工業管道安裝過程中的焊接缺陷及預防措施

【摘要】在工業管道安裝過程中，管道焊接是重要工藝。焊接中存在一定的缺陷，必須要采用合理預防措施，保障工業管道焊接質量。本文對工業管道安裝過程中的焊接缺陷進行簡單分析，探討焊接缺陷預防措施。

【 關鍵詞】工業管道；管道安裝；管道焊接；焊接缺陷；缺陷預防

一.引言

工業管道安裝過程中，焊接技術是工業管道連接的重要保障。工業管道經常出現滲漏及泄露事故，究其原因多半都是焊接質量不合格造成的。

二.工業管道安裝過程中焊接的重要性

在整個工業管道安裝中，焊接技術作為工業管道連接的重要保障，其技術是否合格，將直接關系著工業今后的投入使用。針對當前工業管道中出現的滲漏、泄露事故，深究其原因不難發現，多數是由焊接質量不合格而引起的。由此可見，在管道的正常安裝使用中，焊接質量將直接影響著管道的安全性與可靠性。針對工業管道安裝中焊接的重要性，主要體現在以下幾個方面： 首先，面對當前工業發展規模的不斷擴大，已有的工業管道已無法滿足當前工業行業的發展需求，在擴大管道鋪設規模的過程中，焊接作為連接新舊管道的重要途徑，對管道今后的投入使用有著極其重要的作用。其次，在連接各個分段的工業管道時，焊接能夠憑借自身的優勢，將這些分段管道完整的聯系到一起，使其在原有的基礎上形成統一的整體，確保其今后的安全使用。最后，工業管道在應用中，所運輸的工業物質多為液體或氣體，若焊接處出現問題，將會造成液體或氣體的大量外漏，在給環境造成嚴重威脅的同時，還會造成嚴重的經濟損失。

三.工業管道安裝過程中的焊接缺陷

1.焊接裂紋

裂紋是焊接中危害性最大的一種缺陷，它主要包括結晶裂紋、液化裂紋、延遲裂紋等幾種形式。裂紋主要在焊接應力和其他相關因素的共同作用下，金屬材料中原子結合被破壞，產生新界面的縫隙。由于其有延伸性，在焊道存在內應力的情況下裂紋會一直延伸擴展，直至焊道被破壞。裂縫是工業管道安裝中，焊接接頭中危害最大的缺陷，所以，在長輸管道的施工中，裂紋缺陷是不允許存在的，不僅難于返修，而且會給管道運行帶來直接影響，必須割口重焊，因此必須引起足夠的重視。

2.未熔合

未熔合是指未能完全熔化結合，它包括兩部分：焊道與母材之間或焊道與焊道之間。其主要發生在管道時鐘1點鐘和11點鐘的接頭位置及管道底部6點鐘仰焊位置。未熔合可分為根部未熔合、層間未熔合、坡口未熔合三種。根部未熔合主要是打底過程中焊縫金屬與母材金屬以及焊縫接頭未熔合、層間未熔合主要是施焊過程中層與層間的焊縫金屬未熔合。坡口未熔合是焊縫金屬與母材坡口之間的未熔合，其中根部未熔合出現的幾率較大。未熔合易造成應力集中，危害性僅次于焊接裂紋。因此，未熔合缺陷在焊縫中是不允許存在的。

3.咬邊

所謂咬邊就是通常所說的焊道咬肉，主要是由于在焊接過程中熔敷金屬未能蓋住母材的坡口，在焊道邊緣留下的低于母材的缺口。淺短的咬邊可以不作處理，但過深的咬邊會對焊道力學性能產生嚴重的影響，咬邊將減少母材的有效截面積，在咬邊處引起應力集中，降低接頭強度，特別是低合金高強鋼的焊接，另外咬邊的邊緣組織被淬硬，易引起裂紋。這都嚴重影響了管道輸送的安全度。

4.氣孔

氣孔主要是在焊接時，由于熔池金屬中的氣體沒有在熔池凝固之前及時逸出，而殘留在焊縫金屬的內部或者表面，形成孔穴。氣孔的大小、形狀、數量等均與母材材質、焊接位置、焊條性質、焊工操作技術等有關。對于形成氣孔的氣體，一些是原本溶解在母材與焊條鋼芯中的氣體；一些則是在藥皮熔化過程中產生的氣體，也有些來自母材上的油垢、銹跡等受熱后分解產生。

四.防范焊接缺陷的預防措施

1.提高管道焊接工藝

①選擇合適的坡口角度與裝配間隙；選擇合理的焊接電流，同時要求施工操作者對運條方式、焊條或者焊把的速度與角度等充分掌握，以滿足焊件裝配的間隙變化，確保焊接縫均勻。當焊角焊縫時，應注意保持正確的角度，避免焊縫尺寸不滿足要求。②引弧時，盡量拉長電弧，通過預熱的形式逐漸形成熔池；在收弧時，應將焊條在熔池中短暫停留，或者進行幾次環形運條處理，以保證足夠的焊條金屬將熔池填滿，以避免焊縫收尾的位置產生弧坑。③將坡口和焊層之間的熔渣認真清理干凈，并鏟平凹凸處，再進行焊接。適當加大焊接的電流，必要時則縮短電弧長度，并提高電弧停留時間。根據熔化的實際情況，適當調整焊條角度與運條方法，讓熔渣上浮到鐵水表面；正確選擇焊條金屬的母材與化學成分，以降低熔渣的熔點與粘度，避免產生夾渣缺陷。④在焊接前，做好準備工作。清除坡口兩側約 20-30mm 范圍內的焊件表面油污；在焊接前，將焊條根據說明書中規定的時間與溫度進行烘干，并選擇符合規定的焊接方式。如果使用堿性焊條施焊，應盡量控制電弧長度，在風大的情況下則采取防風手段；如果焊條產生焊心銹蝕，且藥皮開裂、變質、剝落、偏心時，都不能再使用，以避免氣孔的產生。⑤選擇合適的優質鏈條及焊接規范，合理安排焊接的次序與方向，減少焊接應力。另外，在焊接前還應對坡口周圍的水、銹、油等污物進行認真清除，避免產生裂紋。

2. 使用先進的焊接設備

在保證工業管道焊接質量的過程中，使用先進的焊接設備，除了能提高焊接質量外，還能科學的縮短焊接時間，為整個工業管道今后的投入使用奠定基礎。這就要求相關部門能夠加大焊接設備的投資力度，在現有的基礎上，不斷更新焊接設備； 同時在條件允許的前提下，盡量引進國外先進的焊接設備，在避免焊接缺陷的同時，還能減少不必要的成本浪費。

3.加強焊接的全過程控制

在整個焊接活動中，焊接施工人員作為焊接活動的實施者，其焊接技術是否合格，將直接關系中管道的焊接質量，同時也關系著管道今后的投入使用。加強焊接全過程的控制，除了對焊接技術進行管理外，還需要對焊接工作人員進行相應的培訓，確保其焊接技術在符合國家相關標準的前提下，避免焊接缺陷的出現。一般來講，在影響焊接質量的過程中，除了施工人員的技術水平外，還包括施工人員的資歷、責任心、工作態度等主觀因素，而其他監督人員所其的作用是確保施工秩序的順利進行，對焊接質量沒有太大影響。而在避免焊接缺陷的過程中，首先應加強對焊接人員的技術培訓，使其能夠在實際工作中端正自己的工作態度，使用正確的施工技術進行施工，確保整個焊接活動的順利進行。其次，加大對焊接施工的檢測力度，針對焊接施工中查出的問題，應及時上報總部，并填寫檢修質量定期整改報告，令其限期整改。最后，在避免管道焊接對管道安裝的影響，需要在看著焊接工作時，從施工現場的實際狀況出發，除了嚴格遵守相應的規章制度外，還應加強與施工管理人員的配合，定期對管道焊接質量進行檢查，以便在出現問題時，能及時的采取措施進行完善，避免問題的進一步擴大。

五.結束語

工業管道安裝過程中的焊接缺陷對管道運營造成安全隱患，施工過程中必須要提前采取預防措施，加強焊接質量管控，保障管道焊接質量。

參考文獻：

[1]張永利，鄭新兵.工業管道安裝過程中的焊接缺陷及預防措施[J].石油和化工設備，2009，12（12）：41-43.

[2]李利兵.工業管道安裝中的焊接缺陷及預防措施[J].科技展望，2010，（7）：7.

[3]李軍紅.大口徑天然氣管道安裝焊接施工技術[J].山西建筑，2009，35（35）：121-122.

[4]李慶安，胡修俊，黎明等.山區管道施工半自動焊接可能產生的缺陷及預防[C].第四屆中國管道完整性管理技術大會論文集.2014：582-583.