机械压力容器制造中焊接质量的控制

摘 要：随着工业化发展速度的不断提升，工业生产制造及应用规模也在持续扩大，压力容器的需求量也在逐步增加。压力容器是一种特殊材质的工具，具备极强的耐腐蚀性和抗压能力。焊接是压力容器制造过程中非常关键的一个流程，如果压力容器焊接过程中质量管理不到位，很有可能会影响到后续的使用功能，从而影响到企业生产环节的顺利推进，造成经济损失。因此，加大对压力容器焊接质量的管控力度有十分重要的意义。

关键词：压力容器制造;焊接;质量控制

中图分类号：TG457.5                              文献标识码：A                                    文章编号：2096-6903（2022）07-0053-03

0 引言

压力容器制造需要从生产环节、原材料、热处理、机械加工、物理化学以及无损检测等多个角度进行全面的管控，确保其生产质量能够符合国家相关标准，有效预防危险事故的发生。影响焊接质量的因素主要包含工作人员因素、施工技术因素、过程管理因素、管理制度因素等，对这些因素进行全面的分析，采取有针对性的解决措施，能够进一步提高压力容器焊接质量，满足化工生产环节的使用需求。

1 常用的焊接技术

1.1 埋弧焊

压力容器制造过程中，埋弧焊是目前应用最为广泛的一种形式，其工作原理是利用裸金属熔化以及焊接形成的电弧热针，对容器进行焊接处理，在实际应用中具有十分重要的意义，而且发展速度非常快。利用埋弧焊进行材料焊接具备较强的清洁环保性能，安全性也非常高，通过瞬间产生高温溶解焊点较高的金属，完成焊接以后也不会产生大量的颗粒和气孔。因此，这一方法在压力容器制造过程中，特别是大型、重型以及高硬度的设备的制造过程中应用的非常广泛。

1.2 熔化极惰性气体保护电弧焊

针对压力容器进行焊接时，由于存在较多类型的惰性气体，所以熔化极惰性气体保护电弧焊技术的应用形式也非常多，虽然在形式上存在较大的差异，但是其本质的工作原理非常类似。将实心焊接进行连接以后，送入到焊接区域，熔化后焊丝就会形成金属，起到有效的填充作用，然后再使用焊枪将保护气体送入到焊接区，这样就能够完成金属的填充，起到有效隔绝空气接触的效果，完成焊接作业。由于压力容器其本身对于腐蚀性的要求相对较高，熔化极惰性气体保护电弧焊也能够有效提高容器本身的防腐蚀效果。然而这一方式成本相对较高，在设备制造过程中产生的资金投入量也相对较大，对于施工技术要求相对比较严格，而且在焊接过程中要求具备足够高质量的惰性气体，因此这一技术在特种压力容器制造过程中应用更普遍。

1.3 焊条电弧焊

焊条电弧焊也是一种应用非常普遍的焊接方式，可以将其分为药芯焊丝电弧焊、药皮焊条电弧焊。其中药皮焊条电弧焊是一种手弧焊，优点是操作灵活，不会受到位置影响，因此在仰焊及平焊中都能够应用。其在实际使用过程中选择的设备并不复杂，也不需要支付较高的费用。但在实际应用过程中，其劳动强度相对较高，对于焊工本身也提出了较高的要求，质量管理方面存在一定的难度，不能够完全充分的利用焊接材料，工作环境相对较差。

2压力容器焊接质量的因素

2.1 质量管理因素

压力容器制造过程中焊接的效果对压力容器本身的质量产生极大影响，所以它是压力容器制造中非常关键的一个环节。随着化工行业的进一步发展，焊接材料和技术等方面都取得了极大的进步，但是在压力容器焊接方面仍然具备较大的进步空间。针对压力容器焊接进行质量管理，其中存在的问题主要体现在以下几个方面：

首先，管控力度不够。目前针对压力容器进行焊接时已经融入了很多的新型技术手段和材料，与此同时焊接过程中质量管理细节和重点也出现了一定的改变，但是目前企业现行的管理制度并没有随着工艺技术和材料的改变进行完善和调整，导致质量管理制度对于时即操作不具备可靠的约束性。

其次，质量管控人员自身意志薄弱。一般来说，企业对焊接工作进行管理，通常将重点放在焊接成本和进度方面，对于质量管理的重视程度并不了解，这方面的奖惩制度不够清晰，导致质量管理人员自身的责任意识不够强烈，也没有积极主动地投入到管理工作中，致使管理制度的内容很难落实，实际工作中也会在一定程度上影响焊接质量管理效果[1]。

2.2 施工工艺因素

在焊接之前也需要对焊件表面进行全面的清理，否则就会导致焊接时各种杂质对整个焊接质量产生极大的影响。针对压力容器进行焊接时，如果相关工作人员并没有对焊接设备进行全面的检查，特别是没有检查保护氩气的功能，导致焊接过程中很难形成有效的保护氩气，也会对压力容器最终的焊接效果产生极大影响。

针对压力容器进行焊接时，需要根据压力容器具体的厚度、材料类型以及现场的具体要求，选择合适的焊接技术，如果施工企业没有对这一方面的内容进行全面的考虑，选择的焊接方案和焊接技术不够合理，焊接质量也将会大打折扣。

2.3 工作人员自身因素

压力容器焊接過程中，工作人员自身的专业能力对于焊接效果也会有直接影响。

压力容器焊接要求相关工作人员具备高超的专业水平、强烈的质量管理意识。由于压力容器自身的特殊性，在焊接过程中任何一个环节出现疏漏，都有可能会造成非常严重的质量问题，为后续的使用产生巨大的威胁。因此在压力容器焊接过程中，需要对焊接操作的整个环节加大管控力度，如果没有采取有效的监管措施，工作人员对于压力容器的质量要求了解不够清晰，就会导致焊接工艺衔接不够流畅。

相关工作人员自身专业水平不够高，态度不够严谨也会影响到焊接的最终效果，其最典型的表现是一部分工作人员对于焊接工艺重视程度不够高，导致焊缝杂乱无章、不具备美感和实用性，也会直接影响到焊缝周围的均匀性，降低整个容器的生产质量，为后续的使用留下极大的安全隐患。

2.4 质量检测因素

目前我国现行的压力容器质量检测方式和水平相对比较落后，对于先进的检测手段缺乏足够的了解，导致一些隐藏的质量问题没有被及时发现，也很难对压力容器焊接过程进行有效的预防，最终影响到压力容器制造的总体效果[2]。

3 提升压力容器制造焊接质量控制措施

3.1 焊接质量管理

针对焊接质量进行管理时，还应该对焊接程序资格进行测试，使用焊接测试版，通过具体的操作流程，对于焊接接头等各项性能和指标进行明确。另外在压力容器焊接过程中，选择的焊接材料本身也会对焊接质量产生影响，所以加大对焊接材料的管控，也是保证焊接质量的有效手段。在实际焊接过程中，应结合焊接材料本身的性能以及具体的使用参数，再结合压力容器制造的具体要求，选择合适的焊接工艺，选择不同的焊接技术，也会对焊接效果产生极大的影响。目前，整个行业中对于压力容器材料和性能要求都非常高，国家对于这一类型的设备生产指标也非常的严格。因此，对于焊接时使用的材料，也应该从选型、进料、验收、储存、预处理等多个环节入手，采取有效的质量管理措施。举例来说，焊接材料在存放过程中，应根据不同材料的型号、类别以及参数进行分别存放，做好相应的保管措施，确保不同材料之间以及材料和环境之间不会产生影响。另外，现场的工作人员还应该对不同的材料进行有效的追踪管理，从生产、运输、出库、存放到后续的使用，建立完善的信息追踪机制，为焊接材料的施工和保养提供可靠的信息支持。

3.2 焊接工艺管理

针对压力容器进行焊接时，承压缝的焊接工艺必须通过相关技术标准的认证，确保所有的参数都在合理的范围以内。焊接人员需要结合产品的技术要求、制造条件以及设计文件，对于焊接技术进行科学的选择，结合实际状况，为每一个焊接接头准备完善的焊接文件。在实际焊接过程中，必须严格按照已经通过焊接工艺鉴定的工艺参数进行管理，而且不能够随意更改。如果没有按照焊接程序文件的要求进行操作，即使在后续的检测过程中没有发现焊接质量缺陷，也很难保证焊接接头的总体性能和质量，最终对压力容器产品产生巨大的威胁，致使其在使用过程中出现意外事故。因此，针对压力容器进行焊接时，必须由具备资格证书的焊工严格按照焊接工艺文件的要求对其进行有效的处理，确保焊接接头能够满足制造工艺的要求，从根本上提高焊接质量[3]。

3.3 提升工作人员素质水平

首先，企业应适当提高焊工的准入门槛，并且对应聘的焊工进行相应的考核，确保所有的焊工都能够具备相应的资格证书，通过国家质量技术局安排的考试，具备特种人员作业证书，对于工作人员的各项能力和证书进行全面审核以后才能够上岗。压力容器制造过程中，最为关键的一个环节就是焊接保证焊接的质量，能够有效提高压力容器后续的应用效果，在这其中焊接人员自身的专业能力占据决定性作用。只有严格控制好焊工人员的专业能力，开展有效的质量认证，才能够确保焊接的总体效果。

其次，在压力容器实际焊接过程中，还对焊接人员作出了严格的管理要求，通过采取有效的监管措施，特别是针对检验人员和工程师，一定要严把质量关卡，进一步加大对焊接工作的管理力度，对于相关的工作人员进行定期的培训，做好档案的管理工作。

再次，企业的焊接人员还应该定期对其专业技能进行考核，制定有效的培训措施，从根本上提高相关工作人员的专业能力和综合素质水平，做好各方面的考察工作。

最后，为了能够进一步提高压力容器焊接的总体效果，还应该制定有效的奖惩机制，确保机制的内容能够顺利落实到管理工作中，进一步提高焊接人员的积极性和主动性。

3.4 健全质量检测机制

压力容器制造过程中进行焊接操作，针对焊接技术进行严格的质量检测也是非常关键的。针对压力容器进行检测时，应根据其生产环节提出的具体要求，对其进行全面的有针对性的质量检测，确保压力容器的制造水平能够符合企業生产的具体要求。在目前的技术环境下，对压力容器进行焊接质量检测，一般包括外观检测、无损检测、耐压试验及无损检测四种类型。

3.4.1 外观检测

外观检测就是指由具备丰富工作经验的人员，通过肉眼对压力容器的焊接质量进行直接观察，或者使用放大镜进行观察，对其焊缝外观进行检测。外观检测的主要目的就是查看焊缝是否存在弧坑、气孔、裂纹，并且对焊缝的尺寸进行检查，保证能够符合相关要求的规定。针对高标准焊缝进行外观检测时，对于其排列均匀度和整齐度也有着更高的要求，需要进一步保证焊缝的美观度。

3.4.2 无损检测

无损检测主要就是利用射线或者超声波技术，对焊缝的内部结构进行检测，及时发现焊缝内部存在的质量缺陷。如今应用最为广泛的无损检测技术为射线检测技术，可以对焊缝内部的缺陷进行精准的检测，一旦发现其内部存在质量缺陷，则应该根据缺陷的具体程度选择合适的补救措施，必要的时候还需要进行重新焊接。

以往针对压力容器进行检测时，受到传统检测技术和检测设备的影响，其检测结果和实际之间存在较大的偏差，而这样的检测结果也很难真正判断设备的实际状况。为了能够有效解决这一问题，可以对压力容器进行无损检测，通过红外线综合检测、渗透检测等多种先进的技术手段，获得更加精准的结果。例如使用红外检测时，可以清晰的判断压力容器各个焊接口的质量状况，及时发现潜在的质量隐患。

3.4.3 耐压试验

针对容器进行耐压试验检测时，工作人员可以根据相关的检测要求，对一定压力范围内。压力容器能否正常运行进行检测，这一过程中可以将压力提升到正常压力的1.2倍，一旦发现异常状况，立即进行有效的分析和判断给出有效的改进措施。

3.4.4 常规检测

在整个容器的生产环节，每一个环节都应该进行严格的质量检测，结合压力容器的生产要求完成检验记录，并且结合检验数据以及相应规范进行充分的对比，确保所有的数值都能够满足生产的要求，从根本上提高压力容器制造的总体水平[4]。

4 结语

压力容器制造过程中，焊接施工是其中非常关键的一个环节，对于压力容器的制造质量有着直接影响。为了能够进一步保障压力容器的安全稳定运行，应该根据其制作材料、构造以及不同部件的实际特点，选择合适的焊接技术，制定切实有效的焊接方案。在此基础上针对焊接材料、工作人员、焊接过程以及焊接检验等多个环节，加大管控力度，从根本上提高压力容器制造的总体质量，为后后续生产环节的顺利推进提供可靠保障。

参考文献

[1] 张今越.化工机械压力容器制造中焊接质量的控制分析[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40（19）：49-51.

[2] 任晓红.压力容器制造过程中焊接质量的控制途径[J].石化技术，2020，27（4）：250-251.

[3] 林思甜，肖飞.压力容器制造中焊接实用技术应用分析[J].科技风，2018（32）：158.

[4] 刘开分.浅析压力容器制造中的焊接技术与质量控制[J].城市建设理论研究（电子版），2019（1）：88.

收稿日期：2022-01-24

作者简介：马万有（1966—），男，天津人，本科，工程师，研究方向：设备管理与维护。