石油化工管道焊接工艺分析及其质量控制策略

2018-02-14续亮亮

建材与装饰 2018年38期

续亮亮

随着我国社会的不断发展，大大促进石油化工行业的不断进步，石油化工管道对石油化工企业的正常运行具有直接的影响，所以必须保证石油化工管道焊接质量，石油化工管道焊接施工质量可能受到多种因素的影响，任何一种焊接问题都关系到石油化工管道系统整体的安全。对此必须明确影响石油化工管道焊接质量的因素，从这些因素入手来深入分析、探索，及时排除不良因素的影响，采用科学的焊接工艺、技术，并加大对焊接施工的质量监管力度，从而确保焊接工程施工质量，打造出高质量的石油化工管道工程。

1 化工管道焊接问题

1.1 未焊透

焊接过程中如果电流强度较弱、运条运行过快、坡口边过厚、焊条角度不准确、电弧偏吹等都可能最终造成管道不能被彻底焊透。

1.2 气孔

如果熔化金属受到降温较快，及时被冷却，则可能导致气泡的出现，焊缝内部将涌出气泡。或者外部风力较大、速度过快、温度较低等都可能带来气孔问题，焊工的技术如果达不到理想标准，同时，未采用科学的焊接技术、焊接操作不合格、焊接速度较快、管道壁较薄等都可能导致焊接气孔的出现。同时，电弧较短也可能应气体的外流，或者当焊条受到湿气、潮湿因素等的影响也可能出现气泡。

1.3 裂缝

焊接裂缝问题是影响焊接质量的最主要问题，所选的焊接材料质地较差，其中含有较多的杂质成分，则可能导致焊接中出现裂缝。特别是一些杂质成分较多的钢材，如果焊接操作方式不合理，例如：未预热、退火不及时等则可能带来焊缝问题。

2 石油化工管道焊接工艺分析

2.1 焊接技术与工艺的选配

做好焊接工艺和技术的选配是确保高质量管道焊接的基础。焊接前需要相关技术人员结合管道特点、所处环境、条件等来编制焊接工艺参数，确定所选焊接技术类型，形成科学的焊接方案。任何一种焊接工艺的选择都可能出现多种问题，对此需要提前预测问题，而且研究解决方案。而且要切实遵照规范的标准和规定来选择焊接材料，评价焊接工艺的科学性、合理性。

焊接前要做好以下准备工作：

（1）施工人员的准入。对参与石油化工管理焊接的所有人员进行严格的面试与笔试，检查其是否具备国家所颁发的从业资格证书，尤其是焊接检查人员、施工人员、材料检查人员、监理人员、管道检查人员等关键岗位。工艺管线质量控制的核心因素是焊接的质量，因此，必须要保障焊工的专业知识与经验，方准正式从事焊接作业。

（2）管道材料的准入。工艺管道的主要材料包配件与管线，配件的压力、材质、规格等种类众多，不同种类的配件其功能也不相同。因此，在材料使用与释放前，材料检查人员必须严格的按照相关的标准与规范对材料进行详细的检查，检查材料是否具备质量合格证书、是否与设计图纸的要求相符合，尤其是对材料的法兰面划痕、外观是否有凹坑、配件损坏、椭圆、重锈蚀等缺陷，再进行抽样检测，待抽样检测合格之后，方能投入到正常施工当中。

（3）管道切割下料检查。科学调控管口面和管道轴线之间的角度，要确保达到九十度直角，而且要防止多种材质管道的混合利用，这样才能控制渗碳腐蚀问题。

（4）坡口加工。合理地控制坡口角度、形式、局部大小等，可以采用多种形状的焊接，例如：V型、X型等，也要做好管道的结对控制，应该结合焊接工艺卡的具体标准来质检管道口之间的间隔、距离以及平整度等，要防止出现焊苞，焊缝宽度也要控制在合理范围。

（5）惰性气体保护的检查。惰性气体能够发挥对焊接的保护功能，具体则要对焊缝进行质检，确保其达到了预期的工艺水平，其中惰性气体的纯度较为重要，必须达到工艺规定，特别是一些依照设计规范规定的射线无损的特殊材质管道，例如：合金管等必须做好惰性气体的保护工作，确保其焊接质量。

（6）焊接前后的热处理。无论是焊接前还是焊接后都要做好热处理工作，其中最关键是要掌握热处理技术，具体则可以参照钢材自身的质地、厚度、焊接材料、方法等来选择，要选择科学的加热方式，例如：火焰加热、红外线辐射加热等，也要控制好焊接以后恒温的时间、降温的速度等。

2.2 焊接过程的质量控制

2.2.1 底层焊接

底层焊接通常可以选择氩弧焊接技术，可以依照从下到上的顺序来焊接，借助角磨机于点焊处、收尾部等来形成一个接头斜口，而且要确保处于底部的焊缝能彻底被焊接，严格焊接质量检查，控制断焊、穿焊等问题，实际的底层焊接中必须把握下面几点：试板试焊监测，主要检测氩气的纯度，减少其中的杂质。第二将挡板设于管沟四周，预防风力的干扰，确保焊缝质量。第三借助角磨机来进行接头斜口打磨，控制底部塌陷、顶端沉陷等现象。第四要反复检查焊接质量，而且要加快层次焊接，控制裂缝的出现。

2.2.2 中层焊接

要积极地清除掉底部焊接所形成的焊渣、飞沫等，而且要重点关注接口位置，减少杂物的侵蚀。要重点关注不同焊缝接头，例如：中层、底层等的距离，要超过0.1cm。焊接条的直径达到3.5cm，焊缝厚度也要处于0.3～0.5cm范围。焊缝表层也要选择直线状，不得采用引弧，及时清除焊缝中的残渣、残留物，而是要反复地检查，及时地找到其中的问题，并加强处理。

2.2.3 盖面焊接

盖面焊接最关键是要确保焊接部位收弧、起弧的准确、合理，而且要确保能和中部焊接端口之间分离开来，要在颜色、润滑度等方面来控制，确保焊接质量、颜色的自然和谐。各个环节焊接施工中必须做好管道残渣的清除与整洁工作，而且要做好相关的保湿，一方面要防止管道受腐蚀，从而提高石油运输的安全、保质，另一方面又要不断地对焊接面加以质检，及时发现问题，分析问题成因，并采取解决性对策，以此来实现焊接物被高效利用。

3 石油化工管道焊接质量控制策略

3.1 创建完善的质检体系，增强质量意识

首先有必要创建完善的质保体系，项目经理作为总负责人，主要负责工程质量监督与管理，配设专门的质检员，全程监督管道焊接，各个焊接设置专业的质检员、施工员等，打造出一个专业化的焊接技术小组与质检团队，而且要形成责任制管理体系，明确各人员的岗位职责，责任划分清楚，落实到个人，并且，制定合理的奖惩制度，与其薪酬挂钩，每一个施工员、质检员都承担一定的质量责任，并通过科学、适当的奖惩措施来监督其责任的履行，这样才能增强所有人的质量意识，提高各岗位人员的工作主动性与积极性，从而达到有效的监督目标。

3.2 焊接施工的全过程质检

3.2.1 管道外观质检

为了确保管道焊接质量，就必须做好外观质检，确保管道的外观、形状与尺寸符合设计图纸的要求和符合相关技术的标准，重点检查其表面有无腐蚀、生锈现象，有无缝隙，焊条药皮牢固与否，焊条、焊丝等是否干净、整洁。重点检查管材的厚度、外径大小，要确保其达到设计标准，其中管道口的椭圆程度要达到合格标准。而且要抽样质检管道的材质、性能，如果发现管材质量不合格时，则要更换管材。抵达现场的管材必须达到规定的质量标准，当发现性能与说明书不符时则要更换、更新。

3.2.2 焊接施工工序检查

石油化工管道焊接必须遵循科学的工序和流程，而且各个工序都要规范作业，必须严格监督焊接工序，检查能否接受遵照技术、规定和规范等来焊接，所采用的焊接工具、材质等达标与否。管道焊接所处的环境，例如：湿度、风速等能否达到规定标准和要求，在焊接施工前要对各个工序、各项施工严格监管，及时发现并纠正管道焊接施工整个过程中的问题，从而提前采取措施来应对。焊接施工中也需要检查焊接工艺，例如：焊接电流、层间温度等都是否达到规定标准。焊接完成后也要检查焊接外观，焊接材料外围要确保无受损、无焊渣堆积等，焊接管道内部的检查，重点质检其清洁度，可以借助空压机来吹扫管道，确保管道内部没有焊渣和其他杂质的存留。