壓力管道工程焊接技術(shù)與質(zhì)量控制探討

李福棟

（煙臺(tái)市特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，山東 煙臺(tái) 264000）

天然氣與石油等化石燃料，對(duì)人類的生活和工作起到了極大的作用，但是它們卻是不可再生資源，因此，必須做好運(yùn)輸工作，減少這些化石燃料的不必要損耗。壓力管道是當(dāng)前階段用來運(yùn)輸重要能源的主要運(yùn)輸方式，然而，由于其內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜，且長(zhǎng)期在惡劣環(huán)境下工作，因此，常常出現(xiàn)腐蝕等嚴(yán)重情況。所以，工作人員必須對(duì)壓力管道工程進(jìn)行技術(shù)改造，對(duì)此可以采用焊接技術(shù)的方式來對(duì)壓力管道進(jìn)行質(zhì)量控制，進(jìn)一步提升管道對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)性及其抗腐蝕能力。

1 焊接技術(shù)概述

（1）組對(duì)及定位。工作人員在對(duì)壓力管道工程進(jìn)行施工的過程中，首先，應(yīng)當(dāng)對(duì)管道展開定位分析與組對(duì)技術(shù)的分析。對(duì)此，要求工作人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，選擇符合要求的管道接頭，以此減少性能不匹配情況的出現(xiàn)。所以，工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)接頭的坡口形式與鈍邊尺寸、以及留存間隙都符合要求的管道接頭，如此才能有效避免出現(xiàn)內(nèi)凹、焊瘤等質(zhì)量問題的出現(xiàn)，確保施工工程的順利進(jìn)行。

（2）填充層的焊接。填充層是構(gòu)成壓力管道的重要組成部分，對(duì)此在進(jìn)行焊接技術(shù)之前，工作人員要對(duì)填充層進(jìn)行灰塵清理，確保壓力管道焊接部位的整潔及干凈。之后在進(jìn)行焊接工藝的過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)采用雙側(cè)慢、中間快的方式進(jìn)行擺動(dòng)焊條操作，這是為了確保管道的順滑度。與此同時(shí)，在焊接管道時(shí)，工作人員要尤為注意夾角現(xiàn)象的出現(xiàn)，以此減少夾渣問題的產(chǎn)生。另外，在擺動(dòng)焊條的過程中，亦要注意操作動(dòng)作的均勻性。并采用精細(xì)短小的電弧線進(jìn)行作業(yè)，進(jìn)一步提高溶池的溫度，同時(shí)有效消除殘?jiān)蜌饪椎葐栴}。

（3）打底層的焊接。在進(jìn)行壓力管道的打底層焊接施工時(shí)，要求工作人員事先通過長(zhǎng)弧來預(yù)熱焊點(diǎn)部位，而當(dāng)坡口位置產(chǎn)生大量的鐵水水珠時(shí)，便進(jìn)行電弧壓低操作，同時(shí)進(jìn)行前后左右的擺動(dòng)，直至向下位置滅弧產(chǎn)生溶池座。待二次起弧作業(yè)時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)將焊條對(duì)準(zhǔn)向上內(nèi)角，確保電弧可以完全接觸壓力管道的內(nèi)部位置，這能夠進(jìn)一步減少管壁凹陷問題的產(chǎn)生。

（4）蓋面層的焊接。從某種程度來說，壓力管道的打底層焊接工藝與蓋面層的焊接工作相似，因此，可以采用相同的操作手法進(jìn)行施工。但是，要尤為注意的是，工作人員在左右擺動(dòng)焊條的過程中，應(yīng)當(dāng)確保動(dòng)作的均勻性，以此提高焊縫處的美觀性。同時(shí)，也要提前預(yù)留0.2cm左右的焊縫高度，這是指蓋面層部位的焊道兩側(cè)不可小于坡口位置的0.2cm長(zhǎng)度。

（5）封底層的焊接。對(duì)封底層進(jìn)行焊接工藝操作，必須要在組對(duì)、定位、填充層等環(huán)節(jié)后進(jìn)行施工。首先，工作人員應(yīng)當(dāng)重新熔化壓力管道內(nèi)的每個(gè)焊道，隨后展開封底焊接操作，以此保證焊縫處的大小、寬窄與高低等形態(tài)高度一致，進(jìn)一步提升焊接結(jié)果的圓滑性和美觀性，同時(shí)減少對(duì)管道通流功能的不良影響。最后，工作人員還要對(duì)凹陷、焊瘤以及縮孔等封底層焊接過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行處理，提高壓力管道的穩(wěn)定性和可靠性。

（6）管道的檢驗(yàn)。檢驗(yàn)工作，是壓力管道工程的最后一道施工環(huán)節(jié)，需要工作人員依據(jù)科學(xué)合理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管道的焊接進(jìn)行細(xì)致的檢測(cè)。首先，工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)管道展開壓力測(cè)量，以此檢查其密封性是否合格。隨后，進(jìn)行X光內(nèi)部探傷操作，檢查壓力管道的所有焊接部位是否出現(xiàn)孔隙過大問題。最后，便是對(duì)焊接后的壓力管道進(jìn)行防腐性能測(cè)試，這是為了保證管道不會(huì)受到外界因素的影響而造成腐蝕。

2 壓力管道質(zhì)量控制措施

（1）準(zhǔn)備工作的質(zhì)量控制。在展開壓力管道的焊接工藝操作前，質(zhì)控人員應(yīng)當(dāng)全面了解對(duì)焊接管道進(jìn)行質(zhì)量控制管理的詳細(xì)工作，同時(shí)，也要對(duì)焊接的壓力管道的類型、運(yùn)輸能源及焊接設(shè)備等進(jìn)行細(xì)致了解。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)壓力管道的具體情況制定出最佳的焊接工藝檢驗(yàn)方案，并且對(duì)電弧、電焊機(jī)等焊接材料的工藝性評(píng)價(jià)編寫到質(zhì)量控制管理材料中。

（2）焊接人員的質(zhì)量控制。對(duì)焊接人員進(jìn)行質(zhì)量控制管理，是壓力管道質(zhì)控工作中重要的環(huán)節(jié)之一。焊接人員作為壓力管道施工工程中的最直接操作人員，他們的技術(shù)水平、實(shí)操能力以及職業(yè)素養(yǎng)能力都會(huì)對(duì)管道焊接結(jié)果產(chǎn)生直接的影響。對(duì)此，質(zhì)控人員必須建立起健全的焊工管理體系，進(jìn)一步確定焊接人員的施工內(nèi)容及職責(zé)能力，要求其按照相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章制度展開焊接工藝操作，以此減少焊接過程中的質(zhì)量問題。另外，可以邀請(qǐng)知名工程師對(duì)焊接人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，引導(dǎo)他們積極參與免費(fèi)的技能培訓(xùn)班進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而進(jìn)一步提升焊接人員的技術(shù)水平和理論基礎(chǔ)。最后，可派遣專員到施工現(xiàn)場(chǎng)中對(duì)焊接人員進(jìn)行及時(shí)性的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)工作，幫助他們及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，如此可以最大化地提升管道焊接結(jié)果的質(zhì)量。

（3）焊接設(shè)備的質(zhì)量控制。焊接設(shè)備的優(yōu)劣，在很大程度上會(huì)影響壓力管道焊接工程的質(zhì)量問題。一般來說，壓力管道所使用的大小型焊接設(shè)備主要有各類型的焊機(jī)、焊條燥干設(shè)施、焊縫熱處理設(shè)施等。以上列舉出來的焊接設(shè)備，通常都是直接被應(yīng)用到壓力管道施工工程中，對(duì)此要求必須選擇型號(hào)符合焊接要求、自身性能優(yōu)良的焊接設(shè)備，以此確保管道焊接施工工程的穩(wěn)定性與高效性。最后，由于電流表和電壓表等設(shè)備也會(huì)間接影響管道焊接工程的質(zhì)量問題，對(duì)此只有確保各種電表設(shè)備的精密度，才能保障管道工程的施工精度，要求工作人員必須做好電表的定期維修工作，在發(fā)生故障問題時(shí)及時(shí)處理，這樣才能建立起良好的管道焊接施工質(zhì)量管理體系。

（4）焊接材料的質(zhì)量控制。對(duì)焊接材料進(jìn)行質(zhì)量管理控制，首先，需要工作人員做好采購(gòu)環(huán)節(jié)的質(zhì)管工作。要求采購(gòu)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，選擇焊接性能參數(shù)適合的工藝材料，并在購(gòu)買后進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，淘汰半成品材料。其次，在焊接材料運(yùn)輸?shù)綁毫艿篮附蝇F(xiàn)場(chǎng)之前，工作人員應(yīng)對(duì)這些材料進(jìn)行烘干處理，將焊接材料中隱藏的水分烘干，可以采用焊條烘干設(shè)備進(jìn)行處理。一般來說，對(duì)于酸性材料的焊接材料，工作人員應(yīng)當(dāng)將其放置在100～200度的環(huán)境下進(jìn)行1～2h的烘干處理；而在烘干堿性焊接材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)將其放置在400度環(huán)境下烘干2h處理。但是要特別指出的是，通常只能對(duì)焊接材料進(jìn)行一次烘干處理。最后，在焊接材料應(yīng)用到管道施工工程的過程中，工作人員要按照實(shí)際情況領(lǐng)取數(shù)量事宜的材料，并用保溫筒裝置起來進(jìn)行運(yùn)輸。當(dāng)然，保溫筒內(nèi)只允許放置類型相同的焊接材料，不可混淆，裝置重量不能超過5kg。

（5）管道組對(duì)的質(zhì)量控制。管道的組對(duì)技術(shù)管理，亦是管道焊接結(jié)果質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)。要求工作人員提前清理干凈焊接部位的坡口外表層，將各個(gè)管道的間隙進(jìn)行均壓的科學(xué)處理，確保管道內(nèi)壁的平滑度，同時(shí)把管道的錯(cuò)邊量合理控制到內(nèi)壁厚度的10%左右。在進(jìn)行組對(duì)技術(shù)操作時(shí)，工作人員要仔細(xì)檢查是否出現(xiàn)內(nèi)凹和未焊等質(zhì)量問題，在探究其產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上“對(duì)癥下藥”進(jìn)行質(zhì)量控制，進(jìn)一步確保壓力管道工程的焊接成果。

（6）現(xiàn)場(chǎng)施工的質(zhì)量控制。首先，要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的焊接技術(shù)進(jìn)行管理，并采用科學(xué)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)焊接人員出現(xiàn)的技術(shù)性問題進(jìn)行指導(dǎo)與糾正，進(jìn)一步確保焊接人員施工操作的規(guī)范性與準(zhǔn)確性。然后，需要對(duì)運(yùn)輸?shù)焦こ态F(xiàn)場(chǎng)的焊接設(shè)備及材料進(jìn)行質(zhì)控管理。在焊接設(shè)備質(zhì)控上，工作人員要重點(diǎn)檢查設(shè)備是否存在潛在隱患，檢查操作人員的操作合理性，即主要對(duì)檢測(cè)操作人員的使用方式進(jìn)行質(zhì)控管理。例如，在對(duì)焊條進(jìn)行烘干處理時(shí)，就要注意烘干設(shè)備的溫度與時(shí)間管理。而在焊接材料上，在焊接前要求嚴(yán)格檢測(cè)材料的含水量，確保含水率達(dá)標(biāo)。最后，對(duì)已經(jīng)焊接完成的部分進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)出現(xiàn)的焊瘤、空隙等質(zhì)量問題進(jìn)行及時(shí)處理。

3 結(jié)語

綜上所述，壓力管道作為運(yùn)輸天然氣、石油等不可再生資源的主要方式，必須做好運(yùn)輸工作，從而減少這些化石燃料的不必要損耗。對(duì)此，在對(duì)壓力管道進(jìn)行焊接施工工程操作時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采用適合的焊接工藝，并對(duì)焊接設(shè)備、焊接材料以及焊接人員等進(jìn)行質(zhì)量控制管理，最后對(duì)焊接完成的管道進(jìn)行最后的檢驗(yàn)，這樣才能提升壓力管道焊接工程的整體質(zhì)量。