火电厂小管径管道焊接质量控制措施研究

火电厂小管径管道焊接质量控制措施研究

王伟

中国电建集团四川工程有限公司

摘要：在柬埔寨燃煤电站项目中小管径管道的焊接所占比例较大，尤其直径≤51mm及以下管道占管道总焊接量的80%以上，其质量好坏直接关乎着整个电站的正常及稳定运行，控制其焊接质量是非常有必要的，通过从焊前、焊接过程、焊后检验及应用全面质量管理理论等多方面进行控制，以确保小管径管道焊接质量的可靠性。

关键词：燃煤电站小管径管道焊接质量 控制

0.引言

在柬埔寨燃煤电站项目的无损检测中，通过前期大量数据发现，相比大管径管道焊接，小管径更容易产生焊接质量问题，在小管的射线检测中，焊接合格率明显低于大管，小管焊接完成后，会发生常见焊接变形、咬边 、气孔、内凹、夹渣、烧穿等焊接缺陷。这些缺陷在燃煤电站运行环境中，一旦出现问题，同样将带来巨大的生命安全威胁和财产损失。因此，在电力标准中，对小管焊接质量的控制要求更为严格，本文将通过各个环节的把控，达到提高焊接质量的目的。

1.焊前准备

1.1焊工

焊工作为该项目焊接质量控制过程中的首要因素，在进入项目后按标准要求进行相关焊接操作培训，培训完成按DL/T679-2012标准进行考试，在外观、RT无损检测合格后持证上岗。如果考试不合格，一律不得从事现场任何焊接操作。此外，焊接开始前，焊接技术人员必须对焊工进行技术交底，让焊工了解主要的焊接工艺，在焊接过程中严格遵守相关焊接工艺纪律。

1.2焊接设备

焊接过程中使用的包括焊机、保温桶、氩气表等生产工具。在焊接过程中，机具的好坏对生产进度和产品质量起着至关重要的作用，因此，掌控好焊接主要机具工况有着十分重要的意义。这些设备必须经过第三方校验合格后，并取得相应的校验证明，在校验有效期内按规范要求就行使用。定时对设备进行检查，确定设备始终处于良好的工作状态，对不合格机具及时联系厂家进行修理并重新校验，若仍达不到要求将做报废处理，禁止用于现场。

1.3焊接材料的选择与储存

焊接相关材料主要应根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能等综合考虑，按NB/T47018-2017进行采购，相应的负责人仔细检查核对相应的材质证明与标准是否相符。炉批号是否一致，外包装是否完整，对其随机抽样检测是否合格，合格后方可入库存放，库房应该干净、整洁、通风良好，湿度保持在60%以下，温度不低于5℃而且不同的材料分类、分区存放。所有焊材在使用前，经过焊接QC验收合格后方能使用。在焊接过程中发现任何锈迹或发尘的情况应及时对其焊材做报废处理。对于小管来说，主要用到氩弧焊，所以对保护气体氩气有着很高的要求，纯度要求99.995%以上。

1.4 焊接工艺的选用

首先根据管子的材质等级、管线等级、母材厚度等综合重要变素来选取可覆盖的焊接工艺。在满足要求的情况下，有的管焊接可以选用不同的焊接工艺，因此，也就涉及到不同的焊接方法，比如有的可以用全氩弧焊焊接，也可以用氩弧焊打底，焊条电弧焊填充，这时就可以根据实际施焊环境和经济效益等综合因素合理选择。一旦选定焊接工艺后，需严格按照相应的焊接工艺要求进行焊接作业。

1.5 施焊环境的控制

焊接环境在很大的程度上影响着焊接质量，因此，必须保证焊接环境良好。首先，现场所有的焊接位置，都要求有防风的措施；其次，管口两端要进行封堵，防止穿堂风；在湿度较大的天气，焊前需对坡口及附近采用氧乙炔火焰的方式进行除湿预热。柬埔寨地方天气旱季雨季分明，雨季多雨潮湿，旱季干旱炎热，且燃煤电站项目地处海边，海风较大；在环境上的控制主要是防止焊接时气孔的产生，从而在环境这一环能够有效保证焊接质量。

2焊接过程

2.1 对口及点焊

小管主要采用V型坡口，坡口加工时，应对坡口附近及管壁内侧的锈、油、漆、垢进行清理打磨，范围在离焊口两侧各25mm左右，露出原始母材金属光泽。这样将有利于减少产生气孔、夹杂，未焊透等的可能性。

在管子对口的过程中，优先保证管子内壁对齐，这样有利于减少焊口的错口量。以及降低根部未熔的可能性。对口时采用坡口根部点焊法，适当反变形，坡口间隙应控制在2-3mm之间，间隙过窄就导致根部焊缝不易焊透；间隙过大，容易产生内凹或烧穿等缺陷，同时需要更多的填充金属，增加焊接成本。禁止使用强力对口产生的高应力导致根部发生开裂或者产生焊接变形。

2.2焊接过程的操作控制

开始焊接前，根据WPS要求，调节好焊接参数。当氩弧焊打完底过后，应用内窥镜或其它辅助工具对管内的焊缝根部进行检查判断，对于内凹、未熔、气孔等缺陷及时处理，在打底完15分钟内用氩弧焊再进行一层热焊和填充焊。对于不锈钢管焊接根部容易被氧化，因此，焊接不锈钢时，需使用氩气进行背面保护，用氧气分析仪监测氧气浓度≤0.1%方可开始焊接；在焊接时，应该控制好热输入（焊接电流、焊接速度等），采用分段退焊等方式控制焊接变形。

2.3焊后清理及自检

当焊口焊接完成过后，焊工应对焊口及其附近进行清理和检查，用砂轮机和钢丝刷清理干净，有时会发现咬边，对于轻微的咬边，可以通过打磨，圆滑过渡；若焊缝填充不足，禁止通过过量打磨母材的方式强制圆滑过渡，需要进行必要的补焊，补焊的焊接工艺必须与先前的一致；及时清理电弧擦伤及飞溅（包括焊后清理把钳打弧处）。

3.焊后检测与返修

3.1外观检测

焊接完成过后由焊工先完成自检，之后及时通知焊接监理对焊口进行外观检查，认真检查道与道间熔合情况，圆滑无沟槽，无弱面，余高高于母材2~5mm。焊缝表面圆滑过渡，表面无裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅、电弧擦伤、焊瘤等焊接缺陷；咬边缺陷控制在规程范围内(≤0.5mm且修磨圆滑），对于标识缺陷按要求及时按要求处理对于不合格的地方及时按要求处理。

3.2无损检测及返修

外观验收合格后按DL/T869-2021中规定的管线等级和焊缝类型进行相应的无损检测。无损检测主要用射线检测（RT）。射线检测对体积型缺陷比较敏感，能够直观的显示缺陷的形状和类型，对于抽检焊口如果有不合格的将增加检测比例。

出现返修后，需根据缺陷的位置及类型按要求进行返修，缺陷坡口面需进行渗透检测（PT）以确保缺陷全部清除，返修完成后需再一次进行相同无损检测或按要求增做其它无损检测。对于直径在31mm以上的焊口，允许焊口局部返修两次，如果超过两次，就需将整个焊口切除进行重新对口和焊接。如果超过三次返修，就得按要求更换管子或管件。对于直径为31mm及以下的管子，出现返修后直接将整个焊口切掉重新对口和焊接，超多两次返修，同样需更换管子或管件。

4.总结

在中国标准体系下，高标准严要求是依然是国际工程的标签。通过对柬埔寨燃煤电站项目现场焊接工作的管理和规程的学习；包括焊前准备、焊接过程、焊后处理以及检测按照要求层层把控来达到提高小管焊接质量的目的。总的可以概括为：管理人员要按照标准制定正确的焊接工艺，施工人员严格按照施工工艺进行焊接施工，焊后严格按照标准要求进行验收及无损检测。

参考文献

[1] 徐震,浅谈压力管道的焊接质量控制,[J],中国产业,2011年04期

[2] 《现代焊接》杂志社,《焊接技术论文集》，[J]，现代焊接2011,第009期

作者简介

王伟 本科，助理工程师，中国电建集团四川工程有限公司柬埔寨西港项目焊接专业高级工程师，主要从事电力建设焊接技术管理工作。