壓力管道焊接技術(shù)與質(zhì)量控制探究

韓 寧

（甘肅水利機械化工程有限責任公司，甘肅蘭州730000）

壓力管道施工質(zhì)量直接影響著整個工程的運行安全，不僅要確保管道及其配件質(zhì)量，焊接施工技術(shù)也是壓力管道施工中的核心部分。壓力管道焊接與普通管道焊接不同，由于管道運行中內(nèi)部承載巨大壓力和沖擊力，因此焊接部位必須要足夠緊密、整平，同時具備一定的防腐性能。為了能夠保證壓力管道施工質(zhì)量，要全面加強壓力管道焊接管控工作，確保每個施工流程都符合工程建設標準，確保壓力管道投入使用的安全。

1 壓力管道焊接施工技術(shù)

壓力管道焊接施工主要流程包括組裝、焊接、預熱與熱處理、焊接檢驗。

1.1 管道組裝

管道焊接接頭坡口加工、組對、預熱、焊后處理必須要滿足行業(yè)標準，在正式焊接前要結(jié)合管道材料合理選擇焊接工藝，并進行焊接工藝評定試驗。根據(jù)焊接工藝評定報告制定《焊接作業(yè)指導書》，嚴格按照《焊接作業(yè)指導書》、技術(shù)標準開展焊接工作，如果工況條件不達標，要停止焊接[1]。

按照設計文件標準對管段、管件坡口形式加工，采用機械加工法或等離子弧、氧乙炔焰等工藝。在采用熱加工方法加工坡口后，要將坡口部位的氧化層剔除，打磨好凹凸不平的部位。管段、管件組對時要根據(jù)規(guī)定標準對坡口、內(nèi)外表面進行清理，合格之后再焊接。除了管道冷拉伸、冷壓縮焊口外，為了不出現(xiàn)焊接部位裂紋、降低內(nèi)部應力，不得強行組對。焊口組對過程中要保持內(nèi)壁平整。在不等厚的管道組對中，如果內(nèi)部錯邊量超出制定標準或外壁錯邊量大于3 mm時要進行調(diào)整，直到達到標準為止。組對過程中要保持焊件牢固性，避免在熱處理、焊接中出現(xiàn)附加應力或變形情況。管道、管件組對時應采用坡口根部定位焊，采用指定焊接材料、工藝措施進行焊接，一旦發(fā)現(xiàn)焊縫裂痕等缺陷，要及時清除，之后再重新定位焊接。

1.2 管道焊接

如果采用了新型母材和焊接材料，必須要掌握其使用標準，同時開展相關(guān)的焊接工藝試驗。確定焊接性能、工藝后，要編制詳盡的《焊接作業(yè)指導書》指導現(xiàn)場作業(yè)。做好焊條管理工作，做好防潮、防雨、防霜、防油工作，如果焊條質(zhì)量不達標則不得使用。焊條、焊劑使用前必須要進行烘干，使用過程中也要保持干燥。現(xiàn)場施工時要將焊條放入到保溫筒中，烘干完成的堿性焊條次日使用要重新烘干，烘干次數(shù)不超過2次。焊絲使用前要將表面油污、銹蝕清除干凈。

定位焊接中，要選擇與焊接工藝相匹配的焊接材料，嚴格控制定位焊接的長度、厚度、間距，焊接過程不得開裂。對定位焊縫進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題時立刻處理，合格后即可焊接。焊接卡具要與母材相匹配，拆除卡具不得傷害到母材，殘留的焊疤打磨與母材表面平齊。對于含鉻量超過3%或合金元素大于5%的管焊件，主要是采用氬弧焊打底焊接，保證氬氣等保護氣體充足，避免焊縫內(nèi)側(cè)間焊縫金屬被氧化。多層焊接中要清理層間熔渣，合格后再進行下一層焊接，嚴格控制焊接層溫度。凡是易燃易爆、高溫高壓管道必須要采用氬弧焊工藝。管徑如果在500 mm以上，可以采用手工氬弧焊或手工焊條電弧焊雙面焊接。焊接中要注意避免管道有穿堂風，每道焊口要一次性焊接完畢，前一層焊道沒有完畢前，后一層焊道不得焊接，相鄰焊道之間應錯開20～30 cm[2]。如果要求分次焊接，要結(jié)合工藝要求采用保溫緩冷、后加熱措施。管道碳含量超過0.4%時，在根部焊縫完畢后，要立刻進行熱焊道焊接，每一次焊接時間都要在5 min以內(nèi)，否則要提前預熱。

1.3 預熱和熱處理

管道預熱主要是采用電加熱、火焰加熱等方法，熱處理必須要采用電加熱方法。管壁外徑大于220 mm或管壁厚度大于20 mm時，要采用電加熱預熱法，先從中心部位開始，每側(cè)預熱量不低于焊件厚度的3倍，也不得小于100 mm。在焊前預熱、焊后熱處理中，要確保焊接內(nèi)外壁熱透性，保持溫度均衡。測量預熱溫度，測溫點均勻分布在焊縫中心兩側(cè)，測溫點至少為2個。水平管的測溫點要上下對稱分布。如果采用了焊接延遲裂紋鋼材，焊接完畢后要進行熱處理，否則要在焊接后加熱到300～350℃，要求加熱范圍與熱處理標準相同，之后保溫緩冷[3]。

1.4 焊接檢驗

焊接完畢后要清除焊縫殘渣，并將焊縫表面清理干凈，目測檢查質(zhì)量情況。焊縫表面可以采用磁粉檢測、滲透檢測，出現(xiàn)有熱裂紋的管道要在熱處理后進行檢測。管道焊縫內(nèi)部檢查要滿足設計標準，采用射線照相或超聲波檢驗，在抽樣檢驗中，要按照10∶1的比值進行檢測。如果發(fā)現(xiàn)了焊接缺陷必須要返修，直到符合質(zhì)量標準為止。

2 壓力管道焊接施工的質(zhì)量控制方法

2.1 做好前期準備工作

在正式開展焊接施工作業(yè)前，要編制作業(yè)指導文件，規(guī)范施工人員行為，很多富有經(jīng)驗的工人存在“經(jīng)驗主義”思想，增加了焊接質(zhì)量隱患。同時，根據(jù)壓力管道工程實際情況，制定焊接方案，并根據(jù)方案內(nèi)容對施工人員、技術(shù)人員展開培訓、考核，必須要全面掌握整套的工藝流程和質(zhì)量標準。提前準備好施工材料，做好質(zhì)量檢查，租賃或購買焊接設備，做好調(diào)試工作。

2.2 構(gòu)建焊接質(zhì)量管理體系

構(gòu)建焊接質(zhì)量管理體系有助于提升焊接質(zhì)量，施工單位結(jié)合工程實際狀況制定施工制度，加強制度的落實和監(jiān)督工作，確保焊接工作人員能夠按照制度標準施工。同時，制定焊接質(zhì)量責任制度，細化焊接工藝內(nèi)容，并落實每個崗位的權(quán)責，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題可以第一時間找到責任人。監(jiān)理人員要全方位進行質(zhì)量檢查，保證每個環(huán)節(jié)的焊接質(zhì)量[4]。

2.3 做好原材料管理工作

在原材料管理工作中，焊接單位需要全面貫徹驗收制度，對入庫材料進行檢測，做好跟蹤記錄工作，確保焊接原材料能夠滿足工藝要求，從根源上消除質(zhì)量隱患。在機械設備方面，要時刻注重焊接設備的維護與保養(yǎng)工作，定期檢測設備的性能，如果發(fā)現(xiàn)受損情況要盡快維修，存在安全隱患設備要維修或更換，確保設備處于良好的運行狀態(tài)。在施工工藝層面，要求施工人員全面掌握壓力管道的建設情況，提前找出可能存在的質(zhì)量隱患，并編制質(zhì)量風險應對方案。

3 結(jié)束語

壓力管道焊接施工對整個管道工程有著直接影響。要全面加強壓力管道施工管控工作，嚴格控制每個施工環(huán)節(jié)，并做好質(zhì)量管理工作，確保各項施工工藝可以達到質(zhì)量標準，從細節(jié)層面出發(fā)，保證整體工程質(zhì)量。在前期準備中，要制定明確的施工作業(yè)流程，加強現(xiàn)場工作人員培訓，發(fā)揮質(zhì)量管理人員的監(jiān)督管理作用，從而完成壓力管道的最終建設目標。