淺談石油天然氣管道焊接施工質(zhì)量控制

張昆鵬

摘 要：隨著石油天然氣能源在我國(guó)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，油氣能源逐漸成為我們生活中不可缺少的能源之一。在促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，保障人民生活穩(wěn)定方面發(fā)揮著重要作用。我國(guó)油氣管道建設(shè)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，逐步完善化、系統(tǒng)化和持續(xù)化。焊接是管道施工中非常重要的環(huán)節(jié)。管道焊接施工質(zhì)量的好壞決定了輸油管道能否安全運(yùn)行。因此，油氣管道焊接質(zhì)量對(duì)油氣安全輸送具有重要意義。為了防止焊接中質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生，在石油天然氣管道焊接施工前、施工中、施工后應(yīng)做好相應(yīng)的綜合質(zhì)量控制，以防止各種缺陷的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：石油天然氣管道;焊接施工;質(zhì)量控制

近年來(lái)，隨著我國(guó)油氣工業(yè)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，油氣管道建設(shè)工程日益增多，在很大程度上滿足了油氣儲(chǔ)運(yùn)的需要，但也帶來(lái)了一些問(wèn)題。管道運(yùn)輸是最常用的油氣運(yùn)輸方式，但對(duì)管道的質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，因?yàn)橐坏┯蜌庖蚬艿篮附淤|(zhì)量問(wèn)題發(fā)生泄漏，可能會(huì)發(fā)生火災(zāi)，爆炸等嚴(yán)重事故，造成巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，必須重視焊接施工，而焊接施工對(duì)輸油管道質(zhì)量的影響尤為嚴(yán)重。

1.油氣管道焊接中常見(jiàn)缺陷

1.1 氣孔缺陷產(chǎn)生的原因：管道焊接過(guò)程中產(chǎn)生的氣孔在熔融金屬凝固時(shí)不能及時(shí)排出，導(dǎo)致焊接表面產(chǎn)生大量氣孔。為防止管材焊接設(shè)備氣孔缺陷的產(chǎn)生，管道焊接前應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)工作。

1.2 實(shí)際焊接中的裂紋缺陷是石油天然氣管道焊接中危害性最大的一種缺陷。為避免實(shí)際焊接中出現(xiàn)裂紋缺陷，應(yīng)控制低熔點(diǎn)共聚物，降低冷卻時(shí)的拉應(yīng)力。及時(shí)清理焊接熔渣，防止焊接裂紋缺陷的發(fā)生。

1.3 咬合缺陷主要是由于參數(shù)選擇不當(dāng)或工作人員操作方法不當(dāng)造成的。如果遮擋程度較差，焊縫的粘合強(qiáng)度會(huì)在一定程度上減弱，并可能出現(xiàn)裂紋痕跡。同時(shí)，管道焊接位置的復(fù)雜性也會(huì)導(dǎo)致油氣管道咬合缺陷的加重。

1.4 管道焊縫成型不良：是指焊縫外觀不均勻，表面不光滑，容易產(chǎn)生焊瘤或焊縫不均勻，寬度不一。焊接質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到管道運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。造成的原因有：焊接材料與母材的夾角不同，不能精確匹配：焊接電流過(guò)大或過(guò)小，不能很好地控制電流，導(dǎo)致焊接不均勻等。

2.油氣管道焊接施工前的質(zhì)量控制

2.1 油氣管道焊前預(yù)處理：石油天然氣管道焊接前，需要對(duì)管道基體進(jìn)行預(yù)處理，保證焊接質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，包括焊縫清理，鋼管配對(duì)和預(yù)熱：

①保證鋼管對(duì)應(yīng)的間隙滿足焊接的技術(shù)要求，避免間隙過(guò)大或過(guò)小，若間隙過(guò)大，在油氣管道焊接時(shí)容易造成焊接瘤，管道間隙過(guò)小，導(dǎo)致根焊不良和管道焊接強(qiáng)度不足。

②焊接前應(yīng)預(yù)熱基體，避免基體溫度低而產(chǎn)生冷裂紋、脆性裂紋等缺陷。

③焊接前，檢查設(shè)計(jì)圖尺寸，確保焊縫表面清潔光滑。

2.2 油氣管道焊前準(zhǔn)備工作：油氣管道建設(shè)前，首先要建立內(nèi)部質(zhì)量管理機(jī)制，構(gòu)件質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備，編制焊接指導(dǎo)文件和焊接質(zhì)量評(píng)定文件。在簽署相應(yīng)文件之后。從事管道焊接的焊工，應(yīng)當(dāng)持有經(jīng)有關(guān)部門(mén)核實(shí)確認(rèn)后頒發(fā)的證書(shū)。油氣管道焊接前，進(jìn)行焊接工藝檢測(cè)，焊接接頭質(zhì)量檢測(cè)，各項(xiàng)檢測(cè)合格后參與油氣管道焊接施工。

2.3 油氣管道焊前檢查;在進(jìn)行石油天然氣管道焊接前，必須對(duì)管道焊接材料，設(shè)備和機(jī)械等進(jìn)行檢驗(yàn)。例如分析管道施工環(huán)境，選擇與環(huán)境相適應(yīng)的焊接機(jī)，在焊接施工前，檢查焊接機(jī)是否能正常工作，電流電壓是否處于穩(wěn)定狀態(tài);電極等耗材到貨后，檢查三份合格證是否齊全，可同時(shí)進(jìn)行取樣檢測(cè)，試驗(yàn)完成后對(duì)電極進(jìn)行保存，溫度、濕度和通風(fēng)條件應(yīng)符合電極保存要求。使用前應(yīng)進(jìn)行干燥處理，更好地避免超聲波對(duì)焊帶造成焊接缺陷。

3.石油天然氣管道焊接施工過(guò)程中的質(zhì)量控制

3.1 對(duì)熔覆焊接過(guò)程的質(zhì)量控制可以有效提高對(duì)熔覆焊接工序的質(zhì)量控制，可采用藥芯焊絲自保護(hù)半自動(dòng)焊接方法。焊接過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制溫度，避免溫度過(guò)低導(dǎo)致焊接裂紋。另外，為了保證管件表面與焊縫表面的連接一致，管件表面與焊縫表面的連接是自然的。焊縫高度應(yīng)在1.5毫米至2.5毫米之間;焊縫寬度約2mm優(yōu)于兩者上切口的長(zhǎng)度，此外，還應(yīng)及時(shí)處理焊接殘?jiān)?，做好油氣管道的焊接防腐工作?/p>

3.2 底部焊接工藝質(zhì)量控制，即根焊，是現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝中焊接接頭的首次焊接。因此，底部焊接必須嚴(yán)格控制。首先，在油氣管道焊接前，需要對(duì)V型坡口進(jìn)行特殊坡口處理，使用角磨機(jī)對(duì)罐體兩側(cè)進(jìn)行除銹處理，然后安裝管道。能夠保證溫度的同時(shí)保持底部焊接的穩(wěn)定性。為了保證焊接過(guò)程中焊縫能夠均勻，防止焊縫滲透。必須保證根部焊縫的累計(jì)長(zhǎng)度大于管道周長(zhǎng)的一半，焊縫在噴嘴周?chē)鶆蚍植肌Ｔ诘讓雍附舆^(guò)程中，還要注意管組檢查不良邊數(shù)，管組之間的間隙，焊縫寬度要嚴(yán)格控制，避免出現(xiàn)斜切口。

3.3 為保證填充焊工序和熱焊工序工作的順利進(jìn)行，可采用電芯自保護(hù)半自動(dòng)焊接工藝。

①焊接過(guò)程中注意調(diào)整中心焊點(diǎn)與底部焊點(diǎn)之間的距離，兩者之間的距離控制在1mm以下。同時(shí)焊縫厚度應(yīng)控制在3mm～5mm之間。

②飛濺物和焊料殘留物需要清理，特別是在對(duì)接口處，要特別注意殘留物的清理工作。

③在熱焊和填充焊工序過(guò)程中，檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：保證相鄰兩層焊點(diǎn)交錯(cuò)2cm以上，避免重疊：嚴(yán)格遵守焊接工藝的有關(guān)規(guī)定，時(shí)刻考慮電壓，電流變化的焊接過(guò)程：避免接地線位于管壁彎頭的其他位置，防止因管道燃燒而產(chǎn)生電?。阂⒁饪刂茒A芯溫度，當(dāng)夾芯溫度低于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，要及時(shí)加熱：必須對(duì)焊接好的焊縫進(jìn)行清洗和檢查，以確定是否符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，然后才能繼續(xù)焊接：在多層焊接中，每層焊接作業(yè)完成后必須立即對(duì)中間層進(jìn)行清洗。經(jīng)過(guò)外觀檢查后，外觀檢驗(yàn)合格后可以焊接下一層。

4.石油天然氣管道焊后質(zhì)量控制

4.1 對(duì)管道焊縫的保護(hù)：石油天然氣管道焊接完成后，一定要做好管道的防護(hù)工作，金屬管道的關(guān)鍵是做好防腐處理，一般油氣管道的環(huán)形焊縫采用輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶（套筒）加環(huán)氧底漆，有效隔離管道及其周?chē)h(huán)境，避免石油天然氣管道發(fā)生腐蝕。

4.2 檢驗(yàn)管道焊縫外觀：焊縫檢測(cè)必須按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)和超聲波檢測(cè)，在不具備上述檢測(cè)條件的情況下，可以采用石粉試驗(yàn)法或液體浸潤(rùn)試驗(yàn)法。若焊縫外觀檢測(cè)結(jié)果不符合設(shè)計(jì)文件要求，則對(duì)不符合要求的管道焊縫按修復(fù)程度或返工程度進(jìn)行調(diào)整。

4.3 檢驗(yàn)油氣管道焊縫內(nèi)部：管道外觀焊縫檢測(cè)合格后，需要對(duì)石油天然氣管道焊縫內(nèi)部進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。管道內(nèi)部焊縫檢測(cè)技術(shù)包括無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、射線檢測(cè)和超聲波檢測(cè)。由于超聲波探傷技術(shù)操作簡(jiǎn)單，識(shí)別率高，設(shè)備便于攜帶，因此可以采用超聲波探傷技術(shù)對(duì)焊縫內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè);在非常特殊的情況下，不能使用超聲波和X光技術(shù)。如果在設(shè)計(jì)人員同意下，磁粉檢測(cè)或熔透檢測(cè)技術(shù)也可用于管道內(nèi)部焊縫的檢測(cè)。

結(jié)語(yǔ)：

總之，在油氣管道焊接過(guò)程中，應(yīng)盡量控制影響工程質(zhì)量的人為因素。要提高全體施工人員對(duì)油氣管道焊接質(zhì)量保證重要性的認(rèn)識(shí)，使工作人員嚴(yán)格按照焊接作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。另一方面，需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并控制管道焊接工作中各個(gè)環(huán)節(jié)的缺陷，不斷改進(jìn)焊接工藝，提高管道焊接工程的質(zhì)量控制水平，保證油氣管道中天然氣的質(zhì)量和安全。

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