压力管道施工焊接质量控制方法分析

压力管道施工焊接质量控制方法分析

丁宝林 刘燕茹

山西省工业设备安装集团有限公司，山西 太原 030012

摘要：工业领域使用压力管道运输具有腐蚀性的液体和气体、易燃易爆气体和液体以及高温高压气体和液体，为我国工业生产和社会发展提高了安全性和便捷性。压力管道质量和压力管道使用过程中的安全性受焊接质量的直接影响。基于此，本文从压力管道安装焊接的影响因素着手分析，在分析的基础上提出了压力管道安装焊接质量控措施，希望可以起到抛砖引玉的效果。

关键词：压力管道；安装焊接；影响因素；控制策略

1、压力管道安装焊接质量的影响因素

1.1工序复杂的影响

压力管道安装涉及到的作业环节较多，过程十分复杂，只有对每一个作业环节给予足够的重视，才能确保安装质量的可靠性和气密性的完好。管道安装涉及到的预制环节、管道和阀门安装环节、支架吊装环节、静电接地以及补偿装置安装环节的质量控制好，就可以大大降低质量问题发生的概率。

1.2焊缝质量的影响

压力管道检验和压力管道试验环节主要作用是检验压力管道焊接的气密性。压力管道焊接质量与焊缝外观质量有一定关联度，焊缝质量高且美观对焊接质量有较大促进作用。因焊接作业涉及到的流程较多，再加上焊接方法也比较多，所以焊接质量完成以后要及时对焊缝所在位置进行检查，以保障不出现质量问题，有时候一个焊缝出现了质量缺陷，就会让整个压力管道作业所付出的努力前功尽弃，所以对压力管道进行检验是十分必要的。

1.3环境因素影响

压力管道安装焊接过程容易受到作业环境的温度和湿度等因素的影响。其中作业环境温度对焊接材料固有属性会造成一定影响，较为适宜的作业环境温度，可以促进焊接材料的充分熔合，大大提升了焊接质量，继而保障了压力管道的质量。如果焊接温度没有达到规范要求，焊接材料熔合不充分，就会影响焊接质量。此外，如果焊接作业环境相对潮湿，需要对焊接材料表面采取烘干措施，避免因水分导致的焊缝出现锈蚀。

1.4焊接设备因素

压力管道的焊接工作离不开可靠的焊接工具，焊接设备的可靠程度直接影响了焊接质量，当焊接设备没有定期检定或者焊接设备出现故障时，在焊接作业环节很容易出现偏差，焊接质量难以保证。

2、压力管道焊接技术准备

2.1焊接方案确定

按不同材料焊接方法编制审查检查双相钢、铬钼钢、不锈钢管道的焊接方案、返修方案，检查焊材选择是否符合要求，焊接工艺是否正确，铬钼钢的焊接预热、焊后热处理是否符合标准要求。方案还应考虑风雨天，冬季施工的影响及对应保证措施，焊接常见的质量通病及预防措施等。根据返修任务量及工期要求制定焊工需求计划。

2.2焊接工艺评定

针对管线数据库体现的管道材质、壁厚、管径、所处的位置等因素，准备相应的焊接工艺评定，例如在现场管线无法背部充氩时，焊口焊接选用免充氩打底焊接方法，则需要有相应背部无气体保护的焊接工艺评定。焊接工艺评定可参照NBT47014-2011C《承压设备焊接工艺评》制作并需覆盖返修任务的所有工况。根据评定及现场工况编制焊接工艺卡，明确各焊接类型的参数，如坡口设置、预热、焊接电流、电压、层间温度、焊接速度、保护气流、热处理等参数控制，在返修前需层层交底至现场作业人员。

2.3注重专业焊接设备

工欲善其事必先利其器，在场站施工中，为了更好地保证管道焊接质量和性能，需要合理地选择相关焊接设备，专业有效地焊接设备是焊接作业有效开展的必要保障。在实际场站施工过程中，焊接设备由于缺乏常态化的管理，设备的许多功能已经老化，在实际的操作过程中，设备不能达到焊接工艺规程的相关标准，导致下一步工序的合规作业，例如在现场施工中，焊条烘干箱长期未进行复检，针对牌号烘干要求较高的焊条烘干温度较高而达不到规范要求，焊接设备的电流电压波动较大，焊接参数的把控不易掌握，未能从源头上发现问题，导致返修增加，严重影响了焊接质量。故在施工过程中相关人员要加强对焊接设备的过程记录，不能单一的考虑主观问题。

2.4特殊作业人员资格审查

焊工是焊接工艺过程的执行者，焊工的技术水平和责任心直接影响到焊接的质量，焊工的素质对保证管道的焊接质量有着决定性的意义。压力管道安装单位要高度重视焊工的技术管理工作，包括对焊工的入场培训及技术交底、焊工资格和焊工档案管理工作，严禁无证施焊及作业项目与证件不符的情况。

3、压力管道安装焊接质量控制的有效策略

3.1做好前期准备工作

（1）清理坡口.考虑到大部分管道的坡口尺寸和坡口角度都存在差异，所以在正式开始焊接作业之前要对坡口进行清理，此外，要对管道的坡口数据进行整合，找到与数据匹配的管道再进行焊接，经过管道坡口处理工序后，才能保障焊接位置的质量，确保焊缝不会出现质量问题。除了对坡口位置进行数据匹配之外，还需要对坡口位置的油污、杂质等进行清理，对坡口凸凹不平之处进行细致打磨，保证焊接面可以很好的对接，坡口连接处要用自动化控制技术进行精准控制，避免出现坡口错位现象。（2）确定焊接位置。焊接接头位置的组对工作应紧跟在坡口清理之后，确保接头位置间隙匹配、形式匹配以及钝边大小匹配，只有做好这些前提工作，才能确保焊缝位置不出现漏缝和凹陷的情形，继而保证焊缝的外观质量。为了保证焊接质量，降低焊接过程出现错位或者不整齐等质量缺陷出现的概率，需要焊接技术人员在作业过程中认真打磨。（3）焊接设备检验。焊接设备检验和焊接作业用到的仪器仪表校订检验工作应在正式焊接之前完成，保证设备和仪器仪表都处于正常年检范围内，且满足焊接作业的基本要求。确保焊接设备在焊接作业过程中不会出现任何造成焊接质量缺陷的问题。

3.2焊接材料控制

焊材采购需满足NBT47018-2017《承压设备用焊接材料订货技术条件》规范要求，使用承压设备专用焊材，焊条和焊丝进厂检验，入库前分焊材种类进行熔敷金属检测，各组成元素符合规范要求才可入库。焊材按JB/T3223-2017《焊接材料质量管理规程》规定来库存保管，在保管和运输过程中做到防潮防腐蚀防污染。焊材领用需设立专门管理办法，将预返修的管线焊口号记录在领用单上，防止焊材错用。

3.3现场施工

由于是焊缝返修，返修任务是根据无损检测所示的返修任务单及示意图进行作业，焊工必须对返修部位的焊缝及焊缝两侧各宽20mm范围内的氧化物、水分、油污进行清除，定位返修部位后宜采用砂轮机和直磨头磨去焊缝缺陷，不建议采用气刨。根据各管道壁厚，材质等严格按照工艺卡打磨设置坡口。双向不锈钢焊接需注意线能量，控制层间温度，每名焊工需佩戴红外测温枪。严格遵循焊接工艺卡要求，明确各焊接类型的参数，如:预热温度、焊接电流、电压、层间温度、焊接速度、保护气流、热处理等。

3.4加强焊接监测管理

焊接管道焊接完成后，施工人员需要对焊接质量进行检验，焊接完成的压力管道检验可以较快且准确的确定压力管道是否存在探伤或者质量性能方面的缺陷。通过检测可以确定管道安装焊接质量与设计和规范要求是否相符合，如果存在质量缺陷，需要立即下达整改通知单，采取积极有效的措施进行修复，继而保证压力管道的焊接质量。压力管道的外观检验、压力管道的损伤检验以及压力管道压力方面的试验是现阶段压力管道焊接质量检测的主要工作内容，焊缝外观检测、焊缝参数检查以及焊缝咬边检测等是焊接质量检测主要内容，压力管道的气密性检测还包括管道气孔和裂纹的检测，对于有裂纹的管道压力部分进行检验的主要目的是检验其内部压力是否达到实验标准。

结语

综上所述，经全面返修后，可提升管道的状态，经定检手段确认后可延长其使用年限，并排除焊缝缺陷存在的生产安全隐患，在返修过程，就需要相关的工作部门和管理人员能够做到积极处理，紧密配合，掌握好管道返修的程序及要点，保证管道全面返修安全稳定进行，顺利开车投产。

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