油氣管道焊接常見(jiàn)外觀缺陷及預(yù)防措施研究

羅濤 陳德華 李偉 楊智超 薛山

摘 要：油氣資源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)過(guò)程中必不可少的重要自然資源之一，保證油氣資源供應(yīng)的穩(wěn)定性，是促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展、保障社會(huì)生產(chǎn)力不斷飛躍的重要手段，油氣管道是油氣資源正常輸送的主要保障設(shè)備，在油氣管道出現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題的情況下，油氣資源的輸送必然要受到影響。本文就根據(jù)實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)油氣管道焊接常見(jiàn)外觀缺陷進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上探索了行之有效的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：油氣管道;外觀缺陷;預(yù)防措施

引言

中國(guó)特色社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)離不開(kāi)油氣資源的支持，無(wú)論是石油還是天然氣都在社會(huì)發(fā)展中扮演著極為重要的角色，保重油氣管道的焊接質(zhì)量、規(guī)避油氣管道外觀缺陷，是提升油氣資源輸送穩(wěn)定性的必然選擇。但是從實(shí)際情況來(lái)看，仍有一部分油氣管道存在夾渣缺陷、咬邊缺陷、氣孔缺陷以及焊縫成型差等問(wèn)題，這顯然不符合油氣管道焊接的要求。為了降低發(fā)生外觀缺陷的幾率，有必要對(duì)油氣管道焊接常見(jiàn)外觀缺陷及預(yù)防措施進(jìn)行探索。

1油氣管道焊接常見(jiàn)外觀缺陷

外觀缺陷指的是不需要借助無(wú)損檢測(cè)設(shè)備等，通過(guò)肉眼觀察就能識(shí)別出來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題，油氣管道的外觀缺陷基本都是由焊接不到位導(dǎo)致的，技術(shù)人員操作不當(dāng)、鋼材本身質(zhì)量問(wèn)題等，都可能造成一定的外觀缺陷。僅從目前來(lái)看，比較常見(jiàn)的油氣管道焊接外觀缺陷主要包括：

1.1夾渣缺陷

油氣管道外觀缺陷是十分常見(jiàn)的一種質(zhì)量問(wèn)題，工作人員在進(jìn)行質(zhì)量檢查的時(shí)候，輕而易舉就能發(fā)現(xiàn)這些質(zhì)量問(wèn)題，而不需要借助各種儀器設(shè)備，夾渣缺陷是油氣管道外觀缺陷中比較常見(jiàn)的一種，它指的是焊接位置附近黏附大量的熔渣和鐵銹等，這兩種雜質(zhì)的成因比較復(fù)雜且形狀不一，很可能導(dǎo)致焊接位置發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題。根據(jù)實(shí)際情況來(lái)看，這種外觀缺陷的成因可以分成人為因素和管道因素兩種，比如說(shuō)在進(jìn)行多層焊接的時(shí)候，如果工作人員沒(méi)有根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化流程對(duì)焊接位置進(jìn)行處理，導(dǎo)致焊接接口位置出現(xiàn)缺口，就可能導(dǎo)致熔渣的出現(xiàn)和黏附;再比如說(shuō)在進(jìn)行焊接的時(shí)候，工作人員未能對(duì)焊接位置進(jìn)行完全封閉、未能妥善控制焊接時(shí)的溫度，也可能導(dǎo)致焊接位置出現(xiàn)雜質(zhì)，進(jìn)而造成嚴(yán)重的夾渣缺陷。

1.2咬邊缺陷

咬邊缺陷是一種焊接操作中比較多見(jiàn)的外觀缺陷，它一般會(huì)出現(xiàn)在油氣管道焊接不到位的位置上，在缺口沒(méi)有被完全覆蓋的時(shí)候，就可能出現(xiàn)咬邊缺陷。而這種外觀缺陷能夠造成多大的油氣管道質(zhì)量問(wèn)題，主要取決于咬邊缺陷的程度，在咬邊缺陷程度比較低的時(shí)候可能不會(huì)影響管道使用，但是在咬邊缺陷比較嚴(yán)重的情況下，油氣管道焊接位置的性能就會(huì)發(fā)生改變，在高溫電弧的作用下出現(xiàn)承力性能下降等情況，使油氣管道無(wú)法繼續(xù)正常使用。

1.3氣孔缺陷

油氣管道的焊接操作有一定難度，利用高溫電弧對(duì)管道材料進(jìn)行處理的過(guò)程中，產(chǎn)生的大量熱量會(huì)導(dǎo)致氣體的流動(dòng)，而其中有一部分氣體在金屬凝結(jié)之前沒(méi)有順利溢出，就會(huì)在固結(jié)成型的管道材料表面形成尺寸各異的氣孔，從而形成氣孔缺陷。氣孔缺陷在油氣管道焊接中比較常見(jiàn)，其出現(xiàn)原因多種多樣，比如焊材使用前未被烘干，就可能產(chǎn)生大量的水蒸氣進(jìn)而形成氣孔，再比如工作人員在進(jìn)行焊接的時(shí)候未能合理調(diào)整電流，也可能導(dǎo)致焊接密封性不足，進(jìn)而形成氣孔。

1.4焊縫成型差

所謂的焊縫成型差，實(shí)質(zhì)上指的是油氣管道焊接位置外觀不平滑、存在大量焊瘤或焊縫高低不平、寬窄不一的情況，焊縫是油氣管道連接的位置，這一位置的質(zhì)量直接決定著材料的性能，也就決定著油氣管道后續(xù)的使用價(jià)值，在出現(xiàn)焊縫成型差等外觀缺陷以后，油氣管道的使用價(jià)值可能會(huì)大幅度下降。根據(jù)實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，焊縫成型差的成因比較多：①油氣管道和焊接材料進(jìn)行對(duì)接的時(shí)候，工作人員未能控制好對(duì)接縫隙，這樣一來(lái)就需要利用更多的焊接材料彌補(bǔ)縫隙，進(jìn)而造成大量的焊瘤。②焊接材料和油氣管道的坡度不同，在焊接的時(shí)候出現(xiàn)坡度差，也是焊縫不成型的原因之一。③進(jìn)行焊接操作之前，工作人員未能對(duì)焊接接口進(jìn)行有效處理，一些雜質(zhì)在高溫下熔化進(jìn)而造成成型不穩(wěn)定的問(wèn)題。④在進(jìn)行焊接的過(guò)程中，工作人員未能妥善控制電流，也可能導(dǎo)致焊接痕跡不均勻，進(jìn)而出現(xiàn)焊縫成型差問(wèn)題。

2油氣管道焊接常見(jiàn)外觀缺陷的預(yù)防措施

2.1對(duì)于夾渣缺陷的預(yù)防措施

夾渣缺陷的預(yù)防比較復(fù)雜，工作人員可從多個(gè)角度同時(shí)采取措施保證預(yù)防效果，在多層焊接的過(guò)程中需要對(duì)焊接位置進(jìn)行有效清理，確定沒(méi)有特殊雜質(zhì)以后才能進(jìn)行下一步操作。要對(duì)油氣管道焊接技術(shù)人員進(jìn)行篩選，選擇那些具有豐富經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)教育經(jīng)歷的技術(shù)人員參與工程，確保他們能夠妥善控制溫度、電流大小等，保證焊接的最終效果。

2.2對(duì)咬邊缺陷的預(yù)防措施

咬邊缺陷的預(yù)防同樣至關(guān)重要，根據(jù)其成因可以發(fā)展，工作人員可通過(guò)對(duì)電流的合理利用，避免咬邊缺陷和后續(xù)的質(zhì)量問(wèn)題，在進(jìn)行焊接的時(shí)候，應(yīng)根據(jù)油氣管道材料和焊接材料特性等，合理控制電流的大小，進(jìn)而達(dá)到控制熱量的效果，保證油氣管道焊接質(zhì)量。特別需要提到的是，在油氣管道焊接過(guò)程中，涉及到一些特殊復(fù)雜的焊接位置時(shí)，工作人員可根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)適當(dāng)調(diào)整溫度和角度，在沒(méi)有把握的情況下可要求技術(shù)支持，避免不必要的外觀缺陷。

2.3對(duì)于氣孔缺陷的預(yù)防措施

氣孔缺陷的成因比較多，因此在預(yù)防這種外觀缺陷的時(shí)候，工作人員需要采取的措施也比較多：①要做好油氣管道和焊接材料的檢查和處理，在正式進(jìn)行焊接之前測(cè)定表面的含水量，在含水量不符合焊接標(biāo)準(zhǔn)的情況下，重新進(jìn)行烘干處理，在此基礎(chǔ)上重新檢查其濕度，確認(rèn)符合焊接要求以后再行操作，這能夠有效避免氣孔問(wèn)題。另外，在進(jìn)行焊接的時(shí)候，一般需要保證防風(fēng)措施的有效性，避免焊接場(chǎng)所大量存在空氣流通，在控制好電流系數(shù)的情況下，即可有效規(guī)避氣孔缺陷。

2.4焊縫成型差的預(yù)防措施

上文中簡(jiǎn)單介紹了焊縫成型差的問(wèn)題成因，想要預(yù)防這種外觀缺陷，則需要采取有針對(duì)性的措施進(jìn)行處理。①在對(duì)接油氣管道和焊接材料的時(shí)候，需要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)圖紙的數(shù)據(jù)，避免焊接距離過(guò)遠(yuǎn)導(dǎo)致的焊縫缺陷。②在進(jìn)行焊接之前，選擇適當(dāng)?shù)钠驴诮嵌?，從而避免角度不?zhǔn)確導(dǎo)致的焊縫成型差。③工作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守油氣管道焊接操作流程的有關(guān)要求，提前做好焊接位置的清理工作，對(duì)其上存在的雜質(zhì)和油污進(jìn)行清潔，經(jīng)檢查沒(méi)有雜質(zhì)以后，才可以進(jìn)行下一步焊接。④必須要有效控制焊接電流，避免電流過(guò)大等導(dǎo)致的焊瘤。

3結(jié)論

油氣管道是油氣資源輸送的主要設(shè)備，但是它的焊接操作有一定難度，焊接材料是否合理、焊接溫度是否科學(xué)、焊接距離是否準(zhǔn)確等，都可能影響到最終的焊接質(zhì)量。針對(duì)油氣管道焊接常見(jiàn)外觀缺陷，工作人員可分析其成因，并根據(jù)實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)等確定外觀缺陷的預(yù)防措施，規(guī)避油氣管道焊接質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

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作者簡(jiǎn)介：

羅濤（1972—），男，民族：漢，籍貫：四川營(yíng)山，本科畢業(yè)學(xué)校：本科 四川大學(xué)，職稱(chēng)：高級(jí)技師，研究方向：焊接，現(xiàn)從事工作：焊接培訓(xùn)。