崔越棟 陳衛(wèi)新(江蘇啟安建設(shè)集團(tuán)有限公司 215600)徐進(jìn)(江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 215600)
在張家港長(zhǎng)江國(guó)際項(xiàng)目施工5年來,對(duì)化工設(shè)備的施工有一點(diǎn)小小的心得:在化工設(shè)備的安裝施工中,焊接工程舉足輕重,它不僅決定著化工設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),還決定著化工設(shè)備的使用壽命。化工設(shè)備要接觸大量的易燃易爆的化工產(chǎn)品,有些物質(zhì)還具有腐蝕性、毒性,所以,要格外重視化工設(shè)備安裝時(shí)的焊接質(zhì)量,如果質(zhì)量沒有達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),造成的后果將會(huì)是十分惡劣的。所以,一定要控制好化工設(shè)備安裝中的焊接質(zhì)量,保證其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于進(jìn)行控制的前提、方法、要領(lǐng),作出以下解釋。
材料的焊接性是材料本身在某種特定的焊接工藝條件下,焊接接頭符合質(zhì)量要求的可能性。具體變現(xiàn)為,在現(xiàn)有的焊接方法、焊接工藝下,能夠獲得高質(zhì)量的接頭,且接頭的性能穩(wěn)定,不易出現(xiàn)裂紋、斷裂等不良現(xiàn)象。如果一種材料擁有較好的焊接性,那么一般的焊接工藝,就能達(dá)到質(zhì)量要求,相反,如果焊接性不好的材料,用再精良的工藝也達(dá)不到意想的效果。材料的焊接性有很多影響因素,如膨脹系數(shù)、熱容量、沸點(diǎn)、塑性、導(dǎo)熱系數(shù)、熔點(diǎn)等等。所以在焊接前應(yīng)該對(duì)主材作試焊,根據(jù)NB/T 47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》和NB/T47015-2011《壓力容器焊接規(guī)程》的要求做焊接工藝評(píng)定,焊接工藝評(píng)定的能力在另一方面也體現(xiàn)了一個(gè)公司的綜合實(shí)力。
對(duì)于碳鋼材料,根據(jù)碳含量的不同,鋼材可分為低碳鋼、中碳鋼,對(duì)于這兩種鋼材的焊接技術(shù)也有所不同,低碳鋼常用的焊接方法是手工電弧焊,能夠達(dá)到較好的質(zhì)量要求。對(duì)于合金鋼的焊接,先前生活中,應(yīng)用較為廣泛的為含鋁鋼,含鋁鋼淬火變脆,所以,焊接含鋁鋼的時(shí)候,要注意焊縫的合金化。焊接過程中,要快熱快冷,將高溫停留的時(shí)間縮短到最短,防止發(fā)生碳遷移。
焊接和其他工程一樣,在施工前,要進(jìn)行一系列的技術(shù)準(zhǔn)備工作,這些準(zhǔn)備工作在化工設(shè)備安裝中十分重要。焊接是化工設(shè)備安裝中質(zhì)量控制的關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),所以,準(zhǔn)備工作不只是簡(jiǎn)單的畫圖、制定簡(jiǎn)單的步驟,還需要從各個(gè)方面做好準(zhǔn)備工作,將這項(xiàng)施工進(jìn)行的有條不紊。準(zhǔn)備工作主要需要進(jìn)行一下一些工作:
在準(zhǔn)備焊接工件時(shí),要根據(jù)實(shí)際情況加以分析,進(jìn)行準(zhǔn)備。對(duì)于安裝步驟簡(jiǎn)單、設(shè)備簡(jiǎn)單的化學(xué)設(shè)備來說,首先要對(duì)工作人員進(jìn)行技術(shù)上的探討和交流,為施工人員的施工做好技術(shù)指導(dǎo),使施工人員在心理上做好準(zhǔn)備。在進(jìn)行各種工件的組裝前,要仔細(xì)檢查,尤其是認(rèn)真核對(duì)焊接接口的坡口形式,以防在焊接過程中,出現(xiàn)不匹配的現(xiàn)象。還有,對(duì)于一些比較特殊的焊接材料,還要進(jìn)行額外的保護(hù),因其使用條件較高,需要多加注意,如在化工鍋爐的生產(chǎn)過程中,如果周圍的環(huán)境在0攝氏度以下,焊接前需要進(jìn)行焊前預(yù)熱和焊后緩冷,否則的話,焊接質(zhì)量得不到保證,容易出現(xiàn)裂紋,會(huì)直接影響設(shè)備的安裝質(zhì)量。
在準(zhǔn)備焊接設(shè)備的時(shí)候,為了能夠提高焊接技術(shù)的質(zhì)量,應(yīng)該選好焊接電源,和最適宜的焊接輔助設(shè)備,這樣還能夠提高焊接的效率,為設(shè)備的焊接技術(shù)奠定良好地基礎(chǔ),與此同時(shí),還要考慮成本問題,將成本控制在一定范圍。在化工設(shè)備安裝中,最為常用的焊接設(shè)備是氬弧焊機(jī)、手工電弧焊機(jī),根據(jù)實(shí)際情況的不同,采用不同的方法,挑選不同的工具,但是,不論是選擇什么樣的方法,都要求焊縫具有較好的沖擊韌性。因此,選擇直流電源,是最為適宜的。現(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)外較為先進(jìn)的焊接電源,是陡降性硅整流弧焊電源。
焊接需要的焊接材料要充分,如一些基本的焊接材料,包括焊條、焊絲、焊劑、保護(hù)氣體等等。在準(zhǔn)備這些材料時(shí),要對(duì)這些材料的規(guī)格、性質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格、詳細(xì)的檢查,采進(jìn)時(shí),需要專業(yè)人士對(duì)其一一進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)合格才能進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)。進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)后,準(zhǔn)備工作還沒有結(jié)束,倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的管理也要謹(jǐn)慎有序的進(jìn)行,保管過程也要科學(xué),這些材料要避免受潮、以防生銹變質(zhì),一旦管理不當(dāng),材料發(fā)生損壞、變質(zhì)等現(xiàn)象,都會(huì)影響化工設(shè)備的安裝、以及安裝后的使用質(zhì)量,同時(shí),還造成了資源浪費(fèi)。所以,在焊接施工開始前,一定要對(duì)焊接材料進(jìn)行妥善管理,采用相應(yīng)的烘干措施。
焊接工件的準(zhǔn)備、焊接設(shè)備的準(zhǔn)備、焊接材料的準(zhǔn)備都是為焊接過程的準(zhǔn)備,所以在焊接工藝上要更加謹(jǐn)慎,做足充分的準(zhǔn)備,保證華工設(shè)備安裝中焊接的質(zhì)量控制。焊接工藝的準(zhǔn)備就是要把握好每一個(gè)環(huán)節(jié),首先,要認(rèn)真仔細(xì)的閱讀焊接工藝指導(dǎo)書,工藝指令卡也要認(rèn)真的編制。針對(duì)首次參加施工的材料,還要進(jìn)行材料可焊性的試驗(yàn)。為了提高行為的自覺性,在一些材料還未進(jìn)行使用時(shí),進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。針對(duì)同類材料以往的使用情況制定參考系數(shù),試驗(yàn)以此為參考,技術(shù)評(píng)定人員進(jìn)行技術(shù)評(píng)測(cè)。指定的參考參數(shù)主要應(yīng)包括:焊接電流、線能量、坡口形式、焊接電壓、焊接材質(zhì)、保護(hù)氣流量等等。
設(shè)計(jì)好質(zhì)量控制措施,為焊接打好基礎(chǔ)。使化工設(shè)備安裝中的焊接技術(shù)的質(zhì)量受到影響的因素有很多,所以,在準(zhǔn)備階段應(yīng)該考慮到每個(gè)因素,將影響量化分析,充分準(zhǔn)備,將負(fù)面影響降到最低。針對(duì)不同的情況設(shè)計(jì)質(zhì)量控制措施,保證焊接施工的過程有備無患。保證質(zhì)量控制的措施主要有:
(1)格外重視焊接方法的選擇、焊接材料的選用、施工操作人員的管理等。在選用化工設(shè)備安裝的焊接方法時(shí),要根據(jù)化工設(shè)備的不同,正確做出選擇,同時(shí),考慮到各種可能影響施工的因素,宏觀考慮,制定備用策略以備不時(shí)之需。對(duì)焊接的鋼材要進(jìn)行反復(fù)的測(cè)試和檢驗(yàn),并且,要加強(qiáng)對(duì)焊接材料的管理,防止焊接過程中,出現(xiàn)紕漏、問題,影響焊接質(zhì)量和效率。焊工為焊接施工中最主要的操作者,其操作技術(shù)、專業(yè)素養(yǎng)直接影響到工程質(zhì)量,所以,要對(duì)焊工進(jìn)行培訓(xùn),制定考核制度,加大對(duì)其專業(yè)素養(yǎng)、技術(shù)技能的訓(xùn)練力度,以及焊工的安全施工意識(shí)也要加強(qiáng)。
(2)坡口部位較為特殊,應(yīng)注意此部位的加工要領(lǐng),材料加工、器具組裝要按照科學(xué)的方式進(jìn)行,同時(shí),對(duì)焊接材料,還要進(jìn)行預(yù)熱,注意預(yù)熱要領(lǐng),對(duì)引弧板,要加強(qiáng)處理力度,對(duì)焊縫,也要高度重視,焊縫的處理在焊接中極為關(guān)鍵,如果上述的方方面面不加以注意,會(huì)直接影響焊接的質(zhì)量,以及化工設(shè)備的使用質(zhì)量,同時(shí)還會(huì)降低化工設(shè)備的使用壽命。
焊接過程會(huì)對(duì)質(zhì)量的優(yōu)缺點(diǎn)有明顯的體現(xiàn),因此這一施工過程中技術(shù)控制至關(guān)重要。焊接過程中,不能打亂焊接的順序,否則可能會(huì)引發(fā)焊接事故。為了避免事故的發(fā)生,要事先對(duì)焊接電源的連接、電弧電壓的范圍進(jìn)行檢查。焊接過程要求對(duì)焊接速度有良好的控制,既不能過快也不能過慢,無論是過快還是過慢對(duì)設(shè)備的焊接質(zhì)量都會(huì)有所影響。在一部分的焊接完成之后,要對(duì)焊縫是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行及時(shí)的確認(rèn),焊縫要在尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上保證整齊干凈利落的焊縫外觀。對(duì)于焊縫的外觀與是否有表面缺陷進(jìn)行仔細(xì)的檢查,確保焊縫有規(guī)整的表面,以避免壓坑、焊瘤、緩氣孔與裂紋的出現(xiàn)。焊接過程中還應(yīng)對(duì)尺寸有精細(xì)的控制。應(yīng)該在余高尺寸與焊接的長(zhǎng)度上多加注意。及時(shí)對(duì)焊縫進(jìn)行內(nèi)部缺陷有無裂紋、是否有未熔合或未焊透現(xiàn)象出現(xiàn)等進(jìn)行檢查,并采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。
焊接氣孔的防治問題是輸油管管道焊接中常常遇到的技術(shù)問題之一,追其出現(xiàn)原因,主要包括了選材、焊接方法、焊接環(huán)境等因素。如果輸油管母材的材質(zhì)中有非常高的含碳量,便會(huì)導(dǎo)致焊接氣孔的數(shù)量非常多的結(jié)果。在這種情況之下,焊絲應(yīng)該進(jìn)行寵妃的脫氧,最大限度地減少焊接氣孔的產(chǎn)生,以保證焊接的質(zhì)量。焊接技術(shù)的質(zhì)量受焊接方式的影響也非常大。焊接方式不同,產(chǎn)生的焊接氣孔數(shù)量差距也非常大。
平焊的焊接方式中,焊接時(shí)產(chǎn)生的氣體向上逸出非常容易,因此在焊接部位殘留的氣體就非常少,焊接氣孔的數(shù)量也非常低。如果采用橫焊的焊接方式,氣體受到了上方母材的阻擋,無法順利排出,導(dǎo)致產(chǎn)生的氣體殘留在焊縫上方,形成氣孔。若采用立焊的焊接方式,焊接時(shí)產(chǎn)生的氣體會(huì)受到上方焊接金屬的阻擋而無法順利排出,大部分氣體集中在下方。仰焊的焊接方式中,氣體完全排不出去,導(dǎo)致產(chǎn)生大量焊接氣孔。因此,在輸油管管道焊接時(shí)多采用平焊的焊接方式來減少氣孔的產(chǎn)生,提高焊接質(zhì)量。溫度等焊接環(huán)境也會(huì)直接影響到輸油管管道的焊接質(zhì)量。在具體焊接操作中,有關(guān)技術(shù)人員要相互合作,發(fā)現(xiàn)環(huán)境不適宜的情況要立即通知焊工暫停工作。建立自動(dòng)溫度預(yù)警系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地判斷當(dāng)前施工環(huán)境是否為最適溫度,并自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警,對(duì)于施工的高質(zhì)高效進(jìn)行可以起到很好的促進(jìn)作用。
焊接中的技術(shù)控制要對(duì)焊接人員的管理做出加強(qiáng),保證焊接人員工作時(shí)按照焊接工藝指導(dǎo)書與焊接計(jì)劃書中的要求進(jìn)行焊接操作,優(yōu)化焊接的工藝。要派專人進(jìn)行焊接工作的監(jiān)督,以確保焊接過程中焊接工藝的科學(xué)合理。
化工設(shè)備安裝中的焊接分為幾個(gè)環(huán)節(jié),當(dāng)每一個(gè)環(huán)節(jié)完成時(shí),都要進(jìn)行技術(shù)方面的檢測(cè),以及質(zhì)量的考核,檢測(cè)與考核的內(nèi)容包括:現(xiàn)場(chǎng)清理,如焊接飛濺物是否清理干凈;焊接情況,如端部周邊這些特殊部位的焊接情況,如果焊接存在問題,要及時(shí)進(jìn)行返修,保證接下來的焊接工作順利進(jìn)行。
當(dāng)化工設(shè)備安裝焊接工作整體完成時(shí),為了更好的使用化工設(shè)備、延長(zhǎng)其壽命,后期管理維護(hù)要認(rèn)真到位,做好每項(xiàng)內(nèi)容的記錄,真實(shí)、嚴(yán)肅對(duì)待問題,是記錄具有可靠參考的價(jià)值。
焊接質(zhì)量在化工設(shè)備安裝中占有不可小覷的地位,所以,焊接工程的質(zhì)量也直接影響著化工設(shè)備的使用質(zhì)量和壽命。完善焊接工程就要充分的了解焊接工程的每一個(gè)環(huán)節(jié),焊接前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備,焊接時(shí)注意焊接方法以及工藝,焊接后注意管理維護(hù),只有確保每個(gè)環(huán)節(jié)都有條不紊,才能保證化工設(shè)備的安裝達(dá)到相應(yīng)要求,才能充分發(fā)揮其功能,延長(zhǎng)其使用壽命。對(duì)于化工設(shè)備安裝中焊接質(zhì)量的控制的探討還應(yīng)繼續(xù)深入,使焊接工程在化工設(shè)備安裝工程中進(jìn)行的更加順利,更能夠盡其“職責(zé)”。
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