长输管道焊接施工常见的焊接缺陷及防治要点

长输管道焊接施工常见的焊接缺陷及防治要点

郑涵

中国石油管道局工程有限公司维抢修分公司 河北廊坊 065000

摘要：在国民经济日益进步的背景下，天然气已经成为日常生产生活中必不可少的关键环节，长输天然气管道的应用，可极大程度提升天然气的运输效率，满足天然气运输过程中的要求及人们对天然气的实际需求，天然气应用过程中，为保障天然气的应用质量，必须从长输天然气管道入手，提升管道焊接质量，降低焊接裂纹发生率，以保障天然气管道能够安全稳定运行。

关键词：长输管道；焊接施工；焊接缺陷；防治要点

1天然气管道焊接裂纹的发生原因

1.1冷裂纹的发生原因

常数天然气管道冷裂纹主要产生在融合线位置，由于管道焊接接头部位存在淬硬卒子，所以极易对其融合线的正常功能产生不利影响。此外，受到热因素的影响，导致焊接部位存在大量的请其分子，这些分子会在一定程度影响焊接裂缝的韧性，钢管焊接部位缺陷位置会大量聚集氢气分子，影响钢管焊接部位的正常压力水平，导致冷裂缝问题的发生，所以延迟裂缝发生几率较高，其属于由于焊接完成以后，氢元素发生扩散，诱发裂缝问题的发生。

1.2未焊透产生的原因

由于接触面减少导致焊接处呈现开口型缺陷，在应力方面影响了整体性和力学的分配。引起未焊透的主要原因有三种，分别是在焊接时，坡口的加工不规范，造成角度和间隙过小，这样易发生未焊透情况；其次是清理焊接面时，由于过度打磨，造成坡口过宽，造成管道内出现沟槽，影响焊接的质量，导致未焊透现象发生；最后就是由于焊接时的电流太小，无法支持焊接的有效进行，导致出现未焊透的现象发生。

1.3热裂纹发生原因

在长输天然气管道焊接中，焊接金属会产生凝固，若是温度数值过高，将直接导致热裂纹的发生，究其根本原因，这一裂缝主要在晶间产生断裂，分析这一裂缝存在的因素，大都是由于管道均匀受热状况下，受到冷却作用的影响，导致熔池结晶受到热应力作用而产生，所以，在结晶时间不同的范围内，不同结晶会产生不同杂质，先结晶的金属纯度较高，但是随着时间的延长，金属纯度会随之下降，结晶过程中会产生大量的金属杂质，而杂质具有集聚性特征，低熔点的低熔点共晶物熔池金属结晶会直接对熔点共晶物产生影响，发生晶界薄膜，出现地带，诱发热裂纹。

1.4夹渣产生的原因

夹渣是在焊接时，在焊缝中遗留的残渣，夹渣出现的主要原因是，在填充焊接时，头层焊道有死角，在清理残留溶渣时不仔细，然后在进行二层焊接时，把残留的熔渣覆盖在了焊道空隙中。另外，在进行填充和盖面时，大都使用半自动下向焊接技术，如果在焊接过程中设备出现间接性故障，就会造成顶丝问题的发生，从而使焊丝进入熔池，在熔池冷却后，再进行后续焊接时，就会有金属残渣混到焊缝中，导致夹渣的出现。

2焊接缺陷的防治要点

2.1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。

2.2防裂要点

防裂的关键措施是：一是避免强配对；然后，焊前做好预热工作，根部焊道在合理范围内加厚，根部焊后做好封顶、填充和热焊工作。在焊接过程中，严格按照说明书进行焊条烘干，将焊条放入电热保温桶内，防止焊条受潮，降低焊条受潮造成氢气扩散的可能性。冬季焊接时要注意焊道的缓冷，这样更有利于氢的扩散，能有效避免裂纹的发生。

2.3未焊透预防要点

防止未焊透问题的关键措施是：焊接前应详细进行装配和打磨工作，严格按照有关规定进行打磨工作，然后按要求设置焊接参数，有利于焊条和焊丝的熔透进入坡脚根部，并能有效避免未焊透现象。

2.4气孔控制要点

防止和控制气孔的关键措施是：焊接作业前，严格检查管道、加热器等气体设备，确保气体的纯度，然后以裸露金属光泽为标准，彻底清洗焊接表面；焊接时应保证电弧电压和送丝速度符合操作标准。另外，在向下垂直焊接时，要掌握实际焊接速度。

2.5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。

2.6长输天然气焊接技术

在进行焊接过程中，必须把控焊接的气候条件，以优化焊接过程中的外部条件，在外部环境不同情况下，所应用的焊接技术也应随之变化，以降低由于外部环境问题而对焊接情况产生影响的问题发生。比如，在焊接过程中，外界环境中的风力较大，这就需要强化药芯焊丝的应用。为促进管道抗风能力的增长，还可以应用半自动下向技术开展管道焊接，焊接过程中，需要把控焊接的始末两端情况，以依靠后退引弧技术更好的减少长输天然气管道焊接裂缝问题的发生。

2.7咬边的防治

防止咬边的关键措施是：一是在合理范围内适当调整焊接参数，有效避免因电流过大、电弧过长或电弧力不集中而产生咬边现象；二是在焊接过程中，应调整焊条和焊丝的倾斜角度，避免局部吹气的发生；第三，焊接人员在焊接过程中，尽量保证工艺稳定，减少焊接偏差和误差。

2.8不融合防治要点

长输管道的未熔合问题是决定管道质量的关键因素之一，应引起特别的重视。焊接前必须将坡口两侧50cm范围内的油污、油漆、铁锈等杂物清理干净，层间清理工作必须到位。焊接时，应拉长电弧，采用慢焊。这样可以达到局部预热的效果，使母材充分熔化，然后进行焊接。另外，要控制电极的倾斜角度和运输速度，随时注意母材的熔化。另外，不完全熔合的修复非常困难，尤其是较厚的焊道，难以打磨和焊接。因此，在焊接过程中，应尽量避免未熔合。

结论

综上所述，为促进长输天然气焊接质量的提升，保障天然气能够正常传输，管道焊接工作开展中必须强化对焊接裂缝问题的关注程度，必须对焊缝出现的原因进行分析，并采用强化裂纹区域的控制、焊条工艺参数优化及长输天然气轨道焊接技术的合理选择，更好的适应外部环境变化情况，提升长输天然气管道的焊接质量，优化天然气长输管道的应用效果，满足人们对天然气应用的实际需求。

参考文献：

[1]郜鑫.浅析长输天然气管道焊接裂纹成因及控制措施[J].商品与质量,2018,000(001):25,37.

[2]陈星宇.长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制概述[J].百科论坛电子杂志,2019,000(003):276.

[3]王校东.长输管道施工的焊接缺陷及裂纹的控制分析[J].化工管理,2018(15):125-126.