关于管道焊接缺陷及对策研究

关于管道焊接缺陷及对策研究

孙志勇

华北油田华港燃气集团铸成公司河北062552

摘要：着现代焊接技术的不断进步,长输管道、地下管道等也得到了越来越充分的应用。管道焊接作为管道连接的重要保障,焊缝质量直接影响到管道的使用寿命和安全性。长输管道是运输行业的关键管道,其地位仅次于航空运输,但是在航空运输方面,长输管道与航空运输相比,具有成本较低、不受天气状况影响的显著优势。长管道运输最常应用于石油和天然气运输中。随着我国“西气东输”策略的实施,长管道运输逐渐发挥了它的优点。长输管道是建设施工中的最重要的因素,管道焊接技术的发展将影响长管道运输的安全性与使用年限,所以必须及时对长输管道焊接技术的发展进行分析和研究。因此,本文探讨了管道焊接中常见的焊接缺陷,阐述焊接缺陷的对策。

关键词：管道焊接；管道施工；焊接缺陷；对策探究

1管道焊接中常见的焊接缺陷分析

1.1焊接气孔缺陷

在焊接过程中,由于金属中的气体没有在熔池凝固前及时逸出,形成气孔的现象较为常见。形成气孔的原因跟焊接材料的油污、水、杂质、材料的烘干,焊接过程中的不稳定因素等等也会形成不同程度的气孔。气孔的缺陷除了一些深度很深的柱孔,大的气孔可能造成管道焊接缝的断裂。

1.2咬边

所谓咬边是指焊道咬肉,这主要是因为在焊接过程中,熔敷金属没能盖住母材的坡口,在焊道边留下了低于母材的缺口。一般来说,比较浅短的咬边可以不会有大的影响,但是较深的咬边就会对焊道力学性能造成比较严重的影响。咬边可能导致母材的有效截面积的减少,然后在咬边处引起应力集中,从而减低接头的强度,使得咬边的边缘组织被淬硬,容易引起裂纹。

1.3夹渣缺陷

夹渣的主要形成是因为管道焊缝金属中残留固体杂质,在焊接缝形成密度不足问题。焊丝选择角度不恰当,焊条运行速度不均匀,焊道清渣不彻底,焊接过程中速度过慢,焊接电流过低等都会形成夹渣。这也是困扰管道焊接施工的主要问题,一旦疏忽大意,就容易产生夹杂缺陷。其中危害性较大的是尖锐性夹渣,会影响焊道的塑性,焊道在收到拉力时产生严重的应力集中问题。

1.4焊接裂纹缺陷

焊接裂纹也是管道焊接中的一个很多的缺陷,会给管道的使用造成直接影响。主要分延迟裂纹、液化裂纹、结晶裂纹等形式。焊接裂纹主要是金属材料在焊接过程中原子结合被破坏,从而产生新的接口缝隙。由于缝隙在后期管道内应力的压迫下会不断延伸和扩展,直到最后焊道破坏。如在管道焊接中存在裂纹现象,

后期不但难于返修,而且危害极大。尤其是在地下管道的施工过程中,应该避免管道焊接的裂纹缺陷。

1.5未焊透、未熔合缺陷

管道的对口间隙太小,钝边太大,焊接的电流太小,熔深不够这些技术操作问题,都容易导致焊接时焊不透的情况出现；如果电气焊的炬火焰能率过小,或是焊速过大等因素也容易形成未焊透的现象。焊条、焊丝和焊炬火焰偏于坡口一侧,或焊条偏心,偏弧使电弧偏于一侧,使得母材料或前一层焊缝金属未得到充分溶化就被填充金属覆盖,就会造成未融合的缺陷；当母材坡口或前一层焊缝表面有铁锈或污物,焊接时由于温度不够,未能将其溶化面盖上填充金属,也会形成过及层间未熔合的现象。

2应对管道焊接缺陷的对策探究

2.1优化焊接工艺

选择合适的破口角与间隙,选择合理的焊接电流,要求焊接工的技术过硬,对焊条、焊把、运条方式等充分掌握,确保焊接缝的均匀。在焊接前,做好提前准备工作,选择符合规定的焊条,如果有焊芯腐蚀、开裂、变质等都不能再进行使用。尽量控制电弧长度,引弧的时候拉长电弧,通过预热逐渐形成熔池,在收弧的时候,焊条应在熔池中短暂停留,再进行几次环形运条处理,避免焊缝收尾的位置产生弧坑。对坡口和焊层的熔渣认真清理干净,清理干净后铲平凹凸处在进行焊接。根据熔化的实际情况适当的加大焊接电流和必要时可缩短电弧长度,提高电弧停留时间,适当调整焊条的角度和运条方法,让熔渣浮在铁水的表面,并正确选材,降低熔渣的粘度和熔点,避免产生熔渣。通过合理的安排焊接的次序,减少焊接应力。在焊接前对坡口周围的锈、污物等进行认证清除,避免产生裂纹。防控措施控制接头坡口尺寸,管道单面焊双面成形的接头,其装配间隙应为焊条直径,并有合适的钝边,管子对口应严格控制错边量,壁厚不同的管子应按要求进行加工成缓坡形防控措施焊条和焊炬的角度要合适,运条要适当,要注意观察坡口两侧溶化情况；选用稍大的焊接电流和火焰能率。适当控制焊速,使热量增加足以溶化母材或前一层焊缝金属；发现焊条偏心或偏弧,应及时调整角度,使电弧处于正确方向；仔细清理坡口和焊缝上的脏物。

2.2提高焊接工的整体水平

对焊工进行定期的培训,制定培训计划和健全培训制度、考核标准,强调焊接质量和安全操作的重要性,增强焊工的责任感。严格遵守焊工操作规范,养成良好的操作习惯,从焊前准备工作到焊后检查,清理场地,每个环节都不能遗漏。着重改变工作中形成的不良习惯,如随地放焊条、不清理焊渣等。还要提高安全防范意识,焊接过程中注意与易燃易爆物的防火距离,工作结束清理场地及火种,存放好焊割炬等。加强焊工的责任心,工作时注意力集中,采取正确的焊接方式,焊条的角度。熟悉焊接的环境,提前制定施工措施。加强练习,提高焊接工人的操作水平,提高客服困难位置焊接的能力。让每个焊接工人都能充分的认识到,焊接作为特种作业,焊工不但要提高技能,更要提高安全防范意识,时刻牢记安全警钟,要有安全为大家的道德观念,同时转变观念,改变不按规定对口、不随取随用、不顾环境因素、大电流、焊后不及时清理焊渣、焊缝缺陷超标等不良工作作风。

2.3对焊接质量进行监督控制

在管道焊接的过程中,焊接人员的技术水平直接影响管道焊接的质量。焊接工必须取得质量技术监督部门发的焊工合格证,坚决杜绝无证人员从事焊接工作。另外为保证焊接口的质量,可安排专业的质检人员对焊接口进行跟着检测,通过先进的设备检查,及时发现问题,及时给予纠正。包括对坡工的尺寸、间隙,坡口周围的打磨、焊条的保存方法、焊后焊缝表面飞溅以及弧坑、对接错边等等不合格的内容,作为检查的对象。另外,控制焊接质量的关键在于焊接工,焊接工的资质、专业水平都会直接影响管道焊接的质量。质检人员的检查对焊接人员是一种督促还检查方式,这种督促是必要的也是非常有效的。质检人员应该在管道焊接过程中进行全程参与和对焊接质量的管理控制。

3结语

总之,管道焊接环境非常复杂,有时涉及到高空或是地下作业,同时对质量的控制要求也非常高。管道焊接施工作为管道施工中一个最主要的环节,也是决定管道工程是否满足设计要求,提供安全服务的关键项目。管道焊接施工质量不符合设计标准,会导致所有初期阶段管道工程的进展停滞。长输管道焊接质量的保证,是国家能源安全运输的前提。由于长输管道运输具有地域广、输送介质压力高、具有较高可燃性的特点,一旦发生泄漏,将会造成严重的后果。所以,进行长输管道施工的时候,必须按照工程的规范进行,保证施工质量,避免不安全事故的发生。在焊接技术快速发展的带动下,相信长输管焊接质量将会得到显著提升。因此,在施工过程各质量环节控制,通过优化焊接工艺,提高焊接工的整体水平,对焊接质量进行监督控制等方式,全面提高管道焊接的质量,确保管道的质量。进而保证人民的生命和财产不受损害,最大化地实现施工项目价值和效益。

参考文献

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