金属焊接前后的压力容器清洁以及相关厂房的设计(上)

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　　综述

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　　为解决此类合金材料焊接防污染问题，在压力容器制造行业中，已采取了许多措施：如焊前清洗焊接坡口，提高焊材有益元素含量，降低有害元素含量，以及施焊时黑、白金属分开等。但从总体技术要求来看，许多情况下仍未达到大冶金技术所要求达到的质量控制指标，因而在许多在役压力容器中发现，往往因焊缝达不到相应母材的纯度或组织要求，而致使该压力容器被破坏或失效。针对这一现状，国家质量技术监督局在1999年颁布的《压力容器技术安全监察规程》108条中明文规定：“不锈钢和有色金属制压力容器及其受压元件的制造，必须有专用的制造车间或专用的工装和场地，不得与黑色金属制品或其他产品混杂生产，工作场地要保持清洁、干燥，严格控制灰尘。”同时也对铝、铜、镍、钛及其合金等有色金属的焊接、防污染要求作出了明确的规定：为了防止焊接污染，必须建立一个保持清洁、干燥、防尘的施焊环境。而从防尘角度出发，结合防O、C、Fe等有害杂质的要求来看，最好能建一个防O、C、Fe灰尘等污染物质的专用车间——清洁厂房。

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　　一、概述

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　　随着现代金属冶炼技术的不断发展，许多采用真空熔炼、电子束熔炼、电渣重熔以及真空碳脱氧(VOD)和氩氧脱碳(AOD)等大冶金熔炼和精炼技术获得的高性能不锈钢、铝、铜、镍、钛及其合金等高合金有色金属材料，由于尽量降低其H、O、C、N、S、P、Fe等有害杂质，有针对性地提高Cr、Ni、Mo、Ti、Nb等有益元素，使其耐蚀性能得以大幅度的提高，从而被大量地应用于现代石油化工、化学工业生产装置中。与之相对应，如何保证上述材料的焊接冶金技术也能达到上述熔、精炼大冶金技术要求，是保证上述材料制造该类装置中压力容器与承压构件制造质量的技术关键。但随着上述材料熔、精炼技术的不断提高，对这一类合金材料制压力容器的焊接防污染技术也提出了越来越高的要求。

　　为解决此类合金材料焊接防污染问题，在压力容器制造行业中，已采取了许多措施：如焊前清洗焊接坡口，提高焊材有益元素含量，降低有害元素含量，以及施焊时黑、白金属分开等。但从总体技术要求来看，许多情况下仍未达到大冶金技术所要求达到的质量控制指标，因而在许多在役压力容器中发现，往往因焊缝达不到相应母材的纯度或组织要求，而致使该压力容器被破坏或失效。

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　　针对这一现状，国家质量技术监督局在1999年颁布的《压力容器技术安全监察规程》108条中明文规定：“不锈钢和有色金属制压力容器及其受压元件的制造，必须有专用的制造车间或专用的工装和场地，不得与黑色金属制品或其他产品混杂生产，工作场地要保持清洁、干燥，严格控制灰尘。”同时也对铝、铜、镍、钛及其合金等有色金属的焊接、防污染要求作出了明确的规定：为了防止焊接污染，必须建立一个保持清洁、干燥、防尘的施焊环境。

　　而从防尘角度出发，结合防O、C、Fe等有害杂质的要求来看，最好能建一个防O、C、Fe灰尘等污染物质的专用车间——清洁厂房。

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　　实践证明，建造一个相对防尘、防铁、防风的专门用于焊接制造高性能不锈钢、有色金属的清洁厂房，对于提高该类材料制压力容器的制造质量是完全必要的。

　　二、清洁厂房的要求

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　　压力容器清洁厂房究竞有何要求，目前国内尚无一个具体的技术指标。笔者根据国内外类似厂家的考察结果及《容规》相关要求，结合制造高合金不锈钢及有色金属设备相关技术规范、工程标准等要求，认为压力容器清洁厂房须需围绕防尘、防风、防铁三项基本要求在场地、空气、通道、人员、设备及零部件流转等六方面做好防污染工作。

　　1.清洁厂房的场地要求

　　建成一个防尘、防风、防铁的有色金属压力容器专用施焊场地，是制造该类压力容器的必要条件，而建造一个专用的清洁厂房是防尘、防风、防铁离子污染的最有效手段之一。在一个专用的清洁厂房内，可有效地实现防尘、防风、防铁的三项基本要求。

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　　对清洁厂房需从地面、墙壁与天花三个方面考虑，其基本要求是地面、墙壁与天花本身不得产生灰尘。对墙壁和天花板，由于无磨擦、承载等要求，可通过采用涂敷环氧树脂漆和定期清扫等较为简便的方法，达到防尘的目的。

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　　建造清洁厂房的主要困难是对地面的处理，由于混凝土干燥后极易产生灰尘，所以混凝土地面肯定是不行的。目前有的厂房采用木地板或地贴，其费用较高，使用也不太方便。也有一些厂家采用水磨石地面，其优势为：地面光滑，有一定的强度，不起尘，易清扫保养。若在厂房内设立较为便利的给、排水系统，还可通过定期对地面水洗除尘，达到清洁地面的要求，所以采用水磨石地面是一种较为经济可行的方案。还有一些厂家采用环氧树脂涂料地面或环氧磨石地面，效果也较为理想，也是清洁厂房地面防尘处理的有效手段之一。