探析壓力管道焊接缺陷成因和控制對(duì)策

劉歡龍?侯美林?謝亞斌

摘 要：城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和工程建設(shè)項(xiàng)目中，壓力管道焊接是非常重要的組成部分。壓力管道輸送的物介質(zhì)一般具備高溫高壓及具有腐蝕性特點(diǎn)，所以管道焊接要確保質(zhì)量的提升。壓力管道焊接的缺陷問題，將造成嚴(yán)重的安全事故，必須在控制的對(duì)策上保持多元化，減少管道的隱患。

關(guān)鍵詞：壓力管道;焊接缺陷成因;控制對(duì)策

隨著科技的發(fā)展和建設(shè)準(zhǔn)則的增加，壓力管道焊接的很多缺陷都不是偶然出現(xiàn)的，在焊接過程中需采取專業(yè)化的焊接技術(shù)來控制;焊接材料的選用需匹配，保持高度的焊接穩(wěn)定性;焊接設(shè)備的選用要具備高性能;焊接方案盡量實(shí)現(xiàn)完美。壓力管道焊接的缺陷解決，對(duì)于管道工程的建設(shè)而言提供了更多的保障，符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展理念。

1 壓力管道焊接缺陷的成因

1.1 未焊透

焊接缺陷的表現(xiàn)形式當(dāng)中未焊透是比較常見的危害，未焊透的問題直接導(dǎo)致焊縫的有效面積大幅度的減少，并且在焊接過程中對(duì)接頭強(qiáng)度造成下降的現(xiàn)象。未焊透的問題還會(huì)造成應(yīng)力集中的現(xiàn)象，對(duì)管道造成的危害非常的嚴(yán)重，要比強(qiáng)度下降的危害更大一些。未焊透還會(huì)導(dǎo)致焊縫的疲勞強(qiáng)度出現(xiàn)下降的現(xiàn)象，有可能成為管道的裂紋源頭，造成的安全事故、質(zhì)量隱患非常的嚴(yán)重。

1.2 未熔合

焊接缺陷的未熔合問題是比較嚴(yán)重的，其主要指的是焊縫金屬與母材金屬或者是焊縫金屬之間未能夠完全的熔化、結(jié)合所造成的缺陷。未熔合具體表現(xiàn)為面積缺陷的類型，在坡口未熔合方面以及根部未熔合的情況下很容易對(duì)承載截面積造成大幅度的減小問題，造成的應(yīng)力集中是非常嚴(yán)重的。未熔合的危害強(qiáng)度僅僅次于裂紋的危害。在未熔合的預(yù)防過程中需要對(duì)焊接電流適當(dāng)?shù)募哟螅_的選擇焊接工藝參數(shù)，同時(shí)在坡口的清潔、層間部位的清潔程度上要進(jìn)一步的提升。

1.3 氣孔

壓力管道焊接的難度并不低，很多工作的安排和調(diào)整過程中都要站在新的思路、新的角度來創(chuàng)新，這樣才能確保多方面的工作安排給出足夠的依據(jù)。氣孔的發(fā)生是造成缺陷的主要原因。壓力管道焊接的過程中，如果某些氣泡停留在熔池當(dāng)中，并且在熔池的凝固過程中，這些氣泡在沒有完全逸出的情況下，就會(huì)在焊接的位置形成一定的空穴，這就是焊接氣孔。氣孔對(duì)于壓力管道焊接造成的影響是非常大的，不僅降低了焊接的質(zhì)量，同時(shí)導(dǎo)致壓力管道的功能表現(xiàn)和自身的性能提升都存在很大的影響。焊接工作的實(shí)施層面上，部分情況下因?yàn)楹附拥碾娀∵^長(zhǎng)，或者是焊條表現(xiàn)出受潮的現(xiàn)象，電弧保護(hù)與氣體保護(hù)工作沒有做好，在坡口的清理程度上不夠，都有可能造成氣孔的問題。壓力管道焊接的氣孔缺陷，最大的原因就是焊接的技術(shù)操作不當(dāng)，熔池保護(hù)不好造成的，所以在長(zhǎng)期規(guī)劃和發(fā)展過程中，一定要在焊接的可靠性、可行性方面進(jìn)一步的加強(qiáng)。

1.4 夾渣

近幾年的壓力管道建設(shè)范圍不斷的增加，很多老舊的管道都需要得到替換，但是壓力管道焊接過程中，夾渣問題的發(fā)生嚴(yán)重影響到焊接的質(zhì)量，很多壓力管道的應(yīng)用由于夾渣的影響，出現(xiàn)了非常嚴(yán)重的安全事故。夾渣的出現(xiàn)，通常情況下指的是在焊縫當(dāng)中出現(xiàn)的不同形狀的熔渣?，F(xiàn)象。部分焊工在焊接的過程中，因?yàn)樽陨淼募夹g(shù)能力表現(xiàn)不足，運(yùn)條方式不正確，焊條角度不合適，熔渣和鐵水未完全分離，使夾渣凝固焊縫中。夾渣的原因比較多，有些情況下是因?yàn)殡娏鬏^小的問題;有些情況是坡口角度過小，熔池凝固過快，熔渣浮不到熔池表面;有些情況是運(yùn)條不夠合理;有些情況是多層多道焊時(shí)，每道焊縫熔渣沒有清理干凈。。

2 壓力管道焊接的對(duì)策

2.1 選擇合理的焊接材料

壓力管道的建設(shè)和發(fā)展直接關(guān)系到建筑工程的安全等級(jí)，同時(shí)對(duì)于社會(huì)各類基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)具有很大的影響。壓力管道焊接的過程中，必須在焊接的材料上合理的選擇，即便是出現(xiàn)了很小的不足都會(huì)造成焊接缺陷的情況。焊接施工前期工作中，焊接材料的選擇必須確保擁有合格的質(zhì)量證書，焊材進(jìn)貨按相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)必須進(jìn)行驗(yàn)收。焊接材料在市場(chǎng)上銷售比較混亂，因此在材料的選購過程中，要避免出現(xiàn)以次充好的現(xiàn)象。壓力管道本身的力學(xué)性能要求非常突出，所以焊接材料也要具備足夠的力學(xué)性能，應(yīng)與母材匹配。所有的焊接材料在使用過程中，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的控制和管理，由此能夠在壓力管道焊接的質(zhì)量提升過程中，避免造成材料選擇的錯(cuò)誤現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)壓力管道焊接的水平提升。

2.2 完善操作規(guī)范

夾渣問題、氣孔問題的發(fā)生，都是因?yàn)閴毫艿篮附拥牟僮鲉栴}所造成的，針對(duì)工藝的控制必須保持足夠的操作規(guī)范、操作準(zhǔn)則，這樣才能實(shí)現(xiàn)工藝的效果提升。焊接的順序控制、材料型號(hào)的選擇等，都會(huì)對(duì)壓力管道焊接產(chǎn)生較大的影響，必要時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室焊接試驗(yàn)，獲取正確的數(shù)據(jù)和工藝，這樣能夠在長(zhǎng)期工作的開展過程中得到更好的成果。對(duì)不同地方的焊接任務(wù)，相關(guān)的焊接準(zhǔn)則進(jìn)行創(chuàng)新，尤其是機(jī)械焊接、自動(dòng)焊接的過程中，要比人工焊接質(zhì)量更高一些。

2.3 加強(qiáng)焊接檢查

由于壓力管道焊接的重要性比較突出，因此一定要在焊接的科學(xué)性、合理性方面進(jìn)一步的提升。焊接質(zhì)量檢驗(yàn)的目的在于發(fā)現(xiàn)焊接缺陷，消除缺陷，以確保管道的焊接質(zhì)量。焊接質(zhì)量檢驗(yàn)方法有外觀檢查、無損檢測(cè)等方法。外觀檢查是發(fā)現(xiàn)焊縫表面缺陷的一種普遍采用的方法，無損檢測(cè)是發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)部缺陷普遍使用的方法。無損檢測(cè)，該項(xiàng)技術(shù)在于不破壞焊接結(jié)果的情況下，實(shí)現(xiàn)有效的檢測(cè)。當(dāng)壓力管道出現(xiàn)氣孔、夾渣、未焊透缺陷的時(shí)候，可以檢查其尺寸是否在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范所要求的范圍內(nèi)，如果在尺寸允許的范圍中即可不進(jìn)行返修處理。但裂紋、未熔合是不允許存在的缺陷，必須進(jìn)行返修。焊接檢驗(yàn)通常分為焊前檢驗(yàn)、焊接過程檢驗(yàn)和焊后檢驗(yàn)。焊前對(duì)焊工資格審查、焊接材料的確認(rèn)，焊接設(shè)備的完好狀態(tài)的檢查，焊接坡口的形式、和尺寸、坡口表面清理檢測(cè)。過程檢驗(yàn)是對(duì)焊工執(zhí)行工藝情況檢查，主要檢查焊接工藝文件、焊接工藝參數(shù)等。焊后檢驗(yàn)是最終檢驗(yàn)，檢查外觀質(zhì)量、焊縫成形及焊縫尺寸檢查、無損檢測(cè)等檢驗(yàn)，加強(qiáng)焊接檢查是確保壓力管道運(yùn)行安全的一項(xiàng)主要措施。

3 壓力管道焊接的要點(diǎn)

由于工程項(xiàng)目的建設(shè)要求不斷提升，所以在壓力管道焊接的準(zhǔn)則上也不斷的增加。所有的焊接工作開展都要在焊接的方案設(shè)計(jì)上保持足夠的完善。焊接過程中，一定要明確壓力管道運(yùn)行時(shí)的壓力、溫度、介質(zhì)，需要我們?cè)诤附拥倪^程中，充分掌握好壓力管道的特質(zhì)，由此能夠在焊接材料的選擇過程中保持高度的專業(yè)化。壓力管道焊接的技術(shù)運(yùn)用，盡量采用成熟的技術(shù)來完成，每一項(xiàng)焊接技術(shù)都有自己的服務(wù)范疇，不成熟的技術(shù)運(yùn)用，不僅會(huì)造成焊接缺陷的情況，還會(huì)造成焊接質(zhì)量的嚴(yán)重下降。壓力管道焊接的創(chuàng)新，要加強(qiáng)技術(shù)人員的培訓(xùn)和指導(dǎo)，在焊接管理上，從人、機(jī)、料、法、環(huán)方面嚴(yán)格控制，層層把關(guān)，這樣才能取得好的效果?？偨Y(jié)：

我國(guó)在管道工程的建設(shè)力度上不斷加強(qiáng)，壓力管道的全新敷設(shè)措施也在不斷的增加，目的在于促使壓力管道的服務(wù)效果得到更好的改善。壓力管道焊接的措施應(yīng)用、材料應(yīng)用、方法應(yīng)用都要進(jìn)行良好的改善，堅(jiān)持在焊接的可靠性、可行性方面進(jìn)一步提升。壓力管道焊接的方案改善過程中，需要充分掌握好焊接過程中可能產(chǎn)生的影響因素，對(duì)于焊接風(fēng)險(xiǎn)更好的控制，加強(qiáng)壓力管道焊接的科學(xué)依據(jù)。日后，要繼續(xù)在焊接理念的創(chuàng)造過程中進(jìn)行綜合性的掌握，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試。

參考文獻(xiàn)：

[1]苗浩然，張武，蘇暢， 等.探析壓力管道焊接缺陷成因和控制對(duì)策[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2015，（9）：107-107，109.

[2]孫茂輝.壓力管道焊接缺陷成因分析及對(duì)策[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017，（13）：2737-2737.

[3]呂鍵.關(guān)于壓力管道焊接缺陷及其控制的探析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（上），2017，15（7）：285.

[4]陳濤，李偉忠，劉延雷， 等.金屬管道未焊透缺陷紅外在線檢測(cè)可行性分析[J].紅外技術(shù)，2019，41（12）：1146-1150.