化工行業管道焊接工程中常見焊接裂紋及處理對策

肖珍新

摘要：針對當前化工建設過程中壓力管道焊接工程質量不穩定的問題，對其工程施工中常見問題及處理對策展開研究。在明確化工行業管道焊接工程基本操作步驟的基礎上，針對現有焊接工藝措施、焊接過程中可能出現的焊接裂縫等問題，提出加強對焊接材料的控制、遵守焊接工藝措施、以及重視焊接后處理、完善管道外觀質檢工作等處理對策，以期為提高焊接工程質量，促進化工安全運輸提供重要依據。

關鍵詞：化工行業;焊接;處理;問題;工程;管道;

中圖分類號：TQ427.26文獻標識碼：A

0引言

壓力管道是化工裝置中的重要組成部分，對化工裝置的安全運行、企業安全生產有及其重要的影響，相比一般的公用工程或民用工程中的管道，壓力管道存在壓力高、輸送介質危險、運行時間長等特征，國家和行業也對壓力管道的安裝、焊接出臺了不同的、嚴格的管道安裝或驗收規范。化工壓力管道再日常的運行過程常受到外界干擾因素的影響，容易誘發安全事故[1]。管道焊接作業作為管道工程中的一個關鍵環節，其焊接的質量將直接影響到后續化工作業的效率。因此，當前相關領域的研究人員針對管道的焊接工程開展了十分深入的研究，并從管道的材料、管道焊接的型式、管道的檢驗和試驗等角度入手，進行焊接工藝的評定和焊接工藝指導書的編制，從而編制項目中的壓力管道施工方案，以此種方式，提高行業的整體生產水平與運營質量[2]。但由于化工作業所處環境較為惡劣，加之人為因素的影響，目前在實際管道焊接工程中仍然存在諸多問題影響著工程本身的質量。基于上述管道焊接工程在化工行業當中的重要性，開展對其常見問題及處理對策的設計研究。

1化工行業管道焊接工程操作步驟分析

為了明確在管道焊接過程中存在的問題及原因，針對當前常見的化工領域管道焊接常見工程類型的焊接工藝和方法進行分析。為了避免出現管道事故對化工產業造成不利影響，威脅施工人員健康，必須妥善完成焊接前的準備工作。因此，在第一個步驟中，應做好對施工現場焊接設備的調試與安全檢查，確保施工現場中不同儀器設備具有較高的精密度，在此基礎上，進行設備在投入使用前的試運行與測試，確保在焊接工程中，不同儀器與儀表都能在工程實施中處于良好的狀態[3]。同時，焊接作業之前，對不同的管道材料、針對不同的作業環境，需要結合焊接工藝指導書，對焊接作業人員進行焊接培訓和焊接考試，嚴格焊接工藝流程，規范焊接電流、焊接電壓和焊接速度。在焊接工程施工現場，針對各個設備進行控制，在設備加入到工程中時確保其完好無損，并且具備規定的調節特性。在焊接材料的選擇上，要嚴格遵守焊接工藝指導書，并對焊接材料進行嚴格的烘烤及保管使其充分符合管道焊接工程的標準要求。由于不同的化工管道線路的材質選擇要求不同，因此需要根據現場情況對材料進行嚴格把控[4]。第二步，在完成上述所有準備工作后，開始正式進入到焊接環節，針對需要進行焊接的節點進行定位。在定位時焊縫厚度應當在1.25mm～3.25mm范圍以內，并且不得超過原本管道壁厚度的2/3。第三步，進行管道的焊接，在確保焊接段完全融合后，輔助使用電弧繼續進行焊接工作，在此過程中應注意的是，在焊接的過程中盡量使用氬弧焊一次完成每道焊接縫的焊接，對于薄壁管道，嚴禁使用電弧焊進行焊接作業。第四步，在完成所有焊接工作后，應當對焊道表面的熔渣進行徹底地清除，并將表面缺陷問題消除，以此完成對管道的焊接。

2化工行業管道焊接工程中常見問題

2.1 焊接材料引起的問題

在實際施工過程中，焊接裂縫是一種常見的問題，這種問題存在將會嚴重影響到焊接質量。其部分原因是在對焊接材料的預處理環節，如果焊接材料沒有嚴格按照工藝進行烘干或焊接人員沒有使用焊條保溫桶進行攜帶，會導致焊接過程中產生大量的水汽，容易造成焊間氣泡和夾渣，也會造成焊接過程中出現裂縫問題;管道在具有腐蝕性介質和內外部應力的作用之下，容易產生延遲裂紋。

2.2 焊件的焊前處理引起的問題

管道焊接工作之前，作業人員需要嚴格按照焊接工藝評定進行坡口、焊件表面的清理和準備。

同時，對于合金鋼管道的焊接，需要在焊接之前對焊接區域進行預熱處理，并且在焊接過程中，對焊接區域進行輔助加熱，焊接完成后，要采取必要的措施，是焊接熱影響區域緩慢冷卻，避免產生焊接延遲裂紋

根據上述對管道焊接工程操作步驟進行分析，在結合實際焊道工程施工工況的基礎上，找出焊接工程施工過程中的常見問題。在實際焊接時，由于焊接操作規范要求不嚴謹，因此常常會出現焊接工程技術指標在沒有達到要求的情況下，開展焊接工作。在這種情況下各項參數的精度無法達到實際要求，例如電流的強度不足，焊接角度偏差較大，運行速度過快等。上述問題的存在都會造成在焊接過程中出現管道未焊透的問題產生。這種問題存在將會在后續化工運營過程中留下嚴重的安全隱患。

2.3 焊接后引起的問題

在管道焊接工程施工過程中，熔化的金屬降溫速度極快，在迅速的冷卻過程中，焊縫當中產生的氣泡會快速上升，并在管道表面快速凝固，嚴重影響管道焊接的質量。同時，由于焊接工程施工現場環境惡劣，在低溫、大風力的作用下，也會進一步加劇氣泡的形成[5]。故此，化工管道焊接后一般應該進行焊接后處理，主要作用是消除焊接應力的程度。

3處理對策

3.1加強對焊接材料的控制

針對上述管道焊接工程中常見的焊接存在裂縫的問題，需要對材料的采購、驗收和使用等環節進行控制，確保所有材料都具備完整的合格證明后，才能夠將其應用到實際焊接工程當中。對于檢查中存在的不合格批次產品，需要對其進行更換。在材料入庫后，需要為其制作材料卡。將材料帶入到施工現場進行管道焊接時，需要對焊條進行烘干處理，烘干時間也需要進行嚴格把控。在完成烘干處理后，需要將其存放在保溫桶當中，同時在實際焊接工程施工時，一根焊條最多只能夠完成兩次烘干。

3.2嚴格規范焊件的處理

在焊接的過程中，應當完成對坡口間隙大小、錯變量、角度偏移等指標參數的檢查。針對不同材質的管道，在焊接時應當選擇不同的檢查內容。例如針對不銹鋼材質的管道而言，在施工中應當針對其充氬情況和預熱情況進行詳細檢查。除此之外，對于化工行業而言，其管道焊接過程中的檢查還應當遵循科學性和秩序性的原則基礎上，針對各項施工工序進行更加嚴格的控制，確保最終管道焊接的質量符合規定要求。

對于薄壁的管道焊接，其焊接間距一般按照以下圖示進行準備：

在焊接過程中們盡量采用小電流多層焊進行焊縫的焊接。管道焊接過程中，焊縫中填充的金屬物越多，焊接電流越大，在焊接部位產生的應力越大和集中，并同時會產生焊縫不美觀等問題。填充焊接縫的焊接材料量越少的情況下，焊接縫的成型也較美觀，呈現出很平坦或微微的突起焊接縫。

3.3焊接后處理以消除焊接應力

由于化工管道在焊接過程中的焊接殘余應力會帶來焊接裂紋的問題，因此應該在管道焊接后進行消除焊接參與應力的措施。

對于合金鋼管道，在焊接完成之后應該進行局部退火處理，并在室溫環境中緩慢冷卻。為了防止管道焊接產生的焊高對后續管道實際運輸作業造成影響，在完成上述處理工作后，還應當對管道的外觀進行嚴格的打磨。一般管道在焊接之后，需要對焊接縫進行打磨，將焊縫打磨光滑。同時還需要查看焊接材料的表面是否存在腐蝕或生銹的現象。針對管道整體厚度和外徑的大小進行重點處理。同時，管道焊接后，使用小錘對管道進行輕微敲擊，敲擊能使焊接熱影響區的彈性變形降低，達到焊接應力減低的目的，但是不能對焊縫根部敲擊。針對管道整體質量還應當采取抽樣的方式完成檢查，針對管道的基本性能進行全面檢測，一旦發現管道焊接質量不達標，則需要立即采取相應的措施解決，從而確保管道整體焊接質量，并保證完成焊接后的管道在化工運營過程中的正常使用。

3結束語

綜合本文上述論述，在化工管道的焊接作業中，只有嚴格按照焊接作業指導書進行施焊，嚴格焊接材料的管理、焊接預處理、以及焊接后處理，才能夠降低管道焊縫裂紋出現的概率。在實際焊接工程施工過程中，除了按照本文上述提出的處理對策解決上述存在的問題外，還應當通過構建合理的質量保障機制，嚴格制定焊接質量標準的方式，進一步促進其工程整體質量的提升，使管道焊接工程能夠更加高效地進行。

參考文獻：

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