浅谈预制保温管直埋敷设热水管道焊接及超声波无损探伤技术

浅谈预制保温管直埋敷设热水管道焊接及超声波无损探伤技术

李炳胜

鸡西市热力公司

摘要：简要介绍了直埋敷设应用概况。对直埋敷设热水管道焊接、常见缺陷及防止措施、超声波探伤等方面做了积极探索。

关键词：直埋敷设技术；焊接工艺；常见缺陷及防止措施；超声波探伤技术

引言：随着我国城市集中供热的飞速发展，预制保温管直埋敷设以其占地少、施工速度快、造价低、保温效果好、热损失小、使用寿命长等优点，逐步得到供暖行业的认可并普及应用。而由于城市地下线路繁杂，施工作业面小，且管网施工多为固定焊口，增加了焊工的操作难度，并且很容易造成气孔、夹渣、未熔合、未焊透、弧坑等焊接缺陷，因此对管网的焊接工艺提出了较高的要求。通过强化焊接工艺管理及焊接质量控制，并采用超声波探伤技术对管道进行无损检测，确保了供热管网的质量和安全。

直埋敷设技术应用

直埋敷设管道的焊接

1、直埋敷设供热管道材质为Q235B碳素结构钢。管道焊接采用手工电弧焊单面焊双面成型。单面焊双面成型技术是采用普通焊条，在不需要任何辅助措施条件下，只是坡口根部在进行组装定位焊时，应按焊接的不同操作手法留出不同的间隙，在坡口的正面进行焊接，就会在坡口的正、背两面都得到均匀整齐、成形良好、符合质量要求的焊缝。单面焊双面成型一般有断弧焊和连弧焊两种焊法，前者电弧时灭时燃，靠调节电弧燃、灭时间的长短来控制熔池的温度。因为工艺参数选择范围较宽易于掌握，是目前电焊工普遍采用的一种方法。单面焊双面成型焊接电源采用直流弧焊电源，直流弧焊电源电弧稳定、柔顺、飞溅少。通过改变接地线位置或减小焊接电流及改变焊条角度，能够减弱磁偏吹的影响。焊条常用Φ3.2㎜E4303结构钢焊条，采用直流反接，反接时电弧比正接稳定。焊条在使用前要进行烘干，E4303焊条属于酸性焊条，焊前烘焙温度150℃保温2小时。焊接电流一般取焊条直径的35～55倍。ttp://www.lw54.co

2.1焊前准备

管子焊接前应进行全面的清理，除去焊端坡口表面内外20㎜左右范围内的铁锈、泥土、油脂、毛刺等。检查管端的端面垂直度，断面不圆的要进行整圆处理。

2.2坡口加工?

管壁厚度小于4mm的管道焊接时可不开坡口，但焊接时两管之间应留有1～2mm的间隙。当管壁厚度大于等于4㎜时，焊接前应将管端加工成坡口，以避免焊缝不实，出现焊不透现象。

2.3对口与焊接?

对口时应多转几次管子，使错口的偏差值不大于管壁厚度的10%，且不大于1㎜并保证对口间隙均匀。管壁厚度4～5㎜，对口间隙取2㎜；管壁厚度大于10㎜，对口间隙取3～4㎜。管子对好口后，要先用点焊固定，点焊不少于三处，定位焊缝长10～15㎜，高度为2～4㎜且不超过管壁厚度的三分之二。点焊后经检查调直无偏差时再进行正式焊接。对于壁厚小于6㎜的管道，可用底层和加强层两层焊接；管壁厚度6㎜以上时应用增加中间层的三层焊接。多层焊缝的焊接起点应相互错开30～40㎜，每层焊缝厚度不超过3～4㎜，两相邻管道的焊缝间距应大于管径，且不得小于200㎜。焊缝距弯管起弯点不应小于管子外径，且不得小于100㎜。焊接完毕应自然冷却，不得用水骤冷。

常见缺陷及防止措施

表面气孔：表面气孔指焊接熔池中的气体在熔池冷却过程中未能充分逸出，而残留在焊缝金属中形成孔穴。产生原因是熔化金属冷却太快，焊条药皮太薄或受潮，电弧长度不当。

防止措施：使用抗气体强的酸性焊条，焊接前仔细清除焊件焊缝两侧的油污、铁锈、氧化皮，焊条不能受潮，焊接速度电流要适中，尽量采用短弧焊接。

夹渣：夹渣是指残留在焊缝中的非金属夹杂物。主要原因焊接电流过小，焊接速度过快，使熔池凝固过快，夹渣物来不及浮出。运条不正确使铁水与熔渣混合阻碍熔渣上浮，多层焊焊时清渣不干净，焊件坡口角度过小。

防止措施：清理母材坡口及其附近表面的脏物、氧化渣，彻底清理前一焊道的熔渣，防止其它夹渣混入。选择中等的焊接电流，使熔池达到一定温度，防止焊缝金属冷却过快，以使熔渣充分浮出。始终保持熔池清晰可见，促进熔渣与铁水有良好的分离，采用工艺性能良好的焊条。

未熔合：未熔合指焊缝与母材之间未完全熔合在一起，或焊层间未熔合在一起。产生的原因是焊接电流过小，焊接速度过快，电弧过长，熔池偏于一侧，或由于底层锈迹，熔渣未清除干净等原因造成的。

防止措施：采用较大的焊接电流,正确地进行施焊操作,注意坡口两侧及焊层间熔渣和污物的清理，注意运条时焊条角度的调整，使熔合均匀且熔透。

未焊透：未焊透指焊接时接头根部未完全熔透的现象。产生原因是坡口形式不正确，坡口角度或对口间隙过小，钝边过大，焊接电流过小，焊条摆动过快，焊缝表面有污迹等。

防止措施：选择合适的坡口形式，控制接头坡口尺寸，彻底清理焊根，选择适当的焊接电流和焊接速度。管道对接接头组对间隙，一般应与焊条直径相等。

弧坑：弧坑是指焊缝收尾处产生的低于基本金属表面的凹坑。主要原因是电流过小，焊条摆动过快，焊条填入量过少。

防止措施：收弧时，电弧不要突然熄灭，焊条在熔池处短时间停留，有足够的熔化金属填满熔池。

咬边：咬边是指沿着焊池的母材位置产生的沟槽或凹陷。产生的原因是由于工件被熔化去一定深度，填充金属未能及时填充造成的。当电流过大，电弧拉得过长，焊条角度不当都容易产生咬边。咬边深度应小于0.5㎜，且每道焊缝的咬边长度不得大于该焊缝总长的10%。

防止措施：电流和焊速要适当，电弧不要太长，焊条角度和运条方法要正确。

3、超声波探伤技术的应用。

超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查缺陷的一种方法。超声波探伤以其探伤距离大、探伤装置体积小、重量轻、便于携带、检测速度快、检测费用低等优势，得到越来越多的应用。管道焊口经无损检验不合格时，应该对该焊工焊接的焊口在原规定检验比例基础上加倍抽检，其中不合格部位必须返修，返修后仍按原规定方法进行探伤，仍有不合格时，应取消该焊工的焊接资格，对取消焊接资格的焊工所焊的全部焊缝应进行无损探伤检验。对于冷裂敏感的材料如低合金高强钢，焊后24小时以后才能进行无损检测，原因是低合金高强钢容易产生延迟裂纹，延迟裂纹是冷裂纹的一种，它不是在焊接过程中产生的，而是在焊后延续一段时间产生的，有的几小时，几天，或更长时间才出现。?代写论文http://www.lw54.com?

4、结束语：

实践证明直埋敷设供热管网有很多的优点，具有显著的社会效益、经济效益、节能效益。控制好管道焊接质量是直埋敷设管道质量控制的关键。超声波无损探伤技术的应用，为保障管道安全运行起到了重要的作用。

参考文献:

[1]城镇直埋供热管道工程技术规范

[2]城镇供热管网工程施工及验收规范

[3]钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB/T11345-89