摘要：压力管道在石油天然气行业发挥着举足轻重的作用，其安装质量的优劣直接影响着管道的运行安全，其质量控制的核心就是管道焊接。
关键词：压力管道；焊接；质量控制
前言
压力管道大多输送的介质为有毒有害、易燃的物质，是国家的特种设备目录中的一类。压力管道的施工现场具有施工条件复杂、作业面广等特点，本文通过对压力管道施工焊接的现状进行分析，提出了压力管道施工焊接质量控制措施。
1.压力管道施工焊接现状分析
1.1焊接设备与材料
1.1.1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。
1.1.2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。
1.2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。
1.3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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
1.4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。
1.5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。
2.压力管道施工焊接质量控制措施
2.1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。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。
2.2管道焊接过程控制
第一，焊工应取得国家相应部门颁发的特种设备操作人员资格证书，方可从事工作范围与资格证项目相符的作业，并经上岗考试合格后方可作业。
第二，焊接设备的性能应满足焊接工艺要求，并具有良好的工作和安全性能。焊接设备的电流表、电压表等仪器仪表，以及规范参数调节装置应当定期检定和效验。
第三，焊接用气体、焊丝、焊条等焊接材料使用前应当进行检查和验收，除了满足焊接工艺规程外，还应有必要的质量证明及相应工艺性能和力学性能的复检报告。
第四，管道焊接前，应根据评定合格的焊接工艺评定报告和工程实际编制焊接工艺规程，焊接工艺规程是指导焊工按照所规定的焊接方法、焊接材料、组对参数、接头型式、工艺参数及预热措施等操作，且应具有可操作性。在焊接过程中，每个焊道施焊工艺参数应由质检员做好记录，每个焊道施焊完，应进行打磨清理，层间温度满足焊接工艺评定报告规定温度，且预热范围应为坡口中心两侧各不小于25mm。在整个焊接过程中，要保证被焊区域的足够温度，获得合格焊接接头。
第五，施焊环境对焊接质量有直接影响。对施工现场的焊接环境应当进行严格控制。当施焊环境区域处于风速超标、雨雪天气、大气湿度超过90%、温度低于焊接工艺评定规定温度时，应采取有效保护措施，保证焊工技能操作不受影响。
2.3管道焊缝检验
2.3.1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。
2.3.2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、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。
2.3.3最终检验
最终检验是在压力管道所用材料的检验、试验已完成，管道安装的工序检验、试验已完成，合格且资料齐全，符合要求后的前提下进行。压力管道安装完毕后，经强度试验和严密性试验合格，并按照标准规范完成相应试验记录，并经监理签认。
2.3.4焊缝返修
焊缝返修应由具有相应施焊项目的合格焊工，按无损检测通知单、焊接返修工艺规程进行返修，根焊焊缝同一部位不超过1次，其他焊缝同一部位的返修不得超过2次。返修前，焊接技术员会同质检员、施焊焊工，分析焊缝缺陷产生原因，编制返修工艺卡。返修过程中，质检员要做好详细的现场返修记录。
结束语
通过对压力管道焊接质量控制与质量监督的现状分析，从管道组对、管道焊接过程控制、焊缝外观检查、无损检测、焊缝返修、焊缝检验等方面进行了质量管理方法的探索，提出了相应措施。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:崔皓森
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/14
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