管道建設(shè)及焊接質(zhì)量控制措施

摘 要：質(zhì)量是產(chǎn)品的核心，是企業(yè)的生命。焊接是管道安裝中關(guān)鍵的一道工序，良好的焊接質(zhì)量是保證管道安全作業(yè)和使用的重要條件。本文主要論述了材料質(zhì)量、焊接過(guò)程、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)等控制措施，從而實(shí)現(xiàn)管道焊接施工質(zhì)量控制目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：鋼質(zhì)壓力管道；焊接質(zhì)量控制；材料質(zhì)量；焊接過(guò)程控制；焊接質(zhì)量檢驗(yàn)

工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目鋼質(zhì)壓力管道通常采用焊接方式連接，良好的焊接質(zhì)量是保證管道安全作業(yè)和使用的重要條件。管道焊接質(zhì)量控制有幾個(gè)重要環(huán)節(jié)：材料質(zhì)量控制、焊接過(guò)程控制、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)。材料質(zhì)量控制是首要前提，焊接過(guò)程控制、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)是必要條件。本文重點(diǎn)針對(duì)這三個(gè)環(huán)節(jié)采取控制措施，以確保管道焊接質(zhì)量。

一、管道材料和焊接材料檢驗(yàn)措施

管材和焊材直接決定了管道焊接質(zhì)量，各生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，材料進(jìn)場(chǎng)前的運(yùn)輸、保管等環(huán)節(jié)也會(huì)使材料的質(zhì)量受到影響。做好管材和焊材進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)是管道焊接過(guò)程質(zhì)量控制的首要環(huán)節(jié)。

所有管材、管件（管道組件及支撐件）均應(yīng)具有質(zhì)量證明書(shū)，其質(zhì)量應(yīng)當(dāng)符合技術(shù)文件的規(guī)定，并且符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。材料在使用前，均應(yīng)當(dāng)按行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查及驗(yàn)收。主要檢驗(yàn)管材、管件的表面銹蝕情況，焊條藥皮有無(wú)脫落、受潮、開(kāi)裂等情況，焊條或焊絲表面潔凈度。檢測(cè)管材和管件的壁厚、外徑的尺寸是否與設(shè)計(jì)選定的材料標(biāo)準(zhǔn)系列相符，管口橢圓度等偏差值是否滿足材料規(guī)范要求。焊條、焊絲、保護(hù)氣體均應(yīng)符合相關(guān)的現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并且建立健全焊材的保管、烘干、清理、焊材發(fā)放等方面的規(guī)章制度。

二、管道焊接過(guò)程控制措施

（一）焊接施工工藝控制。每種管道焊接施工前，必須有相適應(yīng)的焊接工藝評(píng)定，經(jīng)評(píng)定合格的焊接工藝才可作為工程焊接施工的依據(jù)。對(duì)于工程中各類焊接管道，均應(yīng)根據(jù)焊接工藝評(píng)定編制焊接工藝卡，作為焊工、管工實(shí)際焊接作業(yè)的指導(dǎo)和依據(jù)。

（二）焊工的資格和能力核查。焊工屬于特殊工種，必須對(duì)焊工合格證書(shū)進(jìn)行審查，以確認(rèn)焊工是否具有焊接操作的資格和能力，主要核查：焊工合格證書(shū)的考試合格項(xiàng)目及焊工合格證檢驗(yàn)、審批的有效期限。

（三）管道焊接操作過(guò)程控制。現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)檢員主要對(duì)管道切割下料、管口和坡口加工、管口清理、組對(duì)、點(diǎn)焊和正式焊接的電流、電壓、焊接環(huán)境等方面進(jìn)行檢查。每條焊縫焊完后，焊工應(yīng)按要求將飛濺、熔渣等清除干凈，自檢合格后，按規(guī)定打上焊工鋼印或做記錄，并填寫(xiě)“施焊及焊縫外觀檢查記錄”和“施焊記錄”，交焊接質(zhì)檢員確認(rèn)和專檢。焊接質(zhì)檢員對(duì)焊工自檢合格后的焊縫進(jìn)行外觀檢查，并填寫(xiě)“施焊及焊縫外觀檢查記錄”和“焊縫外觀檢查記錄”。

1.管道切割下料要控制管口平面與管道軸線的垂直度。

2.管道組對(duì)要根據(jù)焊接工藝卡的要求檢查管口組對(duì)的間隙、平直度、錯(cuò)邊量等，防止焊縫出現(xiàn)未焊透、焊瘤過(guò)大、焊縫寬度不合格等質(zhì)量問(wèn)題。

3.針對(duì)預(yù)制場(chǎng)地及施工現(xiàn)場(chǎng)的濕度、風(fēng)速、清潔狀況等焊接環(huán)境進(jìn)行檢查，若不符合焊接工藝的要求時(shí)，應(yīng)停止焊接施工或采取保證措施再施焊。

4.要檢查焊接設(shè)備的焊接性能和安全運(yùn)行狀況。應(yīng)滿足：有合適的引弧電壓、良好的調(diào)節(jié)電流的功能和足夠的功率；電壓能迅速適應(yīng)電弧長(zhǎng)度的變動(dòng)、從短路到開(kāi)路的變化時(shí)間短，以保證焊接過(guò)程穩(wěn)定；短路電流不應(yīng)太大。

5.要核查實(shí)際焊接操作的電壓、電流、焊接速度、焊條擺動(dòng)、點(diǎn)固焊和打底焊方法、焊道層數(shù)及各層的焊接方法、清根、層間清理等，并對(duì)使用的焊條或焊絲的型號(hào)、規(guī)格和烘干、保溫、防潮、防污染等情況進(jìn)行巡查。

6.焊前預(yù)熱和焊后熱處理必須制定相應(yīng)的熱處理技術(shù)措施，主要應(yīng)根據(jù)鋼材的化學(xué)成分、厚度、焊接形式、焊接方法、焊接材料及環(huán)境溫度等因素，明確加熱的方式、溫度、范圍和加熱速度，以及焊后維持恒溫的時(shí)間和冷卻降溫的速度。

7.管道焊縫施焊完成并檢查后，應(yīng)及時(shí)在焊縫附近做焊縫標(biāo)識(shí)并記錄。焊縫標(biāo)識(shí)的主要內(nèi)容有焊口編號(hào)、焊接日期、焊工代號(hào)、固定焊口標(biāo)記、表面質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果、內(nèi)部質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)結(jié)果及標(biāo)記、焊縫返修標(biāo)識(shí)，以及管段編號(hào)和管材標(biāo)識(shí)等。各項(xiàng)標(biāo)識(shí)應(yīng)與焊接技術(shù)資料相符，不能有錯(cuò)漏。

三、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)控制措施

焊后的各種檢驗(yàn)對(duì)于保證焊接質(zhì)量具有重要意義。管道焊接質(zhì)量檢驗(yàn)通常分三步進(jìn)行：首先是焊縫表面質(zhì)量檢驗(yàn)，然后是焊縫內(nèi)部質(zhì)量無(wú)損探傷檢驗(yàn)，最后是管道系統(tǒng)壓力試驗(yàn)。

（一）焊縫表面質(zhì)量檢驗(yàn)。通常采用目測(cè)和焊接檢測(cè)尺，檢查焊縫表面的裂紋、氣孔、夾渣、咬邊、未焊透、焊瘤、根部收縮、余高、焊縫外觀成形、角焊縫厚度、角焊縫焊腳對(duì)稱情況等。

（二）焊縫無(wú)損探傷檢驗(yàn)控制措施。無(wú)損檢測(cè)是一種非破壞性檢驗(yàn)，用物理方法在不損壞焊接接頭完整性的條件下發(fā)現(xiàn)表面或內(nèi)部缺陷檢驗(yàn)。在此介紹一下常用的射線檢測(cè)和超聲波檢測(cè)。

1.射線檢測(cè)控制要點(diǎn)

（1）射線檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)缺陷的性質(zhì)和數(shù)量，將焊縫質(zhì)量分為Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共 4 個(gè)級(jí)別。Ⅰ級(jí)焊縫不準(zhǔn)有裂紋、未熔合、未焊 透、條渣；Ⅱ級(jí)焊縫內(nèi)不允許有裂紋、未熔合、未焊透存在； Ⅲ級(jí)焊縫內(nèi)不允許有裂紋、未熔合以及雙面焊和加墊板的單面焊中的未焊透存在；不加墊板的單面焊中的未焊透允許長(zhǎng)度按條渣長(zhǎng)度的Ⅲ級(jí)評(píng)定；焊縫缺陷超過(guò)Ⅲ級(jí)者為Ⅳ別。

（2）按JB/T4730中的規(guī)定選擇合適的射線能量（即射線源）及其與管道焊縫表面的距離和位置。膠片的象質(zhì)計(jì)靈敏度、黑度等質(zhì)量也要符合JB/T4730規(guī)定的要求

（3）管道焊縫透照常采用外透法，應(yīng)根據(jù)管道外徑（周長(zhǎng)）、射線源與管道的距離及發(fā)出的射線角度，計(jì)算底片應(yīng)使用的張數(shù)。

（4）管道焊縫透照部位應(yīng)有透照標(biāo)記，主要包括底片中心標(biāo)記、搭接標(biāo)記及識(shí)別標(biāo)記（包括管段編號(hào)、焊縫編號(hào)、透照部位編號(hào)和日期等）和返修標(biāo)記。

2.超聲檢測(cè)控制要點(diǎn)

（1）超聲檢測(cè)是通過(guò)探傷儀的探頭在掃描焊縫區(qū)域時(shí)發(fā)出超聲波，觀察探傷儀顯示的最大反射波的波高，并與對(duì)比試塊的“距離─波幅”曲線圖進(jìn)行對(duì)照，根據(jù)波幅所在的區(qū)域，判斷焊縫缺陷所在位置、指示長(zhǎng)度，再根據(jù)波幅所在區(qū)域和缺陷指示長(zhǎng)度評(píng)定焊縫的質(zhì)量等級(jí)，焊縫的質(zhì)量等級(jí)可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三級(jí)。

（2）焊縫缺陷指示長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)以下兩種情況測(cè)定：

①當(dāng)缺陷反射波信號(hào)只有一個(gè)高點(diǎn)且缺陷處聲束寬度小于缺陷長(zhǎng)度時(shí)，用降低6dB相對(duì)靈敏度法測(cè)量缺陷的指示長(zhǎng)度見(jiàn)圖1；

②在探頭移動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)缺陷反射波信號(hào)起伏變化有多個(gè)高點(diǎn)，缺陷端部反射波幅位于SL線或Ⅱ區(qū)時(shí)，用端點(diǎn)峰值法測(cè)量缺陷指示長(zhǎng)度（即探頭移動(dòng)過(guò)程中，以缺陷兩端反射波信號(hào)最大值之間的距離為缺陷指示長(zhǎng)度。）見(jiàn)圖2。

（3）用于對(duì)照的“距離─波幅”曲線圖，應(yīng)以檢測(cè)時(shí)所用探傷儀和探頭在對(duì)比試塊上實(shí)測(cè)所得的數(shù)據(jù)繪制，并劃分區(qū)域（波幅在評(píng)定線與定量線之間為Ⅰ區(qū)；波幅在定量線與判廢線之間為Ⅱ區(qū)；波幅在判廢線以上為Ⅲ區(qū)），見(jiàn)圖3。

具體檢測(cè)方法、檢測(cè)數(shù)量及評(píng)級(jí)指標(biāo)均應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并且從事無(wú)損檢測(cè)人員必須持有國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的并與其工作內(nèi)容相適應(yīng)的資格證書(shū)。

（三）壓力試驗(yàn)及氣密性試驗(yàn)。壓力試驗(yàn)及氣密性試驗(yàn)應(yīng)按照工藝文件及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。通常試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.25～1.5倍。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，管道焊接的現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜、施焊環(huán)境惡劣、焊縫數(shù)量較多，焊接質(zhì)量不易保證，必須加強(qiáng)控制，方可把優(yōu)質(zhì)合格的工程交給用戶。焊接質(zhì)量控制歸納起來(lái)可總結(jié)為“合格的焊工使用合格的材料和設(shè)備按照有效的工藝進(jìn)行操作?！辟|(zhì)量控制人員要對(duì)焊接活動(dòng)實(shí)施全面地、有效地控制，以提高焊接質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]薛茜，羅震，王樂(lè)生.長(zhǎng)輸管道焊接質(zhì)量檢[J].驗(yàn)焊接技 術(shù)，2015（3）：66-68.

[2]孔凡利，薛朋.焊接質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn)之談[J].現(xiàn)代焊接， 2014，（9）：42.

[3]馬飛輝.特種化工設(shè)備焊接質(zhì)量檢驗(yàn)綜述 [J].廣東化 工，2012，34（8）：51-54.