化工設(shè)備安裝中焊接質(zhì)量控制探討

崔越棟 陳衛(wèi)新（江蘇啟安建設(shè)集團(tuán)有限公司 215600）徐進(jìn)（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 215600）

在張家港長江國際項(xiàng)目施工5年來，對化工設(shè)備的施工有一點(diǎn)小小的心得：在化工設(shè)備的安裝施工中，焊接工程舉足輕重，它不僅決定著化工設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，還決定著化工設(shè)備的使用壽命?；ぴO(shè)備要接觸大量的易燃易爆的化工產(chǎn)品，有些物質(zhì)還具有腐蝕性、毒性，所以，要格外重視化工設(shè)備安裝時的焊接質(zhì)量，如果質(zhì)量沒有達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，造成的后果將會是十分惡劣的。所以，一定要控制好化工設(shè)備安裝中的焊接質(zhì)量，保證其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，對于進(jìn)行控制的前提、方法、要領(lǐng)，作出以下解釋。

一、焊接材料和方法

1.材料的焊接性分析

材料的焊接性是材料本身在某種特定的焊接工藝條件下，焊接接頭符合質(zhì)量要求的可能性。具體變現(xiàn)為，在現(xiàn)有的焊接方法、焊接工藝下，能夠獲得高質(zhì)量的接頭，且接頭的性能穩(wěn)定，不易出現(xiàn)裂紋、斷裂等不良現(xiàn)象。如果一種材料擁有較好的焊接性，那么一般的焊接工藝，就能達(dá)到質(zhì)量要求，相反，如果焊接性不好的材料，用再精良的工藝也達(dá)不到意想的效果。材料的焊接性有很多影響因素，如膨脹系數(shù)、熱容量、沸點(diǎn)、塑性、導(dǎo)熱系數(shù)、熔點(diǎn)等等。所以在焊接前應(yīng)該對主材作試焊，根據(jù)NB/T 47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評定》和NB/T47015-2011《壓力容器焊接規(guī)程》的要求做焊接工藝評定，焊接工藝評定的能力在另一方面也體現(xiàn)了一個公司的綜合實(shí)力。

2.焊接方法由材料決定

對于碳鋼材料，根據(jù)碳含量的不同，鋼材可分為低碳鋼、中碳鋼，對于這兩種鋼材的焊接技術(shù)也有所不同，低碳鋼常用的焊接方法是手工電弧焊，能夠達(dá)到較好的質(zhì)量要求。對于合金鋼的焊接，先前生活中，應(yīng)用較為廣泛的為含鋁鋼，含鋁鋼淬火變脆，所以，焊接含鋁鋼的時候，要注意焊縫的合金化。焊接過程中，要快熱快冷，將高溫停留的時間縮短到最短，防止發(fā)生碳遷移。

二、化工設(shè)備安裝中焊接前的技術(shù)控制

焊接和其他工程一樣，在施工前，要進(jìn)行一系列的技術(shù)準(zhǔn)備工作，這些準(zhǔn)備工作在化工設(shè)備安裝中十分重要。焊接是化工設(shè)備安裝中質(zhì)量控制的關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，所以，準(zhǔn)備工作不只是簡單的畫圖、制定簡單的步驟，還需要從各個方面做好準(zhǔn)備工作，將這項(xiàng)施工進(jìn)行的有條不紊。準(zhǔn)備工作主要需要進(jìn)行一下一些工作：

1.焊接工件的準(zhǔn)備

在準(zhǔn)備焊接工件時，要根據(jù)實(shí)際情況加以分析，進(jìn)行準(zhǔn)備。對于安裝步驟簡單、設(shè)備簡單的化學(xué)設(shè)備來說，首先要對工作人員進(jìn)行技術(shù)上的探討和交流，為施工人員的施工做好技術(shù)指導(dǎo)，使施工人員在心理上做好準(zhǔn)備。在進(jìn)行各種工件的組裝前，要仔細(xì)檢查，尤其是認(rèn)真核對焊接接口的坡口形式，以防在焊接過程中，出現(xiàn)不匹配的現(xiàn)象。還有，對于一些比較特殊的焊接材料，還要進(jìn)行額外的保護(hù)，因其使用條件較高，需要多加注意，如在化工鍋爐的生產(chǎn)過程中，如果周圍的環(huán)境在0攝氏度以下，焊接前需要進(jìn)行焊前預(yù)熱和焊后緩冷，否則的話，焊接質(zhì)量得不到保證，容易出現(xiàn)裂紋，會直接影響設(shè)備的安裝質(zhì)量。

2.焊接設(shè)備的準(zhǔn)備

在準(zhǔn)備焊接設(shè)備的時候，為了能夠提高焊接技術(shù)的質(zhì)量，應(yīng)該選好焊接電源，和最適宜的焊接輔助設(shè)備，這樣還能夠提高焊接的效率，為設(shè)備的焊接技術(shù)奠定良好地基礎(chǔ)，與此同時，還要考慮成本問題，將成本控制在一定范圍。在化工設(shè)備安裝中，最為常用的焊接設(shè)備是氬弧焊機(jī)、手工電弧焊機(jī)，根據(jù)實(shí)際情況的不同，采用不同的方法，挑選不同的工具，但是，不論是選擇什么樣的方法，都要求焊縫具有較好的沖擊韌性。因此，選擇直流電源，是最為適宜的。現(xiàn)階段，國內(nèi)外較為先進(jìn)的焊接電源，是陡降性硅整流弧焊電源。

3.焊接材料的準(zhǔn)備

焊接需要的焊接材料要充分，如一些基本的焊接材料，包括焊條、焊絲、焊劑、保護(hù)氣體等等。在準(zhǔn)備這些材料時，要對這些材料的規(guī)格、性質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格、詳細(xì)的檢查，采進(jìn)時，需要專業(yè)人士對其一一進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格才能進(jìn)入倉庫。進(jìn)入倉庫后，準(zhǔn)備工作還沒有結(jié)束，倉庫內(nèi)的管理也要謹(jǐn)慎有序的進(jìn)行，保管過程也要科學(xué)，這些材料要避免受潮、以防生銹變質(zhì)，一旦管理不當(dāng)，材料發(fā)生損壞、變質(zhì)等現(xiàn)象，都會影響化工設(shè)備的安裝、以及安裝后的使用質(zhì)量，同時，還造成了資源浪費(fèi)。所以，在焊接施工開始前，一定要對焊接材料進(jìn)行妥善管理，采用相應(yīng)的烘干措施。

4.焊接工藝的準(zhǔn)備

焊接工件的準(zhǔn)備、焊接設(shè)備的準(zhǔn)備、焊接材料的準(zhǔn)備都是為焊接過程的準(zhǔn)備，所以在焊接工藝上要更加謹(jǐn)慎，做足充分的準(zhǔn)備，保證華工設(shè)備安裝中焊接的質(zhì)量控制。焊接工藝的準(zhǔn)備就是要把握好每一個環(huán)節(jié)，首先，要認(rèn)真仔細(xì)的閱讀焊接工藝指導(dǎo)書，工藝指令卡也要認(rèn)真的編制。針對首次參加施工的材料，還要進(jìn)行材料可焊性的試驗(yàn)。為了提高行為的自覺性，在一些材料還未進(jìn)行使用時，進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。針對同類材料以往的使用情況制定參考系數(shù)，試驗(yàn)以此為參考，技術(shù)評定人員進(jìn)行技術(shù)評測。指定的參考參數(shù)主要應(yīng)包括：焊接電流、線能量、坡口形式、焊接電壓、焊接材質(zhì)、保護(hù)氣流量等等。

5.設(shè)計(jì)質(zhì)量控制措施

設(shè)計(jì)好質(zhì)量控制措施，為焊接打好基礎(chǔ)。使化工設(shè)備安裝中的焊接技術(shù)的質(zhì)量受到影響的因素有很多，所以，在準(zhǔn)備階段應(yīng)該考慮到每個因素，將影響量化分析，充分準(zhǔn)備，將負(fù)面影響降到最低。針對不同的情況設(shè)計(jì)質(zhì)量控制措施，保證焊接施工的過程有備無患。保證質(zhì)量控制的措施主要有：

（1）格外重視焊接方法的選擇、焊接材料的選用、施工操作人員的管理等。在選用化工設(shè)備安裝的焊接方法時，要根據(jù)化工設(shè)備的不同，正確做出選擇，同時，考慮到各種可能影響施工的因素，宏觀考慮，制定備用策略以備不時之需。對焊接的鋼材要進(jìn)行反復(fù)的測試和檢驗(yàn)，并且，要加強(qiáng)對焊接材料的管理，防止焊接過程中，出現(xiàn)紕漏、問題，影響焊接質(zhì)量和效率。焊工為焊接施工中最主要的操作者，其操作技術(shù)、專業(yè)素養(yǎng)直接影響到工程質(zhì)量，所以，要對焊工進(jìn)行培訓(xùn)，制定考核制度，加大對其專業(yè)素養(yǎng)、技術(shù)技能的訓(xùn)練力度，以及焊工的安全施工意識也要加強(qiáng)。

（2）坡口部位較為特殊，應(yīng)注意此部位的加工要領(lǐng)，材料加工、器具組裝要按照科學(xué)的方式進(jìn)行，同時，對焊接材料，還要進(jìn)行預(yù)熱，注意預(yù)熱要領(lǐng)，對引弧板，要加強(qiáng)處理力度，對焊縫，也要高度重視，焊縫的處理在焊接中極為關(guān)鍵，如果上述的方方面面不加以注意，會直接影響焊接的質(zhì)量，以及化工設(shè)備的使用質(zhì)量，同時還會降低化工設(shè)備的使用壽命。

三、化工設(shè)備安裝中焊接中的技術(shù)控制

焊接過程會對質(zhì)量的優(yōu)缺點(diǎn)有明顯的體現(xiàn)，因此這一施工過程中技術(shù)控制至關(guān)重要。焊接過程中，不能打亂焊接的順序，否則可能會引發(fā)焊接事故。為了避免事故的發(fā)生，要事先對焊接電源的連接、電弧電壓的范圍進(jìn)行檢查。焊接過程要求對焊接速度有良好的控制，既不能過快也不能過慢，無論是過快還是過慢對設(shè)備的焊接質(zhì)量都會有所影響。在一部分的焊接完成之后，要對焊縫是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行及時的確認(rèn)，焊縫要在尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上保證整齊干凈利落的焊縫外觀。對于焊縫的外觀與是否有表面缺陷進(jìn)行仔細(xì)的檢查，確保焊縫有規(guī)整的表面，以避免壓坑、焊瘤、緩氣孔與裂紋的出現(xiàn)。焊接過程中還應(yīng)對尺寸有精細(xì)的控制。應(yīng)該在余高尺寸與焊接的長度上多加注意。及時對焊縫進(jìn)行內(nèi)部缺陷有無裂紋、是否有未熔合或未焊透現(xiàn)象出現(xiàn)等進(jìn)行檢查，并采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。

焊接氣孔的防治問題是輸油管管道焊接中常常遇到的技術(shù)問題之一，追其出現(xiàn)原因，主要包括了選材、焊接方法、焊接環(huán)境等因素。如果輸油管母材的材質(zhì)中有非常高的含碳量，便會導(dǎo)致焊接氣孔的數(shù)量非常多的結(jié)果。在這種情況之下，焊絲應(yīng)該進(jìn)行寵妃的脫氧，最大限度地減少焊接氣孔的產(chǎn)生，以保證焊接的質(zhì)量。焊接技術(shù)的質(zhì)量受焊接方式的影響也非常大。焊接方式不同，產(chǎn)生的焊接氣孔數(shù)量差距也非常大。

平焊的焊接方式中，焊接時產(chǎn)生的氣體向上逸出非常容易，因此在焊接部位殘留的氣體就非常少，焊接氣孔的數(shù)量也非常低。如果采用橫焊的焊接方式，氣體受到了上方母材的阻擋，無法順利排出，導(dǎo)致產(chǎn)生的氣體殘留在焊縫上方，形成氣孔。若采用立焊的焊接方式，焊接時產(chǎn)生的氣體會受到上方焊接金屬的阻擋而無法順利排出，大部分氣體集中在下方。仰焊的焊接方式中，氣體完全排不出去，導(dǎo)致產(chǎn)生大量焊接氣孔。因此，在輸油管管道焊接時多采用平焊的焊接方式來減少氣孔的產(chǎn)生，提高焊接質(zhì)量。溫度等焊接環(huán)境也會直接影響到輸油管管道的焊接質(zhì)量。在具體焊接操作中，有關(guān)技術(shù)人員要相互合作，發(fā)現(xiàn)環(huán)境不適宜的情況要立即通知焊工暫停工作。建立自動溫度預(yù)警系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地判斷當(dāng)前施工環(huán)境是否為最適溫度，并自動進(jìn)行報警，對于施工的高質(zhì)高效進(jìn)行可以起到很好的促進(jìn)作用。

焊接中的技術(shù)控制要對焊接人員的管理做出加強(qiáng)，保證焊接人員工作時按照焊接工藝指導(dǎo)書與焊接計(jì)劃書中的要求進(jìn)行焊接操作，優(yōu)化焊接的工藝。要派專人進(jìn)行焊接工作的監(jiān)督，以確保焊接過程中焊接工藝的科學(xué)合理。

四、化工設(shè)備安裝中焊接后的技術(shù)控制

化工設(shè)備安裝中的焊接分為幾個環(huán)節(jié)，當(dāng)每一個環(huán)節(jié)完成時，都要進(jìn)行技術(shù)方面的檢測，以及質(zhì)量的考核，檢測與考核的內(nèi)容包括：現(xiàn)場清理，如焊接飛濺物是否清理干凈；焊接情況，如端部周邊這些特殊部位的焊接情況，如果焊接存在問題，要及時進(jìn)行返修，保證接下來的焊接工作順利進(jìn)行。

當(dāng)化工設(shè)備安裝焊接工作整體完成時，為了更好的使用化工設(shè)備、延長其壽命，后期管理維護(hù)要認(rèn)真到位，做好每項(xiàng)內(nèi)容的記錄，真實(shí)、嚴(yán)肅對待問題，是記錄具有可靠參考的價值。

五、結(jié)語

焊接質(zhì)量在化工設(shè)備安裝中占有不可小覷的地位，所以，焊接工程的質(zhì)量也直接影響著化工設(shè)備的使用質(zhì)量和壽命。完善焊接工程就要充分的了解焊接工程的每一個環(huán)節(jié)，焊接前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備，焊接時注意焊接方法以及工藝，焊接后注意管理維護(hù)，只有確保每個環(huán)節(jié)都有條不紊，才能保證化工設(shè)備的安裝達(dá)到相應(yīng)要求，才能充分發(fā)揮其功能，延長其使用壽命。對于化工設(shè)備安裝中焊接質(zhì)量的控制的探討還應(yīng)繼續(xù)深入，使焊接工程在化工設(shè)備安裝工程中進(jìn)行的更加順利，更能夠盡其“職責(zé)”。

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