探討石油化工管道焊接工藝及質量控制

劉戈 王日志

摘 要：石油化工資源為社會經濟發展提供了可靠的支持，在石油化工產品數量增加的同時，石油化工管道的建設力度也明顯增強，作為石油化工產品運輸的基礎設施，石油化工管道的質量控制至關重要。基于此，文章對石油化工管道施工中的焊接工藝進行了討論，并且闡述了石油化工管道焊接質量的控制方法，以期為石油化工管道焊接效果的提升提供借鑒。

關鍵詞：石油化工管道；焊接工藝；焊接質量

社會經濟的發展離不開石油化工資源的支撐，石油化工產品使用量的增加帶動了石油化工管道的修建，而石油化工管道的工藝質量是保證石油化工產品正常輸送的前提基礎。石油化工管道的焊接工藝的選擇事關石油化工的實際生產效率，同時也影響著管道輸送功能的發揮。在現階段下，加強對石油化工管道焊接工藝的研究有助于推動國家石油化工行業的穩定持續發展。石油化工管道的焊接工藝包括多項環節，在各項工藝選擇時應當充分考慮到工藝的實用性，規范操作流程，從而使石油化工管道的使用效果得到提升，對現代石油化工行業的發展起到積極影響。

一、石油化工管道焊接工藝

1.手工下向焊接。手工下向焊接是目前我國石油化工管道焊接工藝一種較為先進的方式，該工藝主要通過根焊、熱焊、填充焊和蓋帽焊等步驟來實現。根焊主要運用在直拉式的運條中，而且需要在不存在任何擺動的條件下進行。若是焊接當中產生間隙較大或是融孔長度較大的現象，需要選擇返式運條的方式，注意采用這種方式時需要加強對溫度的控制，防止溫度過高引起燒穿現象。熱焊的主要目的是增強根焊的效果，使焊道始終保持在一定高溫內以防止裂紋的出現。填充焊的方式可適用于單道和多道，但需要對管道的厚度進行把控。在填充焊時可以輕微的左右擺動，保證焊接工藝完畢后，整個焊接結果都處于良好的狀態。蓋帽焊的目的是對焊道外圍進行最后的加固，在保證焊接質量的同時也能夠保證其美觀性。

2.組合焊接。組合焊接是采用多種焊接方式，在保證良好的焊接效果的同時完成對一道環焊接的作業。在選擇焊接時，要注意熱焊和根焊的區別與注意事項，使用纖維素焊條并使用下向焊的工藝操作。而填充焊與蓋帽焊在作業時要保證壁厚在7～17毫米之間。焊接層數量越多，焊接壁就會越厚，但這樣就會延長焊接的作業時間，進而影響整個焊接工作的時間。因此在管口的位置會多采用下向焊接方式，而大于17毫米的焊接壁則會需要合理的上向和下向兩種焊接方式。

3.低氫焊條下向焊接。低氫焊條下向焊接主要是指使用低氫焊條并用下向焊接方式完成。這種焊接工藝能保證焊接縫處的金屬融合中的氫保持在一定程度，并提升焊接縫處具有良好的韌性、防腐蝕性和抗寒性。在根焊中，為保證坡口尺寸的高精度，應合理的使用低氫焊條，不然很容易會出現焊接不透徹、內延咬邊、熔合價低的情況。但在長輸管道中的焊接操作中，應合理使用其他焊接方式，而不是僅僅只使用該焊接工藝。

二、石油化工管道焊接的質量控制措施

1.構建可靠的質量保證體系。質量保證體系能夠為石油化工管道焊接質量的控制提供可靠的參考依據，并且有助于消除焊接當中潛在的安全隱患。在質量保證體系實際構建中，需要綜合分析行業技術規范內容，強化對焊接材料與焊接工藝的控制，并且要在工程完成后期對管道焊接質量進行評估分析，在發現問題后及時做出處理，提高管道焊接質量控制的效率，完善質量保證體系，充分發揮出該項體系的實際價值，為管道性能的發揮與結構穩定性的強化提高有效保障。

2.焊接過程質量控制

（1）焊接環境的質量控制。風速要求：焊接作業區風速當手工電弧焊超過8m/s、氬弧焊超過8km/h時，應設防風棚或采取其它防風措施。制作車間內焊接作業區有穿堂風或鼓風機時，也應按以上規定設擋風裝置。

濕度要求：焊接作業區的相對濕度不得大于90%。

環境溫度要求：環境溫度低于-20℃不得焊接。

其他要求：當焊件表面潮濕，應采取加熱去濕除潮措施；當焊件表面有冰雪覆蓋時，應先徹底清除表面的冰雪覆蓋物，然后采取加熱去濕除潮措施。雨雪露天環境，不得焊接，但采取人工措施制造作業小環境（例如防雨蓬），且能滿足焊接條件，可以焊接。

（2）焊接前的施工準備及體系審查。焊前應熟悉設計文件、技術條件及相關標準中對焊接質量的要求，編制詳細的焊接工程質量檢驗試驗計劃；編制相關的焊接工程施工方案和焊接工藝規程（WPS）；提供滿足現場實物需要的焊接工藝評定文件。認真驗收材料，特別是管子、彎頭、法蘭等的材質、規格、尺寸偏差等應符合設計要求，實物標記應與質保書一致。檢查焊接設備性能及完好狀況，有關計量儀表靈敏可靠等。項目質保體系建立情況的檢查也是必要的，各責任人是否到位到崗，其履行職責的能力，對于不能勝任者必須調整。

（3）焊接環節的質量控制。焊接期間，各項細節問題都不容忽視。在焊接中，需要確保電流與電壓的穩定性，防止發生因電流不穩定而出現的焊接不完全、咬邊等現象。在焊縫成形以后，需要細致檢查焊縫情況。焊縫的增寬單邊焊及縫余高一般會控制在1.5毫米以下，并且要盡可能的避免裂縫過寬、高低差距過大等情況的出現。各項焊接環節中都要對這些細節加以控制，規范各項操作，以便于施工高效完成。焊接后如有熱處理要求，則應按照相應WPS規定的熱處理工藝進行，可根據實際情況選擇能達到要求的設備進行加熱保溫，并做好相應的記錄。

（4）焊接后的焊接質量控制。首先，焊縫外觀的檢驗應在無損檢測之前進行。可以采用標準樣板、焊接檢驗尺、手電筒和工程師鏡等，對其進行100%的外觀檢測，對壓力管道焊縫余高、寬度、咬邊與母材的過渡、接頭錯邊量、棱角度等進行檢查，并做好焊接檢查記錄。不同標準對不同級別的管道外觀合格的判定寬嚴程度是不同的，必須熟悉相關標準，按照標準執行。3.不銹鋼管道焊接質量控制。不銹鋼作為較為常見的一種工程形式，為合理控制其焊接質量，需要做好以下幾點措施：需要在確保焊透和熔合良好的情況下，焊接中宜選用小線能量、短電弧、不擺動或小擺動的操作方式；應當盡可能的選擇多層多道焊，層級溫度需要控制在100℃以下；每一焊道完成后均應徹底清除焊道表面的熔渣，并消除各種表面缺陷。

4.異種鋼管道焊接質量控制。異種鋼管道焊接，應按焊接材料選用表選用合適的焊材。鉻鉬耐熱鋼與碳素鋼或不同鋼號的鉻鉬耐熱鋼之間組成的異種鋼焊接接頭，可按合金含量較低一側的鋼材選用焊接材料。有預熱要求異種鋼管道焊接，預熱溫度按淬硬傾向大的材質要求定，預熱采用電加熱法。預熱在坡口兩側均勻進行，預熱范圍每側不小于3倍壁厚（S），且不小于50mm，對有淬硬傾向或易產生延遲裂紋的材料，每側不得小于100mm。

三、結語

石油化工管道焊接工藝與質量控制工作是影響石油化工管道事業發展的關鍵性內容，通過對這兩方面內容深入研究，有助于降低相關因素對石油管道的使用影響，促進石油化工生產工作保質保量的完成。并且為了使石油化工管道焊接工藝的價值得到充分體現，還應當全面落實質量控制措施，構建科學系統的質量管理體系，加強焊接過程的質量把控，以便于解決實際焊接操作中的各項問題，優化管道的綜合性能，為石油化工行業的長期穩定發展起到積極影響。

參考文獻：

[1] 韓嘉文.石油化工管道焊接工藝與質量管理措施[J].石化技術.2015（04）.

[2] 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（04）.