劉小炳

隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，鍋爐安裝質(zhì)量要求也越來越高，這是因為鍋爐安裝質(zhì)量會直接影響著鍋爐的后期使用和運行。事實上，鍋爐使用性能和壽命都和鍋爐安裝質(zhì)量息息相關(guān)，而焊接工序是鍋爐安裝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于鍋爐主要在高溫、高壓的惡劣環(huán)境下運行，鍋爐安裝中的焊接質(zhì)量，不僅會影響鍋爐外觀，也會影響鍋爐的使用和壽命，是實現(xiàn)安全生產(chǎn)的重要保障。對此，在鍋爐安裝中，要深入分析鍋爐安裝中可能會出現(xiàn)的焊接問題，制定有效的缺陷控制機制，預(yù)防鍋爐焊接問題的發(fā)生，提高鍋爐安裝質(zhì)量，保證鍋爐在生產(chǎn)中的安全穩(wěn)定運行。在這樣的環(huán)境背景下，探究鍋爐安裝中常見焊接問題及其缺陷控制措施具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 鍋爐安裝焊接技術(shù)的整體要求

一般情況下，鍋爐等基礎(chǔ)設(shè)備在火電廠應(yīng)用較為廣泛，隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，火電廠的管理人員結(jié)合先進的計算機處理技術(shù)，通過實地走訪以及數(shù)據(jù)收集、基層調(diào)查等多種方式，將火力發(fā)電的操作流程逐步簡化，并借助適量的鍋爐設(shè)備投入到實際的生產(chǎn)建設(shè)中去，在國家大力倡導(dǎo)“科學(xué)發(fā)展觀”的整體理念后，企業(yè)管理人員應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的管理方式，在與時俱進的基礎(chǔ)上，借助完整的生產(chǎn)方式以及先進的管理設(shè)備提高生產(chǎn)作業(yè)人員的組織效率，最后使得火電廠的鍋爐機組設(shè)備朝著超臨界、超超臨界、特大容量以及高性能指數(shù)等方向發(fā)展，在一系列的鍋爐安裝焊接完善處理后，保證鍋爐設(shè)備的安裝水平有所提升，進而達到國家規(guī)定的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)有關(guān)資料顯示，在鍋爐安裝人員的改進和優(yōu)化之下，經(jīng)過多個安裝焊接技術(shù)人員的廣泛交流，總結(jié)出了相對完善的鍋爐安裝焊接要求，為日后鍋爐設(shè)備的安裝管理工作奠定夯實的基礎(chǔ)。具體焊接安裝要求如下：首先，基層工作人員應(yīng)確保鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)的受熱面結(jié)構(gòu)完整，并達到各個機組零件組合后可以發(fā)揮實際的功能，例如，針對剛剛建立的火電廠來說，應(yīng)按照國家規(guī)定的質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)進行采購前零部件性能檢測，在確保符合質(zhì)量要求后方可大批量集中購買，尤其是對于鍋爐受熱面的內(nèi)部管道以及集箱等內(nèi)部結(jié)構(gòu)，要在合理規(guī)劃的基礎(chǔ)上，按照鍋爐組裝的實際要求進行科學(xué)的組合，在組合完畢后，還要進行后續(xù)的通球檢查處理，安裝管理人員應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆绞綄㈠仩t管口進及時的封閉處理，在確保鍋爐可以順利運轉(zhuǎn)的同時，按照鍋爐安裝的具體要求做好一系列的簽證處理，如果是鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)大多數(shù)是由合金鋼部件組成的，應(yīng)進行全面的質(zhì)量檢測。與此同時，在實際的鍋爐安裝過程中，安裝人員以及設(shè)備采購人員還要精準(zhǔn)的測量每個零部件的長度、寬度、對角線以及其他架構(gòu)的數(shù)據(jù)信息，在嚴(yán)格的測量之下，促使鍋爐內(nèi)部架構(gòu)系統(tǒng)的安裝可以達到上級驗收管理部門的標(biāo)準(zhǔn)，在進行科學(xué)合理的焊接管理下，確保相關(guān)設(shè)備可以平穩(wěn)運行；其次，安裝焊接管理人員還應(yīng)具備足夠的焊接安裝理論知識和實際的工作經(jīng)驗，在結(jié)合鍋爐安裝焊接的實際情況后，做到具體問題具體分析，在對鍋爐受熱面進行基礎(chǔ)的校正安裝改進后，采用先進的校正方式對不足之處進行優(yōu)化，經(jīng)過對汽包的標(biāo)高及縱橫中心線的基本標(biāo)準(zhǔn)進行確認后，使得鍋爐系統(tǒng)內(nèi)部的吊桿的受力效果相對均勻，在統(tǒng)籌規(guī)劃的同時，確保鍋爐內(nèi)部的每個受熱面的標(biāo)高誤差及縱橫中心線誤差在可控制的范圍內(nèi)，從而可以更好的降低風(fēng)險事故發(fā)生的概率；最后保證廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全。此外，應(yīng)使得鍋爐各個組件的焊接口相對內(nèi)部相對平齊，在焊接工作準(zhǔn)備期間，焊接管理人員應(yīng)采用統(tǒng)一的處理方式將焊接零部件的邊緣11mm 左右的部位進行打磨操作，并進行基礎(chǔ)的除油、除銹、除漆以及雜異物污垢的綜合處理，促使焊件的邊緣具有明顯耀眼的金屬光澤，在全面的焊接技術(shù)管理之下，面對實際的焊接問題進行有針對性的改進，在排除各種焊接安裝影響因素的基礎(chǔ)上，有效的防止鍋爐焊接接頭等部位出現(xiàn)未焊透、背面超高以及其他焊接缺陷，在規(guī)范整合焊接人員的處理方式和技術(shù)方法后，進一步提升鍋爐設(shè)備焊接安裝質(zhì)量的整體水平，促進工業(yè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 鍋爐安裝中常見的焊接問題

2.1 鍋爐背面超高

背面超高是鍋爐安裝中一種常見的焊接問題，這是因為背面超高無法用肉眼直觀發(fā)現(xiàn)，需要安裝人員憑借自身的經(jīng)驗，檢查鍋爐鈍邊、間隙、溶孔尺寸、擺寬等參數(shù)進行綜合判斷背面超高情況。在《鍋爐安裝焊接規(guī)范》中，要求Ⅰ級焊縫背面高度要在3mm 以下，以GTAW 打底的情況下，SMAW 為蓋面，選擇GTAW 焊接，否則焊接蓋面的情況下就會由于間隔時間過短而造成背面塌陷問題，形成焊接缺陷。對此，在SMAW 打底時，電弧三分之二是焊縫，剩下的三分之一是溶孔。在實際焊接中，操作人員必須對焊接速度進行控制，防止溶孔超過電弧的三分之一，否則就會由于溶孔擴大而造成背面超高問題。

2.2 焊接氣孔

在鍋爐安裝焊接中，焊接氣孔也是比較常見的焊接問題，產(chǎn)生這一現(xiàn)象主要有兩方面：一是焊接材料選擇不當(dāng)，焊接之前，焊接材料已經(jīng)受潮，操作人員沒有對焊接材料進行烘干處理，直接用于焊接，焊接過程中由于高溫的影響，內(nèi)部水分蒸發(fā)形成焊接氣孔；還有就是焊接材料自身質(zhì)量問題，焊接前，焊接材料由于保存管理不當(dāng)而出現(xiàn)銹蝕、變質(zhì)、表面脫落，沒有按照相關(guān)規(guī)定進行焊絲清理，繼而引發(fā)焊接氣孔問題。二是焊接工藝不當(dāng)，在焊接過程中，操作人員電流控制不到位，電流過大，使得焊條發(fā)熱程度過高，焊條表面保護層失效；也可能對電弧長度控制不到位，由于電弧過長而造成保護不良問題，進而造成焊接氣孔缺陷。

2.3 沒有焊透

沒有焊透是鍋爐焊接中的常見問題，發(fā)生這類問題的原因比較豐富，一方面是因為管壁過薄，使得管道間距狹窄，另一方面是因為管徑偏小，使得管道間存在鐵件，再加上鍋爐面受熱的影響，造成管道未焊透問題。在鍋爐結(jié)構(gòu)布置中，管道排列必須一次性對口安裝，管道對口要按照排列順序依次點固焊接，使得一排管道焊接一次成型，保證管道安裝的質(zhì)量。在鍋爐安裝中，經(jīng)常會出現(xiàn)焊接缺陷問題，這主要是因為以下幾點：①鍋爐安裝中，由于兩側(cè)管道的限制，很容易發(fā)生焊接錯口，使得管道未焊透，繼而引發(fā)焊接缺陷問題；②在鍋爐安裝中，由于管道焊接空間比較狹窄，無法正常開展焊接施工，進而出現(xiàn)管道未焊透問題；③各組管道間隙差異過大，增加了焊縫的間隙，造成未焊透問題。膜式水冷壁管在工地進行管子對接安裝，由于間隙窄，障礙操作，極容易產(chǎn)生未焊透。組對間隙不一致，在工地進行片與片組裝時，就要同時組對多個焊口，然而使組對間隙相同非常困難。另外，多個焊口不可能同時焊接，當(dāng)焊完一部分焊口，其余尚未焊的焊口間隙就會縮小，甚至為零。這些焊口在施焊中很容易出現(xiàn)未焊透缺陷,焊接時受兩側(cè)管的障礙以及強力組對出現(xiàn)錯口造成未焊透等。

3 鍋爐安裝中焊接缺陷控制措施

3.1 事前控制

在焊接之前，操作人員要做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，使得鍋爐安裝焊接施工可以順利開展。

第一，各個部門和各個專業(yè)人員要在焊接前進行安裝圖紙會審，明確鍋爐焊接標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)定，并納入到鍋爐安裝焊接施工方案中，為鍋爐安裝焊接工作的開展提供依據(jù)；

第二，制定質(zhì)量保證機制，明確施工人員、質(zhì)檢人員和管理人員的工作權(quán)責(zé)，落實鍋爐安裝焊接責(zé)任制，防止出現(xiàn)質(zhì)量缺陷而相互推諉的現(xiàn)象，一旦發(fā)生質(zhì)量缺陷或是安全事故，可以第一時間找到第一責(zé)任人，落實責(zé)任意識和安全意識，各司其職，督促鍋爐安裝焊接工作的順利開展，明確焊接工序，保證焊接質(zhì)量。

第三，檢查操作人員的相關(guān)資質(zhì)，鍋爐安裝焊接質(zhì)量直接取決于操作人員是否按照規(guī)范操作，很多焊接人員缺乏責(zé)任意識和安全意識，焊接操作草草了事。這就需要對參與的工作人員進行崗前培訓(xùn)，除了提高工作人員技能水平，更要樹立安全意識和責(zé)任意識，定期對工作人員進行資格審查與技術(shù)檢驗，為鍋爐安裝焊接質(zhì)量提供保障。

第四，制定質(zhì)量目標(biāo)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在鍋爐安裝焊接中，為了預(yù)防質(zhì)量缺陷問題，要在事前制定鍋爐安裝焊接質(zhì)量目標(biāo)與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，加強對焊接過程的監(jiān)控，安排專門的質(zhì)檢人員記錄焊接過程，檢查相關(guān)設(shè)備，及時發(fā)現(xiàn)鍋爐安裝焊接缺陷，排除質(zhì)量隱患，保證焊接質(zhì)量。

第五，加強焊接工藝評定，工作人員需要制定鍋爐安裝焊接工藝卡，在鍋爐安裝焊接質(zhì)量評定結(jié)合工藝卡，配合相關(guān)部門檢查鍋爐安裝焊接工作，評定合格后才能發(fā)放工藝卡。在具體編制中，要考慮現(xiàn)場條件、人員素質(zhì)、設(shè)備準(zhǔn)備等條件，做好編號存檔工作，保證鍋爐安裝焊接質(zhì)量。

3.2 事中控制

3.2.1 優(yōu)化焊接工藝

針對沒有焊透和氣孔缺陷問題，主要從焊接工藝入手，具體如下：①在鍋爐安裝焊接中，焊接人員要檢查焊口是否平整，一旦發(fā)現(xiàn)焊口沒有焊透或是存在氣孔問題，可以在焊口噴火軟化，對焊口位置進行修正，使得焊口位置保持平整；這對難以恢復(fù)的焊口，焊接人員要順著焊口切除不平整的部分，之后重新焊接校正，再通過分段退焊法修復(fù)焊口，保證焊口的焊接質(zhì)量；②控制管道焊接間隙，將管道對口焊接間隙控制在5mm 以下，符合尺寸標(biāo)準(zhǔn)后，要從小至大的順序進行焊接，防止焊口位置出現(xiàn)焊接變形，保證焊口的焊接質(zhì)量；③對焊接方式進行改進，在添加焊絲的情況下，從上層焊接入手，控制電弧口和焊縫根部間的距離，防止發(fā)生未焊透的質(zhì)量缺陷問題。

3.2.2 保證焊接材料質(zhì)量

焊接材料質(zhì)量會直接影響鍋爐安裝焊接質(zhì)量，這就需要焊接材料不僅具備極強的耐熱性，還要按照鍋爐性能與標(biāo)準(zhǔn)進行焊接材料的選擇，加強焊接材料管理。第一，按照采購標(biāo)準(zhǔn)進行焊接材料的采購，構(gòu)建三級庫存標(biāo)準(zhǔn)，對檢查合格的焊接材料進行烘烤，保證焊接材料干燥；第二，做好焊接材料的存放管理工作，優(yōu)化存放環(huán)境，防止焊接材料受潮；第三，做好焊接材料的領(lǐng)用管理，安排專人負責(zé)，記錄焊接材料的領(lǐng)用情況；第四，在焊接材料使用中，采用焊接工藝卡和圖樣兩證合一檢查方式，加強焊接材料的驗收，防止不合格焊接材料應(yīng)用在鍋爐安裝焊接中，施工結(jié)束后回收焊接材料，實現(xiàn)焊接材料的循環(huán)利用，達到節(jié)能減排的作用；第五，做好細節(jié)把控，為了防止焊接中的質(zhì)量缺陷，焊接人員要做好細節(jié)把控。在鍋爐安裝焊接中，包括底層焊接、中層焊接和表層焊接，這就需要焊接人員合理控制焊接設(shè)備和鍋爐壓力器間距，提高鍋爐安裝焊接質(zhì)量。特別是在焊接中，若需要使用厚度大的設(shè)備，必須要求焊接人員按照工程情況進行焊接技術(shù)的規(guī)劃，選擇最佳的焊接方式，通過在焊縫中運用氬弧焊技術(shù)，預(yù)防焊縫過大引發(fā)的氣孔或是未焊透問題，并在焊接完成后，對焊縫位置進行熱處理，防止裂縫、裂紋等質(zhì)量缺陷的出現(xiàn)。由于鍋爐長期處于高熱、高壓環(huán)境下運行，一旦鍋爐表面焊接不牢固，出現(xiàn)裂縫或是裂紋，將會對鍋爐日常使用造成巨大的安全隱患。對此，在鍋爐安裝焊接中，要優(yōu)化焊接技術(shù)，根據(jù)焊接材料的物理、化學(xué)性能，確定焊接中電弧停留時間、點固焊縫厚度等，保證鍋爐安裝焊接質(zhì)量；第六，控制接頭坡口尺寸，如單面焊雙面成形的接頭，其裝配間隙應(yīng)為焊條直徑、鈍邊應(yīng)為焊條直徑的一半左右；要仔細清根,鍋爐焊接時應(yīng)選擇合適的焊接速度和焊接電流；用短弧焊等。從最困難的部位起弧，在障礙最小的地方收弧封口，以免焊接時影響操作和焊工視線，降低焊接接頭質(zhì)量；避免焊接接頭溫度過低，最好采用兩人對焊的方式進行焊接；在有障礙的部位，很難做到噴嘴、焊絲與焊件保持規(guī)定的夾角，可根據(jù)實際情況進行調(diào)整，待困難位置過后，即恢復(fù)正常角度的焊接。

3.3 事后控制

在鍋爐安裝焊接完成后，要對鍋爐安裝焊接情況進行質(zhì)量檢驗，確保鍋爐無任何焊接缺陷，要求專業(yè)人員先對鍋爐外觀進行檢查，運用無損檢測方式，檢查鍋爐內(nèi)部情況，及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量缺陷并做出修復(fù)措施，保證鍋爐的安全穩(wěn)定運行。鍋爐安裝焊接檢查十分關(guān)鍵，除了無損檢測之外，工作人員可以引入理化檢測技術(shù)等，了解鍋爐力學(xué)性能、材料成分和硬度。特別是對鍋爐材料成分檢查，了解鍋爐的耐高溫與抗蠕變性能。除此之外，鍋爐設(shè)備安裝人員應(yīng)進行完整的力學(xué)性能檢驗分析，科研人員可以通過相關(guān)的模擬實驗操作來效仿鍋爐生產(chǎn)運行的實際狀態(tài)，在大量的反復(fù)操作和實驗之下，進而獲取眾多的實驗處理數(shù)據(jù)，同時，還應(yīng)積極引進國內(nèi)外先進的零部件檢測方式，確保工作人員的組件檢測點間隔距離超過2mm,避免出現(xiàn)同時檢測相同部件的情況；最后，還應(yīng)密切關(guān)注金相檢測的施工工藝處理流程，上級質(zhì)檢部門的工作人員應(yīng)妥善應(yīng)用和檢測鍋爐系統(tǒng)的具體特征和運行特點，在對各個基礎(chǔ)管道內(nèi)部以及受熱管道進行全面的檢驗后，利用實驗室等研究場地，對受熱管道面容易出現(xiàn)變形的部位進行有效的矯正操作，進一步發(fā)揮鍋爐的實用性能。值得說明一點的是，在進行鍋爐系統(tǒng)內(nèi)部架構(gòu)組裝過程中，相關(guān)電廠管理人員以及其他工業(yè)企業(yè)負責(zé)人不應(yīng)為了謀取個人私利，而購買質(zhì)量低下的機組零部件，采購部門應(yīng)由一些能力較強、日常表現(xiàn)突出且具有豐富知識和實際安裝經(jīng)驗的人員擔(dān)任，在確保各個機組零部件材料合規(guī)后，深入基層內(nèi)部，定期集中的對焊接安裝人員進行專業(yè)的技術(shù)指導(dǎo)，避免產(chǎn)生各種不必要的焊接缺陷問題。一旦鍋爐系統(tǒng)竣工后，在投產(chǎn)使用之前，應(yīng)提前做好全面的質(zhì)量檢測，當(dāng)檢測結(jié)果符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)后，確保鍋爐系統(tǒng)能夠達到耐高溫、抗蠕變的要求，在嚴(yán)格做好各項檢測處理后，使得理化檢測和射線檢測能夠發(fā)揮實際的作用，從而防止安全意外事故的發(fā)生。

3.4 提高焊接人員的綜合能力素養(yǎng)

首先，當(dāng)?shù)氐恼块T以及相關(guān)企業(yè)管理人員應(yīng)投入適當(dāng)?shù)慕ㄔO(shè)資金，定期集中舉行一些鍋爐焊接技能培訓(xùn)，統(tǒng)一規(guī)范施工的方法和具體流程，進而提高焊接工作人員的施工能力；其次，管理部門還可以邀請一些理論知識較多、實際工作經(jīng)驗豐富的專家舉辦相應(yīng)的知識講座，對基層焊接人員提出的一些實際問題進行專業(yè)的解答，并給予相應(yīng)的解決方案，在各個部門全面交流的基礎(chǔ)上，解決現(xiàn)實生活中的鍋爐安裝焊接問題；最后，企業(yè)還可以舉辦一些焊接理論知識測試和實操案例測試，對那些理論知識優(yōu)秀且實際工作能力較強的員工進行升職加薪的獎勵，并為他們提供出國深造的學(xué)習(xí)機會這樣，優(yōu)秀的員工才能獲得更高的成就感和歸屬感，最終更加努力地工作，以此來提高員工學(xué)習(xí)的積極性和主動性；反之，對那些理論知識不合格且實際工作能力不達標(biāo)的焊接員工進行降職減薪處理；對那些不服從安排的人員必要時可以進行開除處分。

4 結(jié)語

綜上所述，在鍋爐安裝焊接中，要對鍋爐安裝中鍋爐背面超高、氣孔、未焊透等常見的焊接缺陷進行分析，引入全過程控制模式，從事前控制、事中控制、事后控制等三方面入手，做好焊接前的準(zhǔn)備工作，優(yōu)化焊接工藝和焊接技術(shù)，并在焊接完成后通過無損檢測、理化檢測等方式，檢查鍋爐各方面使用性能，使其符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)防鍋爐安裝焊接的質(zhì)量缺陷。