時間:2022-08-27 03:53:52
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇壓力容器焊接工藝論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
論文摘要:壓力容器設計中最重要的部分之一便是材料的選擇,它直接關系到壓力容器的質量和安全性,但由于設備制造過程中采購困難等因素的影響,材料代用現象普遍發生,常見的代用問題有:以優代劣、以厚代薄及其他問題,這些問題直接關系到容器的質量和安全以及投資建設方的經濟和管理問題,值得我們重視。
如何進行正確的選材是壓力容器設計和創造中的第一步,也是直觀重要的一步。在壓力容器的設計和制造過程中,一旦材料選取不合適,會對容器的安全使用留下重大隱患。所以,在壓力容器選材上,要根據容器的具體使用條件,如設計的壓力和溫度、操作特征、介質特點等,來選取擁有合適力學、焊接和耐腐蝕性能等物理性能的材料。除此之外,選取材料時還要充分考慮其具體加工工藝和經濟性等其他因素。
1 材料代用的具體規定
在設備的設計和制造過程中,常常會出現材料采購困難或者出于經濟上的考慮,材料代用的現象經常出現在壓力容器的設計過程中。《固定式壓力容器安全技術監督規程(tsg r0004-2009)》以及《鋼制壓力容器(gb150-1998)》對材料代用做了相關規定。一般來講,主要要求如下:壓力容器的承壓部件在代用材料的選擇上,應和被代用材料有著相同或者相似的外形質量、化學成分、尺寸公差、性能指標、檢驗項目和檢驗率等。材料代用最基本的原則是:要絕對保證,在技術要求上,代用材料不得低于被代用材料,個別在檢測率或性能項目上要求不嚴格的代用材料,可以采取檢驗、測試的方式來選擇合適的代用材料。材料代用的手續要求為:(1)容器承壓部件的代用要嚴格進行,須經由代用單位技術部門的批準并上報代用材料的復檢報告或質量證明,由主管負責人核準批復;(2)必須在獲得原設計單位的允許并拿到證明文件后,才可以在壓力容器制造時進行材料代用;(3)壓力容器的設計圖、施工圖以及出廠時的質量證明書中要細致標注代用材料的規格部位、材質和規格。
2 以優代劣
壓力容器所用的全部金屬材料要具有優良的性能,包括材料的力學性能、耐腐蝕性、耐高溫性和制作工藝等。每一種材料的性能都是固定不變的,從性能比較的角度出發,常常會出現材料間的“優”和“劣”的問題。但每種壓力容器對對材料性能的要求在不同情況下也是不一樣的,所以,材料代用中的“優”與“劣”判斷從實際出發,具體問題具體分析。下面,筆者基于自身工作經驗,主要探討了幾種典型的“以優代劣”問題。
2.1 壓力容器制作中,在強度、力學特征等機械性能方面,其常用到的低合金鋼盡管明顯優于碳素鋼,但其冷加工性能與可焊性都比不過碳素鋼。一般來說,強度級別高的,其冷加工性能與可焊性就較差,二者負相關。所以在進行這方面的代用時,應相應調整焊接工藝,在熱處理時也可能會有相應變化,應給予充分重視。
2.2 材料代用時進行細致、周全的考慮,否則壓力容器實際使用中可能會出現各種安全隱患。比如處于濕硫化氫環境下及存在應力腐蝕開裂風險的設備中,容器對應力腐蝕開裂地敏感性隨容器使用的鋼材的強度級別的提高而增大,二者正相關。此時若將20r和q235和20r系列的鋼材用16mnr等低合金鋼待用就極易產生問題,因此,此類“以優代劣”行徑在原則是行不通的,應當被禁止。鎮靜鋼在許多性能方面上,鎮靜鋼都比沸騰鋼要更占優勢,但在搪玻璃容器制造時,鎮靜鋼的搪瓷效果反而不如沸騰鋼好。
2.3 一般來說,不銹鋼的耐腐蝕性較出色,但在含有氯離子的環境下,其耐腐蝕性卻不如低合金鋼和碳素鋼。
2.4 和普通不銹鋼相比,超低碳不銹鋼雖然具有價格優勢和良好的耐腐蝕性,但前者的高溫熱強性卻更為出色。一般情況下,為了提高耐腐蝕性,需降低含量,而為了提高高溫性,則要提高炭的含量。故而,此種情況下的 “以優代劣”,要尤其精確設計設備溫度,如有必要,應當重新計算。
2.5 原則上,膨脹節、爆破片、撓性管板及這類零件不能進行以優代劣,特殊情況下必須代用時應以代用的材料為重新進行精密計算,根據結果,適當調整零件厚度,以防止這類零件及其相鄰部位出現故障或者失效。
2.6 對熱換器管板而言,鍛件的總體性能比板材要好,所以通常情況下采用鍛件,但當管板厚度小于6cm時也可以用板材代替鍛件,但此時要注意,即使鍛件和板材的厚度、材質及設計溫度都相同,但兩者的許應用力卻不相同,前者的許應用力稍低于后者。故如需鍛件代用板材,應重新核準管板厚度。
對鋼材來說,其化學成份上的微小差異都可能對其性能造成重大影響,所以要對待任何類型壓力容器鋼材的“以優代劣”問題都要予以充分重視,以免導致產品和原設計不符。
3 以厚代薄
“以厚代薄”常常使從平面應力狀殼體的受力態轉變為平面應變狀態,這對容器受力狀態來說,是有百害而無一利的,通常情況下,厚壁容器比薄壁容器更容易產生三向拉應力,進而產生平面應變脆性斷裂。
3.1 對原設計中封頭和筒體間等厚焊接的容器,若對容器殼體的個別部件進以厚代薄,很容易增加殼體的幾何不連續情況,從而使封頭和筒體間的連接部位受到的局部應力增加,此時,對于有應力腐蝕傾向的容器來說,會造成很大的損害。可能會導致疲勞裂紋,嚴重的可能造成疲勞斷裂。
3.2 在厚板替代薄板時,常常導致連接結構發生相應改變,例如,筒體與加厚的封頭連接時,通常需要對封頭進行削邊處理。對以管道為主要筒體構成的設備,若增加筒壁厚度,在封頭與筒體的連接部位也須對筒體側實施內削邊處理。在厚度增加較大時,往往也關系到焊接工藝的變化。
3.3 容器殼體整體層面上的“以厚代薄”,雖然并不會造成筒體連接處和封頭的局部應力增加,但不了避免地,仍會導致一下不良影響。1)厚度增加后,原來的殼體設計中的探傷方式和焊接工藝也要進行相應的改變,增加難度;2)殼體厚度的增加必然使容器的重量加大,當容器重量增加過大時,必然會對容器的基礎和支座產生不利影響;3)對殼體同時具有傳熱作用的容器,殼體厚度的增加肯定會影響其傳熱效果。
3.4 鋼板的許應用力和其厚度緊密相連,《鋼制壓力容器(gb150-1998)》指出,鋼材的許應用力隨著其板厚的增大而減小,二者負相關。例如20℃-150℃環境下,16mnr板厚由16mm變為18mm時,其許應用力則從170mpa降為167mpa,150℃時,20r的板厚由16mm變為18mm時,其許應用力則從135mpa降為125mpa。由此可知,以厚代薄很可能導致強度不夠,故而,對處于臨界狀態的以厚代薄,必須對驗算其強度。
3.5 因為原件厚度與其剛性是成正比的,厚度越大,剛性越強,所以原則上不允許對撓性薄管板、波紋管和膨脹節等元件實行以厚代薄,以防止減弱補償變形的效果。
3.6 由于換熱器的特殊性,對熱換器的主要元件進行以厚代薄很容易破壞原來的平衡力系,原則上不可以厚代薄,特殊情況下,必須代用時,需要重新設計計算。
綜上所述,以厚代薄的利弊問題是很復雜的,在進行代用時,要由相關設計單位對代用的可行性和影響進行綜合考慮后,方可決定其是否可行。對可采取以厚代薄類型的容器,應對其焊接工藝、支座和等進行相應的調整,以盡可能的消除不利影響。
4 其他注意事項
進行材料代用時,應根據實際用材情況對焊接工藝進行適當的調整,一般調整原則為:用高級材料替代低級材料時,實驗和驗收仍可采用低級材料的標準,不用提高標準;不同材料的耐高溫性、韌度等性能不同時,進行最低水壓實驗時,其相應的溫度也可能發生改變,此時,要嚴格按gb150的相關規定執行;當板厚增加超過gb150所規定的冷卷厚度時,一定要對筒體進行消除應力的熱處理;鋼板的厚度達到一定水平時,還需要進行超聲探傷,必要時,提高水試驗的壓力。
結語
以鋼為材料主體進行設計和制作的壓力容器,在材料的機械性能要求上,在考兩次材料強度的同時,也應考慮其韌性,在韌性滿足的條件下,則應盡可能提高其強度。從這個角度上來說,在壓力容器材料選擇上要正確界定“優”和“劣”,不要單純的從材料的厚度和強度來考慮,而要進行綜合辨析和考慮。所以,也可以說,壓力容器制造中的材料待用并不單單是技術問題,更包含容器的安全性、投資方的經濟效益、制造商的成本等經濟和管理問題在內的復雜問題。所以,不論是哪種材料代用,其本質上均是變更壓力容器的設計方案,應給予相當的重視。
參考文獻:
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關鍵詞:鋼 焊接工藝 焊接變形 方法
一、低合金高強度鋼
低合金高強度鋼是鋼鐵產品中最富有特色和最具有競爭力的鋼種。具有良好的可焊性、耐蝕性、耐磨性、成形性,通常以板、帶、型、管等鋼材形式直接供用戶使用的結構鋼稱為低合金高強鋼。它是在普通碳素結構鋼基礎上,通過合金化提高強度,并改善使用性能而發展起來的工程結構用鋼。它的主要特點是含碳量低,晶粒細小,屈服強度高,塑性好,并具有優良的低溫韌性、耐蝕性、耐磨性、冷加工性和焊接性。因此低合金高強度鋼廣泛應用于建筑、橋梁、車輛、船舶、壓力容器、海上采油平臺、石油管線等各種工程結構中,取得了顯著的經濟效益和社會效益。
二、低合金高強鋼焊接工藝
低合金高強鋼焊接所面臨的問題一是防止裂紋。二是在保證高強度要求的同時,提高焊縫金屬及焊接熱影響區的沖擊韌性。焊接熱影響區(特別是粗晶區)有產生冷裂紋和韌性下降的傾向,對焊后不進行熱處理的焊件,必須嚴格控制焊接區的擴散氫含量以及選擇合適的焊接方法和焊接工藝參數。特別是隨著焊接線能量的提高,傳統低合金高強鋼的焊接熱影響區性能惡化,易產生焊接冷裂紋問題,給大型鋼結構的制造帶來困難。
低合金高強鋼常用的焊接方法主要有手工電弧焊、埋弧自動焊、混合氣體保護焊等。在確定焊接方法時,必須考慮母材的強度等級、使用性能、施工難易及經濟性。從生產實際出發,所選擇的焊接方法必須保證焊接產品的質量優良可靠,生產率高,生產費用低。能獲得較好的經濟效益。比較容易實現焊接過程的半自動或自動化。通常,對于對強度等級較低的焊接件各種方法都可采用,對于批量大、焊縫尺寸長的焊接件,采用埋弧自動焊優于其他焊接方法。
低合金高強鋼焊接時,選擇和制定合理的焊接工藝及規范是十分重要的。應嚴格限制焊接線能量,控制焊接熱影響區冷卻時間不能過長,避免在過低的冷卻速度下粗晶區出現上貝氏體。同時焊接時不宜采用大直徑的焊條或焊絲,應盡量采用多層多道焊工藝,使焊縫金屬有較好的韌性,并減小焊接變形。
鋼結構具有結構性能良好、建設工期短、綠色、環保等優點,所以在工業與民用建筑中廣泛應用。焊接對鋼結構來說是一把雙刃劍,它成就了鋼結構建設的高速度,但是鋼結構在焊接時產生的變形問題,也會極大地影響鋼結構的施工質量。鋼結構在焊接過程中出現變形是不可避免的,但可以通過合理的施工措施來予以控制。
三、預防和減少焊接變形的方法
① 放樣和下料措施
為了補償施焊后焊縫的線性收縮,梁、桁架等受彎構件放樣時要起拱,放樣下料時要留出收縮余量。收縮量與很多因素有關,實際生產時要依靠工藝試驗來確定。放拼裝臺時要放出收縮量,一般受彎構件長度不大于 24m時放 5mm,長度大于 24m時放 8mm。
② 裝配和焊接順序
鋼結構制作拼裝的平臺應具備標準的水平面,平臺的鋼度應保證構件在自重壓力下,不失穩、不下沉,以保證構件的平直。小型結構可一次裝配,用定位焊固定后,以合適的焊接順序一次完成。如截面對稱的構件,裝配焊接順序是先整體裝配后焊接,焊接時應采用對角焊接法的順序以平衡變形,同時應采用翻轉架或轉動胎具,以便形成船形位置焊縫,否則可由兩個或四個焊工分別采用平焊和仰焊,由中間向兩端焊接。大型鋼結構如大型桁架,盡可能先用小件組焊,再總體裝配和焊接。桁架和屋架端部的基座、屋架的天窗架支承板應預先拼焊成部件,以矯正后再拼裝到屋架和桁架上。屋架和桁架的焊接順序是:先焊上、下弦連接板外側焊縫,后焊上、下弦連接板內側焊縫,再焊接連板與腹桿焊縫,最后焊腹桿、上弦、下弦之間的墊板。桁架一面全部焊完后翻轉,進行另一面焊接,其焊接順序相同。手工焊時,應采用四個焊工同時從上、下弦中間向兩端對稱焊接。拼裝時,為防止構件在拼裝過程中產生過大的應力和變形,應使不同型號零件的規格或形狀符合規定的尺寸和樣板要求,同時在拼裝時不宜采用較大的外力強制組對,以防構件焊后產生過大的拘束應力而發生變形。構件組裝時,為使焊接接頭均勻受熱以消除應力和減少變形,應做到對接間隙、坡口角度、搭接長度和T形貼角連接的尺寸正確,其形式、尺寸應符合設計和焊接規范要求。
③焊接工藝措施
焊接施工時,應選擇合適的焊接電流、速度、方向、順序,以減少變形。焊接金屬構件時,應先焊短,后焊長;先焊立,后焊平;先焊對接縫,再焊搭接縫,應從中間到兩邊,從里到外焊接。集中的焊縫應采用跳焊法,長焊縫采用分段退步焊和對稱焊接法。
④反變形法
拼裝時,根據工藝試驗和施工經驗,使構件向焊接變形相反方向作適量的預變形,以控制焊接變形。這種方法需要預先進行試驗,根據焊縫的設計要求,調整好焊接規范,選用材質和規格相同的鋼板預先做一個試件進行焊接,使焊縫形式、焊角高度符合設計要求,焊完冷卻到環境溫度后測量翼板的變形量,把所測量的數值作為壓制反變形的參數,壓力機在翼板中心線上壓出變形量的數值,使翼板的兩端預先呈上翹狀態,抵消焊接變形量,焊后正好持平。采用這種方法需要一臺相應噸位的液壓壓力機。
⑤剛性固定法
焊接時在平臺上或在重疊的構件上設置夾具固定構件,增加剛性后,再進行焊接,這樣焊接中的加熱和冷卻的收縮變形,被固定夾具等外力所限制,但這種方法只適應塑性較好的低碳結構鋼和低合金結構鋼,不適應中碳鋼和可焊性更差的鋼材,因為焊接應力常使焊件產生裂紋。
參考文獻:
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關鍵詞:管道預制、自動化、藥芯焊絲 、焊接
1.適用領域
在壓力管道工程施工尤其是復雜的石油化工裝置、航空航天試驗臺(設備)、核電、各類泵房及壓力容器、罐區等工藝管道安裝工程中,預制與焊接是其中的關鍵工序,預制深度、焊接質量和焊接效率三大要素,直接關系到工程總體質量、施工進度和安全,對企業的施工技術水平、質量控制能力、經濟效益和市場競爭力具有極大的影響。
從我公司近年所涉足的管道施工領域來看,石化裝置、大型專用設備、儲運罐區、航空航天等軍工試驗設備及工藝配管的安裝工程不斷增多,其主要特點是:管件在管道總量中所占比例大;尺寸、規格種類繁多;介質易燃易爆;工況高溫高壓;焊接質量要求苛刻;焊接的難度越來越大,對焊縫成型、內部質量乃至表面處理的要求也越來越高,依靠手工電弧焊難以滿足上述要求,而提高預制深度并采用熔化極氣體保護自動焊施工工藝,則是解決問題的有效途徑。
2.適用范圍
管道預制應用熔化極藥芯焊絲CO2氣體保護自動焊施工,不僅適用于焊接質量、外觀要求較高的壓力管道系統,也可應用于一般管式結構的焊接。
2.1 適用管徑:DN50~DN600
2.2 適用壁厚:3~60mm
2.3 適用長度:500~12000mm
2.4 適用材質:碳鋼、不銹鋼、合金鋼、低溫鋼、有色金屬等
2.5 適用焊縫:各種管段焊縫,如管-管焊縫、管-管件焊縫、管-法蘭焊縫、法蘭-法蘭焊縫、法蘭-管件、管件-管件焊縫等
3.施工優點
3.1 以藥芯焊絲、CO2氣體保護焊自動焊工藝為核心,采用計算機輔助管理為手段,加大管道預制深度、保證焊接質量和效率為目標,全面優化了傳統管道預制階段的工藝流程,提升了管道預制階段的技術管理、質量管理、探傷管理、進度管理和成品管理的可控性和效率,進而確保了整個管道安裝工程的質量和工期控制效果并間接達到了經濟、節能、安全的目的。
3.2熔化極藥芯焊絲、CO2氣體保護自動焊系統,其自動化程度高、操作簡單、工藝一致性好,其設備構成和配置可根據工程特點、相關技術質量要求和投入成本方面進行靈活配置和功能擴展,既可用于工廠固定化預制,也可用于流動性野外現場預制施工。
3.3自動焊系統包括送絲系統、焊接臂機構(包括焊槍夾持、X、Y、Z三方向行走定位、
微調)、數控擺動器(內置多套擺動參數)、數顯操作機轉臺(含三爪自動定心卡管器)、可調式管托架及操作控制盤、手控盒等,配以懸臂式起重機,適應各種規格、長度的管段、法蘭、管件的快速夾持、調整和焊接過程中的實時調控,由于采用機械自動裝置,消除了許多人為因素對焊接工藝的過程的干擾,實現了穩定、高速的焊接。
3.4 自動焊接系統采用管道轉動、焊槍固定的方式,保證了焊接過程始終保持在最佳位
置,便于實時觀察、調整、控制,工藝再現性好,探傷合格率達98%以上。
3.5 自動焊系統采用藥芯焊絲CO2氣體保護焊工藝,其焊接電流密度較高,焊絲熔敷效率高,焊后熔渣少,電弧熱量集中,熔池小,焊接速度快,熱影響區較窄,焊件變形小,抗裂能力強。
3.6藥芯焊絲CO2氣體保護自動焊操作簡單,培訓時間短,降低了對工人焊接技藝的要
求。
3.7根據國內生產供應的管配件質量現狀,采用人工氬弧焊打底,由于其對管及管件坡口加工質量和組對要求不高,避免由于管材、管件的材料規格偏差、幾何偏差、坡口加工偏差等引致的對口間隙不均、錯邊、局部厚度不勻等而造成的焊接缺陷,且只需打底一遍,焊縫背面質量及
成形更易控制。
3.8由于經過了各種材質、規格的大量焊接試驗,各種焊接參數均已反復驗證、優化
并保存,操作時只需根據相應規格進行選取,從焊接內部質量到外觀成形,保證了穩定性和一致性。
3.9 所采用CO2焊機為IGBT數字控制,與傳統弧焊機相比,可節約用電平均達30%左右,與交流弧焊機相比,可節約用電60%以上,同時由于提高工效數倍,在工作量相同、焊機容量一致、焊接參數相當條件下,節約電能,符合國家目前倡導的節能工程要求。
3.10 由于CO2氣體保護焊易受風的影響而產生氣孔,當風速≥2米/秒時,焊接操作時必須采取防風遮擋措施。
3.11藥芯焊絲在多雨,潮濕季節易受潮,因而其存儲方面的要求高于傳統焊材。
4.工藝原理
4.1 藥芯焊絲、CO2氣體保護自動焊工藝原理
4.1.1藥芯焊絲、CO2氣體保護焊屬于氣渣聯合保護形式,為焊接過程提供了更強的保護效果,焊縫成形好,綜合機械性能高。
4.1.2 藥芯焊絲的熔渣有明顯的冶金改善效果, 可以去除雜質, 凈化焊縫, 因此保證
焊縫金屬的力學性能, 尤其是韌性和塑性提高。
4.1.3 為保證焊接質量并消除管件制造品質問題帶來的影響,采用人工氬弧焊打底,藥芯焊絲CO2氣體保護自動焊多層蓋面;管段旋轉,焊槍固定的焊接方式。
4.1.4 藥芯焊絲、CO2氣體保護自動焊是通過自動焊設備系統,如焊接變位機、回轉臺滾輪架等夾持、固定設備帶動可預制的管段旋轉,焊槍通過焊接臂機構由手動控制盒控制其X、Y、Z軸移動,并通過微調機構精確定位于施焊部位(通常為焊口上方)進行焊接。
4.1.5 自動焊槍內含送絲管,通過固定的送絲機送絲,并由水箱、送、回水管路對焊槍進行冷卻以提高載荷率,保證連續焊接。
4.1.6通過自動焊設備系統進行各種焊接參數的實現與控制。
4.2自動焊設備系統
藥芯焊絲、CO2氣體保護自動焊工藝是通過自動焊設備系統實現的。本系統構成主要包括氬弧焊接電源、數字控制逆變氣保焊電源、氣瓶、冷卻水箱、送絲機、自動焊臂三維動作系統、焊槍夾持與擺動系統、變位機(回轉臺)與可調式管托架、電氣控制與操作控制系統、電動坡口機、便攜式氬弧焊轉臺、懸臂吊等,設備構成可根據施工需要調配。通過自動焊設備系統,使待焊管段穩定夾持,并可按預定的焊接參數的進行轉速、擺動的精確控制,并保證焊接過程的穩定性和實時可控性。
操作原理:焊件裝夾于夾持轉臺,其內置變頻器,由手控盒控制,可無級調速;夾持機構為自動定心三爪卡盤,可快速裝夾焊件;對于長管段,使用可調式管托架,可根據管徑調整高度,保持水平并保證焊接過程中的穩定性;焊槍通過手動控制系統在X、Y、Z軸向移動,并通過微調固定在接近焊縫正上方的最佳位置,調出預先設定的擺動參數并按焊接工藝指導書調整合適的電流、電壓、轉速、送絲速度、CO2保護氣流量,啟動自動焊系統進行焊接;層間清理,直到蓋面完成。操作示意圖見圖4-1。
5.工藝流程
5.1 管道預制過程采用流水作業方式,其過程是將圖紙轉化、任務單下達、下料切割、
坡口加工、組對、氬弧焊打底以及自動焊蓋面分為一個個相對獨立的工段,每個工段由專人進行施工,最終形成成品管段。
5.2 工序流程見圖5-1:
5.2.1 碳鋼及合金鋼管道:圖紙轉化單線立體圖生成任務單下達管段組成件除銹刷漆下料切割坡口加工組對焊接打底焊接蓋面檢測成品分區堆放
5.2.2 不銹鋼管道:圖紙轉化單線立體圖生成任務單下達下料切割坡口加工組對焊接打底焊接蓋面檢測成品分區堆放
5.3 上述過程中,單線立體圖采用SOLIDWORKS(添加數據庫)等專業三維軟件繪制,圖面上會自動標識有:管段號、焊縫號、管子下料尺寸、材料清單等,為管道現場安裝、管理需要所用管道預制文件資料通過軟件同步形成。
6.操作要點
6.1圖紙轉化,即由原設計圖繪制單線立體圖,要求單線圖立體感要強、直觀、走向
清楚、尺寸準確、用料(件)明晰,標注相應材料名稱、材質、規格、尺寸、焊縫編號、探傷比例等工藝要求,便于施工人員識圖。施工時,技術人員每天把當天所施焊的焊工的代號及時、準確地移植到管段單線圖上,做到管線號、焊縫編號、焊工號、底片號統一。此步驟為提高管道的預制深度,進而提高總體工程施工效率的關鍵。
6.2 按管路系統單線圖下料切割,用電動坡口機加工所需坡口,按傳統方法組對,
(1)切割
不銹鋼高壓管道的切割采用機械方法切割,不允許用等離子切割、氣割等方法。
(2)坡口加工
采用自動坡口加工機按焊接工藝評定及焊接工藝指導書的坡口形式、尺寸進行機械加工。
(3)采用藥芯焊絲CO2氣體保護自動焊工藝時,由于其熔深較大,通常可采用比傳統焊接方法更小的坡口角度。
(4)組對
1)組對焊壁厚相同的管子、管件時,其內壁要做到平齊,內壁錯邊量應符合規范規定:壁厚的10%,且不大于0.5mm。
2)焊接接頭組對前,應清理其內外表面,在坡口兩側20mm范圍內不得有裂紋、夾層、油漆、毛刺、氧化皮及其它對焊接過程有害的物質,
3)施工過程中,不得用強力方法組對焊接接頭。
6.3 用便攜式氬弧焊轉臺進行人工氬弧焊打底,通過氬弧焊轉臺將管子夾緊,并按照一定的速度轉動,方便焊工施焊,節省體力,提高打底效率。
6.4對奧氏體不銹鋼,氬弧焊打底時,管內充氬氣保護。
6.5 打底進行外觀檢查,合格后在變位機上進行焊件夾持(必要時使用懸臂吊輔助裝
卡),調整、固定。
6.6 根據管段材質、規格,選擇合適的焊接工藝參數。
6.7 層間清理、檢查。
6.8 蓋面結束。
6.9 從變位機上卸下并放置于工位架上。
6.10進行傳統的下道工序。
6.11無損檢測人員根據管段單線圖上的焊口編號、按圖找到要檢測的焊口位置,及
時進行跟蹤檢查,避免漏探。
6.12 有關人員可隨時利用管段圖對照實物進行檢查,發現問題立即在管段圖上進行
標識并責成有關責任人員進行整改,并即時反映到設計圖紙上。
6.13 對于自動焊的操作,焊工在開始操作時可能出現以下缺陷:在收弧處存在氣孔、
未熔合或條狀夾渣等,因此焊接時應注意以下幾點:
(1)直流焊接時采用反極性。
(2)注意CO2氣體純度。
(3)CO2氣體流量計的加熱器必須通電,杜絕氣體因氣化而吸濕。
(4)及時對磨損的導電嘴時行更換,因為導電嘴磨損將導致起弧后穩定燃燒的時間加
長。
(5)及時清理套筒內的飛濺,定期清理送絲管。
6.14 焊接環境
(1) 焊接環境溫度低于-5℃對于不銹鋼管道的焊接必須采取提高焊接環境溫度的措
施;
(2)雨雪天氣,相對濕度大于90%或手工焊風速大于8m/s、氬弧焊風速大于2m/s,必須采取防護措施,否則嚴禁施焊。
(3)焊縫外觀檢驗
1)焊縫外觀應成型良好,無裂紋、未熔合、氣孔、夾渣、咬邊存在。
2)焊縫表面不低于管道表面,焊縫余高符合規范要求。
(4)焊縫無損檢測
1)工程施工執行《石油化工劇毒、易爆、可燃介質管道工程施工及驗收規范》 (SH3501-2002)標準,對焊縫進行100%射線探傷,Ⅱ級合格(JB4730)
2)對不合格焊縫的返修返修前應進行質量分析當同一部位的返修次數不得超過兩次。
3)需要返修的焊縫應準確找出缺陷位置,返修焊縫焊接時按原焊接工藝進行,并對補焊處用原規定的方法進行檢驗。
7.推廣運用
我公司已將該技術先后運用于沈陽重型機器有限責任公司廣深港過江隧道盾構機低壓管路安裝工程、北京動力機械研究所燃料動力站設備及管道安裝工程、中國航天空氣動力技術研究院空氣壓縮機站及氣源系統集成。
8.結束語
Abstract: Welding is an extremely strict modern manufacturing technique, and the welder must undergo a rigorous evaluation and take appointment with certificate. Assessors must strictly enforce the evaluation systems and standards on the basis of constantly improving their own quality.
關鍵詞: 焊接技能;國家標準;考評員
Key words: welding skills;national standards;assessor
中圖分類號:C975 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)16-0206-02
0 引言
焊工是操作焊接和氣割設備,進行金屬工件的焊接或切割成型的人員,為促進安全生產,保證產品質量,規范特種作業管理,國家規定持證上崗制度,該制度有效降低事故率,提高作業人員的理論水平和實踐操作技能[1]。
持證上崗對考評工作提出迫切要求,嚴格考核是焊接考評員的職責和義務,在今后考評工作中必須做好以下幾個方面工作。
1 深化對焊接技術的認識
焊接技術是提高結構質量、保證結構安全和延長結構使用壽命先進的關鍵技術,目前已經滲透到各個工程領域。要真正發揮焊接優勢,保證焊接質量焊工素質是關鍵,必須加強指導和考評,促進焊接技能提升。
2 學習和執行焊工國家職業標準,掌握焊工考試與管理規則等有關規定
焊工國家職業標準共設初級、中級、高級、技師、高級技師五個等級。焊工申報人員必須具有初中及以上文化程度,具有一定的學習理解和表達能力及身體素質,需懂得安全用電和焊接勞動保護知識,明確焊接環境保護及安全操作規程,特殊條件與材料的安全操作規程等;具備簡單裝配圖、焊接裝配圖的識讀和焊縫符號與焊接方法代號表示的能力;掌握金屬晶體結構、合金的組織結構及鐵碳合金的基本知識,Fe-C相圖的構造及應用,鋼的熱處理基本知識;知道常用金屬材料及物化和力學性能,碳素結構鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬的分類、牌號、成份、性能和用途;清楚電磁的基本知識,變壓器的結構和工作原理,能夠完成鉗工和板金工簡單工作。
申報初級焊工需在本職業連續見習工作2年以上,或經焊工初級正規培訓達規定標準學時數并取得畢(結)業證書。取得焊工職業資格證書后,連續從事焊工工作一定年限,經焊工相應級別正規培訓達規定的標準學時數,并取得畢(結)業證書,或取得職業資格證書后,連續從事焊工工作達到規定年限可申報更高級別考評,取得經勞動保障行政部門審核認定的中、高等以上職業學校焊工畢業證書及滿足規定工作年限可申報相應級別焊工。
3 堅持焊工考核標準 不斷提高技能操作考評能力和水平
初級焊接技術以手工電弧焊操作為主,考核焊前勞動保護、材料、工件、設備準備工作以及焊后檢查和返修工作;中級增加焊接質量控制、常見材料焊接以及焊接缺陷分析和焊接檢驗;高級通過特殊材料焊接,將中級焊接質量控制考核升級為焊接接頭試驗、增加考核典型容器和結構的焊接。技師主要側重焊接工藝規程制定、新型材料的焊接、特種焊接方法、焊接機構靜載強度計算和結構可靠性分析、焊接結構生產、焊接生產和質量管理、焊接生產管理、技術文件編寫;高級技師側重焊接自動控制、施工組織設計、科學試驗及研究。按照國家職業標準要求,在對技師、高級技師進行職業技能鑒定時,還需要進行綜合評審,考生總結考評員工作和研究成果撰寫論文或技術總結并答辯。評審標準:選題科學、先進,具有推廣和應用價值;整體結構合理,層次清楚,有邏輯性;文字表述準確、通順得20分。選題不具有科學先進性,沒有推廣和應用價值酌情扣5-8分,整體結構邏輯性差,層次不清酌情扣3-6分,文字表述不規范,語句不通順酌情扣2-6分[3]。內容具有科學性、先進性和推廣應用價值,內容充實,論點正確,論據充分有效得40分。創新或不具有科學性和領先水平酌情扣10-15分,不具備推廣應用價值低酌情扣5-10分。內容不充實,論據不充分酌情扣5-15分。答辯時思路清晰,表達準確,語言流暢得40分,思路不清晰酌情扣5-15分,表達不準確酌情扣5-15分,語言不流暢酌情扣5-10分。
本文以20#鋼管V形坡口對接水平固定手工電焊弧為例結合考評標準按照焊接工藝要求確定如下高級工評定標準。勞保著裝及工具準備齊全,參數設置、設備調試正確符合要求得5分,焊接操作,試件固定的空間位置要求水平得10。著裝不合格,參數設置及工具每缺一項或不符合標準各扣1分;試件固定的空間位置不合乎要求無分。
焊縫表面無焊瘤、氣孔、燒穿、夾渣缺陷、未焊透得15分,有上述任何一項缺陷不得分;焊縫咬邊要求深度不大于0.5mm,兩側咬邊總長度不超過焊縫有效長度的10%,合格得10分,咬邊深度不超過0.5mm,累計長度每5mm扣1分,超過5mm不得分,咬邊深度大于0.5mm不得分;背面凹坑深度在20%以內且最大2mm,背面凹坑總長度不超過焊縫有效長度的10%,深度不大于1.2mm得5分,長度每超過10mm扣1分,超過50mm不得分,深度超過1.2mm時不得分;焊縫余高0-4mm得8分,每超標一處扣2分,最多扣8分;寬度差不超過2mm得7分,超標一處扣2分,扣完7分為止;錯邊不超過10%得5分,大于0.6mm無分。焊縫內部X射線探傷后達到Ⅰ級片得30分,Ⅱ級片得15分,Ⅲ級片不得分。操作全部符合要求,設備工具復位,試件擺放整齊、場地清理干凈得5分,一處不符合要求扣1分;操作時間超過40分鐘后每超一分鐘扣2分。如果焊縫出現裂紋、未熔合,或焊接操作時任意更改焊件位置,或焊縫原始表面破壞,以及操作時間超過60分鐘實操成績按零分計算。
4 遵守考評員職業道德情操
進行職業技能考核前,考評員應該熟知考核等級、項目、內容、要求及評定標準;做好考核場地、設備、工、卡、量具的檢查及其考核所用材料的檢驗;在考評過程中,獨立完成考評員負責的任務,不與評分人員相互暗示或溝通;非特殊情況不參與監場,不與考生見面;嚴格按照評分標準及要求逐項測評打分,認真填寫測評記錄并簽名;鑒定對象有違紀行為,視情節輕重分別給予勸告、警告、終止考核、宣布成績無效等處理,并將處理結果填寫在考場記錄上;操作技能考核的檢測、評分工作完成后,寫出考評報告,并向有關部門提出鑒定意見;協助考務人員做好考務工作;不斷努力學習職業技能鑒定知識和技術,提高鑒定水平。研究職業技能鑒定工作中出現的新情況,及時發現問題,向鑒定中心提出改進工作的建議。
5 考評員需執行的工作計劃
①嚴格按照要求進行考評準備。積極參加考評前集中培訓,熟悉鑒定考評申報條件、計劃,掌握鑒定考評的等級標準和鑒定的項目、內容、方法及評分要求等,做好資格審查等。②提高實際操作水平。技能操作考評最重要的環節,要求考生做到必須首先要求考評員做的更好,必須堅持不斷學習和提高考評員技能水平,才能勝任考評工作。③公平公正現場考評。根據考評現場條件,根據考評制度和規程靈活處理現場發生實際問題,確保做到考評過程中嚴格執行考評標準和技術規范,確保考評質量。④學習、遵守職業道德及職業技能鑒定法律法規。在考評工作中認真履行考評人員的基本職責,嚴格遵守考評人員守則,做到愛崗、敬業,一心一意地為焊接行業發展服務,為考評對象服務,公平、公正的對待每一次考評工作和每一個參加考評人員,嚴格遵守職業技能鑒定法律法規,廉潔自律,杜絕,做好職業技能鑒定考評工作。
參考文獻:
[1]霍立興.焊接結構的斷裂行為及評定[M].北京:機械工業出版社,2000,6.