摘要：鑒于鍋爐、壓力容器和管道涉及到許多重要的工業(yè)部門，其中包括火力、水力、風(fēng)力，核能發(fā)電設(shè)備，石油化工裝置，煤液化裝置、輸油、輸氣管線，飲料、乳品加工設(shè)備，制藥機(jī)械，飲用水處理設(shè)備和液化氣儲(chǔ)藏和運(yùn)輸設(shè)備等，焊接技術(shù)的內(nèi)容是相當(dāng)廣泛的。本文因篇幅所限，僅就鍋爐、壓力容器和管道用鋼，先進(jìn)的焊接方法和焊接過(guò)程機(jī)械化和自動(dòng)化三方面的新發(fā)展作如下概括的介紹。

　　關(guān)鍵詞：壓力容器,安裝監(jiān)督,工作探討

　　一、壓力容器用鋼的新發(fā)展

　　1、近年來(lái)，壓力容器用鋼的發(fā)展與鍋爐用鋼不同，其主攻方向是提高鋼的純凈度，即采用各種先進(jìn)的冶煉技術(shù)，最大限度地降低鋼中的有害雜質(zhì)元素，如硫、磷、氧、氫和氮等的含量。這些冶金技術(shù)的革新，不僅明顯地提高了鋼的沖擊韌性，特別是低溫沖擊韌性，抗應(yīng)變時(shí)效性、抗回火脆性、抗中子幅照脆化性和耐蝕性，而且可大大改善其加工性能，包括焊接性和熱加工性能。

　　2、對(duì)比采用常規(guī)冶煉方法和現(xiàn)代熔煉方法軋制的16MnR鋼板的化學(xué)成分和不同溫度下的缺口沖擊韌度和應(yīng)變時(shí)效后的沖擊韌性，數(shù)據(jù)表明，超低級(jí)的硫、磷、氮含量顯著地提高了普通低合金鋼的低溫沖擊韌度和抗應(yīng)變時(shí)效性。

　　3、高純凈化對(duì)深低溫用9%Ni鋼的極限工作溫度(-196℃)下的缺口沖擊韌度也起到相當(dāng)良好的作用，按美國(guó)ASTM A353和A553(9%Ni)鋼標(biāo)準(zhǔn)，該鋼種在-196℃沖擊功的保證值為27J.但按大型液化天然氣(LNG)儲(chǔ)罐的制造技術(shù)條件，9% Ni鋼殼體-196℃的沖擊功應(yīng) 70J，相差2.6倍之多。這一問(wèn)題也是通過(guò)9% Ni鋼的純凈化處理而得到完滿的解決。同時(shí)還大大改善了9% Ni鋼的焊接性。焊接不必預(yù)熱，焊后亦無(wú)須熱處理。對(duì)于厚度30mm以下的9%Ni鋼，焊前不必預(yù)熱，焊后亦無(wú)需熱處理。這對(duì)于大型(10萬(wàn)m3以上)LNG儲(chǔ)罐的建造，具有十分重要的意義。

　　4、把、9% Ni鋼標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)成分和力學(xué)性能并與高純度9% Ni鋼相應(yīng)的性能進(jìn)行對(duì)比，它們之間的明顯差異。在高壓加氫裂化反應(yīng)容器中，由于工作溫度高于450℃，殼體材料必須采用2.25CrlMo或3CrlMo低合金抗氧鋼。但這類鋼在450℃以上溫度下長(zhǎng)期使用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生回火脆性，使鋼的韌性明顯下降，給加氫反應(yīng)的安全運(yùn)行造成隱患。

　　5、近期的大量研究證明，上列鉻鉬鋼的回火脆性主要起因于鋼中P、Sn、Sb和As等微量雜質(zhì)。合金元素Si和Mn也對(duì)鋼的回火脆性起一定的促進(jìn)作用。因此必須通過(guò)現(xiàn)代的冶金技術(shù)，把鋼中的這些雜質(zhì)降低到最低的水平。目前，許多國(guó)外鋼廠已提出嚴(yán)格控制鋼中雜質(zhì)含量的供貨技術(shù)條件。現(xiàn)代煉鋼技術(shù)能夠達(dá)到了最低雜質(zhì)含量的上限，可大大降低2.25CrlMo和3CrlMo鋼的回火脆性敏感性，其回火脆性指數(shù)J低于100，而普通的2.25Cr-lMo鋼的J 指數(shù)高達(dá)300.

　　6、由此可見(jiàn)，壓力容器用鋼的純凈化是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。近幾年來(lái)，各類不銹鋼在金屬結(jié)構(gòu)制造業(yè)中應(yīng)用急速增長(zhǎng)，其年增長(zhǎng)率為5.5%，2003年世界不銹鋼消耗量為2150萬(wàn)噸，其中我國(guó)不銹鋼的用量占54.2%極大部分用于各種壓力容器和管道，包括部分輸油輸氣管線。

　　7、為滿足各種不同的運(yùn)行條件下的耐蝕性要求，并改善不同施工條件下的加工性能，近期開(kāi)發(fā)了多種性能優(yōu)異的不銹鋼，其中包括超級(jí)馬氏體不銹鋼、超級(jí)鐵素體不銹鋼，鐵素體—奧氏體雙相不銹鋼和超級(jí)鐵素體—奧氏體不銹鋼。這些新型不銹鋼的共同特點(diǎn)是超低碳、超低雜質(zhì)含量、合金元素的匹配更趨優(yōu)化，不僅顯著提高了其在各種腐蝕介質(zhì)下的耐蝕性，而且大大改善了焊接性和熱加工性能。在一定的厚度范圍，超級(jí)馬氏體不銹鋼焊前可不必預(yù)熱，焊后亦無(wú)需作熱處理。這對(duì)于大型儲(chǔ)罐和跨國(guó)海底輸油輸氣管線的建設(shè)具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。

　　8、目前已在壓力容器和管道制造中得到實(shí)際應(yīng)用的馬氏體不銹鋼、鐵素體—奧氏體雙相不銹鋼和超級(jí)雙相不銹鋼，這些不銹鋼合金系列與常規(guī)不銹鋼之間存在較大的差異。壓力容器和管道焊接方法的新發(fā)展

　　9、壓力容器和管道均為全焊結(jié)構(gòu)，焊接工作量相當(dāng)大，質(zhì)量要求十分高。焊接工作者總是在不斷探索優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)的焊接方法，并取得了引人注目的進(jìn)步。以下重點(diǎn)介紹在國(guó)內(nèi)外鍋爐、壓力容器與管道制造業(yè)中已得到成功應(yīng)用的先進(jìn)高效焊接方法。

　　二、鍋爐膜式水冷壁管屏雙面脈沖MAG自動(dòng)焊接生產(chǎn)線

　　為提高鍋爐熱效率，節(jié)省材料費(fèi)用，大型電站鍋爐式水冷壁管屏均采用光管+扁鋼組焊而成。這種部件的外形尺寸與鍋爐的容量成正比。一臺(tái)600MW電站鍋爐膜式水冷壁管屏的拼接縫總長(zhǎng)已超過(guò)萬(wàn)米。因此必須采用高效的焊接方法。在上世紀(jì)90年代以前，國(guó)內(nèi)外鍋爐爐制造廠大多數(shù)采用多頭(6~8頭)埋弧自動(dòng)焊。在多年的實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，這種埋弧焊方法存在一致命的缺點(diǎn)，即埋弧焊只能從單面焊接，管屏焊后不可避免會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的撓曲變形。管屏長(zhǎng)度愈長(zhǎng)，變形愈大，必須經(jīng)費(fèi)工的校正工序。不僅提高了生產(chǎn)成本，而且延長(zhǎng)了成產(chǎn)周期。因此必須尋求一種更合理的焊接方法。

　　上世紀(jì)80年代后期，日本三菱重工率先開(kāi)發(fā)膜式水冷壁管屏雙面脈沖MAG自動(dòng)焊新焊接方法及焊接設(shè)備，并成功地應(yīng)用于焊接生產(chǎn)。這種焊接方法在日本俗稱MPM法，其特點(diǎn)是多個(gè)MAG焊焊頭從管屏的正反兩面同時(shí)進(jìn)行焊接。焊接過(guò)程中，正反兩面焊縫的焊接變形相互抵消。管屏焊接后基本上無(wú)撓曲變形。這是一項(xiàng)重大的技術(shù)突破。經(jīng)濟(jì)效益顯著。數(shù)年后哈爾濱鍋爐廠最先從日本三菱公司引進(jìn)了這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)和裝備，并在鍋爐膜式壁管屏拼焊生產(chǎn)中得到成功的應(yīng)用。之后，逐步在我國(guó)各大鍋爐制造廠推廣應(yīng)用，至今已有十多條MPM焊接生產(chǎn)線正常投運(yùn)。管屏MPM焊接的主要技術(shù)關(guān)鍵是必須保證正反兩面的焊縫質(zhì)量，包括焊縫熔深，成形和外形尺寸基本相同。這就要求在仰焊位置的焊接采用特殊的焊接工藝—脈沖電弧MAG焊(富氬混合氣體)。焊接電源和送絲系統(tǒng)應(yīng)在管屏全長(zhǎng)的焊接過(guò)程中產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖噴射過(guò)渡。因此必須配用高性能和高質(zhì)量的脈沖焊接電源和恒速送絲機(jī)。這些焊接設(shè)備的性能和質(zhì)量愈高，管屏反面焊縫的質(zhì)量愈穩(wěn)定，合格率愈高。實(shí)際上，哈鍋廠從日本三菱重工引進(jìn)的原裝機(jī)只配用了晶閘管控制的第二代脈沖MIG/MAG焊電源，送絲機(jī)也只是傳統(tǒng)的等速送絲機(jī)，管屏反面焊縫的合格率達(dá)不到100%，總有一定的返修量，為進(jìn)一步改進(jìn)膜式壁管屏MPM焊機(jī)的性能，最近國(guó)產(chǎn)的管屏MPM焊機(jī)配用了第三代微要控制逆變脈沖焊接電源和測(cè)速反饋的恒速送絲機(jī)，明顯提高了反面焊縫的合格率。

　　三、安裝監(jiān)檢工作中主要常見(jiàn)問(wèn)題

　　1、進(jìn)口鍋爐壓力容器制造資料普遍缺少承壓部件強(qiáng)度計(jì)算書、熱力計(jì)算書、水循環(huán)計(jì)算書、過(guò)熱器和再熱器壁溫計(jì)算書;鍋爐無(wú)產(chǎn)品制造監(jiān)檢報(bào)告,通過(guò)對(duì)電廠發(fā)送鍋爐安裝監(jiān)檢意見(jiàn)通知書,供應(yīng)商已提供部分資料，但部分電廠仍缺少上述資料,我們?nèi)詫⒍酱俅隧?xiàng)工作進(jìn)行。

　　2、部分電建公司鍋檢站質(zhì)保體系運(yùn)轉(zhuǎn)不完善，鍋爐壓力容器檢驗(yàn)人員、無(wú)損檢測(cè)人員持有電力部門資格證書人員少，無(wú)損檢測(cè)人員應(yīng)持有電力系統(tǒng)Ⅱ級(jí)及以上資格證,不應(yīng)只持有勞動(dòng)系統(tǒng)資格證;焊工資格證不夠全面,持有電力部門焊工考委會(huì)簽發(fā)的有效證件少，不符合DL612—1996《電力工業(yè)鍋爐壓力容器監(jiān)察規(guī)程》和DL5007-92《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》(火力發(fā)電廠焊接篇);個(gè)別證件存在超期現(xiàn)象。

　　四、結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)實(shí)施安裝監(jiān)檢，確實(shí)提高了工程質(zhì)量,提高了施工單位管理人員、技術(shù)人員和技術(shù)工人的素質(zhì)，對(duì)施工單位和建設(shè)單位的工作是一個(gè)很大的促進(jìn)。