探析石油管道施工常見(jiàn)焊接缺陷及控制措施

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源供需矛盾日益加劇。石油管道運(yùn)輸憑借其安全、經(jīng)濟(jì)、高效、長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)葍?yōu)勢(shì)，在能源供應(yīng)中扮演著越來(lái)越重要的角色。

管道焊接是石油管道施工建設(shè)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，焊接質(zhì)量及焊接工藝對(duì)管道的安全運(yùn)行具有非常重要的作用。本文主要對(duì)石油管道焊接中常見(jiàn)的焊接缺陷進(jìn)行了分析，并提出了石油管道焊接質(zhì)量控制預(yù)防措施，以期提升管道焊接的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：石油管道;焊接;缺陷;控制措施

管道焊接缺陷是指在管道焊接過(guò)程中出現(xiàn)的未焊、夾渣、氣孔、未熔合、咬邊、燒穿、未填滿、焊接裂縫等造成焊接位置出現(xiàn)不連續(xù)、不致密的現(xiàn)象。由于焊接缺陷的存在，對(duì)石油管道的安全運(yùn)行造成了極大的影響。因此，在石油管道焊接過(guò)程中，必須合理控制焊接缺陷，提升管道焊接質(zhì)量，并制定出相應(yīng)的控制措施，確保能源輸送的可靠性和安全性。

1石油管道施工常見(jiàn)焊接缺陷

石油管道焊接質(zhì)量缺陷種類繁多，在不同的標(biāo)準(zhǔn)中也有不同的分類方法。通常，焊接缺陷按其在焊縫中的位置可分為內(nèi)部缺陷和外部缺陷兩大類 。外部缺陷位于焊縫的外表面， 用肉眼或低倍放大鏡就能看到。包括焊縫尺寸不符合要求， 咬邊、表面氣孔、 表面裂紋 、燒穿 、焊瘤及弧坑等 。內(nèi)部缺陷位于焊縫內(nèi)部， 需用無(wú)損探傷法或用破壞性試驗(yàn)才能發(fā)現(xiàn)，包括未焊透 、內(nèi)部氣孔、內(nèi)部裂紋及夾渣等缺陷。本文主要列舉了在實(shí)際焊接過(guò)程中常見(jiàn)的五種質(zhì)量缺陷。

1.1咬邊

咬邊即通常所說(shuō)的焊道咬肉，主要是由于在焊接過(guò)程中熔敷金屬未能蓋住母材的坡口，在焊道邊緣留下的低于母材的缺口。淺短的咬邊可以不作處理，但過(guò)深的咬邊會(huì)對(duì)焊道力學(xué)性能產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。咬邊將減少母材的有效截面積，在咬邊處引起應(yīng)力集中，降低接頭強(qiáng)度，特別是低合金高強(qiáng)鋼的焊接，另外咬邊的邊緣組織被淬硬，易引起裂紋。

1.2未焊透

未焊透是指母材金屬未熔化，焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)入接頭根部的現(xiàn)象。一般分為根部完全未焊透和單側(cè)未焊透這兩種。就產(chǎn)生原因而言根部完全未焊透是因鈍邊過(guò)厚 或者組對(duì)間隙過(guò)小，而單側(cè)未焊透是因?yàn)閮蓚?cè)鈍邊值的不等或者錯(cuò)邊量的超標(biāo)。未焊透對(duì)焊道的危害很大，它使焊道的有效截面積減少， 同時(shí)由于屬于開口性缺陷，又能造成嚴(yán)重的應(yīng)力集中。在管道進(jìn)行下溝作業(yè)或承壓很高的情況時(shí)，如果未焊透深度很深，會(huì)出現(xiàn)焊道沿未焊透處撕裂現(xiàn)象。

1.3夾渣

夾渣是指焊縫中存在的熔渣、鐵銹或其他物質(zhì)，在焊道根部、層間均可能存在，最常見(jiàn)的就是層間夾渣。其產(chǎn)生原因主要是因?yàn)樵诤附犹畛涞臅r(shí)候，上一層的焊道存在死角或者沒(méi)有徹底清理熔渣，而在被后一層的焊道進(jìn)行覆蓋的時(shí)候就容易產(chǎn)生夾渣且多為點(diǎn)狀或者條狀。夾渣形狀不同，大小不一，其中危害最大的就是呈尖銳形的夾渣，影響焊道的塑性，尤其是在焊道受拉應(yīng)力時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中。

1.4裂紋

裂紋指的是在焊后冷卻過(guò)程中，焊道產(chǎn)生的應(yīng)力要高于母材抑或因焊縫金屬?gòu)?qiáng)度導(dǎo)致的縫隙，裂紋是焊接中危害性最大的一種缺陷。主要有結(jié)晶裂紋、液化裂紋、延遲裂紋，由于其有延伸性，在焊道存在內(nèi)應(yīng)力的情況下裂紋會(huì)一直延伸擴(kuò)展，直至焊道破壞為止。因此，在石油管道的施工中，裂紋缺陷是不允許存在的，通常也不允許返修，必須割口重焊。裂紋的產(chǎn)生基本都是由于施工工藝規(guī)程執(zhí)行不到位、外部應(yīng)力太大等情況造成的。

1.5氣孔

一般情況下，氣孔是因?yàn)楹附訒r(shí)熔池內(nèi)殘留的氣體形成了孔穴或者因凝固時(shí)的收縮產(chǎn)生的孔穴等，氣孔缺陷對(duì)焊道的影響比較小，只有大面積圓形氣孔和深度極深的柱孔缺陷才會(huì)對(duì)焊道產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。焊道氣孔主要由柱型氣孔、球狀氣孔、條狀氣孔和密集型氣孔組成。為了減少氣孔的產(chǎn)生，焊接之前必須要對(duì)流量計(jì)、導(dǎo)管等各個(gè)氣路進(jìn)行檢查，必須確保氣體較高的純度。

2石油管道焊接缺陷控制措施

2.1加強(qiáng)焊材質(zhì)量控制

焊接材料是保障石油管道焊接質(zhì)量的關(guān)鍵，焊接材料的質(zhì)量、規(guī)格達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的焊材才能夠有效的和母材相融合。在開展焊接工作之前，石油管道施工管理工作人員以及質(zhì)檢人員務(wù)必確保焊材的質(zhì)量、規(guī)格、型號(hào)符合施工要求，檢驗(yàn)合格后，才可以投入使用。在焊材進(jìn)入施工場(chǎng)地之后，現(xiàn)場(chǎng)管理人員需要做好材料的保存工作，避免材料出現(xiàn)受潮等問(wèn)題，焊接材料的存放要嚴(yán)格按照規(guī)范和要求，以免焊材在使用前發(fā)生了質(zhì)量問(wèn)題，影響后期焊接效果。

2.2優(yōu)化焊接技術(shù)

目前，半自動(dòng)埋弧焊、氣體保護(hù)焊等技術(shù)已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的手動(dòng)電弧焊技術(shù)。在石油管道焊接過(guò)程中，管理人員和工作人員需要根據(jù)施工地區(qū)的自然環(huán)境、石油管道口徑、母材和焊材、焊接標(biāo)準(zhǔn)要求，選擇合適的焊接技術(shù)，確保石油管道焊接質(zhì)量。因此，對(duì)于管道焊接位置、焊口編號(hào)等數(shù)據(jù)務(wù)必進(jìn)行詳細(xì)的記載、檢查以及審核，確保焊口位置與設(shè)計(jì)圖紙相符，保障焊口編號(hào)清晰明了，一旦發(fā)現(xiàn)焊接問(wèn)題，需要及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理。

2.3加強(qiáng)焊接全過(guò)程管理

焊接過(guò)程管理主要包括施工人員管理和施工環(huán)境管理兩方面。首先，人為因素是直接影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，需要對(duì)管道焊接施工現(xiàn)場(chǎng)的焊接人員資質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，避免出現(xiàn)無(wú)證上崗、超資質(zhì)焊接的情況出現(xiàn)。管理人員要嚴(yán)格考察施工相關(guān)人員的技術(shù)水平，確認(rèn)其具備上崗資格，特別是對(duì)于有特殊要求的崗位，施工人員上崗后，需要對(duì)其技 術(shù)熟練程度和技能水平進(jìn)行考核，根據(jù)考核結(jié)果來(lái)合理分配任務(wù)。其次，施工環(huán)境會(huì)在一定程度上影響到母材、焊材的質(zhì)量，所以，石油管道焊接之前，施工人員要做好焊接環(huán)境的選擇以及控制工作，以免環(huán)境因素干擾到焊材的質(zhì)量。另外，焊接完成后，必須開展焊接部位的無(wú)損檢測(cè)，對(duì)管道焊接情況進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保管道焊接質(zhì)量合格。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，石油管道焊接質(zhì)量對(duì)能源能否安全運(yùn)輸具有非常重要的影響。石油管道一旦發(fā)生泄漏事故，就會(huì)造成嚴(yán)重的后果。因此，在石油管道施工過(guò)程中，必須做好焊接缺陷控制工作，加強(qiáng)焊接施工全過(guò)程管理，降低管道焊接缺陷的發(fā)生率，不斷提升管道焊接質(zhì)量，確保石油管道安全高效運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：李洪亮（1975-），男，工程師。從事工程施工管理工作。