石油化工工業管道的焊接與安裝

摘要：石油化工管道的安裝在質量控制方面的不利因素較多，管理難度大;由于石油化工管道介質種類繁多，多數介質是易爆易燃且有毒有害的物質，因此對焊接質量的要求相對較高。

關鍵詞：石油化工;管道焊接;安裝過程

引言：

在工業上，管道在使用中經常會出現一些大大小小的問題，有的是管道設計本身的原因，有的可能是在管道生產制造的時候出現了問題，還有的就是因為在安裝管道的過程中，對管道的保護和鋪設控制管理不到位，這些只是比較容易出現的原因，其實還存在其他的很多因素，像管道在安裝好以后在使用的過程中出現了問題，包括對它的日常檢查和維護等，這其實也是不容忽視的方面。但歸根到底，最重要的也是比較容易控制的就是管道的安裝過程，把安裝的步驟以及注意事項做好，那么工業管道在后期的使用當中的問題出現幾率也是會大大減小的。

1.管道的焊接

管道工程是化工業發展必須具備的設施條件，興建石油化工管道實現了資源優化配置，降低了石油、化工等產品輸送的作業成本。基于上述準備工作之后，施工單位要組織現場人員詳細分析管道工程結構，及時擬定切實可行的焊接操作方案，對每一道工序采取嚴格的控制方式，提升管道后期使用的綜合性能。結合現有的技術條件，石油化工管道焊接操作方式及其控制要點包括：

1.1.定位焊。由于化工管道分布范圍廣、輸送距離遠、內外結構復雜等因素，管道使用階段常會出現不同狀況的事故，降低了化工產品供輸系統的安全系數。定位焊應采用與根部焊道相同的焊接材料和焊接工藝，并應由取得焊工上崗證，經報驗合格的焊工施焊。定位焊的焊縫長度宜為10～15mm，厚度2～4mm，且不超過壁厚的2/3，定位焊的焊縫不得有裂紋及其他缺陷;定位焊焊縫兩端磨成緩坡形。

1.2.不銹鋼管道焊接。化學工業是我國工業經濟體系的重要構成，發展石油化工產業關系著國民經濟的可持續發展。不銹鋼管道焊接是常見的工程形式，其操作控制要點包括：在保證焊透和熔合良好的條件下，焊接時采用小線能量、短電弧、不擺動或小擺動的操作方法。宜采用多層多道焊，層間溫度控制在100℃以下;每一焊道完成后均應徹底清除焊道表面的熔渣，并消除各種表面缺陷。

1.3.異種鋼管道焊接。異種鋼管道焊接，應按焊接材料選用表選用合適的焊材。鉻鉬耐熱鋼與碳素鋼或不同鋼號的鉻鉬耐熱鋼之間組成的異種鋼焊接接頭，可按合金含量較低一側的鋼材選用焊接材料。有預熱要求異種鋼管道焊接，預熱溫度按淬硬傾向大的材質要求定，預熱采用電加熱法。預熱在坡口兩側均勻進行，預熱范圍每側不小于3倍壁厚（S），且不小于50mm，對有淬硬傾向或易產生延遲裂紋的材料，每側不得小于100mm。

1.4采用焊接/無損檢測軟件化管理。

大型石化裝置的管道往往上百公里計，焊接量更是超過千萬達因（寸徑），管道施工工程量的統計和焊接質量管理難度很大，隨著計算機技術的發展，各種焊接/無損檢測管理軟件應運而生，投資不需很大，卻能極大的提高管理的軟環境。具體實施時由施工單位的技術員按照單線圖采集各班組焊接完成量，將管線號、焊縫編號、焊工號、焊接日期、施工班組等信息輸入計算機，監理公司完成焊縫外觀檢查、指定無損檢測焊口號信息輸入計算機，無損檢測單位將無損檢測結果輸入計算機。從而可以實現焊接完成量、焊接質量控制等重要信息的實時分析與輸出，為焊接質量管理提供有力工具。

2.石油化工壓力管道施工中焊接方面存在的問題

（1）由于施工單位技術、質量管理力量不足，不能及時采用近年來管道施工最先進、科學的管理理念，如：單線圖管理、焊接與無損檢測的軟件化管理、管道的工廠化預制等，管理水平幾十年徘徊不前。

（2）焊接施工過程中存在未取得施焊項目合格證的焊接操作人員，或者沒有在合格證核定的項目及規定的期限內承擔焊接作業，造成焊接質量失控。

（3）焊接技術交底不清楚或焊接工藝指導書執行不嚴格，容易產生焊接工藝參數失控。有的施工工人隨意改變坡口的尺寸及形式，改變電流電壓等參數，為了早點下班甚至加快焊接速度，使焊縫產生諸如裂紋、咬邊、氣孔、夾渣、未融合等多種超標缺陷。

（4）焊接材料的種類很多，因為焊材的烘烤、發放、回收工作流于形式，不能做到徹底的跟蹤管理，當班剩下的焊材不能及時回收，或者沒能及時重新根據規定烘干，導致焊材的混用和焊工隨意取用焊材。也有的焊條保溫桶的使用不規范，致使焊條受潮，以上所有這些都會對焊接質量產生不良影響。

（5）管道施工焊接的場地不斷變換，焊接設備不斷移動，引起設備零部件損壞，從而導致焊接參數改變，最后影響焊接質量。施工環境管理不當，不能根據現場的環境變化及時采取防護措施，這也會妨礙焊接質量。

（6）管道安裝大多是露天野外作業，地點很多且分散，技術、質量管理、無損檢測人員不能及時到位，點口錯誤，控檢比例不夠，無損檢測找焊口困難、無損檢測結果滯后、不能根據缺陷情況及時制定返修工藝、返修不及時等，都將直接影響焊接質量。

3.管道焊接的質量控制措施

3.1焊接設備管理

壓力管道焊接所需的手弧焊機、氬弧焊機、焊條烘干設備和焊縫熱處理裝置應齊全、完好。焊接設備應加強管理，定期保養及檢查，做好相關記錄。

3.2焊接過程中的有效控制

在進行管道焊接時，應該確保管道的密閉性，不能有“穿堂風”現象出現。通常情況下，坡口寬度較大達到15mm以上時，應該采用多層多道焊接工藝，確保焊接工作有序進行。在進行焊接時，應特別重視收弧操作，需要將整個熔池填滿，確保收弧的質量。在多層多道焊接接頭時，應該盡可能使其錯開，以免發生混淆造成焊接失誤。為提升焊接質量，在焊接時需要嚴格控制其溫度，既不能低于規定預熱溫度的最低值，也不能高于400℃。如果焊接過程意外中斷，應及時對焊口進行處理，往往采用熱處理或者保溫緩冷等方法。

3.3焊接后相關檢查

焊接結束后，焊接人員應該對焊縫進行清理，對整個焊接情況進行細致檢查，如果出現咬邊、弧坑以及裂紋等缺陷，必須向上級報告并采取措施進行解決。對于需要進行熱處理的焊縫來講，應該先進行熱處理，再進行相關委托檢驗，從而提高管道焊接質量。

3.4加強焊接人員管理

焊接單位應該對焊接人員、質檢人員以及無損檢測人員進行嚴格的管理，定期或者不定期組織人員進行專業技能和職業道德的培訓和教育，提高他們的質量意識和安全意識，使其按照規定的焊接標準、方法以及工藝進行作業，促進焊接人員遵守焊接工藝規律，提高全單位的整體技能水平和綜合素質，從根本上確保高壓管道焊接質量。

4.結語：

石油化工管道的安裝，因為設計費用控制、工期緊張、施工環境差等方面的限制，在質量控制方面的不利因素較多，管理難度大;又由于石油化工管道介質種類繁多，多數介質是易爆易燃且有毒有害的物質，因此對焊接質量的要求相對較高。焊接質量的好壞將直接關系到石油化工管道的施工質量。所以，建立完善的焊接施工質量管理體制，大力推行工廠化預制、單線圖管理、焊口標識管理、焊接/無損檢測軟件化管理等科學先進的管理理念，對關鍵因素層層把關，嚴格過程質量控制，才能達到石油化工管道焊接施工質量經濟性和高可靠性的要求。

參考文獻：

[1]顧天杰.管道焊接質量的分析和控制[J].河南化工，2007（2）.

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