長輸管道焊接質量控制分析

倪 曉

（河北省特種設備監督檢驗研究院，河北 石家莊 050020；河北省承壓設備檢測評價技術創新中心，河北 石家莊 050020）

考慮到我國油氣資源分布不均，石油、天然氣等多種能源在我國各地分布不均，為了滿足各地的需要，常常需要借用長距離輸送這些能源，通過有效利用長距離輸送管道，可以有效地解決地區間資源分布不均的問題。而焊接是長輸管道施工中的重要工藝環節，選擇合適的焊接工藝對長輸管道的整體性能有很大影響，因此，開展長輸管道焊接質量控制的研究具有重要意義［1］。

1 長輸管道的特點

1）長輸管道采用優質碳鋼制造，管壁厚度8mm以上較厚，焊接工藝根據不同需要采用多層焊接，因此，長輸管道受氣候影響較小，安全性能可靠，實現了可持續能源運輸，無噪音，運輸過程中材料本身損耗小，不會對環境造成嚴重污染，管道埋深大，對地形環境要求高，施工方便，占地面積小，最重要的是，能耗低，運輸成本低，易于實現批量運輸，發展信息自動化技術，可以實現長輸管道遠程自動監控，節約管理費用，提高運輸效率。

2）這種管道存在著一些缺陷，很難調整運輸路線，而且缺乏足夠的靈活性，只能采用單向運輸。通過對長輸管道特點的分析，不難發現這是一種可行的運輸方式，但是在鋪設時要結合實際，當然在施工中也存在一些不足，為保證長輸管道的順利鋪設，需要人們時時注意并加以克服。

3）對長輸管道的焊接，有關單位要加強人員培訓，搞好職能管理，從而全面提高焊工素質。第一，根據國家對長輸管道焊接的戰略要求，通過舉辦知識講座、施工人員培訓等形式，加強對先進焊接理念的有效滲透，明確焊工的職責。針對焊接工藝的具體要求，明確不同施工人員的責任，保證規范有序的焊接作業，全面提高責任覆蓋率，有效地避免了工藝實施中的隱患。重點加強焊接技術培訓，使施工人員掌握先進的焊接工藝和具體操作流程，使施工人員在進行具體焊接作業時更加專業化［2］。

4）長輸管道是指輸送介質的場所與儲存庫及使用單位之間的專用管道，一般要經過省、市、縣等區域，跨越江、河等流域，因此，在長輸管道建設過程中應配有壓力泵等設備，以提供足夠的輸送能力。根據長輸管道輸送介質的性質不同，對長輸管道的用料、介質種類、壓力等級、溫度條件進行了分類［3］。

2 長輸管道焊接質量控制中的幾個問題

研究長輸管道焊接質量控制要點，首先要明確長輸管道焊接質量控制存在的不足。根據我國長輸管線焊接作業的發展狀況，其缺陷主要表現在以下幾個方面：

2.1 “焊道咬肉”問題

長輸管道焊接時，常出現咬邊現象，其主要原因是焊縫對母材坡口的覆蓋不足，而采用金屬焊接。咬邊現象的出現，將大大減少母材整體受力面積。通過力學分析，減小了受力面積，使母材承受更大的同樣壓力，這一現象將嚴重影響長輸管的使用壽命。

2.2 長輸管道存在“夾渣”現象

長輸管道焊接時，極易產生各種銹蝕、熔渣和其它雜物，這些雜物在長輸管道上出現后，經過長時間的運行，會使管道嚴重磨損。特別是一些體積較大的雜物，其周圍還存在著一些形狀比較尖銳的物體，對整個長輸管道造成了嚴重磨損。此外，長時間夾渣存在于長輸管道表面，會導致其受力均勻度降低，進而在以后的使用中，進一步降低長輸管道的質量，嚴重影響管道的安全。

2.3 非常規“韌性”和“強度”

對韌性差、焊接強度不能滿足要求的長輸管道來說，焊接問題占了很大一部分。根據現場調查資料顯示，在焊接過程中，由于未按法規要求進行規范操作，造成長輸管道的焊接質量存在較大缺陷。投產后，會出現安全隱患。長輸管道焊接過程中會出現韌度、強度等不合格現象，導致管道管體撕裂，嚴重威脅人們的生命和財產安全。

2.4 人類影響和社會環境

1）在不同區域，人口密度對焊接質量的影響基本一致。焊縫質量保證方面，我國東部長輸管道焊縫施工與西部長輸管道焊縫施工相比，由于人工密度大、基礎結構復雜等原因，極易導致不能連續施工，造成焊縫留頭多，留頭少，焊縫成本高。2）溫度、濕度等氣候條件都會影響焊接質量。3）流動性結構。伴隨著工程的推進，長輸管道焊接陸續展開焊縫質量的變化難以保證。4）受制于地形條件，長輸管道鋪設施工過程中會遇到許多因素，焊點數量的變化直接影響焊接質量。5）如果地點狹窄，也可進行機械焊接，但不宜采用高級焊接技術［4］。

3 長輸管道焊接質量控制對策

3.1 加強質量控制減少“焊道咬肉”問題的出現

1）要提高長輸管道的焊接質量，就必須進行焊接質量控制，加強焊接規范建設。實現這一目標，應著重對長輸管道焊工的操作能力進行考核，使其達到規范要求，從而有效地保證焊接質量，同時相關部門也要定期對長輸管道焊工進行培訓，使他們不斷地學習，提高自己的技術水平。

2）長輸管道焊接工程施工單位應針對長輸管道焊接作業的開展，建立相應的監督機構，對長輸管道焊接工程的每一個環節、每一步進行有效的監督，實行“責任分配制”將責任分配制落實到每一名工人，使每一名工人認真、負責地完成長輸管道焊接作業，避免出現“焊道咬肉”現象。重點在于建立一整套質量管理體系。

3）在長輸管道焊接過程中，通過建立有效的質量控制體系，可以有效地消除焊接強度不合格現象。對長輸管道的整體質量進行定期檢查工作，對焊接部位進行不恰當的檢查，可以有效地避免管體開裂，做到“防患于未然”［5］。

3.2 加強長輸管道的清理工作

1）由于焊接過程中焊縫產生的各種殘留物都會對管道造成嚴重的質量問題，甚至對整個長輸管道的結構造成破壞，因此，在焊接過程中，應定期清理管道內的殘留物，以保證在管道內無過多的雜物，從而保證能量在以后的使用過程中的平穩輸送，對于管道的各個部位，要注意均勻，避免局部碰撞，這樣才能保證能量的連續輸送。對正在使用的管道，在進行日常清洗時，由于化學腐蝕等原因，還需要充分保證管道內壁的光潔度，以提高管道的使用壽命，同時進一步延長管道的輸送質量［6］。

2）長輸管道接縫處理也是能夠進行質量控制和結構穩定控制的重要因素。對于焊工而言，在焊接過程中，還需要對焊工的操作進行一定程度的處理，以避免管子內部出現質量問題，從而避免產生焊接問題，保證整個長輸管道的結構質量和使用壽命。

3.3 提高焊接強度加以控制

根據相關規范的要求，在標準條件下，長輸管道的焊縫余高不應小于1.6 mm，長輸管道的焊縫寬度不應小于1.6 mm。對長輸管道焊縫中的余高、加寬內容，應準確把握，以實現各部分之間的有效連接；另外，對長輸管道焊縫中的余高、加寬內容，還可根據管道的實際施工情況，進行合理調整，制定焊縫修補制度，以幫助操作人員及時、有效地修補不合格的管道管體，保證管道的整體修補質量，避免頻繁出現的修補問題，既節省修補費用，又能提高輸送電能的質量。

3.4 焊接環境控制

長輸管道在施工過程中由于材料的原因會產生很多質量問題，為了有效地提高其焊接質量，必須加強原材料的質量控制。購買鋼管，法蘭，焊料，管件，閥門等壓力管件，一定要選擇質量可靠的廠家，所有材料或焊料上的標記必須完整、清晰，所有產品都必須有質量證明。同時，材料使用前還要再次進行檢查，以確定是否有質量缺陷，確保原材料的質量和規格符合要求，方可投入生產，在長輸管道施工中，原材料控制是保證焊接質量的首要環節［7］。

3.5 施工人員管理

在任何施工質量控制過程中“人”是第一要素，在焊接質量控制中也同樣如此。從事壓力管道受壓元件焊接的焊工，必須通過基本知識和操作技能考試合格后，取得質量技術監督部門頒發的焊工合格證，而且在有效期內才能進行相應項目的焊接工作。施工企業必須與焊工簽訂勞動合同。堅決杜絕無證人員從事焊接工作。焊接機組所有人員都必須圍繞保證焊接質量這個中心，盡心、盡責、盡力做好本崗位工作。另外，質檢員要起到嚴格把關的作用。及時發現問題，及時給予糾正，及時反饋質量信息，防止不合格品發生。

3.6 原材料的控制

長輸管道在施工過程中由于材料的原因會產生很多質量問題，為了有效地提高其焊接質量，必須加強原材料的質量控制。購買鋼管，法蘭，焊料，管件，閥門等壓力管件，一定要選擇質量可靠的廠家，所有材料或焊料上的標記必須完整、清晰，所有產品都必須有質量證明。同時，材料使用前還要再次進行檢查，以確定是否有質量缺陷，確保原材料的質量和規格符合要求，方可投入生產，在長輸管道施工中，原材料控制是保證焊接質量的首要環節。

3.7 焊接設備和檢驗儀器工具

高電壓管道焊接需要具備氬弧焊、自動焊、手弧焊、焊條干燥、焊縫熱處理等工藝性，才能保證焊接質量。一切顯示、測量和檢查用的儀器、儀表，必須經過周期檢查，并在有效期內使用，如：安培計、濕度計、風速計、壓力計、焊口尺、紅外溫度計等。

4 結語

因為長輸管道在施工過程中有著非常重要的意義，所以對它的施工質量要有保證，焊接是長輸管道施工中的一個重要環節，所以焊接控制必須加強，只有這樣才能保證長輸管工程的順利進行。