壓力管道焊接過程質量控制

【摘 要】隨著我國經濟的高速發(fā)展，工廠內的壓力管道越來越多。由于輸送的介質品種多，承壓范圍廣，工藝轉換復雜，存在有毒、易燃、易爆的危險，管道的安全運行直接關系到人民的生命財產安全，壓力管道工程質量的好壞是影響壓力管道安全運行的重要因素，除保證材料的品質外，焊接過程的質量控制是壓力管道工程施工的關鍵過程。焊接過程的質量控制對保證壓力管道工程的質量起著非常重要的作用。就如何做好焊接過程質量控制管理，本文從材料、設備、人員、工藝和環(huán)境等方面進行闡述。

【關鍵詞】管道施工 質量控制

影響焊接質量的因素有很多，如原材料的質量、焊接材料的質量、焊接方法、焊接設備、坡口的加工質量及管道組對質量、焊接環(huán)境（環(huán)境溫度、相對濕度、風速等）、現場條件（如登高或地溝作業(yè)等）、焊工素質、焊接工藝的正確性及其具體實施情況等等。下面就有關環(huán)節(jié)進行分析闡述。

一、原材料與焊接材料

對構成管道的鋼管、管件、法蘭等受壓元件的材料，應采購經過壓力管道元件安全注冊的單位生產的材料。材料上的標記必須完整、清晰、牢固，有內容齊全、符合標準要求的質量證明書，出廠檢測報告等要件。質量證明書上的品種、規(guī)格、批號等內容與實物一致。

工序間材料：管道安裝過程中、一些材料需經數道工序的處理后才能進行安裝，如管材及焊件根據輸送介質的不同，需經開孔、開坡口、除銹、酸洗、鈍化、脫脂等工序的處理；閥門、配件、儀表需經清洗、脫脂、檢驗、試驗等工序的處理；各工序間必須做好防護處理，且各工序之間要做好交接檢查工作，以防止再次污染。

焊接材料對焊接質量的影響是不言而喻的，特別是焊條和焊絲是直接進入焊縫的填充材料，將直接影響焊縫合金元素的成份和機械性能，必須嚴格控制和管理。焊接材料的選用應遵循以下原則：

①應與母材的力學性能和化學成分相匹配。

②應考慮焊件的復雜程度、剛性大小、焊接坡口的制備情況和焊縫位置及焊件的工作條件和使用性能。

③操作工藝性、設備及施工條件、勞動生產率和經濟合理性。

④焊接工人的技術能力和設備能力。

二、焊接設備

1.焊接設備的性能是影響管道焊接的重要因素。其選用一般應遵循以下原則：

①滿足工件焊接時所需要的必備的焊接技術性能要求。

②擇優(yōu)選購有國家強制CCC認證焊接設備的廠家生產的信譽度高的設備，對該焊接設備的綜合技術指標進行對比，如焊機輸入功率、暫載率、主機內部主要組成、外觀等。

③應齊全、完好、性能穩(wěn)定可靠，應裝有在周檢（校）期內合格的電流、電壓表、壓力表。

2.設備的維護保養(yǎng)對順利進行焊接作業(yè)、提高設備運轉率及保證焊接質量起著很大的作用，同時也是保證操作人員安全所必需的。因此焊工對所操作的設備要做到正確使用、精心維護，經常檢查和保養(yǎng)設備，以保證設備使用性能正常，安全性能可靠；發(fā)現問題及時處理，不留隱患。對于經常損壞的配件，提前做好儲備，要在第一時間維護設備。。

三、人員

對壓力管道焊接而言，最主要的人員是焊接責任工程師，其次是質檢員、探傷人員及焊工。

1.焊接責任工程師是管道焊接質量的重要負責人，應具有較為豐富的專業(yè)知識和實踐經驗、較強的責任心和敬業(yè)精神。經常深入現場，及時掌握管道焊接的第一手資料；監(jiān)督焊工遵守焊接工藝紀律的自覺性；協(xié)助工程負責人共同把好管道焊接的質量關；對質檢員和探傷員的檢驗工作予以支持和指導，對焊條的保管、烘烤及發(fā)放等進行指導和監(jiān)督。

2.質檢員和探傷人員都是直接進行焊縫質量檢驗的人員，首先必須經上級主管部門培訓考核取得相應的資格證書，持證上崗，并應熟悉相關的標準、規(guī)程規(guī)范。還應具有良好的職業(yè)道德，秉公執(zhí)法，嚴格把握檢驗的標準和尺度，不允許感情用事、弄虛作假，從而保證管道焊接質量的真實性與可靠性。

3.焊工是焊接工藝的執(zhí)行者，也是管道焊接的操作者，因此，焊工的素質對保證管道的焊接質量有著決定性的意義。一個好的焊工要擁有較好的業(yè)務技能，熟練的實際操作技能不是一朝一夕便能練成的，而是通過實際鍛煉、甚至強化培訓才能成熟，最后必須按照現行《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則》、《現場設備工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》的規(guī)定進行考試，考試合格后，方可從事相應的焊接施工。

四、焊接工藝

焊接技術人員應依據設計圖紙，有關施工規(guī)范及現行標準，根據焊接工藝評定并結合施工現場的實際條件制定切實可行的焊接工藝指導書，主要有焊接性試驗與焊接工藝評定、焊接工藝指導書或焊接方案、焊接作業(yè)指導書等內容。經評定合格后的焊接工藝，其工藝指導書方可直接用于指導焊接生產。

施工前對焊工和管工進行技術交底，內容包括焊接材料、工藝參數、焊前預熱、層間、后熱、熱處理的溫度和時間、對焊接材料的保管、使用以及無損檢測等各項要求。管線編號應在焊接工藝指導書上標明，不同工藝的管線分別編號，相同焊接工藝管線可以寫在一個工藝指導書中，注明管線代號，管工按焊接交底制備坡口，現場質檢員按此確認坡口、尺寸及組裝要求（簽字確認），焊工必須嚴格執(zhí)行焊接工藝，現場質檢員應加強這方面的監(jiān)督檢查，這是保證焊接質量的關鍵。焊工應進行工序交接，確認破口質量，確保焊接工藝正確實施。

五、坡口加工及組對

坡口加工：現場條件允許的情況下，應盡量采用等離子弧、氧乙炔等熱加工方法。按工藝卡要求的幾何形狀及尺寸加工坡口，坡口端面要與管子軸線垂直，坡口要用磨光機打磨出金屬光澤。管子上開孔焊接管嘴時，碳鋼用火焰切割開孔，不銹鋼、INCONEL鋼采用機械鉆孔或等離子切割，切割后必須用機械方法除去污染層。管道上的開孔應盡量在預制時完成，如在已安裝的管道上開孔，應采取措施防止切割下的鐵屑及氧化物掉入管內。

坡口斜面及鈍邊端面不平度不大于0.5mm，坡口尺寸和角度嚴格按照焊接工藝指導書的要求。

組對：管接頭組對應在確認坡口加工、清理質量后進行。管接頭的組對定位焊是保證焊接質量、促使管接頭背面成形良好的關鍵，如果坡口形式、組對間隙、鈍邊大小不合適，易造成內凹、焊瘤、未焊透等缺陷。組對間隙應均勻，定位時應保證接管的內壁平齊、內壁錯邊量不超過管壁厚度的10%，且不應大于15毫米。如壁厚不一致，應按規(guī)定進行修磨過渡。若焊接定位板時應在焊管板角焊縫的同一方向。管件組對時應墊置牢固，并應采取措施防止焊接過程產生變形。定位焊時，應采用與根部焊道相同的焊接材料和焊接工藝，并由合格焊工施焊。

六、焊接質量檢驗

焊接質量的檢驗包括了焊前檢驗（材料檢驗、坡口尺寸與質量檢驗、組對質量及坡口清理檢驗、施焊環(huán)境及焊前預熱等檢驗）、焊接中間檢驗（定位焊質量檢驗、焊接線能量的實測與記錄、焊縫層次及層間質量檢驗）、焊后檢驗（外觀檢驗、無損檢測）。只有嚴格把好檢驗與監(jiān)督關，才能使工藝紀律得到落實，使焊接過程始終處于受控狀態(tài)，從而有效保證壓力管道的焊接質量。

焊接之類的最終檢驗、試驗是在壓力管道所用材料的檢驗、試驗已完成并合格，安裝過程的工序檢驗、試驗已完成并合格且資料齊全并符合要求后的前提下才能進行。

（1）壓力管道安裝完畢后，經聯合檢查合格后方可進行；

（2）應嚴格按照檢驗、試驗的程序和要求進行，并做好記錄；

（3）輸送劇毒、有毒和易燃流體的管道必須按規(guī)定確定泄露量；真空系統(tǒng)管道壓力試驗后，還要進行真空試驗。

七、施焊環(huán)境

施焊環(huán)境因素是制約焊接質量的重要因素之一。施焊環(huán)境要求要有適宜的溫度、濕度、風速，才能保證所施焊的焊縫組織獲得良好的外觀成形與內在質量，具有符合要求的機械性能與金相組織。因此施焊環(huán)境應符合下列規(guī)定：

1.焊接的環(huán)境溫度應能保證焊件焊接所需的足夠溫度和使焊工技能不受響。當環(huán)境溫度低于施焊材料的最低允許溫度時，應根據焊接工藝評定提出預熱要求。

2.焊接時的風速不應超過所選用焊接方法的相應規(guī)定值。當超過規(guī)定值時，應有防風設施。

（1）手工電弧焊、埋弧焊：8m/s。

（2）氬弧焊、二氧化碳氣體保護焊：2m/s。

3.焊接電弧1m范圍內的相對濕度應符合下列規(guī)定：

（1）鋁及鋁合金焊接：不得大于80%。

（2）其他材料焊接：不得大于90%。

4.當焊件表面潮濕，或在下雨、刮風期間，焊工及焊件無保護措施或采取措施仍達不到要求時，不得進行施焊作業(yè)。

八、結束語

壓力管道的作業(yè)一般都在室外，敷設方式有架空、沿地、埋地，甚至經常是高空作業(yè)，具有一次性和現場條件復雜惡劣等特點。因此，其質量控制是至關重要的，由于質量控制環(huán)節(jié)是環(huán)環(huán)相扣，有機結合，一個環(huán)節(jié)稍有疏忽，導致的都是質量問題。而焊接是壓力管道施工中的一項關鍵工作，其質量的好壞、效率的高低直接影響工程的安全運行和制造工期，因此焊接過程的質量控制對保證壓力管道工程的安裝質量的控制顯得更為重要。根據壓力管道的施工要求，必須在材料、設備、人員、工藝和環(huán)境等方面強化管理，有針對性地采取嚴格措施，才能保證壓力管道的焊接質量，確保優(yōu)質焊接工程的實現。