低熔点共晶杂质，杂质与母材组织的熔点不同，焊接结束后熔池凝固共过程中两者的物理性能不同导致局部出现应力分布不均从而产生裂纹。

2.3.2 防治方法

裂纹所带来的危害较为显著，因焊接裂缝成因繁琐，形态多样，十分容易拓展，存在较多无法操控的因素，所以，一定要密切留心焊接裂缝处理工作。一般可采取下述防治措施：有效管控工艺参数，有计划性地减缓冷却速度，合理增加焊缝形状系数，建议选取多层多道焊，规避焊缝裂纹的出现，并严格实施工艺规范，挑选科学的工艺程序，借此防范焊接裂缝的出现。

2.4 未焊透与未熔合

2.4.1 产生原因

焊件装配间隙偏小、坡口角度不适宜、焊条直径偏大、钝边偏厚和焊接速度过快等均可能引发这一问题。若焊件坡口存有的表面氧化膜和油污未被全面清理，或焊接过程该处出现熔渣制约了金属内部的融合，焊条运条手法不适宜也会引发未焊透、未熔合问题。

2.4.2 防治方法

未完全焊透一般出现于手工焊及自动焊相互交界的部位，主要是按相关无损检测规范标准确定正常缺陷尺寸，若缺陷尺寸在正常范围则无需进行返修处理。未完全融合一般出现于焊缝金属和坡口交界部位。针对这一缺陷，主要采用补焊处理。为防范这一问题，还应合理挑选坡口尺寸，科学应用焊接电流及焊接速度等，保证油污被完全清理，且运条摆动规范。