壓力管道焊接缺陷成因及對策分析

劉國峰

摘要：在我國現(xiàn)階段的壓力管道事故中，由于管道爆炸或者管道漏氣造成的事故在總體中占了大部分比例，發(fā)生事故的主要原因是管道腐蝕太嚴重、壓強過高、溫度過高或者是焊接質量不過關而造成的泄漏。文章對壓力管道焊接中存在的問題和缺陷進行了闡述，并提出了相應的解決策略。

關鍵詞：壓力管道；管道焊接；焊接缺陷；管道事故；管道爆炸；管道漏氣 文獻標識碼：A

中圖分類號：TG457 文章編號：1009-2374（2015）35-0061-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.35.030

當前，我國國內的管道運輸已擁有了空前的發(fā)展進度，作為五大交通運輸業(yè)的其中一種運輸手段，對工業(yè)生產(chǎn)具有關鍵作用，可以為我國國民經(jīng)濟的增加大有裨益。因此，對管道的維修和安裝起到了非常重要的影響，對管道焊接的質量提升起到了關鍵作用。建筑中管道的焊接仍然存在著非常多的問題，例如：建筑行業(yè)的網(wǎng)站很繁復，不簡潔；建筑的穩(wěn)定性很低；大型建筑的工作環(huán)境都是不滿足現(xiàn)實的情況，往往受到外界因素比如自然環(huán)境的影響等。雖然我國擁有相對成熟的管道焊接的能力，這些技術程序主要包括根焊、填充、覆蓋等，但是依然擺脫不了高壓管道焊接中存在著質量不高的問題，所以高壓管道的焊接質量的提高已經(jīng)成為主要研究學者重視的內容。

1 壓力管道焊接概念

1.1 概念

管道的內外部位同時承載著壓力或者用來運輸一些特殊的物質包括能夠引起爆炸、燃燒和中毒等，這一類管道都稱為壓力管道。因為其本身獨特的個性，因此在焊接過程中要認真管理，保證管道的質量和使用壽命。管道安裝過程中焊接作為其間最關鍵的環(huán)節(jié)，是保證管道質量的重要步驟，因此要嚴格控制焊接的質量，這樣才能確保項目的安全運行，具備優(yōu)良的品質。

1.2 導致壓力管道焊接缺陷的原因

焊接點是壓力管道施工中較為薄弱的步驟，管道施工中任何焊接點都關系著整個壓力管道的承載能力，如果在焊接點出現(xiàn)的問題，則會產(chǎn)生嚴重的泄露情況，在管道的焊接中，出現(xiàn)裂痕或者是咬邊甚至夾渣的狀況，都是其缺陷的主要表現(xiàn)形式，這些問題往往需要專業(yè)的技術來進行檢測和試驗，如若出現(xiàn)了問題，則會出現(xiàn)介質對壓力管道的作用力增加的狀況，使得基桿裂開，發(fā)展成裂紋，最終導致出現(xiàn)泄漏或者是爆破的事故。

2 壓力管道焊接缺陷成因

2.1 夾渣

在壓力管道焊接中，出現(xiàn)較為頻繁的失誤是焊縫夾渣。夾渣問題的出現(xiàn)主要有兩種狀況，金屬夾渣和非金屬夾渣。按照形狀分類，還可以分為鎖鏈狀、斑點狀、密集分布形狀、條紋狀等。經(jīng)過調查發(fā)現(xiàn)，在壓力管道焊接檢測時，出現(xiàn)最為頻繁的焊接缺陷是在焊縫最里邊的斑點狀和條紋狀夾渣。通過對這些夾渣的研究分析，能夠明顯地注意到這些夾渣的形狀通常為類似于橢圓形狀的較為光滑的平面。

2.2 壓力管道焊接面未焊透或者未熔合

在壓力管道進行焊接的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)管道焊接頭部表面沒有熔合的情況，造成壓力管道存在質量問題。壓力管道焊接過程中，普遍存在沒有焊透的情況，主要是因為施工人員在焊接的過程中沒有嚴格按照施工要求進行操作，施工技術的水平不夠。焊接表面沒有完全融合主要是因為管道焊接的縫隙超出了焊接的標準或者是因為施工技術的原因出現(xiàn)了不應該出現(xiàn)的縫隙。壓力管道在焊接的過程中經(jīng)常出現(xiàn)未焊接透或者是未熔合的問題，經(jīng)過對問題進行分析發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)的問題主要是因為管道口的形狀不規(guī)則。

2.3 孔隙

孔隙的產(chǎn)生是因為極快冷卻的熔融金屬，焊縫及時地阻攔了想要逃出的氣體。大多數(shù)溫度、低風速或由于焊機掌握水平、焊肉薄，焊接效率太快，急速冷卻，氣體脫離不了焊縫；電弧太短，攔截竄匿的氣體；焊條受潮的作用；電極的化學因素是不標準的或涵蓋在合金使鐵水熱，攔截了想要擺脫焊縫的氣體。

2.4 焊縫表面的裂縫痕跡

造成管道破裂的主要原因是焊接表層裂縫的出現(xiàn)，而表層裂縫出現(xiàn)是因為焊接時焊材與木材在高溫的條件下，這兩者材質的原子緊密結合在一起，但是如果出現(xiàn)這兩者材質的原子的融合不恰當，二者之間因排斥發(fā)生破壞力，焊縫位置的表層會出現(xiàn)裂縫紋路，從而導致裂縫的出現(xiàn)。

3 壓力管道焊接工藝

3.1 定位和配對

現(xiàn)階段的管道焊接工作，焊接工作中最重要的組成部分之一就是管道的定位，管道定位在焊接質量保證工作中起著非常重要的影響，并且在工作中我們必須敦促管道焊接工作和聯(lián)系，可以使其背面的整體性良好形成，不能出現(xiàn)焊疤情況等。在工作中配對是否合理主要在于間隙控制是否具備一致性，管道定位能否對管道焊接的同心度有保障，錯誤變量應當保持在1.5mm以內。在焊接中，管道定位應處理在焊縫相同的方向。

3.2 焊材的烘烤

烘烤的溫度和時間在焊接工藝中是非常重要的步驟，焊接材料的烘烤時間和溫度有著非常嚴格的標準和規(guī)范，在烘烤過程中，記錄好時間或者是溫度有著重要的意義，這樣才能保證焊接過程中的溫度不會出現(xiàn)忽高忽低的狀況，如果在焊接過程中出現(xiàn)溫度過高的情況，就會使材料在很大程度上發(fā)生氧化作用，使其過早地出現(xiàn)分離，從而管材的表面則會失去保護層的保護作用，相反，如果發(fā)生溫度過低的狀況，焊接材料中大部分的水分不會被完全釋放掉，則會形成氣孔或者是裂紋的狀況，除此之外，烘烤的溫度和時間也要進行配合，當然其中溫度是較為重要的方面，因為如果烘烤的溫度出現(xiàn)較低的情況，即使時間上有所延長，也達不到預期的效果。呈現(xiàn)酸性的焊條進行烘烤的溫度大概維持在150℃～250℃，而堿性的則在350℃～400℃，同時進行保溫1～2小時。正確地對烘烤溫度的判斷對于烘烤工藝也是尤為重要的，一般的烘烤箱或者是烘干箱所測量得到的溫度指的是內部的溫度。

3.3 焊接過程中控制

對于焊接進程這一階段的掌控，就需要相關工作人員認真、科學地履行施工工藝的流程以及對焊接工藝的檢測力度，此外，工作人員還要確認施工工藝卡的一些參數(shù)以及焊接操作條件，焊接施工工藝卡中包含焊接的層數(shù)、焊接速度的快慢、極性、電壓、電流以及電流的類型；焊接操作條件中包含錘擊焊縫、焊接的前后順序以及焊接的位置角度等。此外，焊接施工工作人員在焊接進程中應不定時地對其工作進行檢測和監(jiān)督，如若發(fā)現(xiàn)問題，第一時間進行技術處理，重新對其進行合理的焊接工作，其主要目的是提高壓力管理整體質量。

3.4 焊后檢查

焊接工藝還需要進行焊縫表面的質量檢驗，這個程序是需要在進行無損檢測技術或者是耐壓力試驗之前進行的，在焊縫的表面需要采取標準統(tǒng)一的樣板或者是硬度計等器具進行檢驗，并且要符合施工的要求，同時要根據(jù)情況進行記錄。如果是合格的焊件，則有很多方面的要求，不得有裂紋或者是氣孔的存在，同時在無損檢測完成后，則需要施工單位按照管線的施工圖，對管道和管材的質量或者是位置以及規(guī)格進行標明，如果在檢測中發(fā)現(xiàn)質量問題的話，要及時對無損檢測的報告進行分析和研究，如果存在于壓力管道的較深的位置，則需要擴深RT底片報告。

4 壓力管道焊接缺陷的對策

4.1 針對錯邊或是角變形的方法

在進行組裝壓力方面管道的時候，角變形有錯邊是根本就不能夠阻止的?？墒侨绻麎毫χ械墓艿涝诮窈髴玫倪^程中存在錯邊或者是角變形的問題，我們如果想把這種情況斷絕是非常難的。正確有效的辦法就是在工程進行施工的過程中謹慎操作，遵循相對應的工程標準，把過程中出現(xiàn)的問題加以控制，并且能夠把握在進行調整和校準的活動空間內。

4.2 壓力管道焊接表面的氣孔和夾渣控制

在對壓力管道進行焊接時，會出現(xiàn)一定的問題與缺陷，如果壓力管道的焊接表面存在夾渣或氣孔，就會直接影響焊接質量。因此，在進行焊接時之前，必須要認真仔細地檢查壓力管道，避免表面存在氣孔和夾渣，一旦發(fā)現(xiàn)存在這種情況，必須及時采取有效措施進行處理，如果情況比較嚴重，為了徹底清除這些問題，必須要進行重新的焊接操作，最大程度上保證焊接質量。焊接效果直接影響到壓力管道的實際投入使用，甚至會發(fā)生毒氣泄露，嚴重時還會發(fā)生爆炸等事故，進而給人們的生命財產(chǎn)安全帶來嚴重的威脅。

4.3 未焊透或未熔合的質量控制

管道焊接未熔合的情況容易出現(xiàn)在焊接坡口和焊接接縫之間，在實際焊接過程中，在其對接部位一不小心就很容易出現(xiàn)未熔合的情況。為了預防事后出現(xiàn)安全隱患，如果一旦出現(xiàn)此問題，一定要采取補救措施，目前做好的補救措施就是補焊。焊材決定著管道質量控制的高低，由此可見，在管道焊接過程中，為了保障管道焊接的質量，一定要選取質量比較好的焊材，焊材采購問題就不容馬虎，最好采用質量有保證的。一旦出現(xiàn)管道焊接未焊透的情況，如果焊接結果是在規(guī)定的范圍內，并沒有超出是不需要進行重新加工焊接的。

4.4 裂紋

管道施工過程中最關鍵的一個問題就是裂紋，其對管道的危害性很大。通常情況下會采取下面三種方法來處理：第一，可以采取打磨的方式對其表面淺層的裂紋進行處理；第二，一旦裂紋的長度在很大程度上超過了所允許的范圍就需要通過補焊的方法來進行修復，將其消除；第三，一些細小的裂紋如果對管道的安全使用造不成威脅，則可以不對其進行處理，這樣方便研究裂紋的發(fā)展規(guī)律，能夠觀察并記錄到它的發(fā)展走勢，能夠對其發(fā)展趨勢進行掌握并防止?jié)撛诘奈ｋU發(fā)生。

5 結語

綜上所述，壓力管道的焊接環(huán)境非常復雜，有時還會涉及到高空作業(yè)，但是同時對質量的控制還非常高，管道的焊接工藝是一環(huán)接著一環(huán)的，相互結合，一旦中間的環(huán)節(jié)出現(xiàn)了任何問題，都會導致整體的完成效果，焊接時壓力管道施工中的關鍵環(huán)節(jié)，直接關系著工程的安全和制造，因此，必須在人員、工藝或者是所運用的設備方面進行嚴格的控制和管理，有針對性地采取策略，確保焊接工作高質量的完成。

參考文獻

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（責任編輯：陳 潔）