氨制冷压力管道焊接接头质量检测研究

凌晓历

摘要：随着工业技术水平的不断发展，早期的氨制冷压力管道的质量和设计由于技术水平的限制，已经无法很好地满足对于氨液输送的要求。随着使用时间的延长，不管是在管道的质量方面还是人为维护方面，都存在着一定的问题，埋下了安全隐患，相关负责人必须对管道的焊接质量问题进行分析，并采取有效的质量检测措施和合理的评估方法，对氨制冷压力管道的质量、密封性、损坏程度、寿命等进行检测和评估，以确保管道的正常使用，规避诸如管道泄漏等安全风险，进一步避免安全事故的发生。

关键词：焊接接头;氨制冷压力管道;角焊

引言：

氨制冷系统由众多部件组成，主要包括吊顶冷风机、螺杆压缩机组、中间冷却器、屏蔽氨泵、高效卧式蒸发器、储氨器以及排液桶、集油器等，主要是用来进行氨液的输送，其输送氨液的原理可以简单地归纳为：首先，由氨泵进行加压，然后对低压排液桶进行连接，连接至蒸发器，由蒸发器进行连接，连接至冷凝器，形成循环的系统。为了确保氨液输送的循环系统的封闭性，其冷压力管道的作用就显得尤其重要。

一、管道焊接质量问题及其检测

氨制冷压力管道内部的环境和条件并不是一成不变的，比如温度、压力等，都是出于变化的状态。需要强调的是，冷压力管道的构成也较为复杂，其组成的构件包括液体管道、油管道、排液管道等许多组成部件。由于氨制冷管道的质量问题大多发生在焊接部位，因此对于管道的性能和质量的检测也集中于对焊接部位的检测。简单地讲，焊接是利用相关的焊接设备，用焊接材料将母材进行连接，因此焊接质量也将大多发生于焊接材料和母材的接触处[1]。材料的微观组织和结构决定其外的宏观的性能，在对氨制冷管道的焊接部位进行检测时，需要对接头处的微观组织进行观察和分析，因此一般来说，在检测的取样过程中，一般应采取以下方式，首先需要对焊接接头处进行切割，露出内在的部位，然后对焊接材料和母相进行观察，因此应该取纵向截面，确保焊接材料和母相都能被检测到。对于微观组织的观察来说，需要先对待观察对象的观察面进行处理，一般是采用腐蚀的方式对待观测面进行腐蚀，使得晶界等显露出来以便于观察，然后使用SEM（扫描电镜）对焊接接头处的组织进行观察，分析和判断其组织构成，进而判断接头处的焊接质量能否满足管道的性能要求。

二、几类主要的氨制冷压力管道焊接接头

总体来看，由于焊缝的尺寸差异、使用的不同的热处理技术、适用对象的差异等，当前主要有以下几类氨制冷压力焊接接头。

第一，该类焊接接头适用于需要承受较大的力，为了确保接头能够在承受较大应力的作用下仍保持较好的焊接性能和质量，进一步确保其使用性能，在较大的应力作用下仍能保持很好的密封性等，因此必须确保其焊透，一般不宜采用单面焊接，而是采取双面焊接。这类焊接接头的应用对象包括圆筒部位，其接头形式主要是纵向接头，连接方式主要是圆筒连接以及各种壳体的对接等需要承力的部位[2]。

第二，对于壳体部位、锥形的封头等一些相对来说比较小的部位，其作用比较关键，必须确保这类部位的焊接和连接质量，可以选择双面焊，或者也可以选择垫层的单面焊。

第三，对于在实际的管道的使用中，某些部件承受的应力较小，这类部位一般可以采取角焊，即将两个部件进行垂直连接，这类部位包括非对接的接头等，但是需要强调的是，如果管道中输送的物质具有毒性等，为了确保焊接质量和焊接部位的密封性，应确保焊透。

第四，补强圈和壳体的焊接等部位，这类部位属于关键的部位，其所处的位置往往是交叉的，这类部位往往会承受较大的应力，经常会由于焊接质量不过关而使得该部位出现裂缝等缺陷，因此在焊接时，必须确保焊透，一般宜采用双面焊[3]。

三、质量检测与研究

（一）错边和裂缝

由于管道的形状等因素，在接头处很容易由于焊接质量等造成错边、裂缝等质量缺陷，一旦出现裂缝等，很容易造成管道泄漏，不仅影响液氨的正常输送，还会埋下安全隐患，因此必须引起重视。对于氨制冷压力管道焊接接头的质量检测来说，影响焊接接头质量的因素众多，包括是否焊透、有无裂纹产生、杂质情况、气孔率等，因此需要强调，质量检测人员应该对焊接接头质量的影响因素进行充分的检验，规避影响焊接接头质量的负面因素，确保焊接接头的质量达标，从而避免在管道输送液氨的过程中发生裂缝、泄漏等事故。具体来说，质量检测人员要对焊接接头进行微观形貌和相组成等检验，可以通过SEM（扫描电镜）来观察焊接接头处的微观形貌、气孔情况等，分析其宏观性能，以及运用能谱检测技术，分析焊接接头处的元素组成、杂质含量等，评估氨制冷压力管道焊接接头的质量是否达标。

（二）未熔合和未焊透

除了管道焊接接头处发生错边和裂缝等，未熔合、未焊透也是常见的管道质量缺陷，对其进行分析，造成未熔合现象出现的原因主要是在焊接时，焊接的温度和热量等不达标，使得边缘没有被完全融合，这样的情况会造成比较严重的后果，对于管道焊接部位的力学性能，比如强度等产生负面的影响，使得管道焊接接头处的强度不够，久而久之也会产生裂缝和渗漏等。对于未熔合和未焊透的情况的避免，工艺人员一定要制定合理的焊接工艺，同时在具体的焊接过程中，操作人员要严格遵守焊接工艺，避免失误，规避杂质、裂纹等缺陷。除此之外，在焊接過程中，有杂质被带入焊缝，影响管道设备的正常的性能，也需要引起重视，当管道在输送液氨过程中，如果有较大的尺寸的杂质进入焊缝，再加上其他的缺陷因素，杂质会使得萌生的裂缝的扩展速度加快，裂纹不断变大，这会对管道设备的正常运输造成严重的后果[4]。同时，腐蚀产物也会对焊缝质量产生负面影响，对于腐蚀产物的规避，需要在焊接工艺开始之前，对坡口进行清洁，清除可能混入的腐蚀产物，保持焊缝的清洁度，确保焊缝的质量，尽可能地降低安全事故发生的概率。另外，对于新的氨制冷压力管道，在正式投入使用之前，质量控制人员应该对于管道焊接接头的质量进行仔细的检验，确保其性能符合要求才能投入使用，并注意定期进行质量安全检验和排查，确保其正常工作。

四、结束语

随着社会的不断发展，人们对制冷设备的需求也来越大，其应用也随之越来越广泛，对于氨制冷压力管道来说，其承担着输送液氨的任务，管道泄漏等质量问题质量时有发生，质量技术人员必须对于管道的质量引起重视，确保管道的焊接接头处的质量，规避裂缝、杂质、未焊透等质量缺陷的发生，进一步确保管道的质量，加强日常的维护和保养，使得氨制冷压力管道的正常使用。

参考文献：

[1]赵修鸣.试论氨制冷压力管道焊接接头质量检测[J].科学与信息化，2018（4）：129-129.

[2]杨伟东.氨制冷压力管道焊接接头质量检测与分析[J].黑龙江科技信息，2016（36）：47-47.

[3]张岳鹏.浅谈氨制冷压力管道安装监督检验的要点[J].内燃机与配件，2017，000（021）：P.79-80.

[4]郑鸿杰.氨制冷系统压力管道安装监督检验的常见问题及分析[J].中外企业家，2018，604（14）：227.

作者简介：姓名：凌晓历   出生：1983.04  性别：男   籍贯：江苏宜兴  学位：工学学士学位;职称：工程师;研究方向：承压类特种设备检验