燃气行业管道焊接施工技术综述

河南焦作中裕燃气有限公司 周明伟

燃气行业管道焊接施工技术综述

河南焦作中裕燃气有限公司 周明伟

管道焊接是燃气管道施工中的主要工序，其焊接质量的好坏直接关系到燃气管道的运行安全。燃气管道焊接常用的有手工电弧焊、手工钨极氩弧焊与气焊等。作为焊接活动的实施者，提高管道焊接技术与检测力度，降低工程成本，加强自身的技能考核和交流学习是提高管道焊接水平的重要途径。

一、燃气管道焊接技术

1.手工电弧焊焊接技术。手弧焊因其适应性强、适用于野外和高空作业，焊接方式（平、横、立、仰）灵活等特点，在燃气管网建设中最为常用。

（1）手工电弧焊技术设备。电弧焊焊机通常有交流和直流两种，交流焊机也称为交流变压器，具有成本低、效率高、使用可靠、维修容易等优点，直流电焊机分为旋转式直流电弧焊机和整流式焊机，旋转式因电动机、焊接发电机在同一轴上，体积较大，而整流式直流焊机具有噪声小、空载损耗小、惯性和磁偏吹较小、效率高、成本低、维修较容易等特点。

（2）手工电弧焊使用规程。定期检查电焊机的接地装置，尤其是移动位置后接地工作必须在接通电源之前做好；焊机启动后需要空载运行一段时间，调整焊接电流及极性开关时需在空载下进行；在使用中时刻注意运行状态，如风冷系统是否正常，工作声音是否正常等；焊接过程中偶尔短路是允许的；保持电焊机内部清洁卫生。

（3）手工电弧焊使用安全要求。禁止对装有液体、气体及带电压力容器或设备进行焊接；确保接地良好，导线及焊把绝缘良好；焊件必须清理干净再进行焊接，密闭容器严禁直接焊接；露天作业时风力≥5级，需设置棚架或禁止焊接；高空作业时需要对焊接场地进行有效监护，以防火星引起火灾或灼伤他人；禁止在储有易燃、易爆物的场所进行焊接，必要时需进行相应防火措施并派专人监护；从业人员必须按要求配置并穿戴工作服及手套、鞋帽等防护用具；焊钳绝缘和隔热良好，保持焊钳钳口的清洁，确保焊条的夹持能力，焊钳与电缆的连接要稳固和深入，以防触电和手柄烫手；确保焊接电缆导电能力和绝缘外层良好，中间无断接现象，焊机与焊钳的铜芯电缆长度以20～30 m为宜；作业时确保焊接电缆条理有序，避免因焊缝高温灼烧绝缘层，同时避免碾压和磨损等。

2.手工钨极氩弧焊焊接技术。手工钨极氩弧焊作为非熔化极氩弧焊，电弧稳定、飞溅少，尤其是对焊接厚度6 mm以下的工件，焊接效果显著。

（1）钨极氩弧焊可分为手工和机械式两种。对于直线焊缝和规则的曲线焊缝，可采用机械化焊接；而对于不规则的或较短的焊缝，则采用手工钨极氩弧焊。

（2） 手工钨极氩弧焊使用规程。焊接启动前检查有效接地装置；氩气放置牢固，远离热源；焊接时焊枪和地线之间不能短路；作业人员必须穿戴工作服、面罩、手套等防护用具。

（3）氩弧焊的气体保护效果。焊接时的氩气纯度、流量、喷嘴直径、焊接间距、接头形式、母材等直接影响保护效果。通常氩气纯度越高，效果越好，流量以7～12 L/min为宜，喷嘴过大影响操作者视线，过小保护区范围变小（以5～14 mm为宜）。喷嘴与母板间距过近易损坏喷嘴，过远则效果变差（以10 mm为宜）。对T形接头焊接效果较好，而对于搭接和角接接头效果较差。

（4）手工钨极氩弧焊使用安全要求。露天操作抗风能力弱，必要时需要搭建棚架；禁止对压力容器如装有液体、气体或带电装置进行直接焊接，对焊接面有残余油脂或可燃液体的容器要及时清理干净后方可作业；严禁在有易燃、易爆物品附近作业，必要时加强防火及专人监护。

3.气焊与气割。气焊与气割是通过可燃气体与助燃气体的混合燃烧产生的热源，将焊接材料与焊件熔化，并使之结合的一种焊接方式，具有较好的适应性。

气焊与气割使用安全要求：在开启氧气、乙炔瓶阀时要站在出气口侧面，以免伤人；定期检测钢瓶减压阀及高低压表的运行情况；氧气、乙炔钢瓶不易长久暴晒及高温热源辐射，以免爆炸；在焊接、切割过程中遇到回火时，应及时关闭阀门并清除焊炬内的烟灰后方可重新点火。

二、燃气管道焊接常见缺陷及问题

在焊接过程中，由于焊件与母材及人为等因素的影响，常常出现焊接不符合要求的现象，通常有以下几种情况。

焊缝问题：焊缝高低不平、宽窄不一主要是由于焊接坡口角度不当或装配间隙不均匀、焊接电流过大或过小、速度及焊接角度不当所造成。咬边现象：咬边使母材金属的有效截面减少，降低焊接强度，主要由操作不当如电流过大、电弧过长、焊接角度引起的。焊瘤：焊瘤不影响外观，常有未焊透缺陷，主要是由于焊缝间隙大、焊接位置不当、焊接速度过慢引起的。烧穿：焊接时使得熔化金属从背面流出造成烧穿，主要是电流过大、钝边太薄以及焊接速度太慢等造成。未焊透：主要由于电流过小，焊接速度太快，角度不当，氧化物和熔渣等阻碍造成不能充分熔合。未熔合：焊道与母材或焊道与焊道之间未熔合，主要有电流过小、电弧偏离以及锈蚀焊渣清除不彻底。凹坑、塌陷及未填满：由于焊接工艺不当引起正面塌陷、背面凸起等现象。夹渣：由于电流过小或者焊道清理不净，熔池内有杂物或氧化物过多等。气孔：因凝固时而残留的气孔，主要由焊接区有油污、锈蚀，焊条烘焙不充分，焊接电流、速度不当引起的。33裂纹：由于金属冷却时产生的焊接裂纹，直接影响焊接强度。

三、焊接质量检测

1. 焊接检测。焊接监测可分为焊接前检测、焊接中检测和焊接后检测。通过对焊缝进行外观检查，如利用目测或焊接检验工具对焊缝及缺陷进行常规检测，焊接外观应该符合《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）规定要求。对焊缝内部的检测主要通过射线检测（RT）、超声波检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）等技术，焊缝内部质量应该符合《城镇燃气输配工程施工验收规范》（CJJ33-2005）规定要求。破坏性实验主要包括拉伸实验、弯曲实验、金相检验、爆破实验等，爆破实验通常是在焊接工艺评定时采用的检测手段。

2. 焊缝检测基本要求。在焊缝表面不得有裂纹、未熔合、气孔和夹渣等缺陷。咬边深度不得大于0.5 mm，通常在长度为300 mm的焊缝中咬边累计长度不得大于50 mm。焊缝余高0.5～1.6 mm，个别部位（底部）不得超过3 mm，且长度不得超过50 mm；母材上有缺陷应打磨平滑，其深度大于0.5 mm时应修补；在焊缝外观表面检验合格后方可进行焊缝内部质量检查。