燃氣工程施工中的管道焊接的質量控制

摘要：

闡述了不同施工階段焊接質量的控制要點，并針對不同的焊接工藝分別提出了質量控制方法。

在燃氣工程施工中，管道焊接是施工中的關鍵工序，也是燃氣工程質量控制的重點和難點。天然氣在輸送過程中常常采用較高的壓力，同時許多城市采用城市外環管道高壓儲氣作為城市燃氣的調峰氣源，這些管道壓力高、管壁厚，這要求我們在施工過程應更加注意管道的焊接質量，并從工程事前、事中（過程）、事后三個階段進行嚴格控制。

1.事前控制

積極作好施焊前的各項準備工作，最大限度避免或減少焊接缺陷。首先焊接人員上崗前，必須取得焊工證，對于高壓管道、穿跨越管道等重點工程的施工前，還應對已取證焊接人員進行現場施焊考核，不合格者不得上崗；根據要求選擇焊機型號、電流大小和焊條規格；嚴格遵守在下列任何一種焊接環境中，若無有效的防護措施時禁止施焊：雨雪天氣、大氣相對濕度大于90%、環境溫度低于50℃、采用手工電弧焊和埋弧焊時風速大于8m/s、采用氬弧焊、二氧化碳氣體保護焊時風速大于2m/s以及其它可能嚴重影響焊接質量的環境。

2.過程控制

根據焊接過程方法和步驟，進行分部質量控制。對不同管壁厚度的管子，焊接層數有不同的要求。按照焊接操作方法一般分為定位焊、根焊、熱焊、填充焊和蓋面焊五個過程。

2.1定位焊的質量控制

定位焊俗稱點固焊，通常定位焊比較短小，焊接過程中都不去掉，而成為正式焊縫的一部分保留在焊縫中，因此定位焊的質量好壞、位置、長度和高度是否合適，將直接影響正式焊縫的質量。（1）必須按照焊接工藝規定的要求焊接定位焊，定位焊用的焊接材料與正式焊接材料應相同。（2）定位焊為間斷焊，工件表面溫度較正常焊接時低，由于熱量不足容易產生未焊透，焊接時電流應采用比正式焊接時高10%-15%左右。（3）定位焊縫的引弧和收弧端應圓滑不應過陡，防止焊縫接頭時兩端焊不透。（4）在管道的縱向焊縫或螺旋焊縫處不得點焊。定位焊的厚度應與第一層焊接厚度相近，且不應超過管壁厚度的70%。定位焊的質量與正式焊縫相同，其位置要求均勻對稱。（5）為防止焊接過程中工件裂開，應盡量避免強制裝配。若必須強行對接，其定位焊縫長度應適當加大，并減少定位焊縫的間距。

在焊接根層前，應對定位焊進行檢查，如發現裂紋應完全鏟除，重新點焊。

2.2根焊的質量控制

根焊是焊接根部第一層焊道。

（1）預防未焊透。在固定口焊接中，未焊透容易出現仰焊部位。施焊前，操作人員應在焊接試板上試焊，調整焊接參數；檢查管口打磨質量，管內外表面坡口兩側25mm范圍內應打磨至顯現金屬光澤；施焊中，嚴格控制熔孔直徑，一般控制在2.5-3mm，并保持勻速運條；每次停弧后，用沙輪機對接頭進行打磨，其長度一般為15-20mm，且形成圓滑過渡。（2）預防內凹。內凹均產生在焊縫的仰焊部位。施焊中，其焊接電流一般比平焊小10%左右，采用頂弧焊即沿焊接方向成105度-110度的夾角，焊接熔孔控制在2.5mm以內，焊條盡量伸向根部。（3）預防內焊瘤。內焊瘤一般產生在焊縫的平焊部位。施焊中，在保證熔孔直徑的前提下，注意運條速度，如果熔池溫度過高，可停弧降溫。

2.3熱焊的質量控制

根部焊道完成后應立即進行第二層焊道焊接，即熱焊。進行熱焊時，與根焊時間間隔不宜太長（最長10min）。熱焊層焊接一般易產生夾渣、燒穿等缺陷，因此在熱焊層的質量控制中，主要預防夾渣。施焊前，操作人員應徹底清除表面焊渣，尤其是焊縫與坡口表面交界處應仔細清除干凈；施焊中，注重電弧在坡口邊緣的停留時間，根據焊接位置的變化變換運條方式。

2.4填充焊的質量控制

填充焊道是為蓋面焊接打基礎的，在填充層除了防止夾渣外，同時要預防氣孔的產生。施焊中一是要嚴格控制電弧長度，一般以不超過焊條直徑為宜；二是要清除上層的熔渣及焊件上的污垢；三是施焊前按焊條說明書中的規定進行焊條烘干；四是適當延長焊縫金屬的保溫時間；五是施焊中密切注視熔池的冷卻，發生氣孔馬上停弧處理。

2.5蓋面焊的質量控制

蓋面焊道是保證焊縫外觀及尺寸的關鍵工序，蓋面焊層外觀檢查必須達到如下要求：

（1）焊縫外觀成形均勻一致，焊縫及附近表面上沒有裂紋、未熔合、氣孔、夾渣、飛濺、夾具焊點等缺陷；（2）焊縫寬度比外表面坡口寬度每側長0.5-2.0mm；（3）焊縫表面不應低于母材表面，用焊縫檢驗尺進行測量，焊縫余高應不大于1.6mm，局部不得大于3mm，超標部分可以進行打磨，但不得傷及母材，要與母材圓滑過渡，以防在進行防腐時，與防腐材料之間形成氣孔，而產生銹蝕點；（4）咬邊深度不得超過0.5mm，長度不得大于焊縫全長的7%。

蓋面焊接一般易產生咬邊、接頭超高等缺陷，因此在表面層的質量控制中，一要預防咬邊超標，咬邊超標一般發生在仰焊部位。施工前，焊接電流的選擇要比平焊時小10-15%；施焊中，嚴格控制熔池形狀，一般情況下，把焊接熔池控制在扁橢圓形為好，同時注重坡口邊緣的停留時間，在坡口邊緣運條速度稍慢些，停留時間稍長些，在中間運條速度要快些。二要預防接頭超高，接頭超高一般發生在乎焊位置，即圖中6點的起焊處。施焊前，先用沙輪機在起焊處打磨出斜坡形過渡帶，然后在接頭前方10mm處引弧，電弧引燃后稍微拉長一些，然后移到接頭處，稍作停留，待形成熔池后再繼續向前焊接，這樣接頭可以得到必要的預熱，壓弧后快速運條。

3.事后控制

在焊接過程中，由于外界因素、或工藝參數的不穩定等造成了焊接缺陷的產生，這要求必須補焊或進行返修。并對焊縫返修的質量進行嚴格控制。（1）返修焊縫打磨長度要適當，一般打磨長度應以返修長度為中心向兩側延伸20-30mm，即打磨總長度應為返修長度加上40-60mm，并形成船形的圓滑過渡；打磨深度應超過缺陷深度1-2mm，如果是根部缺陷，切不可打透；（2）嚴格按照工藝要求進行預熱，并測量合格后開始返修焊接。