长输管道焊接施工中裂纹的控制方法探究

张治朋

【摘要】在进行长输管道的焊接工作中，在各个焊接区域或者焊接接头处经常会出现一些裂纹，而这些裂纹的存在给安全输送介质过程埋下了定时炸弹，因此，必须对这些裂纹的产生原因进行仔细而深入的分析，以便于提出可行的解决和控制的办法，本文对长输管道的焊接工艺以及运输特点进行了分析，以期提高长输管道的工作效率和安全性。

【关键词】长输管道；焊接裂纹；控制措施

我国是石油和天然气的生产和消费大国，石油和天然气资源更多的用在长输管道运输，同时，交通运输业包括水上运输、航空运输、都将涉及管道，管道在交通运输业重要性不容忽视。但在长输管道容易出现焊接过程中的各种裂缝，这些裂缝的存在将给油气输送埋下安全隐患，因此，研究裂缝形成的原因及防御措施具有十分重要的意义。

一、长输管道运输的特征分析

长距离管道具有通用性，因为它的安全和环境保护，不仅可以对油气资源的连续输送，由于气候或环境的变化影响小，不产生噪音污染，在运输过程本身所消耗的能量也小，而且，长距离管道运输地形和地形影响下的地下是不明显的，如果管可显著提高使用最大的工藝，减少在运输成本的节约资源的消耗是惊人的，但长距离管道运输的缺点是也有一定的，相对差R的灵活性，更适合大体积的油气输送，因此，也由于体积大，管理方便，可通过计算机遥控实现自动化，提高传输效率。

二、长输管道的焊接裂纹的种类及产生原因

（一）热裂纹

结晶裂纹是一种常见的热裂纹，一般是通过焊接凝固裂纹的过程形成的结晶只存在于在焊缝中心纵向或电弧焊接和分布的主要原因是双方由于时间序列和组织组成的焊接熔池凝固，晶体后结晶纯度高杂质的第一部分与低熔点合金元素更导致一些液体材料分散在颗粒表面由于冷却收缩的拉力时，最终凝固裂纹在晶界的结晶。钢与焊缝的化学成分是造成热裂纹倾向的主要原因，一般焊补时会产生较多的弧坑，熔敷金属时可得到解决。

（二）冷裂纹

往往在区和熔合线的热影响时，多层焊通常产生在焊缝焊后冷却过程中，马氏体相变或近200～300℃以下的温度范围内，主要由硬化倾向钢焊接热影响区的氢浓度的扩散氢含量和束缚应激的影响关节足够高，可以热影响欧德玛奥氏体进一步脆化，容易在此时焊缝冷裂纹的形成，氢的浓度稍低，只有宏观的出现应力集中，具有纵向和横向的冷裂纹（相对于焊缝）和微向穿晶型晶型，如果也有穿晶裂纹之间的混合不焊后立即出现，也被称为延迟裂纹，其危害性更大的焊接过程在部分热影响区内的氢扩散在焊缝金属中的成功，特别是在三轴拉应力，容易开裂的高浓度，引起氢脆，从而减少金属和裂纹位置（或裂纹），临界应力，当局部应力超过临界应力，这里是开裂的裂纹形成具有明显的时间延迟特性。

（三）再热裂纹

是指在L、B、v、Mo等合金元素中经过再次焊后的热循环，再次在焊缝热影响区出现粗大晶粒区和奥氏体晶界开裂。一般来说，由于在加热过程中，首次对硬质合金的饱和将分析的高热量，产生晶内强化现象，出现在原奥氏体滑移应变的表面，如果在塑料弹性表面晶无法承受应变的应力松弛过程中加热会发生裂缝。

三、长输管道的焊接裂纹的控制

（一）冷裂纹的防控措施

冷裂纹的控制主要是氢含量的扩散和焊接组织的改善和焊接应力的降低。具体操作方法是对焊条或焊剂的选择应着眼于性别和低碱性低氢焊条，放置时间太长或焊料将由于大量吸收空气中的水分在电弧作用下分解出氢，氢扩散的金属流动增加，因此，需要经过严格的干燥过程中干燥，尽可能减少在焊接金属中氢的扩散量。此外，还应使焊接操作的标准化，为焊前预热、层间温度控制的改进，可以减少裂纹的产生，应及时消除焊后进行消氢处理。超高强度钢材料不易等淬火冷却后应焊接头，材料的韧性后热处理。关于长输管道材料的选择也应注意质量，减少使用含杂质的钢，焊接结构和工艺也应尽量减少厚度方向应拉，以免产生片状撕裂引起裂纹。

（二）热裂纹的防控措施

从表面分析可以看出，热裂纹的产生与金属的存在和应力有关，因此热裂纹的控制也需要从这两个方面入手。

第一个材料中的杂质含量容易离析应严格控制，特别是硫和磷的存在增加了裂纹的可能性，实践经验表明，如果在0.1%下的焊接控制碳含量可显著降低热裂纹的概率生成；此外，它是可能的调整在焊缝的化学成分，改变焊接组织和增加电极或焊剂碱度降低焊缝中的杂质。为了控制应力，可以细化钢中的细小颗粒，改变有害材料的分布和形状，减少焊缝之间的连接距离。

（三）再热裂纹的防控措施

再热裂纹的控制，首先需要提高预热温度和焊接保证缝平整减少焊接过程中的应力，同时尽可能保证长输管道的选择性能的前提下，低于母材焊缝承受范围的高温强度，使应力在焊缝可以放松，热影响区裂缝的可能性降低。最后，在保证接头强度的条件下适当降低应力退火温度，使析出的碳粒直径增大，焊接过程中高温塑性会增加很多。

四、结束语

在实际焊接施工过程中，往往会对有缺陷的焊道进行返修以致某一焊道区域要经过多次焊接，加之管道组对采用外对口器难免产生应力，会影响焊接质量，因此在焊接过程中应严格控制焊接质量的影响因素，提高长输管道焊接合格率，确保安全。

参考文献

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