摘要：管道的焊接施工是管道建设当中最主要的环节之一，管道焊接施工质量不符合设计标准，会导致管道工程的前期所有工作前功尽弃。当前，由于能源的需求量快速增加，长输管道运输油气资源的方式已经得到了越来越充分的应用，因此，本文将通过分析长输管道焊接中常见的焊接质量缺陷，提出相应的焊接质量控制预防措施，提升管道焊接的质量，保障我国油气输送管道的质量，确保能源输送安全可靠。
关键词：管道焊接缺陷；对策
一、长输管道焊接工艺介绍
大口径长输管道壁厚一般都在8mm以上，采用多层焊接。根焊和填充盖面一般采用以下工艺：根焊采用手工焊、STT手工焊、全自动焊、内焊机多枪头下向焊等；填充盖面一般采用手工焊、半自动焊和全自动焊等。西气东输三线西段起于新疆霍尔果斯，止于宁夏中卫，穿越新疆、甘肃和宁夏三省，地形复杂，线路管道直径φ1219mm，焊接工艺主要采用的是低氢焊条上向焊打底+自保药芯半自动下向焊填充盖面。
长输油气管道由于管径大，输送压力高，因此所用钢管都是采用高强度钢制作，钢管材质等级一般都在X60以上，西气东输三线西段φ1219mm管径采用X80钢级钢管，管道坡口采用双V型坡口。
二、焊接工艺操作方面的缺陷及治理措施
（一）焊接工艺操作缺陷
在长输管道的焊接施工中由于工艺操作不当而对焊接质量产生影响的事例还是很多的，特别是在以下几个方面：焊前没有仔细检查和清除焊件上的锈渍和脏物，特别焊件上存在的油质；由于生产时间过久，焊条药皮的含水量太少，或者由于焊接人员的疏忽，将开封后的焊条药皮长时间暴露在空气中，使其吸收了空气中的水分导致其含水量过高；焊接时由于操作不当焊条波动太大；焊接熔敷金属时间过长将脱氧过程延迟；焊道层间温度掌握不当影响熔敷金属凝固冷却时间，一定程度上对焊接金属的焊接性能和氢的逸出率产生了影响。
（二）有效治理措施
对于焊接工艺操作导致的焊接缺陷，主要治理措施在以下几个方面：在焊接过程中加强焊材进场验收力度，焊接中训用的焊材最好是近期生产的；做好焊材的保管工作，做到随用随领，用多少领多少，焊接剩余焊条集中进行干燥和密封处理保证焊材不变质；为电焊施工人员每人配备专用焊条筒，督促焊接人员保管好自己的焊件。检保证管口清理质量，焊接后仔细检查，管内外表面坡口两侧应该被清理至显现明显的光泽；若焊接作业时环境湿度过大，此时必须把防风门窗紧闭，并在焊接时采用短弧焊适当摆动加速气体溢出；在操作过程中注意保护熔池，避免空气侵入，导致焊接产生气孔；在焊接作业时重视熔池的冷却情况，一旦发现气孔立即对其处理；严格控制焊接时层间的温度使其时刻处于最佳状态。
三、长输管道焊接施工时的夹渣处理
（一）长输管道焊接夹渣缺陷
焊接夹杂是焊接作业时经常出现的问题，夹渣是指焊缝中存在的熔渣、铁锈以及其他杂质，在焊道根部和焊接层间都有存在。层间夹渣在焊接过程中比较常见，夹渣形状大小各不一样，特别是其中呈尖尖角形状的夹渣，不仅影响焊道的塑性，而且会影响焊道受拉应力时无法分散应力。长输管道焊接过程夹渣缺陷产生原因如下：焊接过程中打底焊接后对污垢的清理不彻底，在随后热焊时，由于速度过快导致根部熔渣未能彻底溢出；打底焊接后使用的清根方式不当，使焊接根部焊道两侧沟槽深度超出标准，在随后的快速热焊过程中，流到沟槽的熔渣未能及时溢出。
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（二）夹渣处理方式
焊接中夹渣缺陷的有效防治措施如下：进行多层焊时，焊材遗留的熔渣以及杂质要清理彻底，避免熔渣被埋进焊道；焊接时注重焊接电流的调节，以免熔渣融化不够充分而浮出熔池；若焊接坡口太小或上层焊道与坡口之间存在夹角，打底焊后使用轮砂进行彻底清渣，磨平每个焊接节点；焊根处清理要使焊道呈"U" 形槽，而不能呈"W"形槽。
四、长输管道焊接施工时的咬边处理
（一）长输管道焊接施工时的咬边缺陷
焊接咬边通常又被称之为"焊道咬肉"，这种缺陷主要形成原因是：在对长输管道进行焊接时，熔焊过程中熔敷金属没能将母材的坡口完全覆盖，在焊道边缘部位形成低于母材的缺口。若咬边程度不高，缺口浅短，此时可不做处理，但边缘咬边过深则会对焊道力学性能产生严重的影响。咬边缺陷减少了母材的有效截面积，在缺陷处容易出现应力集中，导致焊接接头强度不够，在低合金高强钢的焊接过程中影响最大，强劲的应力会使咬边的边缘组织被破坏，导致管道出现裂纹，严重影响了管道运输的安全性。
（二）咬边处理方式
咬边缺陷的处理措施如下：在焊接时调整好焊接参数和焊接电流，在焊接过程中焊接电流不能太大、电弧不能过长、电弧力要集中，尽量使焊接过程熔池熔敷呈最佳状态；焊接操作时焊接人员要调整焊料的倾斜角度，避免吹偏等情况发生；焊接整个过程手法稳重，运条的摆动要到位。
五、长输管道焊接施工时的气孔处理
（一）长输管道焊接施工时的气孔缺陷
长输管道焊接时气孔缺陷的产生原因如下：盖面时，熔池温度过高，周边空气被吸入，产生气孔；盖面时，焊条摆动幅度不当，熔池没有被充分保护，产生气孔；焊道根部间隙太小，容易形成针形气孔；焊条长时间暴露在空气中导致水分过大，焊接时产生气孔。
（二）气孔处理方式
焊接中气孔缺陷处理方式：盖面时焊接电流要低于填充电流。采用断电弧小电流快速焊接方式，控制焊接温度，能够有效防止表面气孔形成；焊料在使用过程中，要随用随取，不用时存放在密封干燥环境中，严禁焊条长期裸露于空气中，吸收水分变质。
六、结束语
石油化工管道的安装，因为设计费用控制、工期紧张、施工环境差等方面的限制，在质量控制方面的不利因素较多，管理难度大；又由于石油化工管道介质种类繁多，多数介质是易爆易燃且有毒有害的物质，因此对焊接质量的要求相对较高。焊接质量的好坏将直接关系到石油化工管道的施工质量。所以，建立完善的焊接施工质量管理体制，大力推行工厂化预制、单线图管理、焊口标识管理、焊接/ 无损检测软件化管理等科学先进的管理理念，对关键因素层层把关，严格过程质量控制，才能达到石油化工管道焊接施工质量经济性和高可靠性的要求。
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论文作者:李源
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：管道论文; 气孔论文; 缺陷论文; 焊条论文; 熔池论文; 过程中论文; 电流论文; 《基层建设》2018年第26期论文;