探討不銹鋼管道焊接過程的質量控制

孟繁彬 楊宇田 杜虹

摘要：不銹鋼材料的耐腐蝕性強，能有效延長管道使用時間，所以在很多方面都有應用。在管道安裝施工中的一個重要組成部分就是不銹鋼管道的焊接，所以安裝的管道的壽命與不銹鋼管道的施工質量密切相關。所以有效管控不銹鋼管道的施工質量十分緊要。

關鍵詞：不銹鋼管道；焊接；施工質量管控

不銹鋼是一種鐵合金，其性能穩(wěn)定，耐腐蝕，表面光亮美觀，強度高，可滿足多種需求，當前已經被運用到多個行業(yè)中。管道運輸過程中會受到較為惡劣環(huán)境影響，且會受到多種物理應力作用，因此要求管道具有較強耐腐蝕性和強度，基于此可選用不銹鋼管道作為施工材料。不銹鋼材在焊接中較為復雜，焊接難度大，質量控制存在一定困難，基于此需要對焊接過程中存在的質量問題展開研究，針對性消除焊接質量隱患。

1不銹鋼焊接的特點

1.1過渡層

焊接工藝的參數選擇十分重要，因為一個正確合理的參數，能夠避免使復層參入其他元素，使過渡層的焊接結果更好，進而有效控制管道的強度。如果選擇的焊接工藝不合理，導致復層的金屬塑性和抗腐蝕性降低。在過渡層焊接工作時，常選擇以鉻元素發(fā)揮作用的奧氏體型不銹鋼材料，因為奧氏體型不銹鋼比較容易焊接且具有較高的韌性，同時，為了增強焊接部位的抗裂性，還會在焊接過程中加一些鐵元素，從而提高不銹鋼的質量。

1.2基層、復層

一般情況下，對基層和復層的焊接應該是和整體的焊接分開進行的，作為焊接工程的一個獨立部分，專門對其進行焊接，從而保障不銹鋼管道的性能。選擇與基層材質相合的焊條或者焊絲進行基層之間的焊接工作能夠減少對管道性能的損耗。復層與復層之間的焊接也是一樣，選擇相合的焊條或焊絲總是事半功倍的。一般來說，基層和基層之間的焊接，復層和復層之間的焊接屬于施工方法比較簡單的，因而在不銹鋼焊接工程中這一環(huán)節(jié)的焊接工作質量最容易控制。

1.3過渡區(qū)組織

過渡區(qū)包含基層和復層的結構分子，所以既有基層結構分子的性質也有復層結構分子的性質。在焊接過程中，常常會出現接頭處碳擴散以及合金燒毀的現象。這是由于在過渡區(qū)組織焊接的過程中選擇的焊條或焊絲參數不符合基層或者復層的焊接要求，在焊條進行焊接時容易過熱，燒紅，使過渡區(qū)電流過大，而復層的抗腐蝕性強度與電流有關，電流增加容易造成焊縫保護不良，使復層復層強度降低，抗腐蝕性達不到預期要求，從而對不銹鋼管道的質量產生不良影響。

2不銹鋼管道焊接過程中質量控制的主要內容

2.1技術控制

不銹鋼管道焊接技術控制執(zhí)行方主要是管理層，即對施工中存在的各種技術問題及時發(fā)現、及時更改、及時消除，保證焊接技術規(guī)范性和技術操作標準性。技術控制主要內容有焊接過程中是否按照設計圖紙進行施工，施工過程中是否按照標準工藝流程及標準操作規(guī)范展開作業(yè)，檢驗過程中是否按照相應標準核對施工部位，施工后是否對施工處進行維護等。

2.2焊接過程質量控制

焊接過程質量控制主要有焊接前質量控制、焊接過程質量控制、焊接完成后質量控制幾個方面。焊接前質量控制主要指在焊接前對設計方案及工藝流程進行分析，研究是否存在影響質量問題的因素；焊接過程質量控制即在焊接過程中對整個作業(yè)過程進行科學監(jiān)測；焊接完成后質量控制主要指施工完成后對施工產品進行質量品定及抽樣檢驗。

3不銹鋼管道焊接質量控制策略

3.1檢驗焊接人員資格

首先需檢驗焊接人員資格證有效期。一般而言從焊接人員通過考試后算起其有效期不可超出3年。其次若焊接人員中斷焊接工作超過半年以上則需要求其重新進行資格考試，只有確認其資格證仍舊處于有效期內方可擔當焊接工作。其次焊接人員考試項目需與其焊接項目一致。焊接人員具備的焊接能力會在資格證中做出標示，因此在工作前需檢驗其考試項目與焊接產品一致性。焊接人員資格證中焊接項目代號由焊接方法、焊接材料、母材鋼號、證件類別幾個部分組成，確定以上幾個部分滿足工作需求后還需保證其證件在有效期內。例如在進行2000米Φ10x2不銹鋼管道焊接過程中，首先需檢驗施工人員是否具備政府及相關部門頒布的焊接合格證件，并由業(yè)主及監(jiān)理人員進行復核，現場讓焊工操作相關焊接作業(yè)，證明其能力可勝任奧氏體不銹鋼管道焊接工作，確保其焊接技術符合焊接要求，證件在有效期內。

3.2對管道焊接的合理控制

通過信息化技術，對實際焊接施工中的各種主客觀因素進行科學分析，有利于充分發(fā)揮焊接在管道工程中的作用。此外，石油化工管道焊接的施工質量也能通過信息化技術來構建更加完善的質量管控系統(tǒng)進行科學管理。對于焊接施工人員也要嚴格要求，定期開展培訓，并實行績效評比等等，提高焊接人員的專業(yè)素養(yǎng)，并培養(yǎng)他們的責任意識。

3.3要充分做好焊接前的準備和檢查工作

焊接前的準備工作主要有三方面，第一是人員方面，所有實際參加焊接工作的人員都必須持證上崗，嚴格來說就是施工人員的技術和專業(yè)知識必須達到國家或地方施工單位規(guī)定的施工標準及以上，有過相關焊接不銹鋼工作經驗的最好，這樣可以有效保障管道焊接的質量；第二是管道材料及焊接材料的選擇方面，一般由于運輸的氣體的需要及焊接的需要，不易氧化的鈦金屬之類的材料會是我們管道工程的首選，焊接條、焊接絲主要采用奧氏體型，但在進行選擇時我們仍要依照相關標準靈活選擇。第三是焊條在使用前的處理，一般要按照使用說明書進行焊條的烘焙。

3.4焊接電流控制策略

焊接電流的大小對不銹鋼管材的焊縫質量、焊接頭性能、焊條融化速度及焊接效率等有一定影響。若焊接電流過大則會導致表皮過熱，因此在焊接過程中無法有效保護焊條，易產生夾渣和氣孔等缺陷。此外電流過大易導致母材金屬坡口一側出現咬邊及燒口等問題。

4結語

對于不銹鋼管道工程來說，可變因素有很多，但其中問題最多的就是不銹鋼管道的焊接施工，需要注意的事項非常多，也非常嚴格，一些小小的失誤都可能給整個焊接工程造成巨大的影響，從而影響到管道工程的質量。因此充分了解整個不銹鋼管道的焊接施工過程及其中可能出現的問題并及時制定行之有效的對策使我們目前能為控制不銹鋼管道焊接高質量施工所能做的，也必須去做的事。

參考文獻：

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（作者單位：海洋石油工程股份有限公司建造公司）