石油化工管道焊接工艺与质量控制策略探析

王 川，张峰铭

(中海油石化工程有限公司 ，山东 青岛 266101)

石油化工管道种类多、数量大、使用工况千差万别，而在越来越多的管道相接的过程中，焊接成为了最为重要的工序之一。在压力管道施工中，焊接技术会直接决定了管道的安装质量，从而间接影响着管道使用过程中介质的流量，石油化工管道的使用安全及寿命。本文主要从分析管道焊接工艺、剖析管道焊接中可能产生的质量问题，及如何对焊接产生的问题予以控制三方面，对管道焊接工艺进行系统性的讨论分析。

1 石油化工管道工程对焊接设备的要求

就石油化工管道而言，其作用在于对石油化工产品等进行输送，以此来推动经济和科技的发展。现阶段，我公司管道设计施工方面主要涉及到伊拉克脱气站项目，浙江LNG项目，惠炼二期项目及宁波大榭项目等石油化工及炼油项目。因为石油化工管道所经过的区域地形十分复杂，环境也极其的恶劣，所以对焊接设备提出了极高的要求，表现为焊接设备需要承受住55℃的高温以及-20℃的低温，同时还要能够较好的适应经过区域的湿度、海拔以及高压等，可以更好地防止受到雨水等的侵蚀。此外，焊接设备应具备较好的耐久性，灵活轻便，可以和石油化工管道的直径和壁厚度的要求相符。

2 石油化工管道焊接工艺

2.1 石油化工管道焊接前期准备环节

在整个管道焊接过程中，焊接准备工作十分重要，能够为管道施工质量以及安全性提供保障，属于管道施工中不可或缺的一部分。在进行准备工作时，应先对管道焊接的实际情况予以全面的了解，并在现场落实好工程勘察工作，立足于施工特点和需求对焊接技术予以选择，并结合工程整体施工方案对管道焊接操作指导手册进行建立。其次，就管道焊接方面的相关材料、设备以及焊接条等而言，应对其予以仔细的检查，保障相关物品能够和施工标准相吻合，若焊接材料与施工方案均属于首次使用，则应在使用前对焊接工艺予以评定，保障新材料与方式的运用，能够满足管道焊接施工要求，并结合焊接工艺内容，建立焊接工艺指导卡片，确保管道焊接工作的有序进行[1]。

2.2 底层焊接工艺

在开展石油化工管道焊接工作的过程中，底层焊接工艺可以促进焊接接头服务性能的提升，并增强构件焊接质量[2]。同时，在底层焊接工艺中，氩弧焊底层焊接工艺在应用方面十分的广泛。

就底层焊接工艺注意事项和工艺内容方面涉及：其一，根据从下至上的顺序，由底部进行焊接，直至顶部，并运用角磨机来促进点焊作业质量的提升，增强打磨出坡口适用性；其二，要想防止出现焊穿的情况，需保障焊接缝能够均匀；其三，在正式进行焊接之前，需进行试焊工作，对氩气纯度进行检查，防止产生焊接事故；其四，在正式焊接时，需对围挡的优势予以正确的运用，防止对焊接质量产生影响；其五，进行氩弧焊底部焊接作业的过程中，要想防止出现底部下陷以及顶部内陷的情况，相关工作人员员需通过角磨机打磨焊缝焊条，万工作之后再对质量予以全面的检查。

2.3 中层焊接和盖面施工环节

在进行石油化工中层焊接施工环节的过程中，应掌控好以下内容：其一，密切关注石油管道清洁度，以免因为管道底部焊接工作留下的残渣，对中部施工的顺利进行造成影响；其二，在具体焊接的过程中，需要保证焊接端点和缝隙关联点间距可以始终超过0.11cm；其三，保证焊接焊条直径为3.65cm，焊接焊缝间隙在0.35cm以上，但不超过0.55cm；其四，开展表面基础焊接作业时，需要借助直线类型的运条，禁止借助引弧形方式精心焊接；其五，在焊接时，需重视对各类杂质的及时清理，并对焊接质量予以反复检查；其六，就盖面焊接而言，在具体焊接中，应去确保焊接过程中盖面焊接位置收弧与起弧工作的合理性与准确性，使之能够和中层环节的焊接端点实现分离，标准焊接表面的光润度，保证焊接颜色的一致性，保证焊接颜色的自然性；其七，重视对管道残渣的及时清理，密切关注保温关注，以免管道被侵蚀，确保石油化工管道更加安全、高质，并反复检查盖面焊接质量，对质量和安全方面的问题进行探寻，并技术展开维护，进而让其能够维持良好的应用性，提高管道整体质量[3]。

3 化工管道焊接问题

3.1 未焊透

在实际焊接时，若电流强度不高、焊条角度缺乏准确性、运条运行速度过快等，均可以导致管道无法被彻底的焊透。

3.2 气孔

若熔化金属在降温方面的速度过快，迅速的冷却，那么就可能出现气泡，焊缝内部会涌出气泡。同时，温度低、风力大以及速度快等，均可以造成气孔问题，焊工技术若不符合理想标准，并且没有运用正确的焊接技术、焊接速度过快以及操作不当等，也会引起焊接气孔的情况。其次，电弧较短也可能由于气体外流，或焊条受到湿气、潮湿因素等的影响出现气泡。

3.3 裂缝

就焊接裂缝问题而言，其属于影响焊接质量的主要原因，选择焊接材料质量较差，其中包含许多的杂质成分，那么就可以引起焊接裂缝。尤其是部分杂质成本含量较高的钢材，若焊接操作方式存在错误的情况，诸如预热和退火不及时等，均可以产生焊缝问题。

4 石油化工管道焊接工作质量控制

4.1 构建质量保证系统

在开展焊接石油化工管道时，要想确保管道焊接质量，需要将科学的质量保证体系和质量标准建立起来。同时，相关焊接工作人和焊接机构在实际作业的过程中，也需要将质量放在首位。对此，在焊接时，首先要建立科学的计划与目标，并将其作为基础来开展焊接作业，作业完成之后，还需要认真检查管道质量，使焊接的环保性得到保证。除此之外，保证焊接形式、技术和材料等的实际应用型。在具体运用时，需要积极优化缺乏不合理之处。

在开展石油化工管道焊接工作的过程中，为了使管道焊接质量得到保证，首先应建立健全质量保证体系，构建科学合理的质量标准，焊接工作人员以及焊接机构在开展焊接工作的过程中，要始终遵循质量为首的原则开展焊接工作。在实际焊接的过程中，需要将合理的目标和计划制定出来，立足于此，开展实际焊接工作，完成焊接工作后，要全面检查石油化工管道的质量，可以使用对分层次不理的焊接质量检测方法展开检测，发现问题第一时间解决，并使焊接的环保性得到保证。其次，应保证焊接技术、形式和材料等的实际应用性。在实际应用中，第一时间完善和优化缺乏不合理之处。石油化工管道焊接质量检测示意图如图1。

图1 石油化工管道焊接质量检测示意图

4.2 加强对焊接材料的控制

对石油化工管道予以焊接时，焊接材料质量在一定程度上决定了焊接质量，并且材料的选择与运用，也会对管道焊接成本产生影响。因此，施工单位要想促进经济效益的提升，就需要对焊机材料予以科学的控制，可利用以下方式来实现：其一，科学控制材料的采购、验收、存储和使用。诸如，焊接材料需要用合格证明来进行验证，确保材料化学成分与机械性能等相关标准，能够满足要求；其二，多检查后发现焊接材料存在不合格的情况，需及时对其予以更换。并且，还应在焊接现场构建等级库，根据等级来对材料进行存放，并科学控制库内的湿度以及温度。入库之前应制作材料卡，结合规格以及类型来进行分区保管；其三，在实际使用前，需烘干焊条，并对烘干时间以及状态等予以记录。烘干完成之后，需将其保存在保温桶之中。需要注意的是，一根焊条最多只能够烘干两次。

4.3 增加对焊接工作人员的关注度

在焊接工作中质量检测人员和焊接技术人员占据着极为重要的位置。当前，石油化工管道在焊接方面主要采用的是手工方式，在开展焊接工作的过程中，焊机技术人员和质量检测人员直接影响着管道的质量与安全[4]。对此，要想促进石油焊接工作的有序进行，并保障管理质量以及应用效果，需加强对焊接技术人员以及质量检测人员的重视。在具体的工作过程中，应构建科学的技术与专业知识培训体系，针对缺乏工作经验的相关人员，落实好岗前教育培训工作，进而促进其工作能力的提升，但需要在顺利通过考核之后才可以上岗。就在职工作人员，应不定期对其开展培训，使之能够更加熟练的掌握焊接工作。另外，就焊接质量检测人员而言，除了需要具备丰富的检测知识之外，还应熟练掌握相关的操作技能，确保检测工作的有序开展。针对焊接细小部分以及薄弱环节之中的检测人员，应加强对其的培训工作，促进质量检测有效性以及质量的提升，并增强石油化工管道安全性。

4.4 加强管理焊接设备和控制工艺质量

科学系统的焊接质量管理制度，可确保石油化工管理在焊接方面的质量，对容易出现问题的部位进行检验，深入发掘存在的问题，进而在第一时间进行解决，防止危险故事的出现。其次，需明确质量管理的具体责任，完善质量检测结构，通过质量检测人员对管道焊接质量予以全面的检验。焊接人员在开展工作的过程中，需严格遵循操作流程，并对管道焊接焊材环境予以勘测，防止气候原因对焊接质量产生影响，并确保施工环境的安全性。焊接设备在质量与性能方面和管道焊接质量之间存在着紧密的联系，在开展焊接工作的过程中，需降低设备故障对施工质量的影响，并正确使用角磨机等相关设备，增强设备操作流程的科学性以及焊接设备的可靠性。

其次，在开展焊接工作前，应对焊接工艺进行准确的评判，结合评判报告的具体要求，对焊接工作进行正确的指导，并通过相关焊接技术与方式来完成工作，建立焊接方案以及施工计划，进而增强焊接工作的有效性。同时，在具体的焊接工作中，可通过工艺卡来完成相关工作，对不同环节之中产生的焊接数据予以详细的记录，以便于日后维护。完成各环节焊接工作之后，要进行二次质量检测，管理和控制不同的设备，提高焊接工作的工作效率。

4.5 焊接过程的检查

在对焊接材料进行检查的过程中，需将重点放在焊条药皮是否牢固、焊丝是否整洁以及焊接前是否烘烤等方面。对此，管道焊接组在工作前应对组对的坡口间隙、错边量、角度和管道直线度、法兰以及弯头等配件进行检查，是否清理干净坡口两侧20mm范围之中的水迹、油污以及铁锈等，进而让组对焊接作业条件能够和设计图纸、规范等要求相符，同时针对不锈钢管道和铬钼钢管道等，需检查充氩和预热等措施。其次，在具体的石油化工管道焊接工作中，应秉承科学的工序与流程来开展作业，并对施工工序进行严格的监督，确保施工质量能够满足规定标准。对焊接设备和施工焊接换，对施工焊接中的温度、风速和湿度等进行详细的检测。另外，在施工前，还应科学的控制与管理施工过程中的相关工序与内容，发现问题并解决问题，检查施工工艺是否符合标准，比如层间温度、焊接电流是否达到规定的需要。

5 结语

总而言之，石油化工为社会经济与科学技术的进步提供了重要动力。石油管道使确保安全输送石油化工产品的重要媒介，使管道焊接质量得到有效控制，将石油化工产品在实际输送过程中存在的不安全因素有效减少，有序开展石油化工生产。因此，就管道焊接而言，需要立足于科学的管道焊接工艺，在管道焊接中要重视控制好焊接质量，借助各种手段促进管道焊接质量有效提高。