油氣管道焊接質量分析及控制

張小強

（中煤科工集團重慶設計研究院有限公司，重慶 400016）

油氣管道焊接質量分析及控制

張小強

（中煤科工集團重慶設計研究院有限公司，重慶 400016）

消費市場對石油、天然氣的需求日益增加，因此對油氣運輸管道的要求也越來越多。實現油氣管道的安全運輸最關鍵的環節是油氣管道的現場焊接質量，所以了解現場焊接工藝的特點以及建立焊接施工質量管理體系，對焊接過程實行全面控制，是施工工程中保證質量和安全性的要點。

油氣管道；焊接；質量；控制

Abstract：The demand for oil and natural gas in the consumer market is increasing，so the demand for oil and gas transportation pipeline is more and more.To achieve the safe transportation of oil and gas pipeline is the most critical part of the oil and gas pipeline on-site welding quality，so understand the characteristics of the field welding process and the establishment of welding construction quality management system，the implementation of a comprehensive control of the welding process is our construction project to ensure quality and safety The point.

Key words：oil and gas pipeline；welding；quality；control

1 油氣管道焊接工藝

1.1 油氣管道現場焊接工藝及特點

在管道施工現場進行焊接施工時，基于運行工況和環境因素等特點綜合考慮，油氣管道經過處為避讓環境敏感區、規劃區、集中居住地等，自然條件一般較為惡劣，而且還會受到氣候條件和地形條件的制約。因此，為了提高工作效率，通常采用對口器進行管口組對。施工方為了提高施工效率，普遍采用在對好的管口下放置土堆或枕木的方法，這樣一來，在對前一個對接口進行焊接時，下一個對接口就開始準備對接工作。

1.2 油氣管道施工焊接方法

由于油氣開采面臨著多樣的情況，我國的管道焊接施工也應對油氣狀況呈現出了焊接方法多樣，焊接技藝復雜的情況。同時隨著先進技術的引進，我國的焊接工藝也逐漸向著自動化方向發展。我國當前采用的焊接工藝主要為手工下向焊接、全自動向下焊接、組合焊接和低氫焊條下向焊接這四種工藝。在實際操作中，為了實現較好的焊接效果，施工方往往會采用多種焊接方法進行施工操作。

2 油氣管道現場焊接中常見的質量問題及解決措施

2.1 油氣管道現場焊接中常見的質量問題

油氣管道常見的質量問題主要體現在焊縫上，而焊縫的質量缺陷則又分為表面質量缺陷和內部質量缺陷兩類。表面質量缺陷主要有裂紋、氣孔、夾渣、咬邊、未熔合、焊瘤、未焊透、根部收縮、余高過大、外觀成形凹凸不平、角焊縫厚度不足或者焊腳不對稱情況等。而焊縫內部質量缺陷主要有裂紋、氣孔、夾渣、未熔合、未焊透等。

焊接中最常見的質量問題為氣孔、夾渣、裂縫以及未完全焊透四種。氣孔是指焊接時，熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出，殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的，也可能是焊接冶金過程中反應生成的。氣孔的種類多，大體上分為柱孔、圓孔兩類。柱孔的深度比較大，而圓孔的面積較大。這些氣孔都會影響焊接的質量，更有可能會造成裂縫的出現。造成氣孔現象有四種來源，第一是焊條烘干不夠；第二是焊接工藝不穩定，焊接過程中電弧電壓偏高，電弧過長，焊速快以及電流小；第三是填充金屬物和母材表面油、銹等物質未清除；第四是在焊接過程中，未將引弧和熄弧的位置錯開而造成氣孔現象。

在焊接質量中，夾渣現象嚴重影響了最終的焊接成果。夾渣是焊接時，縫中摻雜著眾多鐵銹、熔渣等物質，造成焊接成品質量差的一種現象。夾渣產生的原因主要有兩種：①在焊接前，未將對焊部分清理干凈，焊接成品中含有大量雜質；②焊層形狀不良，坡口角度設計不當，導致熔渣未完全熔化。

裂縫是指焊接接頭時，部分地區未完全熔合從而使得形成的新界面出現縫隙的現象。常見的裂縫主要為結晶、液化和延遲。焊接工作完成后，焊接部分逐步凝固的過程中，若焊接操作不當，極易出現結晶裂縫現象。液化裂縫則會在焊接工作完成后的幾小時或幾天后出現。延遲裂縫是由于裂縫本身就具有延展性而產生的，而且隨著時間的流逝，裂縫很有可能會慢慢拓展開，嚴重危害管道的安全運輸。

未完全焊透是母材之間或者是母材與金屬之前存在局部未熔合的現象，一般是存在于單面焊的焊縫根部位置。在現場施工的過程中，造成未完全焊透的主要原因是對坡口的加工不夠規范，導致角度過小，鈍邊過大或間隙過小等，或者是在施工過程中出現電流過小、電壓過低、焊速過快、電弧過長、有磁偏吹的現象。

2.2 油氣管道現場焊接中常見的質量問題的解決措施

做好焊接工作首先是要做好焊接施工前的準備工作。進行焊接操作前，應事前對加工材料、機械、裝備進行檢查，檢測是否符合焊接的相關條件。同時也要主要做好相關清潔工作，防止氣孔、夾渣等缺陷的產生。油氣管道項目大多在野外自然環境比較惡劣的地方進行，所以需要事前了解工作場所附近的情況，選擇適應環境需求的焊機，開展檢查工作，同時抽樣檢測加工材料，確保施工過程的安全。現場施工工作的要點還在于工人自身的技術素質，所以在平時要加強對人員的質量意識培訓和專業技能培訓，明確工人的崗位職責，從而保證現場焊接的工作質量。

現場施工過程中還要主要控制好焊接環境的溫度。焊接環境的溫度應保持在施工所需要的范圍內，且不能影響工人的操作，同時還需注意施工環境的風速變化。在遇到環境情況變化時要依據事前確定的調節措施，同時結合施工現場的實際情況進行調節。如果遇到風雨等惡劣天氣時，可在現場的簡易棚中進行操作，以確保工作質量和按期完工。

3 結束語

在油氣管道建設中，現場焊接工作是管道施工的關鍵環節，也是確保工作質量的重要步驟。隨著油氣用量的不斷增加，油氣管道的需求量也不斷增大，因此，做好焊接前的準備工作、控制好焊接環境的溫度、注重管口組的工作以及加強每一環節的控制是我們完成工程安排和避免質量安全事故的必要措施，我們要重視施工環節，有效控制焊接施工質量。

[1] 張杰.石油化工管道焊接工藝和焊接質量控制分析[J].當代化工研究，2016，（4）：5-6.

Analysis and Control of Welding Quality of Oil and Gas Pipeline

Zhang Xiao-qiang

TE973.3

A

1003–6490（2017）09–0028–01

2017–07–08

張小強（1985—），男，重慶人，設計師，主要從事油氣長輸、集輸管道、城鎮燃氣的設計和施工工作。