影响压力管道安装焊接质量的原因及措施

影响压力管道安装焊接质量的原因及措施

赵会伟，王恩会，陈海涛，朱汉超，徐光耀

海洋石油工程（青岛)有限公司，结构装船作业部 

摘要：随着工业的不断发展，压力管道安装焊接质量已经成为了企业生产安全和产品质量的重要保障。其中影响压力管道焊接质量的因素有很多，例如工艺水平、设备配置以及人员培训等方面都会对压力管道焊接工作产生很大的影响。本文就从这几个方面出发，分析造成压力管道安装焊接质量问题的原因及相应措施。

关键词：压力管道；焊接；质量分析

引言

压力管道是指在工业生产过程中，由承压元件、密封件和管路等部件组成的。随着我国工业发展进入“十二五”时期，企业对产品质量要求也越来越高，高压容器焊接质量问题成为影响我国经济增长的主要因素之一[1]。近年来，随着我国化工行业的快速发展，高压容器产品已经逐步进入国际市场，并受到了广泛关注。特别是在美国东部地区，高压容器已作为一种重要技术装备被广泛应用于天然气处理设备上；而我国在该领域还没有形成具有竞争力的产品系列和核心技术优势，需要尽快改变这一局面[2]。为此，国家质检总局组织相关专家调研认为：要实现化学工程与生物医学技术结合发展，亟须推动有关部门建立完善高压容器行业标准体系，加大科研投入力度，加快研究前沿科技成果转化为生产力，从而提升我国产品的整体技术水平。

一、影响压力管道焊接质量的各类原因分析

压力管道焊接是利用焊条或钎子将热熔的金属材料加热到一定温度，在接头处形成具有一定强度和硬度的过渡区。对于大口径、长距离输气管道来说，通常采用无缝钢管进行焊接。安装过程中，首先要检查接头部位有无裂纹等缺陷并及时处理；其次在拼接焊缝时应注意控制轴向误差，防止因尺寸偏差过大而影响连接性能；最后还应保持接口平整光滑，不存在褶皱及断裂现象，以确保工作正常进行。

压力管道安装焊接质量受多种因素的影响，其中主要有以下几类：一是材料本身缺陷造成的。如焊接接头与管件之间出现裂纹、断裂等；二是焊后热处理工艺不规范而导致的热应力变形。这是因为在焊接过程中，由于操作不当或环境条件变化引起金属内部结构发生变化而产生了附加内力作用，使工件在加工时承受不住这种额外的外部负荷，进而造成焊缝开裂。三是焊接工艺选择不当所致。[3]如有的单位用专用模具进行预制拼装作业，这样容易导致大面坡口尺寸不足而增加后续焊接难度；再有就是焊接参数设置不合理，既不能满足要求又不利于后期处理的情况，都会对整个工程留下隐患。

因此，如何选用合适的焊接方法和工艺以及认真制定科学合理的施工方案并实施有效管理是保证压力管道安装焊接工程质量的关键之一。 另外，压力管道安装焊接质量还受到人为操作因素的影响。焊工的技术水平、工作态度、操作规范等都会直接影响焊接质量。因此，要保证焊工的素质，加强培训和考核，定期进行技术交流和实践操作，提高焊接技术水平和质量意识。同时还需加强现场管理，严格按照规范操作，保证焊接过程的质量和安全，及时发现和处理焊接中的问题，避免出现事故和质量问题。

在压力管道安装过程中，各种因素都会对焊接质量产生一定的影响。造成这些影响的原因很多，主要有以下几个方面：

1. 原材料腐蚀

原材料腐蚀是导致焊接接头出现问题甚至断裂的最常见的因素之一；在焊接过程中，焊材、焊剂和保护气体等原材料都会受到腐蚀，影响到焊接强度和性能。此外，由于高温环境下焊接材料的化学性质容易发生变化，所以当发现焊接接头有问题时，往往已经发展为严重问题。

2. 技术水平

施工现场不符合工艺要求，操作人员的技术水平参差不齐也是影响焊缝连接强度的重要因素。由于焊工在工业生产中被广泛使用，很多焊接企业为了降低成本，往往会选择聘请一些不具备操作资格、技术能力较弱的人进行压力钢管的焊接工作。这些人没有经过系统的培训和考核，很难达到应有的标准。其次，施工现场管理人员对作业流程的熟悉程度也很低。他们一般只懂得某一门技术或者某一方面的知识，无法全面掌握所有焊接工艺规程和实际操作要点。这就导致了焊接工作质量较差。再次，安装过程中设计不合理、缺陷多等问题也给焊接工作造成较大难度。这些情况下的焊接，常常存在着以下几种情况：一是焊缝表面粗糙不平；二是母材拼接处对接面不平整；三是钢板夹层位置及缝隙大小不合要求；四是波纹板厚度偏小或漏装等缺陷，这些都将直接影响到整条生产线的正常运行。

3. 施工环境

现场施工环境差或者气候条件恶劣，也可能导致焊缝存在裂纹。在现场施工过程中，温度、湿度和风速等因素都会造成焊缝表面缺陷的产生；在寒冷地区和严寒季节，由于温差过大，也容易引起气孔和夹渣问题。此外，焊口或钢梁构件变形时，如果不能及时进行矫正校正，也会导致缺陷的产生。因此，为了提高压力管道安装焊接质量，必须加强施工现场管理，确保材料与设备摆放有序，并安排专人进行认真检查维护，避免因人为因素而造成缺陷的产生。

4. 设备问题

焊接设备缺陷多并且维护不当或备件供应不足，无法保证整个生产流程的正常运转也将带来很大风险，比如空气压缩机振动超标易导致排气不畅，以致造成水汽进入管道后受热膨胀而漏水；

二、焊接质量控制措施

1. 焊接工艺

焊接工艺是压力管道安装中的重要工序。如果焊接质量不好，不仅会影响到整个工程的进度和质量，还会造成施工人员受伤等问题。

2. 人员培训

在进行压力管道安装焊接工作之前，一定要做好焊接工艺培训。焊缝的强度与稳定性直接关系着焊接的好坏，所以要求焊接工人必须具有良好的身体素质和心理素质，能够承受较大的疲劳度、长期保持耐心和细心。

3. 规范流程

还要注意焊接过程中要使用合适的工具和夹具，避免出现过大的误差。只有严格按照标准规范来执行操作，才能确保最终产品的安全性能。 在进行焊接工作之前，一定要对焊接材料进行检查和准备。首先要检查焊材的质量，确保焊材符合标准，并且没有损坏或者腐蚀。

4. 焊接前检查

还要对焊缝的准备工作进行认真的检查，确保焊缝的几何尺寸和表面质量符合要求。还要对焊接设备进行调试和检查，确保设备的正常运转和稳定性。在进行焊接过程中，还应该保持焊接区域的清洁和干燥，避免出现杂质和湿气等对焊接质量的影响。

5. 模拟培训

对于较为复杂的焊接工艺，建议采用模拟训练的方式进行培训。模拟训练可以帮助焊接工人更好地理解焊接工艺、掌握焊接技能、提高焊接质量和效率。通过模拟训练，还可以发现和纠正焊接工作中可能出现的问题和错误，提高焊接操作的安全性和稳定性。焊接工艺培训是压力管道安装中不可或缺的一环。只有合理规范地进行焊接工作，才能确保产品的质量和安全性，保障工程的进度和效益。

最后，压力管道安装焊接质量还需经常进行检测和评估。对焊接接头进行非破坏性检测，如超声波检测、射线检测等，及时发现焊接缺陷，进行整改和修复。同时，还要进行质量评估和验收，确保焊接质量符合标准和要求。只有经过全面的检测和评估，才能保证焊接质量的可靠性和稳定性，确保压力管道安装工程的安全运行。

结束语

压力管道的焊接质量直接影响到最终的使用效果，为了保证其安全运行和使用寿命，就必须要对其进行严格地检查和检测。管道安装焊接质量的影响因素非常复杂，其中包括施工人员技术水平、材料性能以及设计不合理等。针对不同情况进行相应分析和控制措施对于提高管道安装焊接质量具有重要意义。总之，对于高压容器的安装焊接质量控制工作是一个非常复杂的过程，需要从各个方面来着手改进，才能真正保障装置正常运行，避免出现事故。希望能够通过本文对如何减少或者避免压力管道安装中存在缺陷起到一定指导作用。

参考文献

[1]赵延军.压力管道安装中焊接存在不足点及解决策略[J].大众标准化,2023(04):125-127.

[2]李倩倩.影响压力管道安装焊接质量的原因及措施[J].大众标准化,2023(03):31-33.

[3]卢培培.关于压力管道安装焊接质量分析及其控制探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2022(35):65-67.