淺談長(zhǎng)輸管道施工常見(jiàn)焊接缺陷的控制

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隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，對(duì)能源的需求也越來(lái)越大，加上我國(guó)能源資源十分有效，這就使保證能源運(yùn)輸?shù)陌踩允种匾?。管道運(yùn)輸作為主要的能源運(yùn)輸方式，保證其安全性也就變得十分必要。近幾年來(lái)，長(zhǎng)輸管道在實(shí)際的運(yùn)用中出現(xiàn)了一些問(wèn)題，其中長(zhǎng)輸管道施工的常見(jiàn)焊接問(wèn)題也表現(xiàn)較為明顯，這些問(wèn)題也給能源的安全運(yùn)輸帶來(lái)了很大影響，也給社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)度帶來(lái)了一定的阻礙。因此，加強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)輸管道的常見(jiàn)焊接問(wèn)題的解決十分必要，這是保證能源正常供應(yīng)、施工正常進(jìn)行的重要保證。

一、長(zhǎng)輸管道施工中常見(jiàn)焊接的質(zhì)量缺陷

1.咬邊

所謂咬邊是指焊道咬肉，這主要是因?yàn)樵诤附舆^(guò)程中，熔敷金屬?zèng)]能蓋住母材的坡口，在焊道邊留下了低于母材的缺口。一般來(lái)說(shuō)，比較淺短的咬邊可以不會(huì)有大的影響，但是較深的咬邊就會(huì)對(duì)焊道力學(xué)性能造成比較嚴(yán)重的影響。咬邊可能導(dǎo)致母材的有效截面積的減少，然后在咬邊處引起應(yīng)力集中，從而減低接頭的強(qiáng)度，使得咬邊的邊緣組織被淬硬，容易引起裂紋。

2.加渣

焊縫中存在的熔渣、鐵銹或者其他物質(zhì)就是加渣，加渣在焊道的根部、層間都有可能存在，比較常見(jiàn)的地方是層間加渣。加渣的形狀、大小不一，其中呈尖銳形的加渣是危害最大的，它能夠嚴(yán)重影響焊道的塑性，特別是在焊道遭受拉應(yīng)力的時(shí)候，產(chǎn)生比較嚴(yán)重的應(yīng)力集中。加渣的存在將會(huì)給長(zhǎng)輸管道的焊接造成嚴(yán)重的阻力，進(jìn)而影響長(zhǎng)輸管道焊接施工的正常進(jìn)行。

3.未熔合和未焊透

未熔合主要是指在長(zhǎng)輸管道焊接時(shí)，焊道與母材的坡口、上層焊道和下層焊道之間沒(méi)有完全熔合結(jié)合而成的缺陷，這種未熔合是一種面積上的缺陷，破口與根部的未熔合對(duì)承載截面積的減小非常明顯，應(yīng)力集中也就非常嚴(yán)重，危害性與裂紋也相差不大。未焊透就是指母材金屬?zèng)]能熔化，焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)入接頭根部的現(xiàn)象。未焊透對(duì)焊道的危害十分大，它能夠減少焊道的有效截面積，由于其屬于開(kāi)口性缺陷，將會(huì)造成比較嚴(yán)重的應(yīng)力集中。在管道的下溝作業(yè)或者承壓很高的情況下，未焊接深度很深的話，將會(huì)使長(zhǎng)輸管道焊道沿著未焊透處撕裂，進(jìn)而給整個(gè)長(zhǎng)輸焊道造成非常嚴(yán)重的破壞，進(jìn)而給整個(gè)能源的運(yùn)輸造成困擾。

4.氣孔

熔池中的氣體在熔化金屬凝固時(shí)沒(méi)有逸出就會(huì)形成氣孔。氣孔的形式主要有條形氣孔、密集氣孔、球形氣孔、柱狀氣孔等等。氣孔的缺陷主要體現(xiàn)在深度很深的柱孔和面積非常大得圓形氣孔，這兩種情況都是屬于危害性比較嚴(yán)重的，其他的氣孔相對(duì)來(lái)說(shuō)危害性比較小，有些甚至還會(huì)出現(xiàn)止裂傾向。

5.裂紋

裂紋是長(zhǎng)輸管道焊接缺陷的另外一種表現(xiàn)，裂紋是焊接中危害性最大的一種缺陷，主要分為結(jié)晶裂紋、液化裂紋及延遲裂紋。裂紋具有延伸性，因此在焊道存在內(nèi)應(yīng)力的條件下裂紋會(huì)得到持續(xù)延伸擴(kuò)展，直到焊道破壞為止。所以，在長(zhǎng)輸管道的施工中，必須嚴(yán)格杜絕裂紋缺陷，也不準(zhǔn)予返修，而必須進(jìn)行割口重新焊接。在管道施工過(guò)程中，出現(xiàn)裂紋等現(xiàn)象，主要是由工藝規(guī)程執(zhí)行不當(dāng)，外部的應(yīng)力太大而引起的。因此，在長(zhǎng)輸管道施工中應(yīng)該小心謹(jǐn)慎，盡量避免裂紋的出現(xiàn)。

二、長(zhǎng)輸管道施工中常見(jiàn)焊接質(zhì)量缺陷的控制方法

針對(duì)以上管道焊接質(zhì)量的各種常見(jiàn)缺陷，以下將提出有效的控制方法，盡可能避免常見(jiàn)缺陷對(duì)能源運(yùn)輸安全的影響，保證長(zhǎng)輸管道的安全性能。

（1）針對(duì)長(zhǎng)輸管道中的咬邊缺陷，可以通過(guò)具體的預(yù)防措施來(lái)解決：1.對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以避免因電流過(guò)大、電弧太長(zhǎng)和電弧力不集中而引起的熔池熔敷不到位；2.對(duì)焊條或焊絲的傾斜角度進(jìn)行調(diào)整，避免偏吹現(xiàn)象的出現(xiàn)；3.施工人員在進(jìn)行操作時(shí)，其操作手法要盡量穩(wěn)當(dāng)，運(yùn)條的擺動(dòng)也要到位，避免出現(xiàn)失誤或偏差。

（2）針對(duì)長(zhǎng)輸管道施工焊接另一常見(jiàn)缺陷加渣，應(yīng)該采取以下這些措施：1.進(jìn)行多層焊接時(shí)，要對(duì)焊絲、焊條等產(chǎn)生的熔渣要清理干凈，保持焊道的暢通；2.盡可能避免焊接電流平偏小，以免熔渣不能夠被完全熔化而浮出熔池；3.要盡量保持坡口適中或上層焊道與坡口之間沒(méi)有夾角，以幫助熔渣迅速溶解。

（3）對(duì)于未熔合和未熔透，應(yīng)該采取的預(yù)防措施有：1.要嚴(yán)格規(guī)范執(zhí)行坡口加工，保持適當(dāng)?shù)慕嵌龋ＷC間隙寬度的適度，而且鈍邊不可以過(guò)厚；2.對(duì)層間進(jìn)行適當(dāng)?shù)厍謇恚灰^(guò)度，盡可能避免坡口被打?qū)?，進(jìn)而導(dǎo)致溝槽的形成。

（4）對(duì)氣孔的處理也十分重要，首先，在焊接之前，要將焊材、坡口等清理干凈，使其不被鐵銹、油污等污染，還要避免焊材受潮；其次，要控制好焊接的電壓、電流，保證焊接的正常進(jìn)行；最后，焊接的速度不能過(guò)大，以免影響到焊接的效果。

（5）裂紋作為長(zhǎng)輸管道焊接施工中危害最大的一項(xiàng)缺陷，必須對(duì)其引起百分百的重視，不可掉以輕心。首先，必須嚴(yán)格按照焊接工藝評(píng)定的基本要求進(jìn)行施工，挑選抗裂性較好的鋼材來(lái)制作鋼管，以保證焊縫組織結(jié)構(gòu)的塑性和韌性；其次，如果在冬季進(jìn)行施工的話，必須采取恰當(dāng)?shù)谋剞k法，在必要的情況下，要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚砘蛟诤负筮M(jìn)行加熱；最后，對(duì)應(yīng)力進(jìn)行嚴(yán)格的控制，最好不要使用對(duì)口器進(jìn)行強(qiáng)制組對(duì)。對(duì)裂紋的控制是實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)輸管道焊接成功的關(guān)鍵因素，也是保證整個(gè)能源運(yùn)輸?shù)闹匾Ｕ稀?/p>

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上對(duì)長(zhǎng)輸管道施工焊接缺陷進(jìn)行分析，并針對(duì)每一項(xiàng)缺陷提出相應(yīng)的預(yù)防措施，為長(zhǎng)輸管道施工中焊接缺陷的彌補(bǔ)提供了有效的措施，在一定程度上，保證了長(zhǎng)輸管道的運(yùn)輸?shù)臅惩?，也大大提高了管道焊接技術(shù)，為以后焊接缺陷的控制提供了有效的方法和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而保證我國(guó)能源管道運(yùn)輸?shù)陌踩院透咝浴?/p>

[1]顧紀(jì)清,陽(yáng)代軍等編著.管道焊接技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

[4]劉雪松.長(zhǎng)輸管道焊接缺陷預(yù)防措施[J].電焊機(jī),2010,40(6):90-92.