壓力管道焊接技術(shù)與質(zhì)量控制探究

韓 寧

（甘肅水利機(jī)械化工程有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730000）

壓力管道施工質(zhì)量直接影響著整個(gè)工程的運(yùn)行安全，不僅要確保管道及其配件質(zhì)量，焊接施工技術(shù)也是壓力管道施工中的核心部分。壓力管道焊接與普通管道焊接不同，由于管道運(yùn)行中內(nèi)部承載巨大壓力和沖擊力，因此焊接部位必須要足夠緊密、整平，同時(shí)具備一定的防腐性能。為了能夠保證壓力管道施工質(zhì)量，要全面加強(qiáng)壓力管道焊接管控工作，確保每個(gè)施工流程都符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，確保壓力管道投入使用的安全。

1 壓力管道焊接施工技術(shù)

壓力管道焊接施工主要流程包括組裝、焊接、預(yù)熱與熱處理、焊接檢驗(yàn)。

1.1 管道組裝

管道焊接接頭坡口加工、組對(duì)、預(yù)熱、焊后處理必須要滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在正式焊接前要結(jié)合管道材料合理選擇焊接工藝，并進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)。根據(jù)焊接工藝評(píng)定報(bào)告制定《焊接作業(yè)指導(dǎo)書》，嚴(yán)格按照《焊接作業(yè)指導(dǎo)書》、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開展焊接工作，如果工況條件不達(dá)標(biāo)，要停止焊接[1]。

按照設(shè)計(jì)文件標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管段、管件坡口形式加工，采用機(jī)械加工法或等離子弧、氧乙炔焰等工藝。在采用熱加工方法加工坡口后，要將坡口部位的氧化層剔除，打磨好凹凸不平的部位。管段、管件組對(duì)時(shí)要根據(jù)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)坡口、內(nèi)外表面進(jìn)行清理，合格之后再焊接。除了管道冷拉伸、冷壓縮焊口外，為了不出現(xiàn)焊接部位裂紋、降低內(nèi)部應(yīng)力，不得強(qiáng)行組對(duì)。焊口組對(duì)過(guò)程中要保持內(nèi)壁平整。在不等厚的管道組對(duì)中，如果內(nèi)部錯(cuò)邊量超出制定標(biāo)準(zhǔn)或外壁錯(cuò)邊量大于3 mm時(shí)要進(jìn)行調(diào)整，直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)為止。組對(duì)過(guò)程中要保持焊件牢固性，避免在熱處理、焊接中出現(xiàn)附加應(yīng)力或變形情況。管道、管件組對(duì)時(shí)應(yīng)采用坡口根部定位焊，采用指定焊接材料、工藝措施進(jìn)行焊接，一旦發(fā)現(xiàn)焊縫裂痕等缺陷，要及時(shí)清除，之后再重新定位焊接。

1.2 管道焊接

如果采用了新型母材和焊接材料，必須要掌握其使用標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)開展相關(guān)的焊接工藝試驗(yàn)。確定焊接性能、工藝后，要編制詳盡的《焊接作業(yè)指導(dǎo)書》指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。做好焊條管理工作，做好防潮、防雨、防霜、防油工作，如果焊條質(zhì)量不達(dá)標(biāo)則不得使用。焊條、焊劑使用前必須要進(jìn)行烘干，使用過(guò)程中也要保持干燥?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)要將焊條放入到保溫筒中，烘干完成的堿性焊條次日使用要重新烘干，烘干次數(shù)不超過(guò)2次。焊絲使用前要將表面油污、銹蝕清除干凈。

定位焊接中，要選擇與焊接工藝相匹配的焊接材料，嚴(yán)格控制定位焊接的長(zhǎng)度、厚度、間距，焊接過(guò)程不得開裂。對(duì)定位焊縫進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)立刻處理，合格后即可焊接。焊接卡具要與母材相匹配，拆除卡具不得傷害到母材，殘留的焊疤打磨與母材表面平齊。對(duì)于含鉻量超過(guò)3%或合金元素大于5%的管焊件，主要是采用氬弧焊打底焊接，保證氬氣等保護(hù)氣體充足，避免焊縫內(nèi)側(cè)間焊縫金屬被氧化。多層焊接中要清理層間熔渣，合格后再進(jìn)行下一層焊接，嚴(yán)格控制焊接層溫度。凡是易燃易爆、高溫高壓管道必須要采用氬弧焊工藝。管徑如果在500 mm以上，可以采用手工氬弧焊或手工焊條電弧焊雙面焊接。焊接中要注意避免管道有穿堂風(fēng)，每道焊口要一次性焊接完畢，前一層焊道沒(méi)有完畢前，后一層焊道不得焊接，相鄰焊道之間應(yīng)錯(cuò)開20～30 cm[2]。如果要求分次焊接，要結(jié)合工藝要求采用保溫緩冷、后加熱措施。管道碳含量超過(guò)0.4%時(shí)，在根部焊縫完畢后，要立刻進(jìn)行熱焊道焊接，每一次焊接時(shí)間都要在5 min以內(nèi)，否則要提前預(yù)熱。

1.3 預(yù)熱和熱處理

管道預(yù)熱主要是采用電加熱、火焰加熱等方法，熱處理必須要采用電加熱方法。管壁外徑大于220 mm或管壁厚度大于20 mm時(shí)，要采用電加熱預(yù)熱法，先從中心部位開始，每側(cè)預(yù)熱量不低于焊件厚度的3倍，也不得小于100 mm。在焊前預(yù)熱、焊后熱處理中，要確保焊接內(nèi)外壁熱透性，保持溫度均衡。測(cè)量預(yù)熱溫度，測(cè)溫點(diǎn)均勻分布在焊縫中心兩側(cè)，測(cè)溫點(diǎn)至少為2個(gè)。水平管的測(cè)溫點(diǎn)要上下對(duì)稱分布。如果采用了焊接延遲裂紋鋼材，焊接完畢后要進(jìn)行熱處理，否則要在焊接后加熱到300～350℃，要求加熱范圍與熱處理標(biāo)準(zhǔn)相同，之后保溫緩冷[3]。

1.4 焊接檢驗(yàn)

焊接完畢后要清除焊縫殘?jiān)?，并將焊縫表面清理干凈，目測(cè)檢查質(zhì)量情況。焊縫表面可以采用磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)，出現(xiàn)有熱裂紋的管道要在熱處理后進(jìn)行檢測(cè)。管道焊縫內(nèi)部檢查要滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，采用射線照相或超聲波檢驗(yàn)，在抽樣檢驗(yàn)中，要按照10∶1的比值進(jìn)行檢測(cè)。如果發(fā)現(xiàn)了焊接缺陷必須要返修，直到符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為止。

2 壓力管道焊接施工的質(zhì)量控制方法

2.1 做好前期準(zhǔn)備工作

在正式開展焊接施工作業(yè)前，要編制作業(yè)指導(dǎo)文件，規(guī)范施工人員行為，很多富有經(jīng)驗(yàn)的工人存在“經(jīng)驗(yàn)主義”思想，增加了焊接質(zhì)量隱患。同時(shí)，根據(jù)壓力管道工程實(shí)際情況，制定焊接方案，并根據(jù)方案內(nèi)容對(duì)施工人員、技術(shù)人員展開培訓(xùn)、考核，必須要全面掌握整套的工藝流程和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。提前準(zhǔn)備好施工材料，做好質(zhì)量檢查，租賃或購(gòu)買焊接設(shè)備，做好調(diào)試工作。

2.2 構(gòu)建焊接質(zhì)量管理體系

構(gòu)建焊接質(zhì)量管理體系有助于提升焊接質(zhì)量，施工單位結(jié)合工程實(shí)際狀況制定施工制度，加強(qiáng)制度的落實(shí)和監(jiān)督工作，確保焊接工作人員能夠按照制度標(biāo)準(zhǔn)施工。同時(shí)，制定焊接質(zhì)量責(zé)任制度，細(xì)化焊接工藝內(nèi)容，并落實(shí)每個(gè)崗位的權(quán)責(zé)，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題可以第一時(shí)間找到責(zé)任人。監(jiān)理人員要全方位進(jìn)行質(zhì)量檢查，保證每個(gè)環(huán)節(jié)的焊接質(zhì)量[4]。

2.3 做好原材料管理工作

在原材料管理工作中，焊接單位需要全面貫徹驗(yàn)收制度，對(duì)入庫(kù)材料進(jìn)行檢測(cè)，做好跟蹤記錄工作，確保焊接原材料能夠滿足工藝要求，從根源上消除質(zhì)量隱患。在機(jī)械設(shè)備方面，要時(shí)刻注重焊接設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)工作，定期檢測(cè)設(shè)備的性能，如果發(fā)現(xiàn)受損情況要盡快維修，存在安全隱患設(shè)備要維修或更換，確保設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。在施工工藝層面，要求施工人員全面掌握壓力管道的建設(shè)情況，提前找出可能存在的質(zhì)量隱患，并編制質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)方案。

3 結(jié)束語(yǔ)

壓力管道焊接施工對(duì)整個(gè)管道工程有著直接影響。要全面加強(qiáng)壓力管道施工管控工作，嚴(yán)格控制每個(gè)施工環(huán)節(jié)，并做好質(zhì)量管理工作，確保各項(xiàng)施工工藝可以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從細(xì)節(jié)層面出發(fā)，保證整體工程質(zhì)量。在前期準(zhǔn)備中，要制定明確的施工作業(yè)流程，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)工作人員培訓(xùn)，發(fā)揮質(zhì)量管理人員的監(jiān)督管理作用，從而完成壓力管道的最終建設(shè)目標(biāo)。