刘运达（中国化学工程第十三建设有限公司，河北 沧州 045400）

基于化工压力容器焊接质量缺陷及控制措施研究

刘运达（中国化学工程第十三建设有限公司，河北 沧州 045400）

在石油化工领域中，压力容器多是工作在高压或高温环境下，因此对抗腐蚀和抗疲劳性能的要求更为严格，压力容器的实际工作效果和抗腐蚀性能与其焊接质量有着直接联系。本文从影响其焊接质量常见问题的角度出发，详细分析了化工压力容器焊接质量缺陷及控制措施。

压力容器；焊接质量；缺陷；控制措施

1 压力容器常见焊接质量缺陷及其原因分析

在实际焊接压力容器的过程中，常会因焊接质量的关系，造成压力容器出现质量问题，按照出现焊接缺陷的部位可分为：①容器内部的质量问题；②容器外部的质量问题。

1.1 压力容器外部焊接质量问题及其原因分析

压力容器易出现的外部焊接质量问题主要有以下几个原因造成：①咬边问题。造成咬边现象发生的原因是多方面的，例如，焊接设备在工作时没有限制电流的大小，或者没有选择合理的焊接工艺等；②焊接表面存在凹坑、焊瘤和飞溅等；③错边问题。一旦发生错边问题将会大大降低压力容器的安全性能，因为错边会增加容器所受到的局部应力载荷，甚至会造成容器出现形变，所以会为容器的安全运行埋下隐患。产生该问题的原因主要是没有根据压力容器的特点选择合适的焊接工艺。④焊缝宽窄度不合格。当在实际焊接操作时，操作人员忽略了焊接设备的电流大小，造成焊缝宽窄度没有达到设计要求。如果焊缝长度不符合设计要求，也会造成焊接不规整等焊接尺寸不合格问题的发生。

1.2 压力容器内部焊接质量问题及其原因分析

由于焊接而造成压力容器出现内部质量问题的原因由以下几点：①焊缝在存有气孔。熔池中的气泡没有在焊接过程中及时逸出，从而形成气孔；或者被焊接表面存有杂质，例如，油污、粉尘等杂质；焊接没有选择在干爽的环境下进行；操作人员焊接水平不高均有可能产生气孔；②夹渣问题。所谓夹渣就是在焊缝在出现熔渣的现象，常发生在坡口边缘等一些不平滑的部位，产生夹渣的原因主要是没有遵从焊接规范选择合适的焊接电流，或者用于焊接的轨道不平整以及焊接操作速度过快等原因导致的；③焊缝未融合和未焊透。其主要表现为两个被焊接工件的焊接接头没有熔融为一整体，在两工件间会存有空隙，对压力容器的密封和安全性均有直接影响；④焊缝中出现裂纹。该问题也是压力容器焊接中常出现的质量问题，可直接导致压力容器安全性能下降。当高温作用于材料表面上时，会破坏金属原子层之间的作用力，从而使容器焊缝处出现裂纹。裂纹是压力容器中危险程度最高的质量缺陷，容器所用金属材料中含有低熔点的金属晶体杂质，材料难以对外界的焊接力做出及时的反应是产生裂纹的主要原因。

2 压力容器焊接质量的控制措施

2.1 焊接前的材料选择工作

焊接材料质量的好坏是决定焊接质量的关键因素。质量优异的焊接材料是焊接工艺和焊接技术的基础。因此，在焊接压力容器前，应务必做好焊接材料的采购工作。首先应检查焊材是否有合格证，是否符合国家相关标准的规定；其次焊材的选择应满足压力容器的设计要求，并且符合压力容器力学性能。材质证明文件齐全而且符合国家标准的焊材应优先选择，相关相关人员应核对焊材的入库信息，确保用于焊接压力容器焊材的安全性和可靠性。

2.2 焊接时的焊接工艺和操作规范

对焊接质量起着关键作用的还有合理的操作规范和焊接工艺。选择合适的焊材型号、制定合理的焊接顺序、容器板材质和厚度的确定、采用何种焊接方式等均属于焊接工艺的工作内容。因此做好工艺计算是压力容器设计的首要步骤，根据标准计算出容器板厚度。而后则根据容器板材质和购买单位的要求选择焊接方式，例如，自动焊或手工焊。最后工艺部门应根据标准或图纸要求，规定出焊缝的形式和坡度等关键参数，并根据制造厂实际经验制定合理的焊接程序，将焊接造成的容器形变控制在最小范围。

2.3 焊接后的质量检测

焊接完成后的检查工作也是必不可少的。焊接质量的好坏与环境因素、人为因素等均有直接联系。因此做好压力容器后的检查工作是保证压力容器安全可靠工作的必要条件。容器焊接后的检查工作主要有水压试验、无损检测和外观检查。其中，水压试验是衡量压力容器出现错边问题后，是否需要重新设计制造该容器的重要指标参数。如要检查焊缝内部是否出现瑕疵，可以采用无损检测来进行。容器如有外观缺陷，可用目视检查方法快速的检查出缺陷位置，比如用米尺检查焊缝长宽高等尺寸是否符合图纸要求，焊缝外部是否有裂纹，一经发现及时对焊缝进行修补。对焊缝内部缺陷的检查，通常采用局部或全部超声、射线和渗透等无损检测方法，一旦发现焊缝内部有缺陷问题，应采用补焊的方法进行修补，而且通常补焊次数不超过两次，超过两次补焊操作则需要购买方签字同意后方可进行。由此可见，可通过不同的检测方法，全方面的对焊缝的内外部质量进行检测，确保压力容器在今后使用过程中的不发生安全事故。

3 结语

压力容器的使用寿命和安全性与焊接质量有密切关系，也是化工单位安全运行的关键，，焊接的质量控制对化工压力容器从焊接方案设计到焊接出厂产品运用的各个环节都产生了重要影响。压力容器从设计阶段到出厂，所有相关人员必须遵从国家关于化工压力容器的设计、焊接、制造和检验等标准和规范的规定，做好焊接操作过程中的管理监督工作，避免在焊接过程中出现质量问题。

[1]雷亮东.探讨压力容器焊接与质量控制[J].中国石油和化工标准与质量，2014（10）.

[2]陈超.浅谈如何加强压力容器的焊接质量控制[J].化学工程与装备，2014（9）.