摘要：水能，作为常规能源里的一种，对人们的生活与经济的发展起着至关重要的作用。而要想将水的价值能够完全展现出来的就必须借用输送的管道——压力钢管。它可以将水输送到全国各地，为缺水的地区提供充足的水源，同时可以进行水利发电，产生较高的经济效益。在此基础上，压力钢管被用于各种输送工程与大型水利工程，它既关系到人民生命财产的安危，又关系到国家经济发展的状况，因此受到相关部门的高度重视与社会的广泛关注。而压力钢管最大的弊端就是它的焊接问题，如果在焊接这一关键点上出现漏洞，那么它对国民与国家产生的危害是不可估量的。针对这一现状，本文将对输水管线压力钢管的焊接问题进行深刻与具体的分析，最终给出相应的解决措施。
关键词：输水管线；压力钢管；焊接；问题；解决措施
国家经济的高速发展与各类能源的充分利用是息息相关的，其中水能则也发挥了相当重要的作用，其中最为突出就是水电站的利用，这种大型水利工程靠得就是压力钢管的输送。当然，这一过程中最基本的注意事项就是要保证管道的质量与安全，这是极其重要的。压力钢管就其本身而言，与普通的钢管相比，优势则是遥遥领先。不论在材质还是密度等综合性能上，都是采用其进行作业的最佳选择。而水利的输送，实质就是一个焊接的操作过程。但经常会出现诸多问题，比如有错边、气孔与裂缝等。这些因素决定了这项工程能否取得成功。所以在发现压力钢管焊接问题的基础上，要对此做出相应的改变，努力提高焊接技术，消除输水管线压力钢管在焊接这一问题上的安全隐患。
1 输水管线压力钢管焊接精介
1.1 输水管线概要
输水管线一般为长距离输送，即将水从水库输送到需要水的地方与水资源缺乏的地方或是通过水泵将水从低处运到高处的输送管道，其一般都埋于地下。它的优点则是可以减少水分的蒸发与流失，从而提高水资源的利用率，同时它的运送量大，受气候影响较小，无污染，能够将管道的作用发挥到极致。它的缺点也是存在的，比如工程量大，需要的原材料笨重且不易搬运，耗费的人力与物力较大，专用性也比较强。
1.2 管道焊接技术
管道的焊接顾名思义就是对进行运输作业的管道进行焊接。它针对不同的运输对象与运输管道的材质具有不同的规定。管道焊接的方法也有许多种，比如手工焊接与纤维素下向焊接工艺等。对于焊接的要求，要首先确定焊接的对象，分析其材料的质地，然后进行对应的焊接方法。同时，要对焊接接头的承受压力进行预测与评估，对预测的仪器进行定期检查，还要考虑管道内部输送物品对焊接接头的腐蚀性，最后要使用专业的焊接人员采用专业的方法进行操作，保证焊接的质量与安全。
2 输水管线压力钢管焊接问题浅析
2.1 气孔存在导致输水管道压力钢管焊接当中有效截面减小
在焊接的过程中如果不能将熔池里的空气散到外边，那么就会形成气孔。同样，如果是由于焊接人员的技术不精、有水分或者是有杂质等因素，也容易产生气孔。这样就会使焊接的接口接触面积减少，使其有效截面降低，从而增加了管道的危险性，使运输的物质发生泄露，在接口处形成安全隐患，对管道运输产生极大的危害，造成不堪设想的结果。
2.2 熔渣降低输水管线压力钢管焊缝的强度和致密性
由于输水管道压力焊接的速度过快、电流过大、或是焊条的长度不匹配，都能造成熔渣的产生。其次，在焊接坡口的坡度选择也十分重要，稍微有一点不合格，就会使焊条偏离焊接的中心，从而造成接口烤糊的现象，从而出现熔渣。它使焊接的焊缝强度降低，没有形成完全融合与对接，使焊接的密度没有达到最高，长时间容易发生腐蚀或氧化，缩短了输水管道的生命周期，增加了管道的威胁性。
2.3 电流过大等致使焊缝边缘凹陷
伴随焊接电流的大小、弧度长短、焊条的角度不同等一系列因素，产生的结果也是不同的。如果焊接的电流过大、弧度长度不标准、角度不当，那么在焊接的焊缝边缘就会形成凹陷，也称为“咬边”。对焊接物的熔化过度，或是在焊接中金属物没有得到及时填充也会造成咬边。一般的大型工程与重要工程都不允许有咬边的出现，它会降低焊接口的承受压力，使输水管道未来的安全得不到保障。
2.4 产生未焊透熔合现象
未焊透是输水管道焊头根部没有完全焊完的现象，未熔合则是在焊接的焊缝中焊条的熔化物没有将焊接的两端完全熔合到一块。这两个现象是比较严重的焊接问题，它们的存在将会直接影响到输水管道运输的安全性。它的产生是由于电流与速度过快，使焊缝的熔合与焊条的熔合不相适应，与焊条的长短和电弧也有关系，再加上焊接的角度与接口的坡度产生误差，焊接人员的专业性不是太强，很容易导致未焊透熔合的现象出现。
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2.5 存在管道焊接裂纹，结构受到破坏
输水管道结构遭到破坏的初始原因就是裂纹的出现。这是管道运用当中最大的缺陷。因此焊接裂纹也成为管道焊接最严重的问题，也是不能出现的问题。它产生的原因是因为在熔合的过程中掺杂了熔点较低的杂质，在焊条熔合冷却以后，杂质才开始融合或者开始冷却，于是就会向外形成张力，将融合物撑裂，最后形成裂纹。它的一般形状为圆形，产生的后果也相对更为严重。所以要坚决杜绝焊接裂纹的出现。即使在不知情的情况下发生了，也要采用一切办法将其弥补，将管道的威胁性降到最低。
3 针对输水管线压力钢管焊接问题的解决措施
3.1 尽可能控制输水管线压力钢管焊接的速度
在焊接的过程中，要把握焊接的速度。使它的速度不能超出规定的范围，同时要采用合适的焊条，使焊接的速度与焊条相适应。同时要减少焊接途中杂质的参和，严格使用正规的焊条，将过期焊条或生锈焊条经过处理，达到标准以后再使用。同时要严格检查焊接的工具，使其达到使用标准再进行作业，减少错发的发生率，对焊接口也要做到及时清理，降低水分或油渍带来的恶劣影响，以此来降低气孔的出现。
3.2 运用适当的焊接电流进行工作
为了防止熔渣的出现，在输水管道压力焊接途中要尽量降低焊接的速度与电流大小。同时要选取正确的坡口，防止出现偏离中心的现象，将焊接口的杂物进行清理。还要在焊接时随时调整焊接的方向，摆动的幅度也要适当。对于焊接人员的专业性也要有一定的要求，必须受过专业培训的才允许作业。在一层焊接完毕时，要马上清理，再进行下一层的作业。要保证在焊接过程中是零杂物的参与，从而实现零熔渣的焊接。
3.3 有效控制焊条角度
在为了不出现边缘塌陷的情况下也要控制焊接速度，要在低电流的条件下进行匀速操作，如果速度过快，则会使操作过猛，不留神就会将输水管道的接口焊接的太深。同时要找到合适的焊接角度，采用合适的电流与运作手法，寻找最佳的焊接方向，使操作人员能够全方位的实时观察到焊接的情况，还要让焊接的轨道趋于平稳，这样能够使焊接工作更加顺利的进行，从而减少咬边现象的出现，保证管道的正常使用。
3.4 合理的选择坡口尺寸，降低未熔合情况发生
未焊透与未熔合的现象，是输水管道焊接里比较严重的问题了。它是由于在焊接过程中坡口的选择不当造成的，同时与焊接速度、电流大小或电弧长度也息息相关。因此要选择合适的焊接坡口，通过专业人员来确定焊接坡口的位置，同时要将焊头完全的进行焊透，然后使焊条的熔化物能够将焊缝中的连接口完全融合，同时还要及时清理坡口的杂物，随时注意坡口的焊接情况，将未焊透与未熔合的情况降到最低。
3.5 把控程序，降低裂纹出现的频率
在针对输水管道压力钢管焊接这一工序中，最为严重的情况就是裂纹的出现。它是在电流、杂物、程序等的共同作用下形成的。它对管道的威胁性是最高的，也是最受重视的。因此在进行焊接时，要充分减少杂物的参与，在小电流的基础上进行缓慢操作。还要采用合适且正确的焊接程序，以此来减小焊接口的承受压力，确保管道焊接的质量。同时要进行多层次的焊接工作，在一层顺利完成的情况下进行下一层的焊接，形成层层镶嵌的模式，从而避免焊接中心的变形，形成裂纹，最终使管道在准确无误的焊接下顺利运行。
4 结束语
通过对本文的研究与分析可知，压力钢管对输水管线起着至关重要的作用。而压力钢管的焊接则成为首要问题。综上所述可以发现，在钢管的焊接操作上还有许多不足的地方，容易出现气孔、熔渣、咬边以及焊接裂纹等现象。这一系列的问题将直接影响到压力钢管能否安全使用的情况，从而进一步影响输水管线的正常运作，最后使人民的生活与国家经济的发展受到严重影响。因此，针对焊接的这一系列弊端，我们应该勇敢的面对问题，并要积极的寻找应对策略，采用具体问题具体分析的哲学方法，将焊接里存在的问题进行一对一的解决。只有将这些不足从根上铲除，只有将焊接中的缺陷彻底改进，那么在输水管线中压力钢管的作用才会发挥到极致。
参考文献：
[1]李志安.《压力容器断裂理论与缺陷评定》.大连：大连理工大学出版社，1994.
[2]陈祝年.《焊接工程师手册》.机械工业出版社，2002.
[3]吴志强主编.《现代焊接方法与设备》.北京：机械工程师进修大学出版，1989.
[4]戴树新主编.《焊接生产管理与检测》.北京：机械工业出版社，2004.
论文作者:齐明松
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/27
标签：管道论文; 钢管论文; 压力论文; 焊条论文; 管线论文; 电流论文; 裂纹论文; 《基层建设》2017年第21期论文;