压力管道焊接缺陷成因及对策分析

刘国峰

摘要：在我国现阶段的压力管道事故中，由于管道爆炸或者管道漏气造成的事故在总体中占了大部分比例，发生事故的主要原因是管道腐蚀太严重、压强过高、温度过高或者是焊接质量不过关而造成的泄漏。文章对压力管道焊接中存在的问题和缺陷进行了阐述，并提出了相应的解决策略。

关键词：压力管道；管道焊接；焊接缺陷；管道事故；管道爆炸；管道漏气 文献标识码：A

中图分类号：TG457 文章编号：1009-2374（2015）35-0061-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.35.030

当前，我国国内的管道运输已拥有了空前的发展进度，作为五大交通运输业的其中一种运输手段，对工业生产具有关键作用，可以为我国国民经济的增加大有裨益。因此，对管道的维修和安装起到了非常重要的影响，对管道焊接的质量提升起到了关键作用。建筑中管道的焊接仍然存在着非常多的问题，例如：建筑行业的网站很繁复，不简洁；建筑的稳定性很低；大型建筑的工作环境都是不满足现实的情况，往往受到外界因素比如自然环境的影响等。虽然我国拥有相对成熟的管道焊接的能力，这些技术程序主要包括根焊、填充、覆盖等，但是依然摆脱不了高压管道焊接中存在着质量不高的问题，所以高压管道的焊接质量的提高已经成为主要研究学者重视的内容。

1 压力管道焊接概念

1.1 概念

管道的内外部位同时承载着压力或者用来运输一些特殊的物质包括能够引起爆炸、燃烧和中毒等，这一类管道都称为压力管道。因为其本身独特的个性，因此在焊接过程中要认真管理，保证管道的质量和使用寿命。管道安装过程中焊接作为其间最关键的环节，是保证管道质量的重要步骤，因此要严格控制焊接的质量，这样才能确保项目的安全运行，具备优良的品质。

1.2 导致压力管道焊接缺陷的原因

焊接点是压力管道施工中较为薄弱的步骤，管道施工中任何焊接点都关系着整个压力管道的承载能力，如果在焊接点出现的问题，则会产生严重的泄露情况，在管道的焊接中，出现裂痕或者是咬边甚至夹渣的状况，都是其缺陷的主要表现形式，这些问题往往需要专业的技术来进行检测和试验，如若出现了问题，则会出现介质对压力管道的作用力增加的状况，使得基杆裂开，发展成裂纹，最终导致出现泄漏或者是爆破的事故。

2 压力管道焊接缺陷成因

2.1 夹渣

在压力管道焊接中，出现较为频繁的失误是焊缝夹渣。夹渣问题的出现主要有两种状况，金属夹渣和非金属夹渣。按照形状分类，还可以分为锁链状、斑点状、密集分布形状、条纹状等。经过调查发现，在压力管道焊接检测时，出现最为频繁的焊接缺陷是在焊缝最里边的斑点状和条纹状夹渣。通过对这些夹渣的研究分析，能够明显地注意到这些夹渣的形状通常为类似于椭圆形状的较为光滑的平面。

2.2 压力管道焊接面未焊透或者未熔合

在压力管道进行焊接的过程中，经常出现管道焊接头部表面没有熔合的情况，造成压力管道存在质量问题。压力管道焊接过程中，普遍存在没有焊透的情况，主要是因为施工人员在焊接的过程中没有严格按照施工要求进行操作，施工技术的水平不够。焊接表面没有完全融合主要是因为管道焊接的缝隙超出了焊接的标准或者是因为施工技术的原因出现了不应该出现的缝隙。压力管道在焊接的过程中经常出现未焊接透或者是未熔合的问题，经过对问题进行分析发现，出现的问题主要是因为管道口的形状不规则。

2.3 孔隙

孔隙的产生是因为极快冷却的熔融金属，焊缝及时地阻拦了想要逃出的气体。大多数温度、低风速或由于焊机掌握水平、焊肉薄，焊接效率太快，急速冷却，气体脱离不了焊缝；电弧太短，拦截窜匿的气体；焊条受潮的作用；电极的化学因素是不标准的或涵盖在合金使铁水热，拦截了想要摆脱焊缝的气体。

2.4 焊缝表面的裂缝痕迹

造成管道破裂的主要原因是焊接表层裂缝的出现，而表层裂缝出现是因为焊接时焊材与木材在高温的条件下，这两者材质的原子紧密结合在一起，但是如果出现这两者材质的原子的融合不恰当，二者之间因排斥发生破坏力，焊缝位置的表层会出现裂缝纹路，从而导致裂缝的出现。

3 压力管道焊接工艺

3.1 定位和配对

现阶段的管道焊接工作，焊接工作中最重要的组成部分之一就是管道的定位，管道定位在焊接质量保证工作中起着非常重要的影响，并且在工作中我们必须敦促管道焊接工作和联系，可以使其背面的整体性良好形成，不能出现焊疤情况等。在工作中配对是否合理主要在于间隙控制是否具备一致性，管道定位能否对管道焊接的同心度有保障，错误变量应当保持在1.5mm以内。在焊接中，管道定位应处理在焊缝相同的方向。

3.2 焊材的烘烤

烘烤的温度和时间在焊接工艺中是非常重要的步骤，焊接材料的烘烤时间和温度有着非常严格的标准和规范，在烘烤过程中，记录好时间或者是温度有着重要的意义，这样才能保证焊接过程中的温度不会出现忽高忽低的状况，如果在焊接过程中出现温度过高的情况，就会使材料在很大程度上发生氧化作用，使其过早地出现分离，从而管材的表面则会失去保护层的保护作用，相反，如果发生温度过低的状况，焊接材料中大部分的水分不会被完全释放掉，则会形成气孔或者是裂纹的状况，除此之外，烘烤的温度和时间也要进行配合，当然其中温度是较为重要的方面，因为如果烘烤的温度出现较低的情况，即使时间上有所延长，也达不到预期的效果。呈现酸性的焊条进行烘烤的温度大概维持在150℃～250℃，而碱性的则在350℃～400℃，同时进行保温1～2小时。正确地对烘烤温度的判断对于烘烤工艺也是尤为重要的，一般的烘烤箱或者是烘干箱所测量得到的温度指的是内部的温度。

3.3 焊接过程中控制

对于焊接进程这一阶段的掌控，就需要相关工作人员认真、科学地履行施工工艺的流程以及对焊接工艺的检测力度，此外，工作人员还要确认施工工艺卡的一些参数以及焊接操作条件，焊接施工工艺卡中包含焊接的层数、焊接速度的快慢、极性、电压、电流以及电流的类型；焊接操作条件中包含锤击焊缝、焊接的前后顺序以及焊接的位置角度等。此外，焊接施工工作人员在焊接进程中应不定时地对其工作进行检测和监督，如若发现问题，第一时间进行技术处理，重新对其进行合理的焊接工作，其主要目的是提高压力管理整体质量。

3.4 焊后检查

焊接工艺还需要进行焊缝表面的质量检验，这个程序是需要在进行无损检测技术或者是耐压力试验之前进行的，在焊缝的表面需要采取标准统一的样板或者是硬度计等器具进行检验，并且要符合施工的要求，同时要根据情况进行记录。如果是合格的焊件，则有很多方面的要求，不得有裂纹或者是气孔的存在，同时在无损检测完成后，则需要施工单位按照管线的施工图，对管道和管材的质量或者是位置以及规格进行标明，如果在检测中发现质量问题的话，要及时对无损检测的报告进行分析和研究，如果存在于压力管道的较深的位置，则需要扩深RT底片报告。

4 压力管道焊接缺陷的对策

4.1 针对错边或是角变形的方法

在进行组装压力方面管道的时候，角变形有错边是根本就不能够阻止的。可是如果压力中的管道在今后应用的过程中存在错边或者是角变形的问题，我们如果想把这种情况断绝是非常难的。正确有效的办法就是在工程进行施工的过程中谨慎操作，遵循相对应的工程标准，把过程中出现的问题加以控制，并且能够把握在进行调整和校准的活动空间内。

4.2 压力管道焊接表面的气孔和夹渣控制

在对压力管道进行焊接时，会出现一定的问题与缺陷，如果压力管道的焊接表面存在夹渣或气孔，就会直接影响焊接质量。因此，在进行焊接时之前，必须要认真仔细地检查压力管道，避免表面存在气孔和夹渣，一旦发现存在这种情况，必须及时采取有效措施进行处理，如果情况比较严重，为了彻底清除这些问题，必须要进行重新的焊接操作，最大程度上保证焊接质量。焊接效果直接影响到压力管道的实际投入使用，甚至会发生毒气泄露，严重时还会发生爆炸等事故，进而给人们的生命财产安全带来严重的威胁。

4.3 未焊透或未熔合的质量控制

管道焊接未熔合的情况容易出现在焊接坡口和焊接接缝之间，在实际焊接过程中，在其对接部位一不小心就很容易出现未熔合的情况。为了预防事后出现安全隐患，如果一旦出现此问题，一定要采取补救措施，目前做好的补救措施就是补焊。焊材决定着管道质量控制的高低，由此可见，在管道焊接过程中，为了保障管道焊接的质量，一定要选取质量比较好的焊材，焊材采购问题就不容马虎，最好采用质量有保证的。一旦出现管道焊接未焊透的情况，如果焊接结果是在规定的范围内，并没有超出是不需要进行重新加工焊接的。

4.4 裂纹

管道施工过程中最关键的一个问题就是裂纹，其对管道的危害性很大。通常情况下会采取下面三种方法来处理：第一，可以采取打磨的方式对其表面浅层的裂纹进行处理；第二，一旦裂纹的长度在很大程度上超过了所允许的范围就需要通过补焊的方法来进行修复，将其消除；第三，一些细小的裂纹如果对管道的安全使用造不成威胁，则可以不对其进行处理，这样方便研究裂纹的发展规律，能够观察并记录到它的发展走势，能够对其发展趋势进行掌握并防止潜在的危险发生。

5 结语

综上所述，压力管道的焊接环境非常复杂，有时还会涉及到高空作业，但是同时对质量的控制还非常高，管道的焊接工艺是一环接着一环的，相互结合，一旦中间的环节出现了任何问题，都会导致整体的完成效果，焊接时压力管道施工中的关键环节，直接关系着工程的安全和制造，因此，必须在人员、工艺或者是所运用的设备方面进行严格的控制和管理，有针对性地采取策略，确保焊接工作高质量的完成。

参考文献

[1] 夏启彪.谈监理工程师对管道焊接的质量控制[J].科技风，2010，（6）.

[2] 廖庆喜，王发选.管道焊接质量控制方案[J.油气田地面工程，2007，（4）.

[3] 殷长福.简论钢结构焊接质量控制[J].中国石油和化工标准与质量，2011，（9）.

（责任编辑：陈 洁）