長(zhǎng)輸管道施工常見焊接缺陷質(zhì)量控制措施探討

王勇智

摘 要： 目前我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來越快，長(zhǎng)輸管道施工的應(yīng)用也越來越多，建設(shè)數(shù)量和規(guī)模越來越大。但是長(zhǎng)輸管道施工中焊接缺陷是常見的問題，引起了人們的高度重視。因此如何提升長(zhǎng)輸管道施工焊接質(zhì)量，保障長(zhǎng)輸管道的使用壽命和使用安全，是目前研究的主要的方向。本文主要對(duì)長(zhǎng)輸管道施工中常見的幾種焊接缺陷進(jìn)行介紹，找到有效的解決措施，促進(jìn)長(zhǎng)輸管道施工的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 長(zhǎng)輸管道施工;焊接缺陷;質(zhì)量控制;措施

【中圖分類號(hào)】TG457.6 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.29.231

引言：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，對(duì)能源的需求也越來越大，加上我國(guó)能源資源十分有效，這就使保證能源運(yùn)輸?shù)陌踩允种匾９艿肋\(yùn)輸作為主要的能源運(yùn)輸方式，保證其安全性也就變得十分必要。近幾年來，長(zhǎng)輸管道在實(shí)際的運(yùn)用中出現(xiàn)了一些問題，其中長(zhǎng)輸管道施工的常見焊接問題也表現(xiàn)較為明顯，這些問題也給能源的安全運(yùn)輸帶來了很大影響，也給社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)度帶來了一定的阻礙。因此，加強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)輸管道的常見焊接問題的解決十分必要，這是保證能源正常供應(yīng)、施工正常進(jìn)行的重要保證。

1 常見的長(zhǎng)輸管道焊接缺陷

對(duì)于長(zhǎng)輸管道的焊接缺陷而言，常出現(xiàn)的有咬邊、未熔合、夾渣、燒穿、氣孔、裂紋等。其中對(duì)管道的使用壽命影響最為巨大的是裂紋、未焊透等這類開口性缺陷。下文針對(duì)主要的焊接缺陷進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析：

1.1 夾渣

夾渣是長(zhǎng)輸管道焊接缺陷的重要表現(xiàn)之一，夾渣主要是指焊縫中存在著鐵銹、熔渣或是其他物質(zhì)，這種缺陷常出現(xiàn)于焊道層間、根部等地方，施工中最為常見的就是層間夾渣。產(chǎn)生夾渣的原因有三個(gè)方面：在焊接過程中，焊條、焊絲所產(chǎn)生的熔渣沒有清理干凈，使其進(jìn)入焊道層間;焊接過程中使用的焊接電流未達(dá)到要求，致使熔渣不能完全融化;坡口過小亦或是坡口與焊道之間的夾角過小，致使熔渣融化不充分。

1.2 氣孔

氣孔是指熔池中的氣體在熔化金屬凝固之前未選出，進(jìn)而形成氣孔的類型主要有深度極大的柱孔、面積較大的圓孔以及危害性較小的其他氣孔，有些氣孔甚至還會(huì)產(chǎn)生止裂傾向。氣孔產(chǎn)生的原因可從四方面進(jìn)行闡述：未對(duì)坡口、焊材進(jìn)行全面的清潔處理，存在油污、鐵銹等雜質(zhì);焊接時(shí)，電源電壓不穩(wěn)定，焊接電流不穩(wěn)定;焊接的速度過快;焊接過程中采用的保護(hù)方式不合理。

1.3 未焊透

未焊透帶來的影響極大，它會(huì)極大的減少焊道的有效面積，而且因?yàn)槲春竿笇儆陂_口性缺陷，又會(huì)引起嚴(yán)重的應(yīng)力集中。未焊透產(chǎn)生的原因主要有三個(gè)方面：（1）未對(duì)坡口進(jìn)行規(guī)范性加工，致使角度過小，間隙不足，鈍邊過厚;（2）層面的清理打磨過度，導(dǎo)致坡口變寬，形成溝槽等現(xiàn)象;（3）焊接電流過小，線能量的輸入不足，或是焊接人員的手法不穩(wěn)。

1.4 裂紋

相比于管道焊接中的其他缺陷而言，裂紋是其中危害性最大的一種。由于裂紋具有延伸性，故而當(dāng)焊道受到內(nèi)應(yīng)力的影響時(shí)，會(huì)導(dǎo)致裂紋不斷延伸擴(kuò)展，最后破壞整個(gè)管道，威脅到運(yùn)輸安全。因此。在長(zhǎng)輸管道焊接工程中絕對(duì)不允許出現(xiàn)焊接裂紋。如果出現(xiàn).就叢須要進(jìn)行返修或是割口重焊。常見的裂紋缺陷有以下三種：結(jié)晶裂紋、液化裂紋、延遲裂紋。其中結(jié)晶裂紋是最常見的裂紋，主要出現(xiàn)在焊縫凝固的過程中，最常見的結(jié)晶裂紋是孤坑裂紋。液化裂紋與結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生原因基本一致。延遲裂紋屬于冷裂紋中的一種.其出現(xiàn)時(shí)間較晚，往往在焊接施工結(jié)束幾小時(shí)以后或是幾天以后才出現(xiàn)隨著時(shí)間的推移，裂紋會(huì)逐漸增加。其產(chǎn)生的主要原因是受母材的淬硬傾向以及焊接接頭承受力、焊縫氫含量的影響。

1.5 燒穿

燒穿是指因?yàn)楦鞣N主客觀原因的影響。致使前層焊道金屬被熔池?zé)?溶化的金屬自母材的坡口背面流出，進(jìn)而出現(xiàn)孔洞的現(xiàn)象。燒穿會(huì)減少焊縫的有效截面。當(dāng)管道受到內(nèi)壓時(shí)，就會(huì)引起應(yīng)力集中。對(duì)于這種情況。如果不及時(shí)處理，會(huì)導(dǎo)致后層焊道的焊接出現(xiàn)更多的燒穿現(xiàn)象.使得孔洞變得更深。燒穿產(chǎn)生的原因主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）焊接電流過大，致使熱輸入過多;（2）焊頭停留時(shí)間過長(zhǎng)，擺動(dòng)得過慢;（3）層間打磨、清理過度，致使前層焊道的厚度降低。

1.6 未熔合

焊縫金屬與母材金屬或焊縫金屬之間未充分融化即焊接在一起形成的缺陷，根據(jù)其出現(xiàn)的部位不同，可將未融合分為3種，分別為：層間未熔合、坡口未熔合、根部未熔合。未熔合屬于面積缺陷，根部未熔合及坡口未熔合對(duì)承載截面積減小問題特別明顯，同時(shí)對(duì)應(yīng)力的集中問題也較為嚴(yán)重，其產(chǎn)生的危害性僅次于裂紋。

2 常見焊接缺陷控制措施

2.1 焊接材料的準(zhǔn)備

對(duì)焊接材料、焊接環(huán)境、管道都要依據(jù)焊接作業(yè)規(guī)定或焊接作業(yè)指導(dǎo)書的要求進(jìn)行確認(rèn)，如需焊接管道的材質(zhì)、焊條領(lǐng)用、材質(zhì)、焊前準(zhǔn)備等工作，都要一一確認(rèn)。

2.2 焊前條件確認(rèn)

要對(duì)管道的坡口形式、焊接處的管道表面清潔程度、焊接環(huán)境條件、焊接要達(dá)到的焊接質(zhì)量要求等條件進(jìn)行確認(rèn)，確保焊接時(shí)能焊透、熔合良好，不產(chǎn)生焊接缺陷。

2.3 加強(qiáng)焊接過程控制

嚴(yán)格按照焊接操作規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書作業(yè)，施工管理人員需做好焊接過程的監(jiān)督和檢查，甚至特殊、重點(diǎn)的管道焊接位置要現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。

2.4 焊接檢驗(yàn)確認(rèn)

按照規(guī)定和焊接要求，嚴(yán)格檢驗(yàn)每道焊縫，認(rèn)真清理檢查，不要出現(xiàn)肉眼可見的質(zhì)量缺陷，對(duì)發(fā)現(xiàn)的焊接缺陷及時(shí)返修，加強(qiáng)管道焊接檢驗(yàn)，采取射線探傷、超聲波探傷等無損檢測(cè)方式檢驗(yàn)管道焊接質(zhì)量，確保管道不會(huì)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)泄露、爆管等造成經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染的事故。

2.5 強(qiáng)化技術(shù)培訓(xùn)

一是要確保焊接施工人員取得焊接資質(zhì)，有焊工證等特種作業(yè)人員證書，保證焊接作業(yè)持證上崗;二是及時(shí)為焊接人員進(jìn)行專題培訓(xùn)，邀請(qǐng)優(yōu)秀的焊工現(xiàn)場(chǎng)示范教學(xué)，提高焊工的整體技術(shù)水平;三是對(duì)于不合規(guī)的焊工，定期淘汰，選擇優(yōu)秀焊工。

結(jié)束語：長(zhǎng)輸管道是我國(guó)城市發(fā)展中重要的基建工程之一，長(zhǎng)輸管道的穩(wěn)定施工應(yīng)用，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，以及人們生產(chǎn)生活質(zhì)量的提升發(fā)揮了重要的作用。分析當(dāng)前在實(shí)際發(fā)展中，為有效的防治長(zhǎng)輸管道焊接施工中的各類焊接缺陷問題，施工單位應(yīng)從提升施工人員專業(yè)技能，規(guī)范焊接操作，優(yōu)選焊材，以及焊接工藝調(diào)整的方向進(jìn)行發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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