浅谈石油天然气管道焊接施工质量控制

张昆鹏

摘 要：随着石油天然气能源在我国的应用越来越广泛，油气能源逐渐成为我们生活中不可缺少的能源之一。在促进我国社会经济发展，保障人民生活稳定方面发挥着重要作用。我国油气管道建设经过多年的发展，逐步完善化、系统化和持续化。焊接是管道施工中非常重要的环节。管道焊接施工质量的好坏决定了输油管道能否安全运行。因此，油气管道焊接质量对油气安全输送具有重要意义。为了防止焊接中质量问题的发生，在石油天然气管道焊接施工前、施工中、施工后应做好相应的综合质量控制，以防止各种缺陷的发生。

关键词：石油天然气管道;焊接施工;质量控制

近年来，随着我国油气工业的不断进步和发展，油气管道建设工程日益增多，在很大程度上满足了油气储运的需要，但也带来了一些问题。管道运输是最常用的油气运输方式，但对管道的质量要求非常嚴格，因为一旦油气因管道焊接质量问题发生泄漏，可能会发生火灾，爆炸等严重事故，造成巨大的人员伤亡和财产损失。因此，必须重视焊接施工，而焊接施工对输油管道质量的影响尤为严重。

1.油气管道焊接中常见缺陷

1.1 气孔缺陷产生的原因：管道焊接过程中产生的气孔在熔融金属凝固时不能及时排出，导致焊接表面产生大量气孔。为防止管材焊接设备气孔缺陷的产生，管道焊接前应加强相关工作。

1.2 实际焊接中的裂纹缺陷是石油天然气管道焊接中危害性最大的一种缺陷。为避免实际焊接中出现裂纹缺陷，应控制低熔点共聚物，降低冷却时的拉应力。及时清理焊接熔渣，防止焊接裂纹缺陷的发生。

1.3 咬合缺陷主要是由于参数选择不当或工作人员操作方法不当造成的。如果遮挡程度较差，焊缝的粘合强度会在一定程度上减弱，并可能出现裂纹痕迹。同时，管道焊接位置的复杂性也会导致油气管道咬合缺陷的加重。

1.4 管道焊缝成型不良：是指焊缝外观不均匀，表面不光滑，容易产生焊瘤或焊缝不均匀，宽度不一。焊接质量的好坏直接关系到管道运行的安全性和稳定性。造成的原因有：焊接材料与母材的夹角不同，不能精确匹配：焊接电流过大或过小，不能很好地控制电流，导致焊接不均匀等。

2.油气管道焊接施工前的质量控制

2.1 油气管道焊前预处理：石油天然气管道焊接前，需要对管道基体进行预处理，保证焊接质量符合设计要求，包括焊缝清理，钢管配对和预热：

①保证钢管对应的间隙满足焊接的技术要求，避免间隙过大或过小，若间隙过大，在油气管道焊接时容易造成焊接瘤，管道间隙过小，导致根焊不良和管道焊接强度不足。

②焊接前应预热基体，避免基体温度低而产生冷裂纹、脆性裂纹等缺陷。

③焊接前，检查设计图尺寸，确保焊缝表面清洁光滑。

2.2 油气管道焊前准备工作：油气管道建设前，首先要建立内部质量管理机制，构件质量检测设备，编制焊接指导文件和焊接质量评定文件。在签署相应文件之后。从事管道焊接的焊工，应当持有经有关部门核实确认后颁发的证书。油气管道焊接前，进行焊接工艺检测，焊接接头质量检测，各项检测合格后参与油气管道焊接施工。

2.3 油气管道焊前检查;在进行石油天然气管道焊接前，必须对管道焊接材料，设备和机械等进行检验。例如分析管道施工环境，选择与环境相适应的焊接机，在焊接施工前，检查焊接机是否能正常工作，电流电压是否处于稳定状态;电极等耗材到货后，检查三份合格证是否齐全，可同时进行取样检测，试验完成后对电极进行保存，温度、湿度和通风条件应符合电极保存要求。使用前应进行干燥处理，更好地避免超声波对焊带造成焊接缺陷。

3.石油天然气管道焊接施工过程中的质量控制

3.1 对熔覆焊接过程的质量控制可以有效提高对熔覆焊接工序的质量控制，可采用药芯焊丝自保护半自动焊接方法。焊接过程中应严格控制温度，避免温度过低导致焊接裂纹。另外，为了保证管件表面与焊缝表面的连接一致，管件表面与焊缝表面的连接是自然的。焊缝高度应在1.5毫米至2.5毫米之间;焊缝宽度约2mm优于两者上切口的长度，此外，还应及时处理焊接残渣，做好油气管道的焊接防腐工作。

3.2 底部焊接工艺质量控制，即根焊，是现场焊接工艺中焊接接头的首次焊接。因此，底部焊接必须严格控制。首先，在油气管道焊接前，需要对V型坡口进行特殊坡口处理，使用角磨机对罐体两侧进行除锈处理，然后安装管道。能够保证温度的同时保持底部焊接的稳定性。为了保证焊接过程中焊缝能够均匀，防止焊缝渗透。必须保证根部焊缝的累计长度大于管道周长的一半，焊缝在喷嘴周围均匀分布。在底层焊接过程中，还要注意管组检查不良边数，管组之间的间隙，焊缝宽度要严格控制，避免出现斜切口。

3.3 为保证填充焊工序和热焊工序工作的顺利进行，可采用电芯自保护半自动焊接工艺。

①焊接过程中注意调整中心焊点与底部焊点之间的距离，两者之间的距离控制在1mm以下。同时焊缝厚度应控制在3mm～5mm之间。

②飞溅物和焊料残留物需要清理，特别是在对接口处，要特别注意残留物的清理工作。

③在热焊和填充焊工序过程中，检验时应注意以下几个方面：保证相邻两层焊点交错2cm以上，避免重叠：严格遵守焊接工艺的有关规定，时刻考虑电压，电流变化的焊接过程：避免接地线位于管壁弯头的其他位置，防止因管道燃烧而产生电弧：要注意控制夹芯温度，当夹芯温度低于标准值时，要及时加热：必须对焊接好的焊缝进行清洗和检查，以确定是否符合标准的要求，然后才能继续焊接：在多层焊接中，每层焊接作业完成后必须立即对中间层进行清洗。经过外观检查后，外观检验合格后可以焊接下一层。

4.石油天然气管道焊后质量控制

4.1 对管道焊缝的保护：石油天然气管道焊接完成后，一定要做好管道的防护工作，金属管道的关键是做好防腐处理，一般油气管道的环形焊缝采用辐射交联聚乙烯热收缩带（套筒）加环氧底漆，有效隔离管道及其周围环境，避免石油天然气管道发生腐蚀。

4.2 检验管道焊缝外观：焊缝检测必须按照国家有关规定进行无损检测和超声波检测，在不具备上述检测条件的情况下，可以采用石粉试验法或液体浸润试验法。若焊缝外观检测结果不符合设计文件要求，则对不符合要求的管道焊缝按修复程度或返工程度进行调整。

4.3 检验油气管道焊缝内部：管道外观焊缝检测合格后，需要对石油天然气管道焊缝内部进行质量检测。管道内部焊缝检测技术包括无损检测技术、射线检测和超声波检测。由于超声波探伤技术操作简单，识别率高，设备便于携带，因此可以采用超声波探伤技术对焊缝内部进行检测;在非常特殊的情况下，不能使用超声波和X光技术。如果在设计人员同意下，磁粉检测或熔透检测技术也可用于管道内部焊缝的检测。

结语：

总之，在油气管道焊接过程中，应尽量控制影响工程质量的人为因素。要提高全体施工人员对油气管道焊接质量保证重要性的认识，使工作人员严格按照焊接作业标准进行施工。另一方面，需要及时发现并控制管道焊接工作中各个环节的缺陷，不断改进焊接工艺，提高管道焊接工程的质量控制水平，保证油气管道中天然气的质量和安全。

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（中国船级社质量认证公司河南分公司，河南 郑州  450000）