論石油管道焊接技術(shù)與質(zhì)量控制探討

孫娟

摘 要：石油管道運(yùn)輸已經(jīng)列入五大運(yùn)輸行業(yè)之一。對(duì)其焊接質(zhì)量的控制受采用的標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的影響比較大。因此，新建、擴(kuò)建的長(zhǎng)輸石油管道的焊接質(zhì)量控制成為影響其運(yùn)行安全的重要環(huán)節(jié)。并且對(duì)焊接施工質(zhì)量進(jìn)行全過程的有效控制，才能保證良好的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：管道焊接；質(zhì)量控制；焊接技術(shù)

1管道焊接方法和工藝

1.1管道施工安裝流程

管道施工一般包括以下工序流程：線路設(shè)計(jì)交樁→測(cè)量放線→施工作業(yè)帶清理→修筑施工便道→管溝開挖→管線防腐及運(yùn)輸→布管→清理管口→組裝焊接→焊縫質(zhì)量檢查與返修→管線防腐補(bǔ)口、補(bǔ)傷→管線下溝、回填→通信光纜敷設(shè)→鐵路、公路和河流穿越→管道干線通球、試壓、掃線→管道連頭碰死口→陰極保護(hù)→截?cái)嚅y室與沿線設(shè)備三樁安裝→投產(chǎn)試運(yùn)→交工驗(yàn)收。

1.2管道焊接方法

管道焊接采用氬弧焊打底，電弧焊蓋面，可以獲得良好的焊接接頭，返修率低，易于保證工程質(zhì)量。電弧焊即手工電弧焊，是利用焊條與工件間產(chǎn)生的電弧熱將金屬熔化的焊接方法，電弧焊是適應(yīng)性很強(qiáng)的焊接方法，可在室內(nèi)或野外高空進(jìn)行平、橫、立、仰全位置焊接，是壓力管道焊接中的主要焊接方法。

1.3管道焊接工藝

（1）打底：選用氬弧焊打底，由下往上施焊，點(diǎn)焊起、收尾處可用角磨機(jī)打磨出適合接頭的斜口。整個(gè)底層焊縫必須均勻焊透，不得焊穿。氬弧打底必須先用試板試焊，檢查氬氣是否含有雜質(zhì)。氬弧施焊時(shí)應(yīng)將焊接操作坑處的管溝用板圍擋。以防刮風(fēng)影響焊縫質(zhì)量。底部焊縫焊條接頭位置可用角磨機(jī)打磨，嚴(yán)禁焊縫底部焊肉下塌、頂部?jī)?nèi)陷。并應(yīng)及時(shí)進(jìn)行打底焊縫的檢查和次層焊縫的焊接，以防產(chǎn)生裂紋。

（2）中層施焊：底部施焊完后，清除熔渣，飛濺物，并進(jìn)行外觀檢查，發(fā)現(xiàn)隱患必須磨透清除后重焊，焊縫與母材交接處一定清理干凈。焊縫接頭應(yīng)與底層焊縫接頭錯(cuò)開不小于10mm，該層選用焊條直徑為準(zhǔn)3.2，當(dāng)管壁厚度為9mm時(shí)，焊縫層數(shù)選用底、中、面共三層。中層焊縫厚度應(yīng)為焊條直徑的3～5mm，運(yùn)條選用直線型，嚴(yán)禁在焊縫的焊接層表面引弧，該層焊接完畢，將熔渣、飛濺物清除后進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)隱患必須鏟除后重焊。

（3）蓋面：該層選用焊條直徑根據(jù)焊縫厚度而選用。每根焊條起弧、收弧位置必須與中層焊縫接頭錯(cuò)開，嚴(yán)禁在中層焊縫表面引弧，該蓋面層焊縫應(yīng)表面完整，與管道圓滑過渡，焊縫寬度為蓋過坡口兩側(cè)約2mm，焊縫加強(qiáng)高度為1.5～2.5mm，焊縫表面不得出現(xiàn)裂紋、氣孔、夾渣、熔合性飛濺等。不得出現(xiàn)大于0.5mm深度，且總長(zhǎng)不大于該焊縫總長(zhǎng)10%的咬邊，焊接完畢，清理熔渣后，用鋼絲刷清理表面，并加以覆蓋，以免在保溫、防腐前出現(xiàn)銹蝕。

2管道焊接質(zhì)量控制易發(fā)生的問題

（1）管道焊接施工中技術(shù)員沒有嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況編制施工方案和對(duì)施工班組進(jìn)行技術(shù)交底，施工單位憑經(jīng)驗(yàn)施焊。

（2）施工過程中，焊接作業(yè)人員沒有取得施焊項(xiàng)目合格證，或沒有在合格證核定的項(xiàng)目和規(guī)定的期限內(nèi)承擔(dān)焊接作業(yè)工作，造成現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量不能處于受控狀態(tài)。

（3）施工現(xiàn)場(chǎng)壓力管道材質(zhì)種類繁多，經(jīng)常有異種鋼焊接，因此易產(chǎn)生焊接工藝參數(shù)管理失控現(xiàn)象。經(jīng)焊接工藝評(píng)定合格的焊接工藝指導(dǎo)書得不到嚴(yán)格執(zhí)行，施工工人任意改變坡口形式和尺寸，更改電流電壓參數(shù)，加快焊接速度，甚至用錯(cuò)焊材等，使焊縫產(chǎn)生裂紋、咬

邊、氣孔、夾渣、未融合等缺陷。

3管道焊接質(zhì)量控制措施

3.1焊接工藝控制

施工單位在正式施焊前，必須按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行完善的焊接工藝評(píng)定。各施工單位必須按公司的焊接工藝評(píng)定和焊接工藝指導(dǎo)書，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際焊接情況，編寫現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝卡；項(xiàng)目部技術(shù)員對(duì)施工班組進(jìn)行書面的技術(shù)交底。每一個(gè)施焊的焊工和管工必須各存一份，同時(shí)送交項(xiàng)目部質(zhì)量檢查員。不同焊接工藝的管線分別編寫。相同焊接工藝的管線可以寫在一張表內(nèi)，必須注明管線號(hào)。有特殊要求的焊接，不但注明管線號(hào)還應(yīng)該注明焊口號(hào)。管工按焊接工藝卡預(yù)制管口，焊工按焊接工藝卡進(jìn)行工序交接確認(rèn)焊口，合格后才能按所給焊接參數(shù)和要求進(jìn)行焊接。焊接質(zhì)量檢查員按焊接工藝卡進(jìn)行檢查，并做好焊接記錄。

3.2焊接設(shè)備控制

管道施工中，常用的焊接設(shè)備有鎢極氬?。═IG）焊機(jī)、逆變焊機(jī)、交流焊機(jī)、焊條烘干箱、無損檢測(cè)設(shè)備等，保證設(shè)備處于完好狀態(tài)是保證焊接質(zhì)量的前提。電焊機(jī)的電壓表、電流表是焊接計(jì)量?jī)x表，應(yīng)保證示數(shù)準(zhǔn)確。焊工應(yīng)熟悉所使用設(shè)備狀況，事前應(yīng)確認(rèn)設(shè)備處于完好狀態(tài)。操作時(shí)嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行，嚴(yán)禁超負(fù)荷使用，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備性能不穩(wěn)定應(yīng)及時(shí)報(bào)修，使設(shè)備始終處于受控狀態(tài)。

3.3焊接材料控制

焊接材料是焊接質(zhì)量保證的基本條件，焊接材料的質(zhì)量和正確使用，直接影響到焊接質(zhì)量和工程成本。因此應(yīng)控制焊接材料的采購、驗(yàn)收、保管、發(fā)放及使用等幾個(gè)環(huán)節(jié)。焊接材料必須要有質(zhì)量證明書，化學(xué)成分及機(jī)械性能符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)文件要求，用于高溫高壓及有毒有害介質(zhì)的合金材料還應(yīng)做光譜分析確認(rèn)，經(jīng)檢驗(yàn)不合格材料嚴(yán)禁入庫和使用。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)立焊材一級(jí)庫和二級(jí)庫，庫內(nèi)的溫度和濕度應(yīng)進(jìn)行有效控制，符合要求。入庫的焊接材料應(yīng)該經(jīng)過質(zhì)量檢驗(yàn)合格，有材料標(biāo)記號(hào)、建帳立卡，按品種、規(guī)格、分區(qū)堆放。焊條使用前應(yīng)進(jìn)行烘干并做好焊條烘干記錄。焊條領(lǐng)出后必須立即放入保溫桶，回收再利用的焊條，必須重新烘干，但同一焊條烘干次數(shù)不得超過兩次。

3.4焊接環(huán)境控制

焊接環(huán)境因素是制約焊接質(zhì)量的重要因素之一。焊接環(huán)境要求要有適宜的環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速，才能保證所施焊的焊縫組織獲得良好的外觀成形與內(nèi)在質(zhì)量，具有符合要求的機(jī)械性能與金相組織。

3.5焊接操作控制

管道的焊接施工，要求全部氬弧焊接打底電焊蓋面。但在焊接過程中，焊接施工中容易發(fā)生問題的關(guān)鍵是承插焊口、凸臺(tái)焊口、三通焊口、計(jì)量孔板焊口和管道支吊架焊接、管托焊縫質(zhì)量等。因?yàn)樵谝酝こ坦芫€吹掃、試壓時(shí)就發(fā)生過管托焊縫將管道一側(cè)焊漏，也發(fā)生過承插焊口、凸臺(tái)焊口、三通焊口焊接質(zhì)量不合格，沒有焊接透等現(xiàn)象，所以我們制定了專門的工藝管件施工和焊接主要控制點(diǎn)，并進(jìn)行檢查。

3.6焊接檢驗(yàn)控制

施工現(xiàn)場(chǎng)焊口外觀檢查合格后按比例進(jìn)行無損檢測(cè)（RT），現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢查員依據(jù)技術(shù)交底和各種管線無損檢測(cè)比例的要求，根據(jù)焊工焊接數(shù)量及質(zhì)量，執(zhí)行隨機(jī)點(diǎn)口抽透的原則，向第三方檢測(cè)公司委托檢測(cè)。施工單位將要檢驗(yàn)的焊口管線號(hào)、編號(hào)、焊工號(hào)、寫在明顯部位

上，探傷人員保證無損檢測(cè)抽透和增透比例準(zhǔn)確，保證管道檢測(cè)合格。

4管道焊接后質(zhì)量控制

（1）管線焊口核查：焊接施工結(jié)束，所有焊口外觀質(zhì)量，工藝配管單線圖的各種標(biāo)記與實(shí)際管道焊口標(biāo)記、各種控制點(diǎn)表格的填寫、檢查表的記錄和無損檢測(cè)報(bào)告必須一致，要逐一審核。

（2）技術(shù)資料的整理：焊接資料是整個(gè)工程交工資料的一個(gè)重要組成部分，在施工過程中要認(rèn)真收集、整理各種焊接資料，做到資料完整、及時(shí)、資料移交手續(xù)齊全。

5結(jié)束語

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和石油、天然氣的消費(fèi)量的迅猛增加，未來的十幾年我國(guó)管道工業(yè)將有令人振奮的發(fā)展。對(duì)于新建、擴(kuò)建的管道焊接施工過程中，建立焊接施工質(zhì)量管理體系、實(shí)行全面質(zhì)量控制，所以為保證工程質(zhì)量，首先指定好焊接工藝，并且對(duì)焊接過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，從而保證整個(gè)工程質(zhì)量，這也是各個(gè)施工單位在今后施工過程中的質(zhì)量控制重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50253-2003[R]

[2]輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50251-2003[R]

[3]石油天然氣鋼質(zhì)管道無損檢測(cè) ，SY/T 4109-2005 ，[R]

[4]油田集輸管道施工及驗(yàn)收規(guī)范，SY 0422-97，[R]