長輸管道常見焊接缺陷及質(zhì)量控制措施研究

姚子健

摘要：長輸管道運輸是現(xiàn)代社會能源運輸?shù)闹饕绞街?，長輸管道施工過程中，容易受到諸多因素的影響，導(dǎo)致管道焊接的效果以及質(zhì)量難以保證，嚴(yán)重影響了長輸管道的安全運行。本文主要對長輸管道常用焊接技術(shù)及常見焊接缺陷進行了分析，并提出了有效的質(zhì)量控制措施，以期能夠?qū)﹂L輸管道的整體焊接質(zhì)量起到一定的促進作用。

關(guān)鍵詞：長輸管道;焊接缺陷;質(zhì)量;控制措施

隨著我國對能源的需求量日益增加，長輸管道憑借其安全、經(jīng)濟、高效、長距離流體介質(zhì)運輸?shù)忍攸c，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但是，在管道焊接施工中，受到焊接人員、材料以及設(shè)備等因素的影響，容易出現(xiàn)氣孔、夾渣、 咬邊、裂紋和未焊透等缺陷，給長輸管道的安全運行帶來了嚴(yán)重的影響。因此，在長輸管道焊接施工過程中，要合理選擇焊接工藝，嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量，確保長輸管道安全穩(wěn)定運行。

1長輸管道焊接工藝技術(shù)

1.1手工向下焊接工藝

該工藝技術(shù)是現(xiàn)階段新型的焊接工藝，其焊接流程為根焊、熱焊、填充和蓋帽焊接。手工下向焊技術(shù)與傳統(tǒng)的向上焊相比具有焊縫質(zhì)量好、電弧吹力強、挺度大、打底焊時可以單面焊雙面成形、焊條熔化速度快、熔敷率高等優(yōu)點。手工下向焊工藝的關(guān)鍵在于打底焊時要求單面焊雙面成形;仰焊位置時防止熔滴在重力作用下出現(xiàn)背面凹陷及鐵水粘連焊條。

1.2半自動焊焊接工藝

半自動焊接工藝適用于各種位置的焊接，由于焊接缺陷通常產(chǎn)生于焊接接頭處。同等管徑的鋼管手工下向焊接頭數(shù)比半自動焊 接頭數(shù)多，因此，采用半自動焊降低了缺陷產(chǎn)生的機率。半自動焊具有生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量好、易于掌握等優(yōu)點，并且抗風(fēng)能力強，適合于風(fēng)力較大地區(qū)的管道焊接，且不需要特別加工坡口，自引進管道建設(shè)中便迅速地發(fā)展起來，目前已經(jīng)成為國內(nèi)管道主流焊接方法。

1.3全自動氣體保護焊接工藝

全自動氣體保護焊技術(shù)使用可熔化的焊絲與被焊金屬之間的電弧為熱源來熔化焊絲和鋼管，在焊接時向焊接區(qū)域輸送保護氣體以隔離空氣，通過連續(xù)送絲完成焊接。該工藝焊接區(qū)域易于觀察，便于控制，可實現(xiàn)全位置多機頭同時工作，打底焊可從管內(nèi)部焊接，也可以從管外部焊接。全自動焊在大流水作業(yè)的管道焊接中優(yōu)勢較大，相比手工焊和半自動焊能夠大大地減輕工人的勞動強度，提高焊接工作效率，同時焊接參數(shù)調(diào)整好后，焊道的外觀成型好，且焊接質(zhì)量受到的人為因素影響較少。

2長輸管道施工中常見焊接缺陷

長輸管道焊接缺陷的種類很多，在不同的標(biāo)準(zhǔn)中也有不同的分類方法?？傮w而言，常見的焊接缺陷主要有以下五種：（1）氣孔。一般是由于熔池中的氣體在熔化金屬凝固時沒有逸出所形成的，分為條形氣孔、密集氣孔、球形氣孔、柱狀氣孔等幾種類型。氣孔缺陷中除了一些深度很深的柱孔和面積很大的圓形氣孔外，其他氣孔的危害性都較小，甚至還有止裂傾向。（2）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，最常見的就是層間夾渣。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)力時產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中。（3）咬邊。主要是由于在焊接過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，但過深的咬邊會對焊道力學(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，在咬邊處容易引起應(yīng)力集中，降低接頭強度，另外，咬邊的邊緣組織被淬硬，容易引起裂紋。（4）裂紋。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，由于其具有延伸性，在焊道存在內(nèi)應(yīng)力的情況下裂紋會一直延伸擴展，直至焊道破壞為止。因此，在長輸管道的施工中，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。在管道施工中，裂紋的產(chǎn)生基本都是由于工藝規(guī)程執(zhí)行不到位、外部應(yīng)力太大等情況造成的。（5）未焊透。是指母材金屬未熔化，焊縫金屬沒有進入接頭根部的現(xiàn)象。未焊透對焊道的危害很大，它使焊道的有效截面積減少， 同時由于屬于開口性缺陷，又能造成嚴(yán)重的應(yīng)力集中。在管道進行下溝作業(yè)或承壓很高的情況時，如果未焊透深度很深，會出現(xiàn)焊道沿未焊透處撕裂現(xiàn)象。

3長輸管道焊接質(zhì)量控制措施

3.1焊接前的準(zhǔn)備工作

首先，焊接前必須對焊口進行檢查，對焊口部位的雜物進行清理，以確保焊接質(zhì)量的合理性，在檢查過程中，觀看借口的吻合程度，若是管口體積或者形狀與之不符，焊接過程中質(zhì)量問題的發(fā)生幾率也會隨之提升。對管道邊沿進行檢查過程中，必須保證邊沿的完好程度，若是邊口銹蝕或者不完整，必須第一時間進行打磨，以保障邊沿的良好性。其次，必須嚴(yán)格把控鋼管的對口間隙，如果間隙太大，就會增加運輸過程中的阻力，若是間隙太小，將影響焊接的結(jié)實程度，對后期的運輸不利。所以，必須對間隙的大小進行合理把控。

3.2施工中的質(zhì)量控制措施

首先，需要制定科學(xué)合理的施工方案，依據(jù)相關(guān)焊接工藝流程標(biāo)準(zhǔn)開展焊接，對焊接流程進行完善，穩(wěn)定焊接過程中的電壓和電流，以保障管道焊接質(zhì)量的正常。其次，焊接中，必須規(guī)范焊接操作方法，對焊縫之間的距離進行合理把控，

不能出現(xiàn)焊縫過大的情況，否則會出現(xiàn)內(nèi)部管壁焊料漏出，也不能出現(xiàn)焊縫過小的情況，否則會出現(xiàn)焊接根部不實。最后，在管道焊接部位，必須明確焊接口徑，若是口徑較大，可依靠多人施工方式進行長輸管道的焊接，若是焊接的鉸接部位數(shù)量較多，在焊接過程中必須增加焊道進行焊接，確保收弧大小的合理性。

4結(jié)束語

綜上所述，長輸管道施工過程中焊接質(zhì)量對管道的使用周期和運行安全有著重要的影響，因此，在長輸管道焊接施工過程中，要合理選擇焊接工藝，嚴(yán)格按照操作規(guī)程施工，不斷的提升長輸管道焊接的效率和焊接質(zhì)量。

從而保障 長輸管道運輸過程的安全性。

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