影响压力管道安装焊接质量的原因及其控制措施

影响压力管道安装焊接质量的原因及其控制措施

沈晓林

石油化工工程质量监督总站郑州监督站，河南 郑州 45000

摘要：压力管道是现代社会发展不可或缺的一部分，对于压力管道而言，容易出现事故的原因是设计方案未经有关部门备案、对于压力管道的材料选择不当，没有对压力管道的安全性进行检测等，在压力管道出现的安全事故中，最重要的因素之一就是焊接缺陷。因此，要想降低压力管道出现安全事故的频率，就需要加强对焊接工作的操作，减少压力管道的焊接缺陷。基于此，本文就压力管道焊接缺陷成因进行简要的分析，并提出针对性的解决对策^[1]。

关键词：压力管道；焊接缺陷；对策

引言

在新经济体制的大环境下，我国的工业得到快速发展，在国家经济中占据了重要地位。对于企业来说，在企业运营和发展过程中，管道建设起着不可替代的重要作用，一旦出现管道焊接问题，就会对企业经济效益造成严重冲击，也会影响到人们的人身安全，因此，各企业应对管道焊接工艺与质量控制给予充分重视，以便不断强化管道建设质量，促进企业健康发展。以管道焊接工艺与质量控制为主要论点，进行详细深入分析探讨^[2]。

1 压力管道焊接缺陷原因的类型

1.1 错边和角变形

错边和角变形是由于焊接时操作出现问题，错边和角变形主要出现在压力管道的组装过程，焊接面参差不齐，压力管道的边缘粗糙及角变形是不可避免的，但是错边和角变形造成压力管道的强度下降。错边和角变形会致使压力管道的承压集于一点，严重时，就会使得压力管道出现安全事故。

1.2 焊接面夹渣

夹渣是因为某些原有熔渣未上浮至熔池的表面而残存于结晶的焊缝中而产生，由于压力管道焊接时的工艺不当及操作不谨慎造成的夹渣，被称为偶尔夹渣，夹渣大部分都是由于熔渣直接残存而产生的，压力容器的焊接面夹渣会大幅度降低焊缝强度及致密性等。

1.3 焊接未焊透、熔合

焊缝金属与母材间未被电弧熔化而留下的空隙叫做未焊透，熔焊金属与基体母材或与相邻焊道间及焊缝层间的局部残留间隙叫做未熔合。未焊透及未熔合都是严重的压力管道焊接缺陷，这种缺陷使得焊缝的焊接强度下降产生压力容器的裂纹，因而引发安全事故。造成这个缺陷的主要原因是焊接电流过小及焊接电弧过长等，通常出现于管道内壁侧与管道外表的距离较远。

2 管道焊接施工工艺与质量控制的优化策略

2.1 谨慎选择施工材料与设备

对于管道焊接的施工过程而言，施工材料与设备的选择影响着整个施工环节的顺利进行以及最后的施工质量，并且这对于施工质量而言是具有决定性的作用的。为了保证施工过程的安全性以及施工质量的优良性，在施工过程中务必要确保施工材料与设备的质量，以此来确保施工工艺的完善。首先，对于施工材料而言，在管道的焊接过程中，要用到许多施工材料，其中主要包括了金属管以及非金属管这两个大类。如果对这两个大类进行细分的话，还可以分成钢管、橡胶管、塑料管、石棉水泥管、PVC管等等，除了上述材料之外，所有的施工材料都需要进行慎重的选择与采购，务必要使施工材料的选择满足施工要求。企业在进行施工材料采购之前，必须要对材料市场进行一个全面而详细的了解，要对供货商进行仔细的甄选。除此之外，还要严格确保材料不受外界因素的影响，避免出现材料断裂、老化的现象。

2.2 革新施工技术手段

除了施工材料与施工设备外，施工技术手段的选取与革新也决定了整个施工的质量，同时也对于现场施工操作能否得到全方面的监管起到了十分重要的保障作用，同时这也是整个施工工艺的精髓所在。在管道焊接过程中所用到的操作技术，必须要进行及时的革新与完善，这样才能够保证整个施工进程的顺利进行，以及整个施工的顺利推进。首先，对于焊缝外观检验环节而言，焊接人员必须在焊接完成后使用专业的检验设备来对焊接结果进行详细的查验，以提升焊接的精准性，并在查验之后进行及时的记录。除此之外，对于石油化工管道焊缝内部的质量检验环节，施工人员必须要采用先进的无损检测方法，减少对于管道内部的损害，同时这种方法的使用也提高了检测数据的准确性，进而达到设计规范的相关要求。最后，对于无损检验所得出的检测报告，必须要进行及时的核验与排查，对于需要返修的部分，要按照返修工艺流程去落实。

2.3 强化裂纹区域的控制

第一，在应用防御措施过程中，可依靠冷裂纹作为裂纹控制区域的依据，为促进管道塑性的提升，可应用碱性焊条对管道内部氢气分子的含量进行干预，以缩减其中含量，在此过程中必须严格依照相关标准及规定内容对应力进行分散，强化焊接后的热处理工作，降低金属的冷却速度，在开展管道焊接工作前，必须合理应用预热技术，焊接工作完成以后，必须采用缓冷方式进行干预，以确保焊接材料干燥性，焊接过程中，必须对接头中的杂质进行仔细清理，焊接完成后，必须从焊接情况出发，采取对应措施消除氢分子；第二，在进行热裂纹的控制过程中，必须从以下几个方面开展，必须依照焊接顺序，应用碱性焊剂进行焊接，以此降低焊缝中的杂质含量，为对中心线裂缝现象进行改善，必须从焊缝的形成洗漱出发，控制管道内部的化学元素含量，依靠对温度敏感的材料，降低预热温度，并减少焊接应力。

2.4 焊条工艺参数

为降低裂纹问题的发生，必须依靠多种形式开展裂纹规避，当前，最有效的预防措施进行优化焊条工艺参数的选择，在进行工艺参数选择过程中，必须对焊接工艺流程进行中试，必须满足焊接线能量的相关要求，在增加氢气分子的情况下，必须缓解焊缝的冷却速度，若是焊接能力不断放大的情况下，必须对热组织产生焊接的情况加强重视，并应用手工下向行驶保障管道焊接质量的合理性，以此确保长输管道焊接的合理性。

2.5 焊接面夹渣对策

对于压力管道焊接面夹渣的解决方法以及对策，焊接保证装配质量坡口的角度和钝边尺寸符合设计要求，采用低氢钙系碱性的焊条，在对压力管道焊接的过程中，我们要保证熔池清晰、熔渣与液态中的金属分离良好；按照焊接工艺规程对焊接规范进行选择，对坡口及两侧油污清除彻底，选择工艺优良，符合要求的焊条，接头过程中先清渣，收弧时要填满弧坑。

2.6 未焊透、未熔合对策

对于未焊透、未熔合，我们为保证焊接质量，预防安全隐患，在焊接时出现这种问题，最好割口重新对接。对于这种缺陷，对焊接电流的大小要求以及焊接的速度需要严格选择，对于工作环境的选择要做到便于操作、适应无损检测要求等原则选用。

3 结论

总而言之，目前我国管道焊接施工工艺管理还存在问题诸多问题，诸如施工材料与设备问题，影响了石油化工管道的施工工艺和施工进度；施工技术手段问题，阻碍了施工的进程，可能威胁到施工的安全；施工队伍问题吗，忽视施工队伍的整体质量，极大可能影响工程验收。为此，应该加强管道焊接施工工艺与质量控制，谨慎选择施工材料与设备，保证施工过程的安全性以及施工质量的优良性；革新施工技术手段，使用专业检验设备，采用先进的无损检测方法，同时进行及时的核验与排查，最终逐步提升管道焊接施工工艺管理水平^[3]。

参考文献：

[1]樊春涛.工艺管道安装工程施工管理中的问题分析[J].化工管理,2020(20):173-174.

[2]杨森,王建民,薛防震,杨万顺.工程工艺管道高效施工全过程创新管理研究[J].石油工程建设,2020,46(03):83-87.

[3]罗刚.管道焊接质量控制研究[J].化工管理，2020（17）:3.-31.