讨论压力容器制造过程中焊接的质量控制策略

摘 要：压力容器属于特种设备范畴，这种设备往往存在较大的危害性。压力容器一旦产生重大事故将会为国家和人民带来极大的损失。本文主要阐述了压力容器制造过程中，对焊接质量的监控措施，对提高压力容器焊接质量提出了一些建议。

关键词：压力容器；焊接；质量；监控

为了保证我国压力容器设备的运行安全，防止重大事故的发生，我国出台并且实行了一系列的对压力容器的检查制度和监督措施。各项压力容器的生产必须得到国家的严格审批，并且严格按照国家所要求的检查机制，对容器的安全进行监督和检查。压力容器的制造过程有设计、材料选取、焊接、热处理、工艺等步骤，其中最为重要的是压力容器的焊接质量控制。

1 压力容器制造过程中焊接存在的不足

（1）焊接过程中经常出现的几何缺陷有错边和角变形错边。错边主要是在组装的时候产生的两个焊件在厚度方向上的错位，会使应力集中，给压力容器的焊接带来不安全因素。（2）焊接过程中经常出现的表面缺陷是咬边。咬边是在焊接时的焊趾原因在母材部分形成的凹陷或沟槽。焊接的电流太大、焊接的速度太快或者焊机的轨道不平整、焊接的运条速度太快、电弧拉得太长或者角度不对都会造成咬边，影响焊接技术。（3）焊接过程中熔池里出现在凝固时不能出来的气泡即空穴而形成的气孔。坡口的边缘不干净；焊条或者焊剂因违规操作使用而导致焊芯的锈蚀和药皮变质的脱落；在焊接过程中，电弧太长，焊接速度太快，从而使焊条在运动的过程中在坡口的边缘停留时间不足或者焊接的电压太高都会产生气孔，进而降低焊缝的焊接强度和破坏焊缝的气密性。（4）焊接过程中留下的夹渣直接影响压力容器的焊接技术和气密性。（5）在焊接过程中，接头的根部没有完全溶透或者焊件和焊缝金属层之间存在局部未溶合的现象出现了未焊透、未熔合。

2 压力容器制造过程中焊接的质量控制系统

2.1 对焊工的控制与管理

首先，焊接工人必须通过由我国国家质量技术监督局开设的考试，取得《特种设备作业人员证》之后才能在一定的时间内担任项目工程中的焊接工作。焊接是压力容器制造的关键，焊接工人的技术水平和思想觉悟直接影响着压力容器焊接质量的好坏。所以，焊接工人必须持有国家承认的证书才能够上岗作业。在焊接的过程中，还需要焊接检验员和焊接工程师进行严格的监督与检验。此外，压力容器制造企业还要对企业内部的焊接人员进行焊接培训、档案管理等工作。另外，还要加强对焊接工人资历的考核工作，并且采取合理的奖惩措施。

2.2 对焊接设备的管理

焊接设备的好坏与压力容器焊接质量息息相关，若焊接设备出现了损坏，就会影响压力容器的正常焊接。焊接设备的各项指数，如仪器的电压、电流的变动直接影响到压力容器的焊接质量。所以，焊接设备应建立设备台帐和卡片，焊接设备及其辅助装置应保持完好，定人操作、维护和保养，并应装有完好的，在检定有效期内的电流表、电压表。

2.3 对焊接材料的管理

焊接材料是压力容器焊接质量的基础，焊接材料质量和材料的正确使用，关系到压力容器的生产成本和其生产周期。所以，在管理焊接材料时应该按照严格的程序进行发放使用或者回收。此外，压力容器的焊接材料必须有材料生产企业的盖章和材料质量检验证明，对于特殊焊接材料压力容器制造单位还应进行必要的复验以确保性能符合要求，例如：低温钢焊接材料的扩散氢检验。对于焊接材料的管理压力容器生产企业必须设立焊接材料库存区，凡入库材料，必须经过严格的质量检测。焊接材料库还要设有专业的温度计、湿度计和烘干设备，对焊接材料的情况做到实时监控，确保材料不产生物理反应或者化学反应，进而影响焊接质量。

2.4 对焊接工艺的测评

焊接工艺的评定应该以钢材焊接性能的试验为主要依据，焊接工艺的测评应严格按照国家规定的标注进行评定。在焊接工艺测评结束后，焊接工艺的测评报告和焊接工艺指导书应该由该项目的工程设计师进行审核，经过工程设计师批准后方可存入技术施工档案。对于焊接工艺的试样应该妥善存放在焊接实验室之内。

2.5 对焊接工艺的管理

在压力容器实施焊接前，焊接工艺员要对压力容器设计图进行深入的研究，根据设计图纸中压力容器的技术条件和结构特点以及结合工厂合格的焊接工艺评定制定合理的焊接作业指导书。对于新材料新焊接方式，还应事先进行焊接工艺测评，待合格后才能将此工艺使用到实际的焊接作业中去。方案的设计一般包括焊接材料的选择、焊接方法、焊接的参数、坡口的形式等等。同时，在压力容器焊接方案的制定时还要考虑企业内部的焊接工人是否有实行焊接工艺的资格。

2.6 对压力容器焊接过程的管理

在对压力容器进行焊接的过程中，焊接工人要做好合理的控制，焊接检验员和工程设计师要时刻监督焊接工艺的进展与执行状况。对压力容器焊接过程的管理是保证焊接质量的重要环节，包括对焊工焊接资格的考察、选择正确的焊接材料、焊接工艺的参数保持在要求范围之内、焊条的烘干温度等等。

3 对焊缝的检验焊缝的检验

包括对焊缝外观的检验和无损探伤的检验。对焊缝外观的检验主要是按照设计图纸和标准规范对实物进行目测检验，检查其在外观上是否符合设计图纸及标准规范要求，例如：焊缝的余高、咬边等的检测。无损探伤主要是检测焊接金属内部是否存在不连续性的缺陷，以及由于焊接操作不当而导致压力容器出现裂纹、气孔等缺陷。在对焊缝进行检验的过程中，首先要检查成品与设计图纸是否吻合，关注设计图纸重点标注的地方是否符合要求。其次，无损检验人员必须选择经验丰富的员工。不同人在同一台仪器上检测得出的结论不同，对压力容器无损检验的判断也不同。经验丰富的检测人员往往能够准确进行无损检验，尤其是对超声波探伤的检验，检测人员能够比较全面的对其进行判断。第三，对探伤仪器和器材的质量管理。探伤仪器的良好运作对探伤结构的测评是尤为重要的，好的探伤仪器能够精确测定出压力容器的缺陷，不好的探伤仪器不仅会对压力容器的测评产生误判，还不利于压力容器的安全使用。

结束语

对压力容器的焊接质量控制是压力容器质量保证的重要环节。焊接工艺是一门极为复杂的工艺，对其质量的控制涉及到许多方面的工作。所以，压力容器制造企业不仅要对焊接质量进行监督，更重要的是培养高素质的焊接人才。不仅要提高焊接人员的工艺素养，还要培养他们的职业道德，使焊接工人在焊接的过程中，严格按照我国制定的国家标准和行业内的标准规范进行作业。

参考文献：

[1]凌海荣.压力容器制造过程质量控制的探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2011（10）.

[2]顾鹏展. 压力容器焊接缺陷的产生和防治措施叽[J].科技信息， 2007（35）.

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