【新增內(nèi)容】
3.金屬材料的焊接
焊接是通過加溫或加壓，使焊件連接郭位形成原子結(jié)合的一種工藝加]一方法。在特種設(shè)備的生產(chǎn)和維修中，會經(jīng)常采用焊接技術(shù)。
承壓類特種設(shè)備受壓元件的焊接方法有2大類 一類是熔焊，就是將焊件接頭加熱到熔化狀態(tài)(不加壓)完成焊接的方法；另一類是壓焊，就是將焊件接頭施加壓力(加熱或不加熱)完成焊接的方法。每一類中都包括許多具體的焊接方法。
承壓類特種設(shè)備受壓元件中常用的焊接方法大多屬熔焊，例如手工電弧焊，自動埋弧焊，手工鎢極氬弧焊，自動氣體保護焊，電渣焊等。屬于壓焊的摩擦焊在電站鍋爐制造的管子焊接中用得也較多。
(1)手工電弧焊
通過手工操縱焊條與焊件產(chǎn)生電弧，利用電弧熱使焊件局部和焊條熔化形成熔池完成焊接的方法。按施焊對象，焊條可分為碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、鑄鐵焊條、堆焊焊條等類別。
手工電弧焊的特點是，對材料和焊接位置適應(yīng)性強，適于焊接碳鋼、低合金鋼、耐熱鋼、不銹耐蝕鋼等，適于鍋爐制造、安裝、修理中各種位置的焊接；設(shè)備簡單，便于使用和維護；焊鉗小，操作靈便；焊接質(zhì)量受焊工操作技術(shù)水平的影響很太，對焊工操作技能要求較高，生產(chǎn)率較低，焊工的勞動強度較大；有些情況下焊接工作條件較差。
(2)自動埋弧焊
自動埋弧焊是通過機械操縱使電弧在焊劑層下燃燒的一種電弧焊方法。
自動埋弧焊的特點是，機械操縱受焊工操作技能的影響較手工焊小，電弧區(qū)保護效果較好。如果焊接材料的質(zhì)量穩(wěn)定，焊接工藝參數(shù)正確，質(zhì)量容易穩(wěn)定且焊縫表面平滑美觀；焊接電流大，焊接速度較快，生產(chǎn)效率高；電弧埋在焊劑層下沒有飛濺，焊工不受弧光傷害，焊工勞動條件較好；沒有焊條頭及飛濺的損耗，焊件采用I形坡口的厚度范圍比手工焊明顯大，成本較低；對坡口加工和焊件接頭的裝配要求較嚴(yán)格，輔助工作較多；因焊接電流大，一般限于平焊位置進行焊接。
(3)鎢極氬弧焊
鎢極氬弧焊是在氬氣保護下在鎢極與焊件之間引燃電弧并完成焊接的一種電弧焊方法。
鎢極氬弧焊的特點是，由于用惰性氣體氬進行保護，它不參加冶金反應(yīng)，也不溶于熔化金屬，有效地將電弧區(qū)與空氣隔開，所以電弧穩(wěn)定；熔池中的氫、氧、氮含量較易控制，裂紋傾向較小且焊縫質(zhì)量高；電弧在氣流壓縮下燃燒，熱量集中，容易使接頭的根部焊透，并且熔池較小，熱影響區(qū)較窄，焊接變形較小；電弧和熔池由氬氣保護，明弧可見，可進行全位置焊接；對焊件的焊前清理工作要求嚴(yán)格。
(4)熔化極氣體保護焊
熔化極氣體保護焊是在惰性或活性氣體保護下采用熔化電極進行電弧焊的方法。保護氣體常用的有氬氣、富氬混合氣、二氧化碳?xì)?。鍋爐受壓元件較多使用富氬混合氣，常用的有不少于80％氬與不超過20％，二氧化碳混合、98％氬與2％氧氣混合等?；旌蠚怏w可采用已混合好的瓶裝氣體，也可采用單種氣體經(jīng)混合器進行混合后用于焊接。
熔化極氣體保護焊的特點是，采用富氬混合氣或氧氣進行保護時，可以獲得高質(zhì)量的焊縫；適用的母材種類和厚度范圍都比較寬，尤其是采用脈沖熔化極氣體保護焊；電流密度大，熱量集中，熔敷效率高，焊接速度較快，所以生產(chǎn)效率較高；弧光強，煙氣較大，二氧化碳作保護氣體焊接時飛濺較大，應(yīng)注意防護；對焊件的焊前清理工作要求較嚴(yán)格，尤其是富氬或氬氣保護時。
(5)電渣焊
電渣焊是利用電流通過液態(tài)熔渣產(chǎn)生的電阻熱將焊件與焊絲熔化進行焊接的一種熔焊方法。
電渣焊的特點是，可以一次焊成很厚的焊件而不需開坡口和多層焊，因此生產(chǎn)效率高；采用渣池保護，避免空氣與熔池接觸；焊接速度較慢，熔池中的氣體和雜質(zhì)易于浮出，焊縫中氣孔和夾渣很少；焊件在高溫停留時間較長，熱影響區(qū)寬，近縫區(qū)晶粒粗大，塑性和韌性降低，所以焊件在焊后一般都進行正火熱處理；焊劑消耗很少，焊縫化學(xué)成分的調(diào)整主要靠電極。
(6)摩擦焊
摩擦焊是利用焊件表面互相摩擦產(chǎn)生的熱使端面達到熱塑性狀態(tài)，然后迅速頂鍛而完成焊接的一種壓焊方法。
摩擦焊的特點是，焊接過程快，生產(chǎn)率高；工藝參數(shù)自動控制，操作簡單，焊接質(zhì)量較好；適用的接頭型式有限；對參數(shù)的測量和控制要求嚴(yán)格；用無損檢測方法檢查接頭內(nèi)部質(zhì)量有一定困難。
(二)承壓設(shè)備承栽介質(zhì)的安全特點
承壓設(shè)備承載介質(zhì)按其化學(xué)性質(zhì)可分為可燃、易燃、惰性和助燃4種；按對人的毒害作用可分為極度危害、高度危害、中度危害和輕度危害：有些介質(zhì)對容器或管道有腐蝕作用。
1.易燃介質(zhì)：是指與空氣混合的爆炸下限小于10％，或爆炸上限和下限之差值大于等于20％的氣體，如一甲胺、乙烷、乙烯等。
2.毒性介質(zhì)：《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》對介質(zhì)毒性程度的劃分參照GB 5044-1985《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》分為四級。其容許濃度分別為：極度危害（I級）<0．1 mg／m3；高度危害（Ⅱ級）0. 1 ～<1．0 mg／m3；中度危害（Ⅲ級）1．0 ～<10 mg／m3；輕度危害（1V級）≥10 mg／m3。
若壓力容器中的介質(zhì)為混合物質(zhì)，應(yīng)由設(shè)計單位的工藝設(shè)計部門或使用單位的生產(chǎn)技術(shù)部門，根據(jù)介質(zhì)的組成并按毒性程度或易燃介質(zhì)的劃分原則，決定介質(zhì)毒性程度或是否屬于易燃介質(zhì)。
4.腐蝕性介質(zhì)，石油化工介質(zhì)對壓力容器用材具有耐腐蝕性要求。有時是因介質(zhì)中有雜質(zhì)，使腐蝕性加劇。腐蝕介質(zhì)的種類和性質(zhì)各不相同，加上工藝條件不同，介質(zhì)的腐蝕性也不相同。這就要求壓力容器在選用材料時，除了應(yīng)滿足使用條件下的力學(xué)性能要求外，還要具備足夠的耐腐蝕性，必要時還要采取一定的防腐措施。
【例題】：某種氣體的爆炸極限是12％～74.5％，則這種氣體為＿＿＿。( )
A. 易燃介質(zhì)
B. 可燃介質(zhì)
C. 毒性介質(zhì)
D. 腐蝕性介質(zhì)
【答案】： A
3.金屬材料的焊接
焊接是通過加溫或加壓，使焊件連接郭位形成原子結(jié)合的一種工藝加]一方法。在特種設(shè)備的生產(chǎn)和維修中，會經(jīng)常采用焊接技術(shù)。
承壓類特種設(shè)備受壓元件的焊接方法有2大類 一類是熔焊，就是將焊件接頭加熱到熔化狀態(tài)(不加壓)完成焊接的方法；另一類是壓焊，就是將焊件接頭施加壓力(加熱或不加熱)完成焊接的方法。每一類中都包括許多具體的焊接方法。
承壓類特種設(shè)備受壓元件中常用的焊接方法大多屬熔焊，例如手工電弧焊，自動埋弧焊，手工鎢極氬弧焊，自動氣體保護焊，電渣焊等。屬于壓焊的摩擦焊在電站鍋爐制造的管子焊接中用得也較多。
(1)手工電弧焊
通過手工操縱焊條與焊件產(chǎn)生電弧，利用電弧熱使焊件局部和焊條熔化形成熔池完成焊接的方法。按施焊對象，焊條可分為碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、鑄鐵焊條、堆焊焊條等類別。
手工電弧焊的特點是，對材料和焊接位置適應(yīng)性強，適于焊接碳鋼、低合金鋼、耐熱鋼、不銹耐蝕鋼等，適于鍋爐制造、安裝、修理中各種位置的焊接；設(shè)備簡單，便于使用和維護；焊鉗小，操作靈便；焊接質(zhì)量受焊工操作技術(shù)水平的影響很太，對焊工操作技能要求較高，生產(chǎn)率較低，焊工的勞動強度較大；有些情況下焊接工作條件較差。
(2)自動埋弧焊
自動埋弧焊是通過機械操縱使電弧在焊劑層下燃燒的一種電弧焊方法。
自動埋弧焊的特點是，機械操縱受焊工操作技能的影響較手工焊小，電弧區(qū)保護效果較好。如果焊接材料的質(zhì)量穩(wěn)定，焊接工藝參數(shù)正確，質(zhì)量容易穩(wěn)定且焊縫表面平滑美觀；焊接電流大，焊接速度較快，生產(chǎn)效率高；電弧埋在焊劑層下沒有飛濺，焊工不受弧光傷害，焊工勞動條件較好；沒有焊條頭及飛濺的損耗，焊件采用I形坡口的厚度范圍比手工焊明顯大，成本較低；對坡口加工和焊件接頭的裝配要求較嚴(yán)格，輔助工作較多；因焊接電流大，一般限于平焊位置進行焊接。
(3)鎢極氬弧焊
鎢極氬弧焊是在氬氣保護下在鎢極與焊件之間引燃電弧并完成焊接的一種電弧焊方法。
鎢極氬弧焊的特點是，由于用惰性氣體氬進行保護，它不參加冶金反應(yīng)，也不溶于熔化金屬，有效地將電弧區(qū)與空氣隔開，所以電弧穩(wěn)定；熔池中的氫、氧、氮含量較易控制，裂紋傾向較小且焊縫質(zhì)量高；電弧在氣流壓縮下燃燒，熱量集中，容易使接頭的根部焊透，并且熔池較小，熱影響區(qū)較窄，焊接變形較小；電弧和熔池由氬氣保護，明弧可見，可進行全位置焊接；對焊件的焊前清理工作要求嚴(yán)格。
(4)熔化極氣體保護焊
熔化極氣體保護焊是在惰性或活性氣體保護下采用熔化電極進行電弧焊的方法。保護氣體常用的有氬氣、富氬混合氣、二氧化碳?xì)?。鍋爐受壓元件較多使用富氬混合氣，常用的有不少于80％氬與不超過20％，二氧化碳混合、98％氬與2％氧氣混合等?；旌蠚怏w可采用已混合好的瓶裝氣體，也可采用單種氣體經(jīng)混合器進行混合后用于焊接。
熔化極氣體保護焊的特點是，采用富氬混合氣或氧氣進行保護時，可以獲得高質(zhì)量的焊縫；適用的母材種類和厚度范圍都比較寬，尤其是采用脈沖熔化極氣體保護焊；電流密度大，熱量集中，熔敷效率高，焊接速度較快，所以生產(chǎn)效率較高；弧光強，煙氣較大，二氧化碳作保護氣體焊接時飛濺較大，應(yīng)注意防護；對焊件的焊前清理工作要求較嚴(yán)格，尤其是富氬或氬氣保護時。
(5)電渣焊
電渣焊是利用電流通過液態(tài)熔渣產(chǎn)生的電阻熱將焊件與焊絲熔化進行焊接的一種熔焊方法。
電渣焊的特點是，可以一次焊成很厚的焊件而不需開坡口和多層焊，因此生產(chǎn)效率高；采用渣池保護，避免空氣與熔池接觸；焊接速度較慢，熔池中的氣體和雜質(zhì)易于浮出，焊縫中氣孔和夾渣很少；焊件在高溫停留時間較長，熱影響區(qū)寬，近縫區(qū)晶粒粗大，塑性和韌性降低，所以焊件在焊后一般都進行正火熱處理；焊劑消耗很少，焊縫化學(xué)成分的調(diào)整主要靠電極。
(6)摩擦焊
摩擦焊是利用焊件表面互相摩擦產(chǎn)生的熱使端面達到熱塑性狀態(tài)，然后迅速頂鍛而完成焊接的一種壓焊方法。
摩擦焊的特點是，焊接過程快，生產(chǎn)率高；工藝參數(shù)自動控制，操作簡單，焊接質(zhì)量較好；適用的接頭型式有限；對參數(shù)的測量和控制要求嚴(yán)格；用無損檢測方法檢查接頭內(nèi)部質(zhì)量有一定困難。
(二)承壓設(shè)備承栽介質(zhì)的安全特點
承壓設(shè)備承載介質(zhì)按其化學(xué)性質(zhì)可分為可燃、易燃、惰性和助燃4種；按對人的毒害作用可分為極度危害、高度危害、中度危害和輕度危害：有些介質(zhì)對容器或管道有腐蝕作用。
1.易燃介質(zhì)：是指與空氣混合的爆炸下限小于10％，或爆炸上限和下限之差值大于等于20％的氣體，如一甲胺、乙烷、乙烯等。
2.毒性介質(zhì)：《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》對介質(zhì)毒性程度的劃分參照GB 5044-1985《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》分為四級。其容許濃度分別為：極度危害（I級）<0．1 mg／m3；高度危害（Ⅱ級）0. 1 ～<1．0 mg／m3；中度危害（Ⅲ級）1．0 ～<10 mg／m3；輕度危害（1V級）≥10 mg／m3。
若壓力容器中的介質(zhì)為混合物質(zhì)，應(yīng)由設(shè)計單位的工藝設(shè)計部門或使用單位的生產(chǎn)技術(shù)部門，根據(jù)介質(zhì)的組成并按毒性程度或易燃介質(zhì)的劃分原則，決定介質(zhì)毒性程度或是否屬于易燃介質(zhì)。
4.腐蝕性介質(zhì)，石油化工介質(zhì)對壓力容器用材具有耐腐蝕性要求。有時是因介質(zhì)中有雜質(zhì)，使腐蝕性加劇。腐蝕介質(zhì)的種類和性質(zhì)各不相同，加上工藝條件不同，介質(zhì)的腐蝕性也不相同。這就要求壓力容器在選用材料時，除了應(yīng)滿足使用條件下的力學(xué)性能要求外，還要具備足夠的耐腐蝕性，必要時還要采取一定的防腐措施。
【例題】：某種氣體的爆炸極限是12％～74.5％，則這種氣體為＿＿＿。( )
A. 易燃介質(zhì)
B. 可燃介質(zhì)
C. 毒性介質(zhì)
D. 腐蝕性介質(zhì)
【答案】： A