化工金屬管道焊接施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

曹立華

（山西省安裝集團(tuán)股份有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

化工金屬管道作為化工產(chǎn)業(yè)主要的常見的一種管道運(yùn)輸，由于要求化工金屬管道在正常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中的持續(xù)性、安全性和穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)嚴(yán)格，管材、元器件、閥門等使用材料上的規(guī)格和類型比較多，綜合現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境等原因?qū)е略趯?shí)際的焊接施工上帶來很多困難和麻煩，對(duì)焊接質(zhì)量的控制帶來極大挑戰(zhàn)，所以，化工金屬管道的焊接工藝在化工產(chǎn)業(yè)施工建設(shè)中起到至關(guān)重要的組成作用；保障焊接質(zhì)量的把控是化工產(chǎn)業(yè)能否正常投入運(yùn)作的主要因素，一旦在施工建設(shè)過程中產(chǎn)生質(zhì)量問題，就嚴(yán)重影響到化工管道和設(shè)備的持續(xù)、安全和穩(wěn)定；為此，為確保能夠在化工金屬管道施工建設(shè)期間的質(zhì)量把控，需要在建設(shè)施工前，制定科學(xué)合理其可實(shí)用的設(shè)計(jì)預(yù)案、建立強(qiáng)有力的施工建設(shè)管理架構(gòu)、全面掌控和了解焊接工藝施工期間的質(zhì)量把控注意事項(xiàng)，并以此加強(qiáng)對(duì)化工金屬管道施工建設(shè)中的質(zhì)量控制；另外在管道的實(shí)際鋪設(shè)和安裝期間，管道的設(shè)計(jì)分布密度和范圍受到極大限度的管控，以至于焊接工程量的增加，管道的材料也間接的影響著焊接工藝的質(zhì)量。

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在化工產(chǎn)業(yè)方面不斷取得建樹，加速著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快速推進(jìn)；而在化工生產(chǎn)過程中存在一定程度的危險(xiǎn)性，高溫、高壓、易燃、易爆都是人民、化工企業(yè)及國(guó)家需要重點(diǎn)關(guān)注的，由于其存在特殊性所以在化工行業(yè)中，化工產(chǎn)品的生產(chǎn)制造，運(yùn)營(yíng)運(yùn)輸選擇的基本都是金屬管道的運(yùn)輸方式；考慮到施工過程中涉及的施工工藝較多，金屬管道的焊接工藝作為化工壓力管道建設(shè)過程中最為基礎(chǔ)也最為最主要的一環(huán)，要保證化工金屬管道的焊接質(zhì)量，則需把控好在焊接施工時(shí)制定科學(xué)、合理的施工方案、嚴(yán)格要求規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)章制度、完整的焊接質(zhì)量監(jiān)督體系等方面，多方位的嚴(yán)格把控好化工金屬管道的焊接，確?；ぎa(chǎn)品正常運(yùn)作過程的使用，增加管道的使用壽命和安全系數(shù)。怎樣做好化工金屬管道的焊接質(zhì)量，本篇通過在焊接施工過程中的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)做了全面闡述。

1 化工金屬管道焊接施工前的準(zhǔn)備工作

1.1 制定規(guī)范的工藝文件

通過進(jìn)行不斷地實(shí)驗(yàn)積累，表面焊接質(zhì)量達(dá)標(biāo)后，做物理性能測(cè)試和無損檢測(cè)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)標(biāo)后設(shè)計(jì)并制定一套規(guī)范的工藝文件，確?；そ饘俟艿赖暮附庸に囋u(píng)定；評(píng)定期間，相關(guān)技術(shù)人員一定要針對(duì)實(shí)驗(yàn)后的管道進(jìn)行全方位的檢查和檢測(cè)評(píng)估，以保證焊接質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)方案的工藝水準(zhǔn)，在焊接工藝檢測(cè)評(píng)估之后，依據(jù)以評(píng)定后的工藝技術(shù)來合理制定在施工過程中的工藝規(guī)范要求、技術(shù)指導(dǎo)文件等。

1.2 施工人員的選用

因其化工產(chǎn)業(yè)的特殊性，所有參加化工金屬管道焊接施工的技術(shù)人員，施工單位需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)和理論培訓(xùn)，提高管道焊接技術(shù)人員的跟人水準(zhǔn)，待所有涉及化工管道焊接的從業(yè)技術(shù)人員獲得焊工技術(shù)從業(yè)資格證，在正式進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)前對(duì)相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行二次考核，確保以達(dá)標(biāo)；同時(shí)還應(yīng)聘用無損檢測(cè)和熱處理技術(shù)人員進(jìn)駐現(xiàn)場(chǎng)，保障后期施工質(zhì)量；如果選用技術(shù)能力差的工作人員進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)很有可能造成焊接中質(zhì)量的影響，甚至對(duì)后期管道的正常運(yùn)作產(chǎn)生損失，最終造成人民及化工企業(yè)生命財(cái)產(chǎn)損失。

1.3 焊接設(shè)備的選擇

在化工管道施工建設(shè)中往往因?yàn)楣艿拦ぷ鳝h(huán)境、管道壓力、溫度、濕度等方面設(shè)計(jì)制造使用不同規(guī)格的管道、元器件和閥門，包括不同的施工工藝，所以這時(shí)候就需要在實(shí)際的焊接施工工程中選用不同的焊接設(shè)備和型號(hào)；一般來說在金屬管道的焊接領(lǐng)域里，常見的焊接設(shè)備有氬弧焊機(jī)、手弧焊機(jī)、焊縫熱處理裝置和焊條烘干設(shè)備等；在選用焊接設(shè)備的期間一定要保證焊接設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性、安全性，確保焊接設(shè)備在后期施工建設(shè)中能夠一口氣完成焊接任務(wù)；另外，所有焊接設(shè)備都需要配備相應(yīng)的壓力表、電壓表和電流表等輔助設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)，確保在施工過程中的準(zhǔn)確性，以此把控焊接質(zhì)量[1]。

2 施工期間焊接質(zhì)量的把控

2.1 施工材料

焊接材料都用配有產(chǎn)品質(zhì)量的證明文件，實(shí)際材料和證書的編號(hào)一致，焊條的藥皮不可有脫離或嚴(yán)重裂紋、受潮、焊絲及時(shí)清理油污和銹跡；焊接施工期間焊條的烘焙要確保數(shù)量、規(guī)格、批號(hào)、型號(hào)及不同型號(hào)的時(shí)間，溫度進(jìn)行操作，并在使用期間保障干燥，保障焊接質(zhì)量；對(duì)于出廠時(shí)間較長(zhǎng)的焊條進(jìn)行焊條的工藝實(shí)驗(yàn)，確保無不良影響情況下進(jìn)行投入使用；烘焙達(dá)標(biāo)的按照單據(jù)配發(fā)焊條和焊條筒，并重復(fù)檢查對(duì)應(yīng)焊條的數(shù)量、型號(hào)等，在結(jié)束焊接工藝時(shí)將焊條及使用過的焊條頭進(jìn)行回收處理，確保和實(shí)際發(fā)放量相同。

2.2 加工及檢驗(yàn)坡口

化工金屬管道由于受環(huán)境和壓力等方面的影響，會(huì)使用不同型號(hào)、不同材質(zhì)、不同規(guī)格的管道；當(dāng)使用等離子或氧乙炔焰切割管道時(shí)，需清理去除坡口表面的熔渣、氧化皮及焊接接頭的表面層，并把缺陷處進(jìn)行打磨至平整；處理后的管道處應(yīng)平整且沒有熔渣、鐵屑、裂紋等現(xiàn)象，焊接接頭的坡口滲透檢測(cè)應(yīng)抽檢設(shè)計(jì)溫度低于-29℃的非奧氏體不銹鋼管道坡口、100%檢測(cè)材料淬硬傾向較大的管道坡口、不銹鋼鋼管使用電弧焊時(shí)，焊接接頭組對(duì)前在破口兩面涂抹防沾污劑[2]。

2.3 組對(duì)接頭

在化工金屬管道的組對(duì)安裝前，先對(duì)管口處的內(nèi)外先行進(jìn)行清理，去除鐵屑、毛刺、油污等雜質(zhì)，確保干凈整潔，保持干燥，以防在焊接過程中焊縫內(nèi)產(chǎn)生夾帶雜質(zhì)或氣體產(chǎn)生；同時(shí)要確保管道是否存在裂紋、夾層等缺陷問題，在確保無誤之后，按規(guī)范要求進(jìn)行組對(duì)安裝；鋼管定位軸線千萬校對(duì)一致，避免發(fā)生坡度偏差或中心線偏離，針對(duì)較大直徑的管體使用輔助器具進(jìn)行輔助組對(duì)，如卡具、對(duì)口器等；如果在進(jìn)行焊接定位板期間，確保是在焊管板角焊縫的方向一致，管件組對(duì)期間確保墊置穩(wěn)固并預(yù)防變形使用有效錯(cuò)輸進(jìn)行防范；在進(jìn)行定位焊過程中，需使用與根部焊道一致的焊接工藝和材料，焊縫也要修車兩端帶有緩坡的焊點(diǎn)，在移動(dòng)到定位焊縫時(shí)，一定要使用電弧熔穿根部間隙，確保熔合程度；需要注意的是管道焊芯的直徑應(yīng)當(dāng)和管道的對(duì)接間隙一致。

2.4 化工金屬管道的焊接工藝

在進(jìn)行化工金屬管道的施工期間，相關(guān)從業(yè)技術(shù)人員一定要嚴(yán)格遵守規(guī)范要求對(duì)焊工工藝和焊道表面質(zhì)量進(jìn)行定期檢查復(fù)查，保障施工人員在施工建設(shè)中一絲不茍的按照工藝文件的規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，首先，焊接技術(shù)人員在焊接工作之前要依據(jù)工藝文件中規(guī)范的數(shù)據(jù)進(jìn)行焊接設(shè)備的調(diào)控，工藝參數(shù)在焊接設(shè)備一旦輸入確定，就必須保障在此項(xiàng)焊接施工結(jié)束前都不能無緣無故的進(jìn)行數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)整，保障參數(shù)一致；其次，清潔要求較高的管道內(nèi)部、設(shè)備連接管道和設(shè)計(jì)文件規(guī)定的相關(guān)管道的單焊面焊道，需使用氬弧焊在根部焊道進(jìn)行焊接[3]；然后，工藝文件上對(duì)焊道沒有特殊特別的要求，焊道的成型應(yīng)該都是一次性形成，決不能有任何不飽滿和斷開的現(xiàn)象產(chǎn)生；而如果在焊接過程中有中斷，應(yīng)使用相應(yīng)的防裂措施，并需要在繼續(xù)焊接前要進(jìn)行焊道表面的檢查，確保焊道無裂紋無不良現(xiàn)象出現(xiàn)；最后，公稱直徑小于500mm的管道焊縫底層需使用氬弧焊，公稱直徑大于等于500mm的管道，應(yīng)使用單面焊接雙面焊形的焊接手段或者可以在焊縫的內(nèi)側(cè)根部采取封底焊；奧氏體不銹鋼哈街接頭在焊接完成后需要按照設(shè)計(jì)文件規(guī)定的要求進(jìn)行鈍化和酸洗工藝。

2.5 施工環(huán)境的把控

由于要使管道在化工生產(chǎn)過程中正常運(yùn)作，管道的安裝經(jīng)常是在室外或者在固定口的管道下方，在類似的這種環(huán)境下，為保證施工不收影響，應(yīng)該需要做到的如下：①如果是在比較寒冷的環(huán)境下進(jìn)行施工則要做好預(yù)熱前提并做好相應(yīng)合理有效的保暖措施。②如果遇到雨雪天氣的情況下，可以采取在室外搭建建筑物的方法，保障施工不受到影響，如果有必要可以適當(dāng)停止作業(yè)。③如果在實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境濕度達(dá)到90%以上，就應(yīng)馬上停止作業(yè)，確保不會(huì)因?yàn)榭諝庵写罅克钟绊懞附淤|(zhì)量。④如果手工電弧焊的風(fēng)速超過8m/s、氣體保護(hù)焊風(fēng)速超過2m/s時(shí)，可以適當(dāng)?shù)脑O(shè)置擋風(fēng)設(shè)施。⑤如果涉及管架上焊接施工時(shí)，可以增加焊接施工工作臺(tái)，保障焊接技術(shù)人員的焊接環(huán)境，提高安全系數(shù)。

3 焊接工藝的檢查

3.1 外觀檢查

焊縫外觀檢查是最簡(jiǎn)單粗暴并且應(yīng)用最廣的一種檢查方式，就是根據(jù)檢查焊縫表層的缺陷和尺寸上的偏差，一般都是通過借助標(biāo)準(zhǔn)的工藝樣板、放大鏡和量規(guī)等相關(guān)工具，使用肉眼進(jìn)行檢查，焊縫表面質(zhì)量的檢測(cè)應(yīng)選取在耐壓實(shí)驗(yàn)和無損檢測(cè)之前來操作，確保管道所有涉及焊接的焊縫表面質(zhì)量100%的符合外觀檢驗(yàn)要求。

3.2 內(nèi)部檢查

化工壓力管道的內(nèi)部檢查，無法通過肉眼和常規(guī)手段檢查，需按照設(shè)計(jì)文件要求使用射線照相或者超聲波等先進(jìn)科學(xué)方式進(jìn)行檢查，檢驗(yàn)所使用的檢測(cè)比例和方法必須按照有關(guān)施工的設(shè)計(jì)要求、標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范進(jìn)行，在按照規(guī)范要求進(jìn)行焊縫局部探傷的過程中，第三方監(jiān)管工作人員和施工單位的技術(shù)人員共同選定焊縫，并做記號(hào)登記；如果在探傷過程中出現(xiàn)一道焊縫未達(dá)標(biāo)，則需要對(duì)同一焊接技術(shù)工作人員的另外焊縫進(jìn)行多次探傷，如果相繼還有未達(dá)標(biāo)的焊縫出現(xiàn)，則對(duì)該焊接技術(shù)工作人員的同批所有焊縫進(jìn)行全部檢驗(yàn)，并對(duì)該名焊接技術(shù)人員取消管道焊接技術(shù)資格，需要重新進(jìn)行考試并合格后才可進(jìn)行相關(guān)的管道焊接技術(shù)項(xiàng)目；另外，無損檢測(cè)的管道，可以在單線圖中按介質(zhì)的流動(dòng)方向?qū)缚谶M(jìn)行標(biāo)記編號(hào)，并設(shè)計(jì)單獨(dú)的特殊標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)的內(nèi)容需包含施工技術(shù)人員的基本信息、焊道的基本信息和檢驗(yàn)報(bào)告的數(shù)據(jù)信息等相關(guān)基本內(nèi)容，涉及返修的焊口標(biāo)記返修記號(hào)，在返工之后能夠達(dá)標(biāo)的進(jìn)行返工指標(biāo)標(biāo)識(shí)，有效提高在后期一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)，及時(shí)設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)問題時(shí)的方案計(jì)劃，與此同時(shí)也要確?；そ饘俟艿赖馁|(zhì)量得到人員責(zé)任制，一人負(fù)責(zé)一段方便后期管道的維護(hù)和檢修[4]。

3.3 化工金屬管道的試壓

化工金屬管道焊接施工建設(shè)完成后且在各方面的質(zhì)量檢查完全符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)范要求后，可以進(jìn)行下一步的管道試壓操作；管道試壓運(yùn)行，正常情況下采用的都是水壓測(cè)試，可能有一些管道是按照設(shè)計(jì)文件規(guī)定采用抽檢的方式，還可能是對(duì)其全部管道進(jìn)行檢驗(yàn)，其利用不斷地增加水壓達(dá)到對(duì)管道的增壓，來檢測(cè)管道的管線相對(duì)薄弱位置和焊接質(zhì)量，水壓測(cè)試可以全面檢測(cè)整個(gè)管道中全部的焊接質(zhì)量，如果在水壓測(cè)試期間產(chǎn)生問題則需要立刻馬上進(jìn)行返工措施補(bǔ)救，不管是返工后的焊道還是試壓之后無誤的焊道同樣需要其是必須要進(jìn)行全方位的質(zhì)量檢查和100%的深度探傷[5]，以保證返工后的焊接質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)文件中的規(guī)范要求；而在水壓全面增壓檢查后可能會(huì)殘留一些積水，一些雜物，所以需要人工或采用相對(duì)合理的方法進(jìn)行徹底的清除整潔，將管道中的雜質(zhì)清理干凈，避免對(duì)后期施工造成影響，而化工金屬管道的材質(zhì)、型號(hào)、大小等各種各樣，所以在實(shí)際施工期間，每種型號(hào)和材質(zhì)的管道都有屬于自己的施工工藝設(shè)計(jì)文件規(guī)范要求，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的具體情況不斷地進(jìn)行調(diào)配完善，確?；そ饘俟艿蕾|(zhì)量能夠達(dá)到設(shè)計(jì)文件的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 壓力試驗(yàn)

壓力試驗(yàn)的主要目的是檢驗(yàn)整個(gè)管道的焊接質(zhì)量是否合格，檢查管線中是否存在有薄弱環(huán)節(jié)，常見的壓力試驗(yàn)方法有水壓法，水壓試驗(yàn)工作應(yīng)該在管道焊接完成之后進(jìn)行，如果管線安裝、焊接施工在水壓檢驗(yàn)之前進(jìn)行必須對(duì)整個(gè)管線進(jìn)行100%無損探傷，或者采取其他相關(guān)的焊接質(zhì)量檢驗(yàn)方法對(duì)管線進(jìn)行檢查，必須保證管道沒有出現(xiàn)表面開裂等不良現(xiàn)象[6]。

4 結(jié)語

綜上，化工金屬管道作為設(shè)備與設(shè)備之間的溝通橋梁，在日常的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程中是不可或缺的一環(huán)，而化工金屬管道的焊接技術(shù)在串連設(shè)備和管道，管道和設(shè)備正常運(yùn)作的過程中也是一個(gè)及其重要關(guān)鍵環(huán)節(jié)；化工金屬管道在管道運(yùn)行方面要求安全性、穩(wěn)定性，而因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)、建設(shè)安裝和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方面涉及的關(guān)鍵性因素較多，范圍較廣，所以在參與到化工金屬管道建設(shè)施工的所有人員上到管理層，中到設(shè)計(jì)人員，下到一線的實(shí)際施工技術(shù)人員都絕對(duì)的提高警惕，在工作中做到絕對(duì)的嚴(yán)謹(jǐn)，絕對(duì)的負(fù)責(zé)，絕對(duì)的熟知化工金屬管道焊接施工的質(zhì)量關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)，應(yīng)用相應(yīng)的重點(diǎn)質(zhì)量把控方案，確保管道焊接施工工藝質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)文件的規(guī)范和驗(yàn)收要求。