工業(yè)管道安裝焊接缺陷及預(yù)防措施

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摘要：工業(yè)管道通常承載特殊液體或氣體，管道焊接缺陷可能引發(fā)介質(zhì)泄漏或滲漏，既污染環(huán)境降低生產(chǎn)效益，又可能造成安全事故。分析管道焊接施工中焊接缺陷的成因并提出預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：工業(yè)管道；焊接缺陷；預(yù)防措施

引言

工業(yè)管道在實(shí)際應(yīng)用過程中需要承受一定壓力，而且所傳輸?shù)牧黧w介質(zhì)大多是一些高溫、腐蝕性較強(qiáng)以及易燃易爆的介質(zhì)，如果在運(yùn)行過程中出現(xiàn)泄漏，很可能會(huì)對(duì)人們的生活生產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅?；诖?，需要對(duì)工業(yè)管路安裝過程中的焊接缺陷問題進(jìn)行深入研究。

1焊接在工業(yè)管道安裝中的作用

焊接是工業(yè)管道安裝中非常必要且非常重要的工序之一。焊接質(zhì)量決定了管道是否能在介質(zhì)運(yùn)輸過程中保持穩(wěn)定安全的狀態(tài)。工業(yè)管道通常承載特殊液體或氣體，焊接過程中一旦出現(xiàn)問題，可能會(huì)在焊接處出現(xiàn)裂痕而引發(fā)介質(zhì)泄漏或滲漏現(xiàn)象，既污染環(huán)境降低生產(chǎn)效益，又可能造成安全事故。因此，在管道安裝過程中進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，要提前制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕し桨?，施工人員應(yīng)嚴(yán)格遵循施工方案，確保管道的焊接及安裝質(zhì)量。

2工業(yè)管道安裝過程中的焊接缺陷

（1）焊接未融合。在管道安裝過程中，焊接缺陷形成的最重要原因之一是焊接未融合，具體表現(xiàn)為基材與焊接材料在進(jìn)行高溫融合的過程中沒有成功融合在一起，兩者在融合工作完成后依然保持著半分離或者分離的狀態(tài)，通常會(huì)在11點(diǎn)和1點(diǎn)鐘兩個(gè)位置形成管道焊接未融合。焊接材料與基材在焊接過程中根本不能夠徹底融合，具體位置表現(xiàn)在根部的稱之為根部未融合，而表現(xiàn)在工件坡口處的稱為坡口未融合。如果焊接材料與基材不能充分融合，焊道位置經(jīng)一段時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，由此引發(fā)安全事故。（2）焊接裂紋。由于管道安裝質(zhì)量不高，致使管道某些部位在安裝過程中不能保持均勻受力，在金屬材料連接處產(chǎn)生比較嚴(yán)重的破壞，從而形成新的裂縫。（3）焊接夾渣。由于焊接人員操作技術(shù)水平低，在焊接金屬內(nèi)殘存一些熔渣，最終形成焊接夾渣。這些焊接夾渣既不會(huì)在固定位置出現(xiàn)同時(shí)還有較高的發(fā)生概率，焊接夾渣必然會(huì)影響焊接質(zhì)量。（4）焊接氣孔。管道焊接安裝時(shí)會(huì)有一部分氣體殘存在焊接材料內(nèi)，如果沒有將這些氣體及時(shí)排出就會(huì)形成氣穴，這些氣穴即焊接氣孔。（5）咬邊。咬邊通常是焊接電流高或在過高電弧熱量下運(yùn)條速度相對(duì)較低導(dǎo)致，咬邊會(huì)以溝槽或凹陷等形式呈現(xiàn)在母材部分。如果沒有將熔敷金屬補(bǔ)充在凹陷或溝槽內(nèi)，不會(huì)在管道焊縫邊緣處形成咬邊。（6）燒穿與焊漏。燒穿，即部分金屬在焊接過程中由于溫度過高而被融化流失掉，致使在焊縫處留下空洞。焊漏，即母材在焊接過程中因溫度過高而造成深度融化，致使金屬從焊縫處流出，焊漏通常在焊縫背面出現(xiàn)。

3工業(yè)管道焊接缺陷的預(yù)防措施

3.1簽訂協(xié)議

相關(guān)人員在檢修前簽訂嚴(yán)格的質(zhì)檢協(xié)議，該協(xié)議的具體內(nèi)容不僅包括對(duì)具體施工流程與檢修章程的檢查，還有比較詳盡的驗(yàn)收規(guī)范。在整個(gè)安裝和檢修過程中嚴(yán)格遵循該協(xié)議。相關(guān)方一旦簽訂協(xié)議后，就要向每一位參加檢修的人員發(fā)放紙質(zhì)協(xié)議內(nèi)容，并就具體標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳解。每位施工人員要對(duì)協(xié)議中的每項(xiàng)條款進(jìn)行認(rèn)真解讀，而且明確檢查時(shí)的要點(diǎn)。驗(yàn)收時(shí)，檢查人員也要按照統(tǒng)一檢準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范檢查，以此確保整個(gè)施工管道的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3.2明確權(quán)責(zé)

管道安裝需要多個(gè)施工人員的參與，因此在施工前可依據(jù)實(shí)際情況制定與工程相符合的規(guī)章制度。讓每個(gè)施工人員對(duì)照具體制度明確各自的職責(zé)，不斷明確權(quán)責(zé)意識(shí)，并保持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度完成整個(gè)焊接工作。例如，管道施工負(fù)責(zé)人員在施工前可讓每位參與焊接施工的人員認(rèn)真閱讀制度內(nèi)容，施工過程中可派專人檢查焊接人員的工作狀況，定期對(duì)焊接人員進(jìn)行考核，使其焊接水平不斷提升。同時(shí)還可派遣具備高水平焊接技藝技師對(duì)焊接操作員的操作水平進(jìn)行詳細(xì)考察，包括焊接人員是否能正確掌握設(shè)備操作，是否了解每個(gè)焊接材料的不同屬性，整個(gè)焊接流程是否嚴(yán)格遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)之上，管道負(fù)責(zé)人要全面監(jiān)控整個(gè)焊接工程，實(shí)時(shí)對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題立即要求返工。在返修過程中，也要制定出嚴(yán)格的返修程序，嚴(yán)格監(jiān)控焊接返修工作質(zhì)量狀況。

3.3確保看火人員職責(zé)

在管道焊接施工過程中，看火人員要參與整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)工作，既能親眼目睹管道焊接的全程，又能在監(jiān)控工作中發(fā)揮作用?；诖耍浞旨ぐl(fā)調(diào)動(dòng)看火人員的工作積極性，使其在整個(gè)焊接過程中發(fā)揮重要的監(jiān)控作用。工程負(fù)責(zé)人可給看火人員制定合理的焊接質(zhì)量控制清單，督促看火人員在焊接過程中對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，既要嚴(yán)格檢查焊接過程中的數(shù)據(jù)指標(biāo)，又要對(duì)焊接工藝存在的缺陷進(jìn)行詳細(xì)記錄，發(fā)現(xiàn)焊接缺陷要立即向相關(guān)人員發(fā)出通知并讓其進(jìn)行整修。

3.4選擇優(yōu)質(zhì)焊條

焊條是影響焊接質(zhì)量的重要因素，焊條只有與焊接標(biāo)準(zhǔn)相符合，才能發(fā)揮最佳作用。焊接負(fù)責(zé)人員必須在焊接任務(wù)開始前，準(zhǔn)備好符合該項(xiàng)工程要求的焊條。在焊接的過程中，負(fù)責(zé)人還要監(jiān)督施工人員是否找準(zhǔn)焊接位置并按照標(biāo)準(zhǔn)焊接程序進(jìn)行操作，施工人員要確保每個(gè)焊接處均勻受力，避免出現(xiàn)焊接缺陷。焊接之前要對(duì)坡口進(jìn)行仔細(xì)清理，確保焊接坡口處沒有油或水等物。

3.5提升焊接工藝水平

在管道焊接施工中，焊接工藝是最重要的環(huán)節(jié)，因此要逐步提升焊接工藝水平，確保焊接操作的規(guī)范性與完整性。例如：管壁厚度為3~6mm時(shí)，焊接層數(shù)為2層，焊條直徑2~3.2mm；管壁厚度為6~10mm時(shí)，焊接層數(shù)為2~3層，焊條直徑3.2~4mm，焊接電流130~150A；管壁厚度為10~13mm時(shí)，焊接層數(shù)為3~4層，焊條直徑3.2~4mm，焊接電流150~170A。施工人員要嚴(yán)格遵循焊接工藝規(guī)范操作并逐步完善工藝。焊接過程中，要遵循科學(xué)合理的原則找準(zhǔn)焊接位置，焊接電流要依據(jù)焊接間隙進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，還要依據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)整焊接角度與焊接速度，要保證焊接尺寸符合實(shí)際要求；在拉長(zhǎng)引弧過程中，先要預(yù)熱后再實(shí)行焊接操作。在完成焊接工作收弧時(shí)，必須暫時(shí)停留在焊接位置一定時(shí)間后保證完全填滿熔池內(nèi)部，才能將焊接缺陷率降到最低；要將焊接位置進(jìn)行仔細(xì)清理，仔細(xì)打磨凸凹不平處后才可進(jìn)行焊接。施工人員還要依據(jù)焊條直徑，在焊接過程中對(duì)電流進(jìn)行合理控制，還要依據(jù)實(shí)際需要將電弧長(zhǎng)度適當(dāng)縮短并將焊接停留時(shí)間有效延長(zhǎng)，控制實(shí)際焊接電流。在選擇焊接材料時(shí)，要依據(jù)基材條件并保證焊縫有較高的整體性能。制定焊接方案時(shí)，要依據(jù)焊接材料的性質(zhì)，選擇最適合的焊接方式并找出準(zhǔn)確的焊接角度，焊接過程中還要保持均勻受力；焊接前，要仔細(xì)將焊接坡口兩側(cè)20~30cm范圍的雜物清理干凈，焊材烘干時(shí)要嚴(yán)格依據(jù)焊接規(guī)范，對(duì)烘干時(shí)間進(jìn)行合理控制，使用適合的烘干溫度和焊接方式，從而保證焊接處能夠完全熔合。此外，焊接時(shí)嚴(yán)禁用超過40℃的熱源對(duì)氣瓶加熱，永久氣體氣瓶剩余壓力應(yīng)不小于0.05MPa，液化氣體氣瓶應(yīng)留有0.5％～1.0％規(guī)定沖裝量的剩余氣體。焊接過程中瓶?jī)?nèi)氣體不能用光，必須留有一定余壓。當(dāng)環(huán)境溫度為0℃以下時(shí)，余壓為0.05MPa；0～15℃時(shí)，余壓為0.1MPa；15～25℃時(shí)，余壓為0.2MPa；25～40℃時(shí)，余壓為0.3MPa。

3.6引進(jìn)先進(jìn)焊接設(shè)備與工藝

焊接技術(shù)伴隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展而逐漸趨于成熟，焊接手段與焊接工藝也在不斷更新。因此，焊接人員要不斷提升技術(shù)水平。同時(shí)還要積極引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備。在實(shí)際工作中，可定期聘請(qǐng)專家對(duì)焊接人員進(jìn)行技能培訓(xùn)，還可在焊接過程中積極引進(jìn)新工藝，掌握更多新型工藝并認(rèn)識(shí)到工藝創(chuàng)新的重要性。同時(shí)積極引進(jìn)先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)焊接缺陷，利用先進(jìn)設(shè)備嚴(yán)格檢測(cè)每道工序，發(fā)現(xiàn)不合格項(xiàng)拍照留存，在檢修會(huì)上將施工中存在的問題進(jìn)行演示，督促施工人員漏洞自查并及時(shí)檢修。工程負(fù)責(zé)人要在電腦中將不合格焊接照片進(jìn)行存檔，培訓(xùn)時(shí)可將這些圖片作為培訓(xùn)資料，不斷提升檢修人員的工作規(guī)范性并嚴(yán)禁不當(dāng)操作。在焊接質(zhì)量檢驗(yàn)過程應(yīng)當(dāng)注意焊縫表面不得低于管道表面，焊縫余高△h應(yīng)符合以下要求：①100%射線檢測(cè)的焊接接頭，其△h≤1+0.1b1，且不大于2mm；②其余焊接接頭，△h≤1+0.2b1，且不大于3mm；③角焊縫高度不低于較薄件厚度。此外，焊接過程中應(yīng)注意焊接焊口的允許偏差和檢驗(yàn)方法，以此保證焊接質(zhì)量。表1為管道焊接焊口允許偏差和檢驗(yàn)方法。

3.7采用高效焊接方式并嚴(yán)格監(jiān)控焊接過程

很多施工人員依據(jù)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，指出焊接質(zhì)量的保證與全焊透的方式息息相關(guān)，因此可在實(shí)際工程中多使用全焊透方式。高效焊接法在近些年的技術(shù)革新中不斷完善，不僅可以達(dá)到較高的焊接強(qiáng)度而且可充分滿足直徑厚壁管焊接強(qiáng)度的需求。管道安裝焊接環(huán)節(jié)比較復(fù)雜，因此工程負(fù)責(zé)人要全方位監(jiān)督整個(gè)工程，確保焊接流程的規(guī)范性。

參考文獻(xiàn)

［1］牛朋飛.工業(yè)管道安裝過程中的焊接缺陷及預(yù)防措施［J］.工程管理，2020（4）：208-209.

［2］郭明輝.工業(yè)管道安裝過程中的焊接缺陷分析與預(yù)防措施綜述［J］.科學(xué)與信息化，2020（7）：87-88.

作者：任瑤 單位：湖南六建機(jī)電安裝有限責(zé)任公司