管道焊接工藝技術(shù)及質(zhì)量控制措施探討

李海濤

【摘 ?要】管道焊接是很多工程項目的重要內(nèi)容，焊接質(zhì)量是否合格決定了項目實施效果。因此，在工程施工中，應(yīng)根據(jù)工程實際情況與規(guī)范要求，采取合理可行的管道焊接工藝方法，并制定有效的質(zhì)量控制措施，保證管道焊接質(zhì)量，使其充分發(fā)揮應(yīng)有作用效果，為項目的順利實施及發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】管道焊接;工藝質(zhì)量;控制策略

中圖分類號：TE973 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

隨著我國城市化建設(shè)的快速發(fā)展，人們對管道鋪設(shè)的質(zhì)量提出了更高的要求，因為城市地下管道施工質(zhì)量的好壞直接影響著城市的發(fā)展，而管道的焊接質(zhì)量又是評判管道施工質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，如果焊接的質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，那么整個城市的管道鋪設(shè)也就沒什么質(zhì)量可言。

1油田管道焊接工中存在的問題

1.1手工向下焊接工藝問題

手工向下焊接工藝是目前較為常見的油田管道焊接工藝技術(shù)，具有操作簡單靈活、經(jīng)濟(jì)性好、對油污敏感性差等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用在油田管道焊接中，該技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)在長期的實踐生產(chǎn)中日趨完善，但是由于該技術(shù)本身的局限性會導(dǎo)致一些問題，比如焊縫比較粗糙，飛濺很多影響到焊接的質(zhì)量，對管道的裝配精度產(chǎn)生了影響，使得在裝配之前需要進(jìn)行額外的打磨工序，增加了生產(chǎn)節(jié)拍，不僅浪費時間也增加了生產(chǎn)成本，同時該技術(shù)對環(huán)境也會造成污染。

1.2低氫焊條下向焊接技術(shù)問題

低氫焊條下向焊接技術(shù)主要應(yīng)用在一些環(huán)境比較惡劣的地區(qū)，比如在高寒地區(qū)、有腐蝕性的地區(qū)等，其優(yōu)點是具有焊條防裂性與低溫韌性，同時具有低成本的優(yōu)勢，很適合用于環(huán)境比較惡劣地區(qū)，因此國內(nèi)的一些油田管道焊接會選用該方法，但是低氫焊條下向焊接技術(shù)對作業(yè)空間的要求比較高，需要一定的焊接空間和進(jìn)出通道才能完成作業(yè)，因此對管道的結(jié)構(gòu)和空間有較高的要求。

1.3傳統(tǒng)焊接方法缺陷

在使用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行焊接的時候，會出現(xiàn)很多的問題，比如出現(xiàn)焊接裂縫，出現(xiàn)不規(guī)則的小氣孔和夾渣現(xiàn)象，焊縫外形不規(guī)則等常見的現(xiàn)象。引起這些問題的原因就是由于采用傳統(tǒng)不成熟的焊接工藝，導(dǎo)致焊接的質(zhì)量出現(xiàn)不可控的情況。不同的焊接工作人員也有熟練程度的不同，也會帶來一些質(zhì)量問題。而焊接質(zhì)量不過關(guān)，一旦出現(xiàn)返修返工的狀況，會對油田運輸?shù)纳a(chǎn)造成嚴(yán)重的影響。

2管道焊接工藝技術(shù)及質(zhì)量控制措施

2.1管道焊接前準(zhǔn)備工作

（1）參與焊接施工的工作人員應(yīng)持有正規(guī)部門頒發(fā)的上崗證，并在焊接施工開始前，對施工措施與相關(guān)作業(yè)指導(dǎo)進(jìn)行學(xué)習(xí)閱讀。

（2）由資質(zhì)等級不低于II級的專業(yè)人員對焊接質(zhì)量進(jìn)行無損檢測與結(jié)果綜合評定，未經(jīng)檢測和檢測結(jié)果不合格時，不可進(jìn)行后續(xù)施工操作。

（3）焊件下料和坡口加工時，應(yīng)注意以下要點：在本工程施工使用的管材，應(yīng)利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行加工，坡口的切割則利用氧-乙炔焰進(jìn)行，完成切割口，應(yīng)使用砂輪機(jī)對坡口上的熔渣及氧化物進(jìn)行清除，到露出底層金屬光澤為止，對所有不平整處均進(jìn)行全面清理;對鋼管進(jìn)行組對之前，需要利用壓縮空氣對管道進(jìn)行吹掃，再使用砂輪機(jī)對污垢等進(jìn)行清除;坡口加工形式應(yīng)按照施工圖紙確定和進(jìn)行，如果圖中沒有明確規(guī)定，則可根據(jù)以往經(jīng)驗進(jìn)行。

（4）焊口組對過程中，應(yīng)注意以下要點：對管子進(jìn)行組對時，其內(nèi)壁必須保持平齊，錯邊量不可超出總厚10%，同時要控制在2mm以內(nèi);如果焊口局部間隙相對較大，需要采取有效措施將其修整至要求的尺寸，不可直接在間隙當(dāng)中進(jìn)行填充;不可對焊口進(jìn)行強(qiáng)力組對，也不能使用火焰進(jìn)行烘烤加熱使其膨脹后對口;定位焊時，其焊接工藝和正式焊完全相同，對于定位焊縫，其分布應(yīng)保持均勻，焊透，不能有焊瘤產(chǎn)生，沒有缺陷。

2.2管道定位

管道的坡口在加工與清理完畢之后，應(yīng)當(dāng)對管道進(jìn)行組對，對管道進(jìn)行組對與定位的目的主要是保證焊接質(zhì)量，防止連接的構(gòu)件出現(xiàn)不均勻，錯臺等質(zhì)量缺陷，因為在坡口不均勻、對接的間隙以及鈍邊的大小均不合適的情況下，容易造成連接部位的焊瘤、未焊透以及內(nèi)凹現(xiàn)象，所以在進(jìn)行管道定位的時候應(yīng)當(dāng)保證管道兩側(cè)內(nèi)壁的齊平，內(nèi)壁的錯邊不能夠超過內(nèi)壁管徑的十分之一，也不應(yīng)當(dāng)大于五毫米，如果兩側(cè)的壁厚不一樣，而且必須連接的情況下，應(yīng)當(dāng)對不平整的一側(cè)進(jìn)行打磨。定位連接時應(yīng)當(dāng)固定好兩側(cè)的管道，并采取一定的措施來防止兩側(cè)管道在焊接的過程當(dāng)中由于受熱出現(xiàn)不均勻變形的情況，影響焊接質(zhì)量。焊接時還應(yīng)當(dāng)在不同焊接部位均采用相同的焊接形式，由焊接工藝評定合格的焊工進(jìn)行現(xiàn)場操作。

2.3建立健全規(guī)章制度

我國目前焊接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還不夠明確，各項規(guī)章制度還不夠完善，根據(jù)這種情況我國應(yīng)當(dāng)根據(jù)我國管道工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀制定統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)。同時各企業(yè)應(yīng)當(dāng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，建立健全本公司的管理制度，保障員工在施工過程中嚴(yán)謹(jǐn)、全面完成自己的本職工作。同時設(shè)計人員還應(yīng)根據(jù)工程情況合理設(shè)計圖紙，根據(jù)實際出現(xiàn)的問題進(jìn)行修改和完善，保證管道施工質(zhì)量以及工作人員的人身安全，從而幫助企業(yè)樹立良好的形象。

2.4管道施工焊縫裂紋的控制

（1）管道熱裂紋的控制措施

第一，要想改善焊縫金相組織，就必須調(diào)整焊縫金屬的化學(xué)成分，通過細(xì)化晶粒來提升塑性。第二，應(yīng)用堿性焊接材料來降低焊縫中的雜質(zhì)量。第三，焊接工藝參數(shù)的選擇要合理，并且采用多層多道焊法來提升焊縫成形系數(shù)。

（2）管道冷裂紋的控制

措施第一，在開始管道焊接工作之前，應(yīng)該除掉焊件上的油污水漬，這樣以來能夠減少焊縫中的擴(kuò)散氫含量。第二，在使用低氫型焊條時，一定要注意嚴(yán)格按照說明書來進(jìn)行烘焙。第三，焊縫的淬硬傾向若想減小，那么就需要選擇一個合理的焊件工藝參數(shù)以及熱輸入。第四，在完成管道焊接工作后，要在第一時間進(jìn)行消氫處理。

2.5焊縫檢測

（1）焊縫和母材之間的過渡必須保持圓滑，在焊縫的表面應(yīng)沒有缺陷，如氣孔、裂紋與夾渣，當(dāng)檢查出缺陷時，應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)立即處理。（2）焊縫的余高不能超過3mm，且其寬度比坡口處的增寬不能超過4mm，即每側(cè)增寬不能超過2mm。（3）焊縫的咬邊深度應(yīng)控制在0.5mm以內(nèi)，其兩側(cè)咬邊的總長應(yīng)不可超過焊縫總長1/5，同時也不能小于40mm。（4）當(dāng)焊縫的外觀不合格時，應(yīng)及時通過返修處理至合格，否則不允許進(jìn)行后續(xù)施工操作。

2.6焊接施工質(zhì)量控制措施

（1）管道焊接施工必須嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙、方案與具體方案進(jìn)行。（2）建立完善的質(zhì)量保證體系，并充分發(fā)揮其具有的重要作用，使質(zhì)量保證體系得以正常運行[4]。（3）不得使用沒有齊全合格證明的焊材，如果對焊材的質(zhì)量有懷疑，則應(yīng)開展專門的化驗工作，確定能否在施工中使用。（4）加強(qiáng)人員的質(zhì)量培訓(xùn)和教育工作，以此強(qiáng)化他們的質(zhì)量意識及專業(yè)水平，防止由于人的因素產(chǎn)生質(zhì)量缺陷和問題。（5）切實加強(qiáng)施工現(xiàn)場檢查，無證人員不得上崗作業(yè)，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)給予嚴(yán)肅處理。

結(jié)束語

綜上所述，油田管道的焊接質(zhì)量對于油田開采和運輸有極其重要的影響，因此在本文中對傳統(tǒng)的焊接技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)缺點分析，并對油田管道焊接工藝技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新分析，對提升焊接質(zhì)量和焊接效率上有重要的提升作用，同時通過對焊接施工過程進(jìn)行質(zhì)量控制，能夠在很大程度上滿足油田管道的運輸要求。

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（作者單位：新疆吐哈石油勘探開發(fā)有限公司技術(shù)監(jiān)測中心）