熱力管網管道焊接缺陷的預防措施

蔡振興 戴振宇 劉冉冉

摘 要：通過對可能出現(xiàn)的缺陷問題原因分析，并采取針對性的防控措施，可有效提高施工人員意識，避免缺陷再次發(fā)生，實現(xiàn)高質量、高效率的管道焊接，同時保證焊接外形的美觀，在工業(yè)管道安裝中得以廣泛推廣與應用。

關鍵詞：工業(yè)管道；焊接；缺陷；對策

0 引言

工業(yè)管道焊接是建筑工程中必不可少的環(huán)節(jié)，與諸多部門緊密相關。如電站建設、石油化工裝置等，對工業(yè)生產設備的維修起到至關重要作用。但是在管道安裝的焊接過程中，常存在一些缺陷，只有積極采取對策，加強檢測與防控，才能確保工作的順利開展。

一、工業(yè)管道安裝過程中焊接的重要性

焊接技術在整個工業(yè)管道安裝中，起著重要保障作用，其技術是否合格，將直接關系著工業(yè)今后的投入使用。對于當前工業(yè)管道中出現(xiàn)的滲漏、泄漏事故，究其原因多數(shù)是由焊接質量不合格而引起的。由此可見，在管道的正常安裝使用中，焊接質量將直接影響著管道的安全性與可靠性。工業(yè)管道安裝中焊接的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，面對當前工業(yè)發(fā)展規(guī)模的不斷擴大，已有的工業(yè)管道已無法滿足當前工業(yè)行業(yè)的發(fā)展需求，在擴大管道鋪設規(guī)模的過程中，焊接作為連接新舊管道的重要途徑，對管道今后的投入使用有著極其重要的作用。其次，在連接各個分段的工業(yè)管道時，焊接能夠憑借自身的優(yōu)勢，將這些分段管道完整的聯(lián)系到一起，使其在原有的基礎上形成統(tǒng)一的整體，確保其今后的安全使用。最后，工業(yè)管道在應用中，所運輸?shù)墓I(yè)物質多為液體或氣體，若焊接處出現(xiàn)問題，將會造成液體或氣體的大量外漏，在給環(huán)境造成嚴重威脅的同時，還會造成嚴重的經濟損失。

二、工業(yè)管道安裝過程中的焊接缺陷產生原因

1.1 未熔合 未熔合主要指焊道和母材、焊道和焊道之間，沒有完全熔化結合。一般多發(fā)生在管道的時鐘11點鐘和1點鐘接頭位置，以及管道底部的6點鐘位置。為熔合缺陷可分為坡口未熔合、層間未熔合及根部未熔合三種情況。坡口未熔合是指焊縫金屬和母材坡口之間的未熔合；層間未熔合主要指施焊過程中層與層間的焊縫金屬未熔合；根部未熔合則是在打底過程中，焊縫金屬和母材金屬、焊縫接頭未熔合，這也是出現(xiàn)幾率較大的情況。未熔合是管道安裝的面狀缺陷，容易集中應力，危害性較高。

1.2 氣孔 氣孔主要是在焊接時，由于熔池金屬中的氣體沒有在熔池凝固之前及時逸出，而殘留在焊縫金屬的內部或者表面，形成孔穴。氣孔的大小、形狀、數(shù)量等均與母材材質、焊接位置、焊條性質、焊工操作技術等有關。對于形成氣孔的氣體，一些是原本溶解在母材與焊條鋼芯中的氣體；一些則是在藥皮熔化過程中產生的氣體，也有些來自母材上的油垢、銹跡等受熱后分解產生。

1.3 夾渣 夾渣主要指在焊接過程中，熔渣留在焊縫金屬中的現(xiàn)象，是管道安裝較常見的缺陷之一，產生的位置不確定。產生夾渣的主要原因為操作人員技術不佳，造成熔渣在熔池冷卻凝固之前沒有及時浮出水面，而是留在焊縫中。層間熔渣清除不徹底、焊接電流過小等都是造成夾渣的主要原因。

1.4 裂紋 裂紋主要在焊接應力和其他相關因素的共同作用下，金屬材料中原子結合被破壞，產生新界面的縫隙。裂縫是工業(yè)管道安裝中，焊接接頭中危害最大的缺陷，不僅難于返修，而且會給管道運行帶來直接影響，因此必須引起足夠的重視。

三、防范焊接缺陷的有效對策

3.1 加強焊接的全過程控制 焊接施工人員是控制管道焊接質量的關鍵，施工人員的業(yè)務水平、資歷、責任心等主觀因素都對管道的焊接質量有直接影響。其他人員的檢查工作實際僅是對施工人員的監(jiān)督，但是這種監(jiān)督很有必要，效果也比較理想。為避免管道焊接缺陷，質量檢查小組應在焊接過程中要求全體人員參加到焊接控制管理中。例如看火員的焊接質量，要求隨時對焊接過程中可能產生缺陷的控制點加強檢查，以及車間設備管理人員、機動處設備管理人員的執(zhí)行情況抽查等。對查出存在的問題，應填寫檢修質量定期整改報告，反饋到施工單位，限令其定期整改，再對施工單位進行復檢，從材料入庫、坡口加工、管道預制再到焊接的全過程加強控制，尤其提高焊接的工藝要求執(zhí)行水平。對管道安裝過程中焊接工藝的確定，既要充分考慮施工現(xiàn)場的實際條件，又要嚴格遵守規(guī)章制度，并在檢修過程中，加強施工方質檢人員與廠方質檢人員的配合，定期開展聯(lián)合檢查，對于查出來的焊接缺陷問題及時提出并整改。

3.2 提高管道焊接工藝

在完善焊接缺陷的過程中，其根本途徑在于提高管道的焊接工藝，保證焊接質量。在其提高的過程中，第一，焊接人員在開展焊接活動前，應選擇合適的坡口角度與裝配間隙，并對焊接電流進行檢查，確保其符合焊接設備運行中的所需。在進行焊接時，應準確的掌握運條方式、焊條或焊把速度，確保焊件裝配中的間隙能夠滿足焊件活動的實際需求。第二，在進行引弧時，應在自己能力范圍內，最大限度的拉長電弧，使其在預熱的個遇中逐漸形成熔池；并在收弧時，應將焊條放在熔池中做短暫的停留，以此來確保焊條自身的金屬性能夠填滿熔池，避免弧坑在焊縫收尾位置的出現(xiàn)。第三，結合管道的實際鋪設狀況，針對破快與焊層間存在的熔渣，應及時的清除干凈，并使用相應的工具鏟平焊縫中存在的不平，只有在做好這些工作后方可進行焊接。在焊接時，應結合著活動的實際需要，適時的加大焊接電流，將電弧長度進行縮短，盡量提高電弧的停留時間，并結合著熔化的實際狀況，對焊條角度進行相應的調整，確保熔渣能夠在第一時間內浮出鐵水。第四，在焊接工作開始前，需要相應的工作人員做好焊接準備。除了對坡口兩側進行及時的清理外，還應在焊接開始前，依據(jù)焊條說明書中的時間、溫度規(guī)定，選擇與之相符的焊接方式。第五，在焊接時，應對焊接鏈條進行及時的檢測，確保其質量符合國家相關標準后，按照相應的次序及方向，將焊接應力降到最低。針對裂紋的出現(xiàn)，焊接人員應在焊接前對坡口周圍出現(xiàn)的水、繡、油等干擾物進行清理。

3.3 加強先進設備的應用 在檢修裝置時，為了確保工業(yè)管道的焊接質量，提高施工單位的整改標準、改善不合格工序，質量檢查人員應使用數(shù)碼相機查出現(xiàn)場存在的低標準問題，并制成幻燈片在檢修會上重點通報，促進施工人員自我查找、自我反饋、自我整改，從根本上提高焊接質量。

3.4 采用高效焊接法 在全焊結構管道中，焊接工作強度也隨之加強，并且質量標準更高。但是通過多年來焊接工作者積累的豐富經驗，目前全焊結構管道已經獲得客觀技術的進步。在生產過程中，大直徑厚壁管的管道要求最為嚴格，主要運用將鋼板壓制成形的方式，確保管道正常發(fā)揮使用性能。

由上可見，工業(yè)管道的安裝與維修都與焊接技術息息相關，由于焊接質量問題產生的管道泄漏事故或者管道出現(xiàn)漏點需要維修的現(xiàn)象，約占管道總維修量的50%?？梢?，管道的焊接質量對管道使用安全性、可靠性有直接關系，本文對工業(yè)管道安裝過程中常見的焊接缺陷原因及防范對策進行分析與闡述，為今后工作提供有意義的參考。

參考文獻

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（作者單位：濟南市市政工程設計研究院（集團）有限責任公司）