铬钼耐热钢管道焊接裂纹的控制方略谈

杨立坤 何元（中国石油天然气第七建设有限公司，山东 青岛266000）

0 引言

近些年管道加工技术发展迅猛，尤其是在石油化工场所，铬钼钢管道是一种较常用的工艺管材，在石化企业中的安装生产运输应用中十分广泛。金属之间的焊接可以灵活的进行组合，达到人们想要的形状与长度，从而最大程度发挥金属性能的优势。但是由于合金材料本身的特点，而且还受到生产工艺的限制，综合导致铬钼合金管道的焊接工艺难度较大，而且其与一般的碳钢材料不同，对于加工有着更特别的要求。

1 铬钼合金管道介绍

铬钼钢自身性质优良，耐热性高，由于石油化工对管道的耐热性有很高的要求，因此铬钼钢在石油化工的管道运输中扮演着重要的角色，虽然铬钼钢自身性质优良，但是管道加工工艺不过关的话，也会导致管道质量出问题，主要是体现在出现焊接裂纹的情况，在实际的施工建设过程中，施工方没有对焊接过程进行很好的控制与把握，为了节约时间，减少了必要的焊接过程，从而导致裂纹产生。

裂纹是焊接结构中最危险的一种情况，裂纹的产生不仅意味着管道材料本身报废，而且还可能会造成事故。造成裂纹产生的原因是多种多样的，接下来就对裂纹形成的原因进行分析。

2 铬钼钢管道裂纹产生的原因

2.1 焊接材料问题

如果焊接材料本身不过关的话，就会导致钢管道在焊接过程中产生裂纹。常见的一个原因就是扩散氢含量过高。由于焊接过程中处于高温状态，因此如果材料内部的含水量过高的话，就会导致在焊接过程中产生大量的扩散氢，情况严重的话，会导致出现焊接裂纹。

2.2 脱氢处理问题

通常为了避免由于焊接材料中扩散器含量过高的原因产生裂纹的话，会在焊接完成后进行热处理，实现脱氢。进行热处理的时间通常比较长，目的是为了保证焊接头内部的扩散氢含量可以有效降低。然而在实际操作过程中，由于该处理耗时过长，很多时候施工方并没有及时进行热处理或者热处理时间不够，最终导致扩散氢含量增多，由于扩散氢含量的增加，会使得焊缝金属吸收了较多的氢，加上焊缝相较于其他管道位置的冷却速度很快，就会造成内部的氢气无法及时析出，残留在裂缝内，内部发生一系列反应，最终产生裂纹。

2.3 预热问题

铬钼钢管道在进行焊接的时候，施工人员必须组织做好管道预热工作，因为日日过程可以让管道提前适应高温，从而在进行实际焊接的时候，可以保证管道适应温度，提升焊接接头位置的韧性，达到防止裂纹产生的目的。而实际生产作业的时候，许多工作人员为了节约时间，省略了预热过程，或者是工作人员自身的技术不精，出现了错误的预热方式，造成管道的预热质量不佳，综合导致实际加工过程中出现裂纹。

2.4 热处理问题

而且在进行热处理的时候也存在很多问题。由于受到工作场景的限制，还有工作技术人员的水平，很多焊接工艺的标准没有符合国家规定，导致实际焊接时的接头硬度不符合要求，正常而言，施工单位应该在焊接完成后进行热处理，而且根据处理结果出示有关报告。但是在实际的焊接生产过程中，很多单位为了节约时间，获取更多的利益，通常都是先进行检测，检测完成后再进行热处理，这样的检测方式就会导致报告存在问题，无法检测出接头产生裂纹的情况。

2.5 焊接应力

焊接过程中，不可避免的会产生焊接应力，构成焊接应力的原因也是多方面的，其中焊接接头内部存在的应力是最常见的，造成该应力产生的主要原因是管道内部的温度分布不均，由于温度应力的产生，会给管道内部的马氏体转变提供条件，另外一个原因是外部应力，外部应力的产生原因有很多种，比如外部的工作载荷过重、刚度约束条件或者是焊接件的自身重量等，这些都会对焊接情况造成一定的影响。

2.6 人员素质问题

除了焊接工艺以及原材料等问题之外，工作人员的能力素养也是一个重要的问题。管道焊接工程需要大量的人力物力，因此施工单位会雇佣很多外来务工人员，而这些人员的受教育程度并不高，能力可能不符合国家有关标准，技术水平十分有限，因此在进行焊接的时候，很有可能由于工作人员的操作不当而造成质量问题。

3 焊接工艺措施建议

3.1 有效审核焊接工艺

施工单位应该加强焊接工艺过程控制，严格按照国家有关规定标准进行焊接安装，有效落实质量验收标准，并且出具合乎工艺规定的评定报告，确保报告真实可靠有效。在进行焊接工作时，应该选择合适的焊条，目前国际上主流的焊条主要分为两类，一类是用于长输管道的纤维素型焊条，另一类是碱性焊条，在进行焊接的时候应该具体选择，进行打底焊道时，大多使用纤维素型焊条，其他情况则使用碱性焊条情况居多，这两种选择方式可以提高焊接的接头质量，有效避免氢混入焊缝中。除此之外，验收方应该严格按照相关规范，对焊接情况进行检查审核，确认其是否满足验收标准，符合要求。而且在进行焊接工艺审核的时候，需要确保审核小组明确具体的施工要求，能够选择最合适的施工工艺来完成焊接工作。

3.2 严格把控焊接工序

在进行焊接的过程中，焊接应力是不可避免会产生的，无法消除，因此只能尽可能的对产生条件进行控制，比如可以统一焊接工艺参数，在滚定的焊接参数范围内，选择合适的接线能量，从而实现减慢焊缝的冷却速度的目的。在进行焊接之前，明确好焊接的顺序及流程，做好预热工作，把控焊接始端和终端的质量，在实际焊接过程中，严格把控焊接工序，采用连续焊焊接每条焊缝，降低拘束应力，完成焊接之后，对焊接管道做好热处理工作，从而降低组织应力。针对扩散氢问题，在进行焊接的过程时，应该是焊接钢管尽可能多的处于高温状态，从而让氢能够逸出，达到降低氢产生的目的。并且铬钼钢在加工完成后，应该立即进行消氢处理，还需要控制好冷却环境，防止冷却环境对管道自身化学性质造成影响。值得注意的是，对于焊缝的同一部位，其焊补次数最好控制在两次以内。

3.3 加大对焊接人员的控制

焊接人员的技术水平直接影响管道的焊接质量，为了保证焊接质量。必须加大对焊接人员水平的控制。施工单位应该组织技术人员进行专业培训，定期进行相关技术资格证考试，明确焊接过程中可能出现的问题，清楚了解有关应对措施，提升焊接工艺，为了更好的保证有关工作质量，施工单位应该对人员焊接技能进行考核，实施奖惩制度，提高工作人员的工作积极性。如果是外包单位的从业人员话，应该对其工作资质进行审查，确保其具备有关工作能力。

3.4 确定铬钼钢管道安装顺序

为了确铬钼钢管道焊接可靠，所以必须要确保其管道安装工艺符合规定，首先应该根据管道具体的安装位置，还有管道的重量以及长度来选择安装方式，比如可以选择采用吊车进行吊装或者是人工进行安装，除此之外，在安装管道现场也应该根据实际情况来合理选择管道的安装焊接方式。在进行安装的时候，应该首先将管廊管道安装好，其次在对设备进行配管。在安装管道时，应该优先安装直径大的管道，对于公用系统管道也应该优先处理。除此之外，也应该确认管道安装条件。在进行具体施工前，施工单位需要根据施工图纸以及对应的施工技术方案，确认管道的安装条件是否符合标准，设计人员与技术人员应该做好技术交底工作，确保有关的施工土建合格，能够进行生产安装，相关的管道设备、组成件以及支承件等必须进行仔细核对，确保规格、材质以及相关压力等级满足标准。

4 结语

总而言之，由于铬钼钢管道在生产运输中的使用越来越广，施工单位应该选择合适的加工材料，加强对焊接流程的控制，严格把控焊接工序，对焊接结果进行检验，确保焊接质量，无管道焊接裂纹产生。