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浅谈如何控制石油化工安装工程中的焊接质量

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【摘 要】焊接质量的优劣直接影响石油化工安装工程的整体质量,同时焊接质量的控制又是一项十分复杂的工作,本文就这一该问题谈几点作者的感受。

【关键词】控制;焊接;化工设备;质量

1 控制焊接质量的重要性分析

石油化工设备投产使用前,其安装是关键的一个步骤,安装工程的质量优劣对石油化工设备的使用性能起到直接且较大的影响,可能会减少设备的使用寿命,甚至导致运行过程中发生质量事故。

就目前的化工设备来看,大部分是承压设备,涉及的介质也是多种多样的,有的易燃、易爆,有的具有毒性和腐蚀性等等,这些介质无疑导致了设备的运行条件相当的恶劣。如此一来,控制好安装工程的施工质量显得尤为重要,在整个石油化工安装工程中焊接质量又是中心环节,所以说控制好焊接质量更是重中之重,是保证化工产品质量优良,防止废品放行的重要措施。

2 焊前准备阶段的质量控制

2.1 焊接工件准备

在化工设备中有一些是塔器及球罐等等一类的设备,这些设备在运输条件受到了很大的限制,因此多为现场实施设备组对,这一过程中较简单的设备组对时,通常是在制定了相应的技术措施后再明确地技术交底。不过,如果是比较复杂的设备(如球罐)组对,那么就必须事先进行施工方案的编制,在具体的方案得到相关部门批准后方可付诸施工。

大量工程实践表明,在实施工件组对前,必须对其实施严格的检查,认真核对焊接接头坡口的形式,核实工件几何尺寸的大小,对于局部超差又或者是在运输过程中导致的损伤必须在准备环节中进行相应的修复。在实际的化工安装工程实施中,如果两设备在组对筒节测量直径存在偏差,那么在进行点固之前,必须借助测量外径的手段,将错边量预留下来。如果是塔器类设备在安装时,为保证设备能够正常地运行,必须严格检查组对后的直线度。

2.2 焊接设备准备

大量工程实践表明,设备的准备对于施工效率和产品质量的提升至关重要。具体在控制上要处理好以下几点:

2.2.1 选用测得焊接设备必须严格符合焊接工艺卡要求。

2.2.2 化工设备安装施工中,焊接设备比较常用的是手工电弧焊机和氢弧焊机。

2.2.3 从化工设备选用的材料来看,运行参数呈现出多样化,对焊缝要求通常较高,必须要具有很好的冲击韧性,所以,通常选用直流电源,这样较为容易达到相关的性能要求。在国际上,目前用得比较多的先进焊接电源是陡降性硅整流弧焊电源。

2.2.4 焊接设备需要建立设备档案。对于所选用的焊接设备和辅助装置,其各项参数记录仪表(电压表、电流表和压力表等)必须保证计量准确,且在检定有效期内,操作者要认真填好设备运转记录。

2.3 焊接材料准备

焊接材料的准备是焊接工作的重要一环,包含了焊条、焊剂、焊丝和保护气体等等材料的准备。具体的控制应从以下几个方面着手:

2.3.1 根据相关章程和规定,所有的焊接材料在入库之前都必须按批次实施严格的入库检验。同时要做好保管工作,防止因受潮和生锈导致材料变质。在材料使用前,有必要借助烘干箱烘干。焊条在使用时,将其取出放入保温筒。

2.3.2 焊接材料的选取应结合等强度原则,对要求冲击韧性的焊接接头,最好选用低氢碱性焊条。对于不锈钢或耐热钢等等材料的焊接,所选择的焊接材料应最大可能的保证合金元素相同。

2.3.3 在实际的施工过程中,对于具体焊接材料,在选择上必须以设计图样要求为出发点,如果图样中没有什么规定,此时,可以参考焊接专业资料实施材料的选取。

2.4 焊接工艺选择

在具体的安装工程中,焊接工艺的准备包含以下两个方面:

2.4.1 焊接工艺指导书;

2.4.2 焊接工艺指令卡的编制。

大量的工程实践经验和相关规程要求表明,材料可焊性能试验和焊接工艺评定是编制焊接工艺文件的基础。其中材料可焊性性试验通常针对的是该单位第一次施工的材料;焊接工艺评定要求实施焊接的技术人员和技师结合本单位的具体情况,综合分析本单位的已有经验和试验数据,并以此为基础实施评定,具体需要评定的参数比较多,囊括了焊接电压、电流、线能量、焊材、保护气流量、坡口形式、焊接顺序、层次、清根方法等等,还需要结合分析母材特性,做好预热及焊后热处理工艺的制定工作。根据经验,值得注意的是如果环境温度在0℃以下,此时,多数钢材必须在焊前实施预热环节,同时焊后也要做好保温处理。

3 焊接实施阶段的质量控制

3.1 从影响焊接质量的因素进行控制

好的准备是成功的开始,但也仅仅是焊接质量控制的前提,在焊接的实施阶段,控制好焊接过程也很重要,大量工程实践表明,在焊接实施阶段对焊接质量有影响主要有:人员因素;环境因素;设备材料因素这几个方面。要在焊接的实施过程中控制质量就必须从这个方面入手:

3.1.1 从焊接人员因素加强控制。选派的焊工必须要有相应项目的焊工合格证,工作态度认真负责,能够严格遵循工作程序和工艺参数实施操作。在人员的管理上,必须一人一档,将焊工资格考试情况存入焊工技术档案,除此之外,还应记载焊工逐月的焊接质量情况统计数据和发生的质量事故的次数,强化其施工质量的意识。

此外,应完善整个焊接系统组织结构如下图所示:

3.1.2 从环境因素加强控制。实践表明,石油化工设备的整个安装过程多为露天作业,于是,在焊接实施阶段,应尽可能地避免在大风、大雨和有雪的外界环境下施工,外界环境温度位于0℃以下时,必须采取必要的预热和焊接后保温措施。

3.1.3 从焊接设备材料因素加强控制。实施焊接的整个过程中,必须保证设备完好并控制仪表记录准确,选择的焊材及母材必须符合焊接要求。

3.2 做好焊接质量检验

焊接前,项目焊接工程师要对参加施焊的焊工进行集中进行技术交底,只有当焊工真正理解并掌握了技术要求后方可以实施焊接。对于组对完的焊口,质检员(QC工程师)和焊工必须严格审核确认,并现场标识,确认合格后再实施焊接。焊后的处理必须严格按照技术要求实施,对于焊缝表面的质量焊工要严格检查并现场标识。对于焊接工艺参数的记录和测量应该由焊接管理员组织实施。焊前的预热温度、施焊中的层间温度由专门人员进行加热及控制。但焊工必须予以确认,质检员(QC工程师)监督检验。焊后的热处理,必须由质检员(QC工程师)进行检查签证。施焊中的清根、清渣、打磨及焊后外观质量按有关工艺规程检查。经外观检验合格,质检员(QC工程师)对抽查透视焊口实施清点。焊接管理员向第三方检验单位进行委托。焊接管理员负责收集整理探伤结果,并将检验结果及时反馈给项目焊接工程师、QC工程师(质检员)、焊工或焊工班组,对于不合格焊缝及时返修,并应按比例增加透视焊工数量。

参考文献:

[1]周 岐. 化工工程中压力管道的焊接质量控制[J].安装,2006,4.

[2]黄文波等. 化工不锈钢设备的焊接特性分析与焊接变形的处理工艺[J].焊接,2004,5

作者简介:

李宝峰,1978年5月17日,男,吉林省吉林市,大学本科,工程师。研究方向:焊接工艺与设备。