油氣田長(zhǎng)輸管道焊接質(zhì)量控制

【摘 要】油氣田油氣長(zhǎng)輸管道具有距離長(zhǎng)、管徑大、壓力高等特點(diǎn)，對(duì)于管道的質(zhì)量控制要求就格外嚴(yán)格，尤其體現(xiàn)在焊接質(zhì)量控制方面，對(duì)焊接工藝、焊接設(shè)備和焊接材料都有詳細(xì)的要求。

【關(guān)鍵詞】長(zhǎng)輸管道；焊接；質(zhì)量控制

油氣田油氣大多采用管道運(yùn)輸，這是一種既安全又經(jīng)濟(jì)的輸送方式。為了提高運(yùn)輸量，常用辦法就是提高輸送壓力、擴(kuò)大管道的直徑。并且管道的連接完全依靠焊接工藝來(lái)完成，因此在要求管材質(zhì)量的同時(shí)，最為關(guān)鍵的就是對(duì)焊接質(zhì)量的控制。

1、管道焊接設(shè)備

我國(guó)在進(jìn)行管道焊接時(shí)大多采用逆變式焊接電源的逆變焊機(jī)。該焊機(jī)自問(wèn)世以來(lái)，就因其焊接性能好、體積小、重量輕、效率高、速度快等特點(diǎn)，深受焊工青睞。并且，逆變式焊機(jī)與同等焊機(jī)相比可以節(jié)能20%～30％、省材80％～90% 。

2、管道焊接工藝

2.1手工下向焊

如果管口組對(duì)間隙較小，這時(shí)可以采用適合于流水作業(yè)， 焊接效率較高的大電流、多層、快速焊的操作方法。運(yùn)用手工電弧焊的操作靈活簡(jiǎn)便，適應(yīng)各個(gè)場(chǎng)地的作業(yè)，具有自動(dòng)焊的方法所不能取代的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際作業(yè)中，纖維素型焊條運(yùn)用于焊接根焊道和熱焊道，堿性焊條運(yùn)用于焊接其它焊道和蓋面焊道。這兩種焊條的合理搭配使用可進(jìn)一步提高焊接接頭質(zhì)量。

2.2半自動(dòng)下向焊

半自動(dòng)下向焊是目前管道施工的一種重要焊接工藝方法。主要用來(lái)填充和蓋面。具有熔敷效率高， 全位置成型好，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，易于掌握等優(yōu)點(diǎn)。

3、管道焊接的質(zhì)量控制

3.1技術(shù)準(zhǔn)備

(1)掌握標(biāo)準(zhǔn)：目前在長(zhǎng)輸管線的建設(shè)方面還沒(méi)有相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可以參考。所以各條管線在建設(shè)中所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，甚至有管線管理者自己制定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如陜京管線和西氣東輸管線就是自己制定的標(biāo)準(zhǔn)；也有采用行業(yè)推薦的標(biāo)準(zhǔn)的。如SY/T4103-1995等就是這樣。因此施工管理者和技術(shù)人員在施工前，對(duì)管線建設(shè)所執(zhí)行的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)全面了解和掌握，在此基礎(chǔ)上根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，制定出切實(shí)可行的管道實(shí)施方案。

(2)建立完善各項(xiàng)規(guī)章制度。建立健全質(zhì)量保證體系及質(zhì)量管理制度，確保質(zhì)量保證體系責(zé)任人員的資質(zhì)，要求施工人員在工程施工中認(rèn)真負(fù)責(zé)做好本職工作。做到各項(xiàng)責(zé)任落實(shí)到人。

(3)焊工資格：焊工是焊接過(guò)程的執(zhí)行者，焊工的技術(shù)水平是決定焊接質(zhì)量的重要因素。所有焊工在施工前必須進(jìn)行資格考試，以檢驗(yàn)焊工能否使用經(jīng)過(guò)評(píng)定合格的焊接工藝規(guī)程焊接出合格的對(duì)接或角接管焊縫。在施工過(guò)程中，由于現(xiàn)場(chǎng)因素使得焊接工藝規(guī)程中某些標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的基本要素變更時(shí)，應(yīng)重新對(duì)焊工進(jìn)行資格考試，須重新進(jìn)行焊工資格考試的基本要素與焊接工藝評(píng)定的基本要素不同。取得單項(xiàng)資格的焊工只能從事自己資格內(nèi)的工作，嚴(yán)禁進(jìn)行資格以外的焊接工作。

(4)材料檢查：材料是指管道工程中所使用的管材及焊材等。這些材料必須有原始質(zhì)保書(shū)或復(fù)印件，質(zhì)保書(shū)內(nèi)容應(yīng)齊全，并經(jīng)生產(chǎn)單位質(zhì)檢部門(mén)蓋章確認(rèn)。有關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)符合材料相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，材料的規(guī)格、型號(hào)應(yīng)符合規(guī)范及圖樣的設(shè)計(jì)要求。實(shí)物上的標(biāo)記與質(zhì)保書(shū)內(nèi)容相一致。

3.2焊前準(zhǔn)備

(1)焊口檢查、清理：檢查管口形狀是否符合橢圓度要求，焊件坡口尺寸及型式應(yīng)符合圖紙及工藝規(guī)定。被焊表面應(yīng)均勻、光滑，不得有起鱗、磨損、鐵銹、渣垢、油脂、油漆等和其他影響焊接質(zhì)量的有毒物質(zhì)，坡口兩側(cè)各50mm范圍內(nèi)清理干凈，并呈現(xiàn)金屬光澤。

(2)鋼管對(duì)口。鋼管對(duì)口的好壞將直接影響焊接質(zhì)量，對(duì)口間隙過(guò)大，焊接時(shí)容易燒穿而形成焊瘤；對(duì)口間隙過(guò)小，焊接時(shí)容易造成根部熔化不良，即未焊透等缺陷。鋼管的對(duì)口優(yōu)先采用內(nèi)對(duì)口器組隊(duì)、在無(wú)法應(yīng)用內(nèi)對(duì)口器對(duì)口時(shí)，可用外對(duì)口器。鋼管對(duì)口后由焊工按照工藝要求驗(yàn)收，焊工對(duì)工藝懷有異議的應(yīng)及時(shí)向技術(shù)人員反映，驗(yàn)收不合格的對(duì)口，焊工可以拒絕施焊。如施焊對(duì)口不合格的焊縫，產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題由焊工或同意施焊的人員負(fù)責(zé)。

(3)焊前預(yù)熱。管線鋼在進(jìn)行焊接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度要嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。其作用是為了防止焊接裂紋的產(chǎn)生。預(yù)熱對(duì)于防止低溫裂紋及應(yīng)變脆化裂紋的效果最明顯。通過(guò)預(yù)熱可以降低焊接接頭的冷卻速度，適當(dāng)延長(zhǎng)500～800℃的冷卻時(shí)間，從而減少、避免淬火組織，增加塑性，同時(shí)促進(jìn)擴(kuò)散氫的排放，有效地防止氫致裂紋的出現(xiàn)。焊前預(yù)熱宜采用環(huán)形火焰加熱或中頻加熱方法進(jìn)行，應(yīng)均勻地加熱焊接部位，并將溫度保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。一般預(yù)熱溫度的幅度在下限溫度正負(fù)50攝氏度的溫度范圍中。冬季母材溫度較低，應(yīng)緩慢均勻加熱并保持一定的溫度梯度，又因極易冷卻，還應(yīng)注意保溫，預(yù)熱溫度的測(cè)量需用表面溫度計(jì)或測(cè)溫筆進(jìn)行溫度測(cè)定。并做好記錄，測(cè)定的位置應(yīng)在據(jù)管口50mm處測(cè)量，需測(cè)量均勻圓周上的8點(diǎn)。

3.3焊接過(guò)程

（1）焊接規(guī)范。在焊接過(guò)程這個(gè)環(huán)節(jié)中，焊工在操作過(guò)程中最重要的一點(diǎn)就是要根據(jù)參數(shù)操作規(guī)范，尤其是焊接電流的大小。焊接電流太大會(huì)導(dǎo)致母材金屬的坡口兩側(cè)產(chǎn)生咬邊或燒穿。焊接電流太小會(huì)導(dǎo)致母材金屬未充分加熱，就會(huì)造成夾渣和未焊透等缺陷。

（2）焊縫成形：焊后檢查焊縫外形尺寸時(shí)，過(guò)高、過(guò)寬、高低差太大等都屬于焊接缺陷。這些缺陷會(huì)降低焊件的疲勞強(qiáng)度，導(dǎo)致焊縫線能量大和焊接接頭過(guò)分受熱，從而降低機(jī)械性能。應(yīng)嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程的焊縫外形尺寸進(jìn)行焊接，一般情況下焊縫余高控制在1.6mm以?xún)?nèi)，焊縫增寬單邊控制 1.6mm以?xún)?nèi)。

（3）操作要領(lǐng)：在焊接過(guò)程中，除嚴(yán)格遵守焊接規(guī)范外，還應(yīng)注意以下操作要領(lǐng)。這對(duì)保證焊縫的質(zhì)量也非常重要。在管子焊接時(shí)，應(yīng)采取有效措施防止管內(nèi)產(chǎn)生穿堂風(fēng)。在現(xiàn)場(chǎng)焊接時(shí) ，對(duì)有關(guān)接頭設(shè)計(jì)、焊接層數(shù)、焊接工藝參數(shù)和焊后緩冷等嚴(yán)格按照相關(guān)焊接工藝規(guī)程執(zhí)行。焊接時(shí)，在收弧交接處由兩個(gè)焊工操作，先達(dá)到交接處的焊工應(yīng)多焊部分焊道便于后焊焊工的收弧。保證焊道的起弧或收弧處應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)30mm以上，每個(gè)接頭焊前必須修磨。嚴(yán)禁在坡口以外的管表面起弧，必須在前一焊層全部完成后才允許開(kāi)始下一層焊層的焊接。焊接時(shí)發(fā)現(xiàn)偏吹、易粘條或其他不正常現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停止焊接并更換焊條及修

磨接頭后施焊。焊接時(shí)要注意纖維素焊條不易擺動(dòng)太大，對(duì)于較寬焊層易采用排焊方法。為保證蓋面焊的良好成型，填充焊道填充(或修磨)至距離管外表面1～2mm處為宜，但不得損壞表面坡口形狀。在蓋面焊前，根據(jù)填充情況在立焊部位可增加立填焊。

3.4焊縫返修

焊縫返修應(yīng)在監(jiān)理人員的監(jiān)督下由具有返修資格的焊工依照返修焊接工藝規(guī)程進(jìn)行返修。對(duì)于重要管線焊縫返修只允許進(jìn)行一次，一次返修不合格，則該焊縫必須從管線上切除。

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