1、压力容器焊接质量的管理【摘要】: 压力容器是一种特殊设备，其制造过程中的焊接质量管理尤为关键。本文对人员资格能力、机器设备完好程度、焊接材料、焊接工艺几个焊接管理要素进行了详细分析, 总结阐述了焊接质量管理控制的相关经验。以供同行参考。 【关键词】: 压力容器; 焊接; 质量管理 中图分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号： 前言 焊接质量在压力容器的制造质量中起决定性作用。焊接质量的优劣除了与焊接工艺的先进与否有关外, 还取决于工厂的焊接质量管理工作,因此, 只追求先进的工艺, 忽略了质量管理工作时, 将得不到高的质量。文中对焊接质量管理环节进行分析, 以期对焊接管理提供借鉴。 1、焊工
2、资格评定管理 焊工考试的目的是评定焊工焊出优质焊缝的能力, 并对焊工资格进行评定审查。焊缝质量与焊工的操作技能和所具备的专业知识密切相关,焊工培训和焊工评定是质量管理体系中的重要环节, 应定期检查焊工焊接质量和其资格评定情况,并根据具体情况采取培训和资格评定。培训和资格评定包括基本知识和焊接技能操作两部分。基本知识考试包括焊接安全知识和规定、压力容器基本知识、焊接材料、焊接设备、焊接方法和工艺的基本知识、焊接缺陷和变形的防止及消除措施等。焊接操作技能考试包括焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面, 通过检验焊工考试试件进行评定。对于考试合格的焊工应由焊工考委会报所在地( 市) 级安全监察
3、机构, 经审核后签发焊工合格证。在合格项目有效期满前 3 个月, 应按程序进行审请办理。若中断压力容器焊接工作 6 个月以上而再从事压力容器焊接, 需要重新考试。当焊工能熟练掌握理论基本知识和操作技能并经考试合格后, 才能按合格证允许的范围上岗施焊。对于 III 类容器或特殊的设备 , 有必要增加现场焊工考试 , 以考核焊工现场焊接技能。 为了确保压力容器的焊接质量, 应当严格审查焊工的焊接方法、焊接位置以及所施焊的厚度范围是否与其焊工合格证上的项目一致, 并在有效期内。还应对持证焊工进行培训, 主要是压力容器质量保证体系、规章制度以及焊接工艺文件方面的基本知识培训。 2、焊接设备使用维护管理
4、 焊接设备主要有焊机、焊条烘干箱、保温桶、加热器、钳形电流表及温度测量仪。为保证焊接质量,应定期对焊接设备进行全面的检查和维护。焊机都应装配电流表、电压表, 焊条烘干箱要有温度表等仪器, 并定期对焊接设备的电流、电压、温度显示进行校验, 确保焊接所使用的工艺参数的正确。另外每次对设备进行全面的检查、维护和校验都要做记录, 并进行保存, 以便备查。 3、焊接材料管理 在焊条周转或储存过程中, 由于保管不善或存放时间过长, 都有可能发生焊条吸潮、锈蚀及药皮脱落等缺陷, 这就会影响焊条的使用性能, 造成飞溅增大、产生气孔、焊接过程中药皮成块脱落甚至焊条报废等。管理不善还可能造成错发、错用, 造成质量
5、事故。 焊接材料的管理目的是确保压力容器的焊接正确、焊缝合格, 应保证在整个生产过程中焊条的领用有条不紊。焊接材料的管理包括焊接材料的采购、验收、保管、烘干、发放和回收。焊接材料合格与否由焊材的订货、验收和复验来保证。焊接材料进厂后, 检验人员应根据材料质量证明书、采购合同、订货技术条件及相关标准进行验收。验收一般有以下 2 种情况:质量证明文件齐全, 符合相关标准要求, 检验人员认定合格, 在材料质量证明文件上盖合格标记, 然后入库。 质量证明文件或项目不全, 对性能指标有怀疑、首次使用的生产厂家的牌号或产品技术要求有特殊规定的, 要对焊材的熔敷金属进行复验。入库后按种类、牌号、批次、规格及
6、入库时间等分类堆放。 焊接材料使用的正确由焊接材料库保管、存放、领用、发放等环节来保证。焊工凭焊接工艺指导卡填写焊接材料领用单, 管理人员根据焊接工艺指导卡审核焊工填写的领用单, 并在焊接材料发放台账上登记记录。记录内容至少要包括产品工号, 焊缝名称, 焊接材料的牌号、规格、生产厂家、炉批号, 发放量及焊工代号。可以对任意产品的任意焊缝进行台账管理, 使焊材的管理明确、可靠。 4、焊接工艺评定 焊接工艺评定是指为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价, 即通过拟定正确的焊接工艺保证焊接接头获得所要求的使用性能。作为焊接的质量管理, 目前没有条件制定以各种使用性能作为焊接工艺
7、评定的判断准则, 因此以焊接接头的力学性能( 拉伸、弯曲、冲击) 作为判断焊接工艺的准则。对于特殊材料, 还需要增加化学成分分析及晶间腐蚀试验等。 如要评定焊接工艺, 首先要拟定焊接工艺指导书( PQR) , 用焊接工艺评定报告(WPS) 来证明 PQR 的正确性。根据评定合格的焊接工艺制定具体的焊接工艺规程来指导具体焊接工作。每个 WPS 都有相应的评定合格的 PQR 与之对应 , 一般应对 PQR 及 WPS 编号归档。 WPS 上应按要求填入 PQR 号, 以证明 WPS 是评定合格的。WPS 是焊接质量管理体系的核心, 是指导生产的标准依据, 压力容器制造厂必须确保焊接工艺文件的正确性
8、及可靠性。WPS 必须是由本单位技术熟练的焊接人员使用本单位焊接设备焊接试件, 即焊接工艺评定不允许借用或交换。 压力容器制造厂的焊接工艺文件一般分为通用焊接工艺及专用焊接工艺。通用焊接工艺是将厂内常用的焊接材料、结构、焊接方法和典型零部件的焊接汇总成通用焊接工艺文件。随着生产的发展以及新工艺、新材料、新标准的实施, 需要不断对通用工艺进行必要的补充、更新和重新修订。专用焊接工艺是针对钢材的焊接性能, 结合产品的特点, 对特定产品制定的焊接工艺。若焊接对象是新材料或采用新的焊接方法, 就需对受压元件的焊缝, 与受压元件相焊的焊缝, 熔入永久焊缝内的定位焊缝, 受压元件母材表面堆焊、补焊及以上焊
9、缝的返修焊缝进行焊接工艺评定。 5、焊接环境管理 焊接环境管理除广义上的施焊环境以外, 还包括与焊接有关的焊接作业条件。我国压力容器标准 GB 150-2010钢制压力容器中规定了压力容器的施焊环境, 即出现下列任意情况且无有效防护措施时禁止施焊:雨天及雪天。手工焊时风速超过 8 m/s, 气体保护焊时风速超过 2 m/ s。环境温度在- 5以下。相对湿度 90% 以上。 焊接环境的温度和相对湿度在距压力容器表面 500 1 000 mm 处测量。对于在制造车间焊接的压力容器, 以上条件易于得到保障。而对于现场焊接的容器, 如球罐、塔器等, 就要采取搭设防风( 雨) 棚、生炉子等措施来解决上述
10、问题。对于不锈钢制压力容器, 除了要满足以上焊接环境的要求外, 在制造过程中还应注意不锈钢制压力容器表面钝化膜的保护及铁离子的防护。比如在焊接不锈钢时, 需要在焊缝两侧涂白垩粉等, 以防止飞溅破坏钝化膜。 6、结束语 焊接质量是一件十分复杂和涉及面很广的工作， 以上分析只是概括了其中的几个主要方面。在压力容器的实际生产中， 必须严格执行国家相关标准和行业标准规范。同时还应加强有关人员的培训， 提高素质和责任心， 使质量控制落实到每个人员。只有这样， 才能保证压力容器的焊接质量， 提高压力容器产品的安全性能。 参考文献 1 李亚江, 刘强, 王娟, 等.焊接质量控制与检验 M . 北京: 化学工业出版社, 2006. 2 吴龙平, 明斐卿, 王成, 等.大型储罐焊接材料用量比较J .石油化工设备, 2009, 38( 6) : 7173.
