锅炉和压力容器焊接的自动化技术运用

2020-03-03 14:36吴德广
今日自动化 2020年10期
关键词:压力容器锅炉

吴德广

[摘    要]随着我国经济的不断发展,迎来了高科技的时代,锅炉和压力容器的运用范围也变得越来越广泛,因此承压类特种设备制造行业都获得了快速发展。但是锅炉和压力容器作为比较特殊的装置,一定要利用高效的技术进行制造,特别是焊接技术,目前大多数厂家已经利用焊接自动化技术,获得了比较可观的效果。随着需求的改变,锅炉和压力容器制造中的焊接自动化技术也变的更加全面。本文将对锅炉和压力容器焊接的自动化技术的运用展开探讨。

[关键词]锅炉;压力容器;焊接自动化

[中图分类号]TK223;TG409 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2020)10–00–03

Application of Automatic Welding Technology for Boiler and Pressure Vessel

Wu De-guang

[Abstract]With the continuous development of China's economy, ushered in the era of high-tech, the use of boilers and pressure vessels has become more and more extensive, so the special pressure equipment manufacturing industry has achieved rapid development. However, boilers and pressure vessels, as special devices, must be manufactured with high-efficiency technology, especially welding technology. At present, most manufacturers have made use of welding automation technology and achieved considerable results. With the change of demand, welding automation technology in boiler and pressure vessel manufacturing has become more comprehensive. This paper will discuss the application of automation technology of boiler and pressure vessel welding.

[Keywords]boiler; pressure vessel; welding automation

只有做好锅炉和压力容器的焊接工作,才可以保障锅炉和容器的整体质量。我国目前的焊接技术从以前的手工电弧焊接逐步被自动化焊接所取代,自动化的焊接技术还可以有效防止因为工作人员的疏忽造成的质量问题。使锅炉和压力容器的焊接质量和工作效率大幅度提高,而就可以提升锅炉和压力容器的质量。

1 锅炉和压力容器焊接质量把控面临的问题

1.1 焊接材料

在选择焊材料的时候,必须要选择质量比较好的焊接材料,例如焊条以及焊丝等等,并且要对焊接的材料有一个比较严格的控制,工作人员要严格遵守相应的规则对焊接的材料进行挑选,从而展开焊接的工作,制造出合格的锅炉和压力容器。管理人员挑选好焊接的材料以后,还需要对这些材料进行检查,一定要让这些焊接材料在合格的范围之内,才可以对这些材料进行利用[2]。在选择焊接材料储备地方的时候,就必须要选择相对来说比较干燥的地方,要防止焊条潮湿[3]。由于潮湿会导致生锈最后失效,如果焊接材料储存在潮湿的地方,那么利用材料的时候就会直接影响到焊接的质量。

1.2 焊工技术水平

有一些时候因为一些操作人员有限的技术能力,在进行焊接的时候,就会很容易造成锅炉和压力容器质量的不合格。如果想要降低锅炉质量不合格的机率,就需要工作人员持续的提升自己的专业技术,进而就可以进一步提升锅炉和压力容器的质量[4]。

1.3 焊接环境

在锅炉和压力容器焊接的过程当中,环境也对焊接质量产生了一定的影响。周围环境的温度也对焊接的质量造成直接的影响,因此在开展锅炉和压力容器焊接的时候,就要留意周围的环境,例如在焊接的过程当中,做好清理工作,把周围的温度把控好,这样才可以保证焊接的质量。如果周围的环境和焊接的需求不匹配,就有可能造成焊接质量不合格,严重的就有可能造成爆炸以及泄漏的事故[5]。在焊接的过程中利用的焊枪,焊枪的温度是十分高的,如果在焊接的过程当中,操作不规范,就会对工作人员的生命造成威胁以及伤害。因此工作人员工作时,需要留意焊接周围环境的情况。

2 锅炉压力容器焊接技术质量管理的措施

2.1 锅炉压力容器焊接材料的把控

不管哪一种材料都需要对其质量进行把控,创建严苛的把控规范,并且工作人员一定要严格对规范进行遵守[6]。在选择焊接材料的时候就需要进行掌握,必须要保障焊接材料的质量在标准的范围之内。一些特殊材料需要特种焊条或焊丝,就要求焊接工艺制定人员在制定工艺时考虑相关材料的特性。例如焊枪以及焊丝都是在焊接的过程当中十分关键的材料,对于这种材料检测人员就必须要进行严苛的检测。

2.2 锅炉和压力容器焊工的管理

锅炉和压力容器焊接的工作人员需要具备非常高的专业能力,每一位焊接的工作人员都要掌握焊接技术的全部操作流程。有关的部门一定要定时的对焊接的工作人员开展培训,让焊接的工作人员参加一个比较集中的训练学习,同事之间相互进行交流,学习其他人的长处,来弥补焊接方面的不足[7]。要求焊接工作人员在实际的操作当中,持續的锻炼自己的专业技术,完善自己的能力,弥补自己的不足,才可以保证焊接质量。

3 锅炉和压力容器焊接自动化技术的运用

3.1 自动封底的运用

在企业当中展开自动封底,就可以有效的减少工作量。自动封底技术就是运用自动化的专业技术把一部分产品通过自动化焊接的方法将其连接。这种自动的方法,在我国非常多的企业中得到了应用[8]。并且还能够减少工作量,进而提高工作的效率,减少工作人员的工作时间,非常大的降低人工劳动力。

3.2 膜式壁焊机的运用

膜式壁焊机是焊接自动化技术当中的关键的一部分,对锅炉和压力容器的焊接工作发挥着非常大的帮助。在我国对膜式壁焊机的利用越来越广泛,很多种焊接的方法都是利用了膜式壁焊机,膜式壁焊机的利用能够大幅度提升焊接质量。气体保护焊接以及埋弧焊接2种焊接模式的运用,对设备的应用需求较高,在生产的过程当中,需利用高质量的材料。目前我国的膜式壁气体保护焊枪要比膜式壁的埋弧焊枪多。焊枪在焊接技术的运用还是非常多的,这种比较新型的焊枪比传统的焊枪更加具有优势,因为它可以固定在一个地方。膜式壁的焊枪在焊接的过程当中可以进行比较迅速的工作,从而减少焊接的时间。并且膜式壁焊机是具备灵敏性的。目前我国的自动化技术水准相对于发达国家来说是比较低的,有一部分的流水线仍采取人工焊接的方法。因此我国就需要持续的进行探索以及创新,进而提升我国自动化的焊接技术水准。

4 焊接自动化技术在锅炉以及压力容器焊接运用的意义

对于锅炉和压力容器而言,其在能源化工领域是非常重要的设备。另外,因为能源化工领域自己的特别性,使其在生产的环境当中具有着非常大的安全隐患,如果锅炉和压力容器的焊接质量具有问题,就一定会对锅炉和压力容器的使用性能造成影响。所以为了保障锅炉和压力容器能够在能源化工厂生产的阶段获得高质量的利用,就需要锅炉和压力容器制造单位对焊接技术给予高度的重视,除了要竭力提高工作人员的专业水平,还应该要把焊接自动化技术利用到压力容器的真实生产的步骤当中,这样就可以一定程度的保障压力容器的生产品质,防止使用过程当中发生爆炸等事故。随着焊接自动化技术的持续进步,需要掌控自动化技术,机器人自动化焊接技术和等离子焊接技术等,但是在这3个技术方式当中,利用最多的就是等离子焊接技术。在我国锅炉和压力容器焊接自动化技术运用是非常广泛的,依据相关的统计数据就可以知道,我国有一半以上的锅炉和压力容器都是采取自动化的焊接技术,有效促进相关企业的发展。在这么多的焊接技术当中,逆变自动化焊接技术也渐渐的获得了焊接行业的关注,由于逆变焊接电能源运转的电压比较低,在比较差的环境当中,利用这项技术,仍然可以获得非常好的焊接效果。对于锅炉和压力容器的焊接工作人员而言,要依据锅炉和压力容器内部的框架特征,恰当的利用自动化的焊接技术,在提高锅炉和压力容器焊接质量的时候,也可以进一步的减低对能源的消耗。

5 自动化技术的特征

5.1 使用范围广泛

根据数据统计能够看出,我们国家有一半以上的压力容器和锅炉应用的都是自动化的焊接技术,能够促进相关企业的快速发展,在多种技术当中,自动化的技术是被应用最普遍的,尤其逆变自动化技术,因为逆变电压较低,电气的性能强,即便在很差的环境下使用这项技术还是能够得到好的效果。

5.2 较高的精确度

在使用自动化焊接技术时,必须要用一些软件技术,让软件和硬件平台能够很好的结合到一起,确保自动化焊接技术的每项功能都能发挥出来。要想提升自动化的焊接质量,就要让焊接的工作人员运用跟踪焊接,跟踪焊接分为接触和非接触两种方式,运用科学的跟踪直到焊接结束,才能将焊接的精确度有效提升,将压力容器的寿命延长。

5.3 焊接时自动化的定位

近几年,数控机床的技术加速发展,相关自动化技术不断开发,焊接技术也逐渐提升。接管焊接分为2种:第一,接管与筒体的自动焊接。以前的阶段马鞍形的焊接设备轨迹是机械形式,设备的使用厚度与缝隙都有很大的问题,随着焊接技术在逐渐发展,接管的焊接设备逐渐出现,在信息技术的背景下形成了马鞍形轨迹,能够将多层信息输入进行连接。第二,接管与封头焊接。这样的焊接基本分为2种,向心型与非向心的形式,在进行焊接时要进行自动化的定位,并且要对缝隙的变化进行全方位的记录,避免失误。

5.4 高效完成引导电弧

这样的焊接技术能替代传统的焊接技术,弥补以前技术工作效率不高且工作时间过长以及缺少稳定性的情况。在社会科技不断发展的背景下,激光复合的焊接技术应用越来越广泛,能够使电弧熔池产生蒸汽小孔,并且形成离子体,有效地完成引导电弧。

6 自动化以及锅炉和压力容器制造

焊接自动化重点是指运用计算机技术先设置好的焊接参数,来完成焊接工序的自动化。目的是要确保焊接的质量,并减少劳动的强度,将劳动的条件进行改善。目前的焊接的自动化技术大多数是运用开环控制系统,让一些自动焊机的焊接工作自动进行,然而一部分先进并且复杂的自动化系统大多数是运用的闭环控制,运用一些自动化的装置和生产线

以及配套的工序,比如零件成型、组件装配等都能自动进行。一些经常见到的自动化系统一般都是电弧焊、电阻点焊以及卫星电脑控制系统,这些运用都非常广泛,能够有效的将锅炉和压力容器安全性进行提升。

7 结束语

总而言之,锅炉和压力容器的市场需要渐渐增加,焊接自动化变成了锅炉和压力容器生产当中的必然需求,现在的自动化技术已被大量用到了锅炉和压力容器当中,企业要加强对这方面的探究以及科研的投入,对现在的自动化设备进行升级并改进,进而将运行的稳定性进行提升,从而使锅炉和压力容器的生产效率和质量获得有效提高。

参考文献

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[2] 宫俊峰.超临界锅炉用TP347HFG钢的材质特性及焊接工艺分析[J].焊接技术,2020,49(7):44-47.

[3] 蔣军,房务农.我国压力容器用高端焊接材料国产化现状及发展趋势[J].金属加工(热加工),2020(6):19-24.

[4] 钱志晓.锅炉安装中常见焊接问题及其缺陷控制措施及其核心要点[J].化学工程与装备,2020(4):212-213.

[5] 房务农,蒋军.压力容器用国产化高端钢材和焊材焊接性研究概况[J].电焊机,2020,50(9):134-146.

[6] 李鹏.探究超超临界锅炉过热器连通管焊接接头开裂原因分析与处理[J].科技创新导报,2020,17(1):93-94.

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[9] 柏晶晶.锅炉压力容器制造中焊接自动化技术的应用浅议[J].化工管理,2015(9).49.

[10] 李洪新,王丹,田丽凤.锅炉中压力容器焊接和自动化技术的应用探讨[J].商情,2017(10):184.

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