摘要：压力管道涉及的使用范围十分广泛，不仅和人们的生活有关，同时还可能涉及到工业的生产，如果其存在质量问题，很可能就会造成很大的危害，另外，压力管道施工的范围也比较大，因此也增加了其施工的难度，为了保证压力管道具有良好的性能，就需要规范其焊接的工艺，并采取有效的方法做好对其质量的控制，这也是建筑施工中需要特别重视的内容。所以，本文对压力管道焊接工艺与质量控制方法进行分析。
关键词：压力管道；焊接；质量控制；质量监督
一、现状分析
1焊接设备与材料
1.1焊接设备
油气田压力管道建设属于野外施工，主要表现在施工现场不固定、施工环境复杂、施工条件差、焊接操作位置多变等方面，焊接设备需要随着作业地点的改变不断移动，这就对焊接设备的质量、体积、抗震等方面有所要求。油气田管道建设多采用20#钢、L245、L360等材质，管道焊接施工中使用的焊接设备主要适合于纤维素焊条、低氢焊条和自保护药芯焊丝的逆变式直流电源。压力管道焊接所用焊接设备是否完好，能否达到规定的性能参数，对焊接接头质量有较大的影响。设备应由专人保养维修，电流表和电压表应在检定有效期内。从现场质量监督检查发现，大多数施工单位使用焊接设备完好率差，不能准确地控制焊接过程电流和电压参数，保证焊接质量。
1.2焊接材料
焊接材料应符合设计及标准规范要求，焊接材料进场验收主要查看包装外观、质量证明书、检验报告，并核查制造标准、检验项目、性能参数等是否满足使用要求。焊材管理员定期检查并记录库房干湿度，并对焊材的保管、烘干、发放与回收做好详细记录，确保焊接材料的正确使用，防止错用现象发生。从现场质量监督检查发现，油气田管道施工中焊接材料多数管理混乱，存在未经验收使用于工程，使用部位不清，质量证明书检验项目缺项，制造标准过期，焊接材料识别标志模糊，焊接材料未按标准检验，无烘干、保管、发放与回收记录等问题。
2组对方式
管道组对的坡口型式、焊接位置、组对间隙、错边量等应符合焊接工艺规程要求。国家标准GB50369—2014《油气长输管道工程施工及验收规范》、GB50819—2013《油气田集输管道施工规范》、GB50540—2009《石油天然气站内工艺管道工程施工规范规定（2012版）》规定，压力管道组对应采用对口器，但油气田集输管道多为Φ22mm~Φ219mm小口径管道，无法采用管道对口器时，现场管道组对应采用定位焊。目前，Φ219mm以下管道组对时，现场基本采用点焊组对，且点焊位置分布不均，易造成根部裂纹、夹渣以及焊缝应力集中，焊接工艺规程无定位焊组对及定位焊长度与厚度要求等问题。
3焊接工艺评定报告
焊接工艺评定报告内容应齐全，至少包括：焊接方法、接头形式、母材牌号及类（组）别、焊接材料、焊接位置、预热及热处理等，焊接工艺规程是根据焊接工艺评定报告，并结合工程实际制定的指导管道焊接的技术文件。油气田压力管道焊接方法大多为氩弧焊+手工电弧焊或氩弧焊。施工现场采用的焊接工艺规程存在未按管道壁厚、材质类（组）别、焊接位置等编制要求，焊接电流、电压及焊接速度等参数范围不能有效指导焊工操作，焊接工艺评定采用的标准不符合设计文件要求，焊接工艺规程无支持的焊接工艺评定报告，焊接工艺评定未向监理报审等情况。
4预热与层间温度控制
压力管道安装多处于野外，温度、湿度多变，焊缝周围温度分布不均匀，焊接热影响区易产生淬硬的马氏体组织，焊缝金属脆性变大。焊前预热可以消除焊口周围湿度，减少坡口两侧母材与焊缝区的温差，最大限度的缓解由于温度变化引起的焊缝应力集中，提高焊接质量。压力管道焊接多数为多层焊，多层焊应连续施焊，但现场常遇有中断施焊情况，必须采取适当的保温预热措施，焊接时重新预热至焊接工艺评定规定100~120℃[3]。从现场质量监督检查发现，多数施工单位压力管道焊接存在焊前未预热，施焊中断层间焊道未加热，加热器具、温度仪现场未配备等问题。
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5焊缝质量检验
压力管道焊缝的外观质量应符合相应的标准规范规定，油气田管道焊缝质量检验，标准及设计文件对焊缝外观质量与无损检测比例、方法、合格等级有明确要求，且焊缝无损检测应在外观质量检验合格后进行。从现场质量监督检查发现，焊缝质量检验存在焊缝外观质量未验收即委托无损检测、无损检测抽检比例与方法不具有代表性和覆盖面等问题。
二、质量控制
1管道组对
管道组对是保证焊接质量的关键工序，对于油气田小口径集输管道、工艺管道，不能采用内、外对口器组对的管道焊口，应采用定位焊进行组对。定位焊应由焊接同一焊口的焊工进行施焊，所用焊材与正式根焊焊接相同，工艺条件与正式焊接相同，定位焊的焊缝长度为6~20mm、点数2~4点，且焊缝厚度不超过壁厚的2/3[4]。组对定位完成后应按焊接工艺规程对组对间隙、错边量、平直度等进行检查，以保证定位焊缝无裂纹、气孔、虚焊等缺陷。
2管道焊缝检验
2.1焊缝外观检查
焊缝表面质量的检验应在无损检测与管道试压前进行100%的外观检查。外观质量应采用焊缝检验尺进行测量并符合GB50819—2013《油气田集输管道施工规范》、GB50540—2009《石油天然气站内工艺管道工程施工规范》、GB/T31032—2014《钢质管道焊接及验收》等标准的具体要求。外观合格的标准焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和夹渣等缺陷。
2.2无损检测
焊缝无损检测应在外观质量检查合格后进行，无损检测人员应按检测指令对焊缝进行检测。无损检测方法的选取、检测比例及特殊焊口（穿越、连头及弯管弯头焊口）检测覆盖面、合格等级等应符合有关施工规范标准及设计文件要求。当采用射线检测方法抽检时，应对每一个焊工或流水作业组每天施焊焊缝按比例进行抽检，固定管口的抽检不得少于一个焊口，抽检的焊口应由监理工程师在现场指定。无损检测报告内容应与实际相符，无损检测报告应及时出具，且应符合标准规范要求。检测结果应符合所执行的标准规定，质量监督抽查数量应符合《石油天然气建设工程质量监督工作程序》有关要求，核查检测工作的准确性。
3质量监督
3.1焊工管理
对压力管道焊工管理，施工单位应对每名焊工建立焊工档案，并根据施工动态及时更新、跟踪、记录每名焊工的施焊时间，上岗考试、取证复证时间与操作项目、中断焊接时间和焊接工艺纪律等情况，定期统计焊工焊接一次合格率的监督力度，确保焊口的可追溯性。对于现场焊接操作人员，随身携带焊工证件，定期抽查焊工是否有超资格作业现象，对超资格焊接的焊口进行100%RT与UT检测，并列入黑名单管理。
3.2焊材管理
注重焊接材料的采购、进场验收、储存及使用前的报批等管理，加大对焊丝、焊条、焊剂的抽检力度，并核查焊接材料的质量证明书与检验报告中化学成分和力学性能的参数。同时，监理工程师应对进场焊材严格做好平行检验，杜绝以次充好与未达到设计文件和质量验收标准的不合格材料进入施工现场。
3.3焊接工艺评定
对焊接工艺评定的覆盖范围、评定标准及评定报告的编制、审核及报验等环节、焊接工艺执行情况进行监督检查，并核查焊接工艺评定单位的能力、借用评定报告的授权书、焊工施焊项目。
3.4焊接过程监督
对施工过程焊接工艺纪律的控制，焊接工艺规程的执行，焊缝外观质量和内在质量进行监督抽查。焊缝外观质量监督抽查比例应为0.5‰，且应具有覆盖性，重点抽查连头口、死口、与管件相连的焊口等特殊口，核查无损检测抽查时机、比例及检测委托是否符合规范要求。
结束语
结合对施工与监督管理方法的总结，形成了压力管道焊接质量控制的管理经验，可为今后压力管道施工与监督起到一定的借鉴作用。
参考文献
[1]中国石油天然气管道局.石油天然气站内工艺管道工程施工规范（2012版）：GB50540—2009[S].北京：中国计划出版社，2010.
[2]石油工程建设专业标准化委员会.石油天然气建设工程施工质量验收规范油气田集输管道工程：SY4204—2016[S].北京：石油工业出版社，2016.
论文作者:王海宝
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期
论文发表时间:2019/3/5
标签：管道论文; 质量论文; 焊接工艺论文; 焊工论文; 油气田论文; 压力论文; 外观论文; 《建筑学研究前沿》2018年第33期论文;