淺談壓力管道安裝中焊接存在不足點(diǎn)及解決策略

羅宗平

（宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 宜賓 644000）

現(xiàn)在，在各個產(chǎn)業(yè)中都開始建設(shè)各種新的設(shè)備，隨著國家的公用事業(yè)持續(xù)發(fā)展，在許多的工業(yè)和生活中都會應(yīng)用到壓力管道，在進(jìn)行壓力管道的安裝時，其中一個非常關(guān)鍵的步驟就是對管道進(jìn)行焊接，如果在焊接過程中出現(xiàn)了一定問題，將會對最后的產(chǎn)品的安全和穩(wěn)定造成嚴(yán)重的影響。為了更好地推動壓力管道安裝工程的發(fā)展，提高我國管道發(fā)展事業(yè)的水平，就必須切實(shí)地采用多種行之有效的方法，對壓力管道安裝焊接過程中的質(zhì)量問題進(jìn)行控制和處理。所以，要想真正地提高壓力管道的安裝和焊接的品質(zhì)，在制訂相應(yīng)的對策以前，應(yīng)該對壓力管道的壓力焊接工藝的缺陷和問題出現(xiàn)的地區(qū)與原因等細(xì)節(jié)展開具體的研究。

1 壓力管道安裝中的焊接工藝

1.1 工藝概述

壓力管道是一種很特殊的、很重要的裝置，廣泛應(yīng)用于人們的日常生活和社會生產(chǎn)。例如，在很多重工業(yè)中，煤氣輸送管道是非常關(guān)鍵的，另外，日常生活中所用的天然氣管道也是有壓力的。壓力管道的安裝配置及后續(xù)維修均要求按照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行，整個管線的安裝配置及運(yùn)行監(jiān)控等環(huán)節(jié)較為煩瑣。在壓力管道的施工中，焊接是非常重要的一環(huán)。為了使整個壓力管具有較大的可變性和較大的自由，在其接合處和轉(zhuǎn)向處一般都要進(jìn)行焊接。根據(jù)不同的鋼種、不同的焊接最低的溫度，和真實(shí)的環(huán)境溫度，來決定預(yù)熱溫度、低溫焊接溫度、預(yù)熱時間等條件。在所有的參數(shù)設(shè)置完畢后，就可以進(jìn)行對焊接工藝的實(shí)體操作了，其在實(shí)施的時候往往會受到一些障礙，在進(jìn)行焊接前要進(jìn)行好的檢測，這樣才可以進(jìn)行專業(yè)的焊接。一般情況下，都是要在設(shè)計(jì)圖上進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化表達(dá)，并經(jīng)過確認(rèn)后，方可執(zhí)行。在焊接中，經(jīng)常會用到很多與工程學(xué)有關(guān)的零件，而那些零件也必須經(jīng)過檢驗(yàn)和評估后，方可投入生產(chǎn)中，而對熔化液的處理也必須按照焊接技術(shù)規(guī)范來進(jìn)行。特別是，要確保很多重要情況下的專用壓力管道具有更強(qiáng)的耐受性、抗壓性、承載強(qiáng)度和抗風(fēng)險性，需要對安裝工程的焊接質(zhì)量進(jìn)行改進(jìn)，按照規(guī)范對各種參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定，最大程度地確保安裝和焊接的完成，增強(qiáng)對壓力管道的安全的認(rèn)識，并進(jìn)一步改進(jìn)施工工藝。

1.2 影響壓力管道安裝焊接工程質(zhì)量的主要原因

壓力管道的安裝焊接工程的質(zhì)量受到多種因素的影響，在實(shí)施的具體工作中，最主要的因素就是管道的材料，它與對焊接技術(shù)的評價有很大的聯(lián)系。由于材料的耐受性能、耐溫度、耐壓度、承載力等各個方面都存在差異，因此，在采用一定的焊接強(qiáng)度時，就會導(dǎo)致溫度或者其他一些原因超過了管道材料的具體要求，從而產(chǎn)生了一系列的安全問題，并且還會給整個的安裝工作帶來很大的破壞。另外，焊接方式和焊接質(zhì)量也與材料有關(guān)，在不同的環(huán)境中，恒流電源、恒流電源以及外界的溫度和水分都會發(fā)生變化，所以焊接方式也會發(fā)生變化。另外，焊接工人的服務(wù)品質(zhì)和技術(shù)水準(zhǔn)也是影響產(chǎn)品品質(zhì)的一個主要原因，很多工程中的壓力管道焊接工人都不具有專門的作業(yè)資質(zhì)，采用了比較粗暴的方法，這種方法不僅會損傷到管道，還不能提高產(chǎn)品的品質(zhì)，因?yàn)楹附拥牟馁|(zhì)和環(huán)境都會對產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。通常所用的焊料有焊絲線和焊條。在此過程中，由于金屬間的相互作用，使得金屬間化合物與金屬間發(fā)生了一定程度的相互作用，從而導(dǎo)致了金屬間化合物間的相互作用。對于焊接的環(huán)境并沒有特別的規(guī)定，不過，在具體的情況下，溫度也經(jīng)常會影響焊縫的品質(zhì)以及最后的色澤。由于在焊縫進(jìn)行時，會發(fā)生機(jī)械特性的變化，從而對焊縫的施工產(chǎn)生一定的影響。綜上所述，對焊接質(zhì)量有多方面的影響，要想真正保證焊接工作的高效和最終的收益，就必須對各種影響因素進(jìn)行合理的平衡。

2 壓力管道安裝中焊接存在的不足點(diǎn)

2.1 缺乏科學(xué)專業(yè)的焊接規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

許多工程隊(duì)伍在進(jìn)行壓力管道的安裝時，都是按照之前的項(xiàng)目的指標(biāo)來做的，由于以前的工作參數(shù)未必適用于現(xiàn)在的安裝狀況，各種壓力管道所具有的性能也不盡相同。例如，在評價焊縫過程中，沒有將各種評價細(xì)則的詳細(xì)規(guī)定，也沒有明確的評價合格標(biāo)準(zhǔn)。在選取某一溫度時，未考慮到諸如周圍的外部可變因子的影響。當(dāng)裝備狀況發(fā)生變化時，也來不及制訂新的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。由于缺少一套較為科學(xué)、專業(yè)的焊接技術(shù)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，造成了大量的質(zhì)量問題。

2.2 管道材料、焊接材料選擇不當(dāng)

對于管材及焊縫的選用，不應(yīng)以其綜合能力為主要評價指標(biāo)，而應(yīng)以其適用于某一管線項(xiàng)目。一般而言，大部分的壓力管道對鋼管和焊接材料的要求并不高，但若能采用更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的材料的選取，就可以避免許多問題，許多項(xiàng)目都在選用的時候出現(xiàn)了一些小小的失誤，若沒有選用與真實(shí)的壓力管道安裝流程中的各方面參數(shù)相適應(yīng)的材料，一旦材料參數(shù)的搭配出現(xiàn)偏差，將會對后期的各項(xiàng)安裝產(chǎn)生相應(yīng)的影響。很多項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員無法根據(jù)項(xiàng)目的具體環(huán)境要求，對所用的材料進(jìn)行合理的選型，甚至在采購過程中產(chǎn)生了超額采購，造成了嚴(yán)重的資金短缺和資源的損失。很多施工單位在挑選和采購了一些材料后，沒有對其進(jìn)行科學(xué)的管理，結(jié)果就是水管和焊縫等各種材質(zhì)在后面的施工過程中產(chǎn)生了一些或大或小的問題，從而嚴(yán)重地降低了整體施工的品質(zhì)。

2.3 操作人員專業(yè)水平不足

因?yàn)槭艿郊夹g(shù)和經(jīng)濟(jì)費(fèi)用的限制等多種原因，在壓力管道的安裝和焊接作業(yè)中，技術(shù)人員各項(xiàng)技術(shù)還沒有到達(dá)職業(yè)的程度。此外，即便是單個已經(jīng)取得了資格的焊接工作人員，也不一定可以精確地將各個焊接工作的工作內(nèi)容全部正確地進(jìn)行，在不同的情形下，壓力管道安裝焊接工作的現(xiàn)實(shí)操作背景都會存在一定的差異，這也是對焊接工作人員的專業(yè)素質(zhì)與操作經(jīng)驗(yàn)水平進(jìn)行了極大的挑戰(zhàn)，若沒有足夠的經(jīng)驗(yàn)，那么就很難應(yīng)付各種復(fù)雜突發(fā)的情況，也很難將焊接問題給解決掉。如果存在一些品質(zhì)方面的問題，那么就會影響整個壓力管道的安裝工作。由于有不少有關(guān)的管理部門沒有對焊接工作人員展開過任何的訓(xùn)練，也沒有對其進(jìn)行過任何的測試，這就造成了不少的作業(yè)人員仍然在使用一些不正確的作業(yè)方法，公司也無法激發(fā)他們的工作積極性，這就造成了焊接作業(yè)人員在職業(yè)素質(zhì)方面的欠缺，同時，也缺少必要的工作積極性，這就極大地降低了焊接的品質(zhì)。

3 壓力管道安裝焊接質(zhì)量控制措施分析

3.1 提前做好壓力管道焊接之前的準(zhǔn)備工作

（1）選擇合適的焊接操作技術(shù)人員。當(dāng)前，在國內(nèi)，大部分的工業(yè)企業(yè)中，仍未將智能的機(jī)器人進(jìn)行焊接操作，仍需人工操作。所以，在壓力管道中，作業(yè)工的素質(zhì)就成了一個重要的指標(biāo)。除此之外，因?yàn)閴毫艿缹附蛹夹g(shù)有著很高的需求，因此，在選擇焊接操作技術(shù)人員的時候，要做好員工的訓(xùn)練和管理工作，保證參與作業(yè)的技術(shù)人員能夠?qū)毫艿赖暮附恿鞒毯凸に嚩际煜?，并且具有豐富的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)。此外，要加強(qiáng)對焊接技術(shù)人員的規(guī)范化作業(yè)的認(rèn)識，讓他們能夠持牌上崗，并按照壓力管道的焊接標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行。

（2）準(zhǔn)備好焊接作業(yè)設(shè)備。在對壓力管道進(jìn)行焊接時，必須事先做好各種焊接設(shè)備的準(zhǔn)備，常用的有電焊機(jī)、焊條烘干機(jī)、焊縫熱處理設(shè)備。在使用前，應(yīng)由專門的工作人員對以上的儀器進(jìn)行檢驗(yàn)，并對儀器的運(yùn)行狀況和安全性進(jìn)行檢驗(yàn)。另外，還要在焊接工作的場地上安裝電流、電壓和壓力泵。

（3）做好定位工作。在裝設(shè)壓力管路前，應(yīng)先對接頭部位進(jìn)行全面的檢測，確認(rèn)所有的斜面都已經(jīng)清理干凈。另外，在管子的接頭上，還要做好焊縫的位置，這樣才能保證管子的接頭牢固。當(dāng)溝槽的間隙、形狀、鈍角等不符合規(guī)定時，將產(chǎn)生焊縫等不良現(xiàn)象。因此，在進(jìn)行定位時，一定要確保管線的平面、內(nèi)表面的偏差不大于10%、小于2mm。如果管道的壁厚有差異，則需按規(guī)定進(jìn)行打磨。在對管道的焊縫進(jìn)行的過程中，一定要保證焊縫的焊縫朝向一致。

3.2 壓力管道焊接過程中的質(zhì)量控制工作

（1）管道材料以及焊材質(zhì)量控制。在管道的焊接過程中，必須有一個健全的品質(zhì)管理體系，以確保管道的型號和規(guī)格符合設(shè)計(jì)要求。

（2）對焊接場地的材料的質(zhì)量管理。在將焊接材料送入焊接場所后，需要有專門的管理人員，嚴(yán)格依照購買單中材料的規(guī)格、名稱和數(shù)量等內(nèi)容，對其進(jìn)行了現(xiàn)場的確認(rèn)，并將其同時進(jìn)行了現(xiàn)場的驗(yàn)收。在完成了對焊縫的檢驗(yàn)工作后，必須將焊縫的檢驗(yàn)結(jié)果存放在倉庫中，并按照焊縫的特點(diǎn)，進(jìn)行相應(yīng)的記錄。如果所用材料的規(guī)格和型號不符合規(guī)定，則應(yīng)及時更換。對于焊條，使用同一牌子的產(chǎn)品，不得超過4 小時，不然要重新烘干。

（3）各個工序間的材料質(zhì)控。在壓力管道的安裝中，一些材質(zhì)是需要進(jìn)行多道的，如焊接件、管材等，都需要進(jìn)行一套開孔、除銹、酸洗、去油等。而閥門，儀表，配件等必須嚴(yán)格檢查，清洗，脫脂，各個步驟之間也必須有防護(hù)措施，保證各個步驟之間的交接合格，防止二次污染。

（4）對焊接過程進(jìn)行評估。在管道的安裝中，要對管道的連接材料進(jìn)行評估，以保證它能夠被充分地遮蓋。保證相關(guān)部門對焊接鋼管材料的評價，對工藝的評價是全面的。對于焊接施工人員，要按照壓力管道設(shè)計(jì)圖紙的要求和相應(yīng)的安裝焊接標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，做好焊接工藝的評價工作，并結(jié)合現(xiàn)場的具體條件，建立一個統(tǒng)一的焊接標(biāo)準(zhǔn)。在焊接技術(shù)評價工作完成后，要根據(jù)焊接現(xiàn)場的具體情況，編制一份標(biāo)準(zhǔn)的，合格的焊接技術(shù)使用說明書。在進(jìn)行壓力管道的安裝焊接前，要對焊接作業(yè)人員進(jìn)行事先的技術(shù)指導(dǎo)，包括焊接材料、工藝參數(shù)、層間和熱處理的溫度、時間和材料的管理。此外，在焊接技術(shù)操作說明書中，應(yīng)當(dāng)預(yù)先標(biāo)注出壓力管道的號碼，并相應(yīng)地為焊腳準(zhǔn)備坡口，質(zhì)檢人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)焊縫尺寸、坡口和組裝的需要，對焊接的整個過程做出較為全面的評估，并對各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了嚴(yán)密的監(jiān)控，從而保證了焊縫的質(zhì)量。

（5）焊縫返修作業(yè)。在壓力管道的安裝和焊接中，往往存在微小的焊縫，為了保證管線的施工品質(zhì)，必須對其進(jìn)行補(bǔ)焊。焊接接頭的回補(bǔ)操作，通常應(yīng)控制在兩個范圍內(nèi)。如果焊接過程中使用了加熱焊接的方法，也要立即進(jìn)行焊接。

3.3 選擇合適的管道焊接方法

（1）常見的焊接方式包括電弧焊、氬弧焊、埋弧焊、CO2保護(hù)焊、氧-乙炔焊以及其他焊接方式。采用什么樣的工藝，要根據(jù)管材的材質(zhì)、介質(zhì)、管徑等因素來確定。（2）一般采用氧-乙炔、氧-液化烴、氧-氫或類似的工藝，用于薄且小的管（小于57mm），銅、鋁和它們的合金的焊接。其優(yōu)點(diǎn)是：可實(shí)現(xiàn)兩面均焊；但是，這種方法存在火焰溫度低，熱量分散，焊接變形大，焊接質(zhì)量低等缺點(diǎn)。（3）人工鎢電極-氬弧焊工藝為：無鉛合金鋼管（單側(cè)焊）及純銅鋼管。與傳統(tǒng)的氣焊、埋弧焊和電渣焊比較，該工藝的線能更小，金相組織更細(xì)，熱影響區(qū)更小，焊縫更好。

4 結(jié)語

總而言之，在壓力管道的安裝中，對管道的焊接是一個很大的關(guān)鍵步驟，在安裝和焊接的時候，很容易產(chǎn)生一些問題，很有可能會對整個設(shè)備造成很大的破壞。在整個過程中，焊接作業(yè)是非常重要的一環(huán)，對壓力管道安裝的焊接作業(yè)造成的影響有多種，要想真正保證焊接作業(yè)的高效和最終的效益和性能，就必須對各種影響要素進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠胶狻Ｔ趬毫艿赖暮附舆^程中，由于缺少一套較為完整、專業(yè)的焊接規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，管道材料和焊接材料的選擇不當(dāng)，操作人員的專業(yè)水平不夠，焊接質(zhì)量控制不嚴(yán)格，缺陷沒有得到及時的處理。在壓力管道的安裝過程中，要想解決焊接問題的對策是：要對焊接的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和管理體系進(jìn)行科學(xué)的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟牧系倪x用與管理，要加強(qiáng)對焊接作業(yè)的控制，要提高焊接作業(yè)的技術(shù)水平，要提高焊接工作的品質(zhì)，要有效地解決各種缺陷，這樣才能使壓力管道的焊接工作的品質(zhì)得到提高。