四川省广燃管道工程有限责任公司 四川广元 628000
摘要：天然气钢质管道材质一般为合金钢，承压值较高，如我公司高压输气管道多采用符合《输送流体用无缝钢管》（GB/T8163）标准的20号钢无缝钢管，管道承受压力在1.6MPa以上。作为管道安装的主要环节，焊接质量直接关系到天然气管道的安全运行，而焊口的无损检测，又是焊接质量控制的有效检验手段。因此，必须严格控制好焊接质量和采用有效检测手段，才能从根本上做好管道的焊接工作，以保证管道后期运行安全。
关键词：天然气 钢质管道 焊接 检测
Abstract: the material of natural gas steel pipeline is generally alloy steel, and the bearing value is high. For example, the high pressure gas pipeline of our company mostly adopts No. 20 steel seamless steel pipe in accordance with the standard of Seamless Steel Pipe for conveying fluid (GB/T8163), and the pressure of the pipeline is above 1.6MPa. As the main link of pipeline installation, welding quality is directly related to the safe operation of natural gas pipeline, and nondestructive testing of welding joint is an effective means of welding quality control. Therefore, the welding quality must be strictly controlled and the effective detection means must be adopted in order to fundamentally do a good job in the welding work of the pipeline in order to ensure the safety of the pipeline operation in the later stage.
Key words: welding inspection of natural gas steel pipeline
1.天然气钢质管道的焊接
1.1焊接特点
1.1.1流动性施工
施工作业点随施工进度而不断迁移，与工厂产品生产相比，增加了施工管理、质量管理、安全管理等方面的难度，特别是焊接作业处于流动状态，对保证质量相对增加了难度。
1.1.2地形地貌对焊接质量的影响
施工单位无法选择理想的施工场地。特别是我市处于四川北部边缘，山地向盆地过渡地带，地形地貌复杂，往往一条管道途径多种地形，这种地形的复杂多变也增大了管道焊接的难度。
1.2焊接的常用施工工艺
1.2.1 氩弧焊打底+低氢型焊条焊填充盖面
目前这种工艺非常成熟，焊接方向由下而上，在管道安装行业中的应用相当普遍。氩弧焊几乎适用于任何金属材料，背面成型较好，并且对组对要求不高，手工电弧焊全位置焊接现在已经成熟。但是，这种传统工艺的工效不高，不能适应大规模流水作业的需要；而且氩弧焊打底时，仰焊部位容易产生内凹，尤其在大直径、厚壁管道焊接时，这种缺点更加明显，有时这种缺陷甚至是致命的。
1.2.2 CO2STT半自动焊接
适合于焊接合金含量较低的管道，对坡口及组对要求不高，焊丝为熔化极，与传统CO2气体保护焊相比，飞溅小，效率高，操作者容易掌握。
1.2.3 STT半自动打底+自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面
打底焊接材料为实芯焊丝，保护气体可为纯或混合气，根据管材级别的高低，合理调节气体比例，Cr元素等对CO2比较敏感，故高合金管道焊接时量要高些，适合于厚壁大口径管道的焊接，效率较高，坡口组对要求不高，一般可开45度的小角度坡口，减小了焊接量，提高了工作效率。
1.3天然气管道焊接施工要领
1.3.1管道的接头形状及开槽情况在设计阶段即应加以充分的检讨，在各种状况均列入考虑后才决定。研磨开槽面的砂轮片不可与研磨过其他金属的砂轮片混合使用，必须使用天然气管道专用的颗粒度。
1.3.2组合焊工工作精度常直接影响焊道品质及变形因素。焊前必须要注意确实清除氧化膜；避免使用油压系统的千斤顶，以防止漏油时污染碳钢材料；对接焊缝最好不得超4m/m的间隙；大构件或长板材的组合宜由中央向两侧组合焊。
1.3.3适当的除湿可预防起弧气孔，防止熔渗不良及龟裂，并减少变形量，而除湿的温度约50℃为宜。
1.3.4选择焊接条件，电焊作业人员常忽略该步骤，实际上施工前检查焊接情况（板厚、开槽形状、电焊母机操控等），进行焊前试焊选择焊接条件是有必要的。
1.4焊接施工
1.4.1焊接前的准备工作
做好焊接工艺的准备工作可以很好的保障天然气管道的安全以及质量。焊接的技术人员不仅仅要详细了解管道工程的施工状况，还要依据这些数据去制定关于焊接工作的科学焊接方案以及指导书。在焊接的时候需要选择合适的焊接技术，此外还要谨慎分析焊接过程当中很可能出现的一些其它问题，从而进行对应的预警措施以及解决方法。同时，还要严格检查焊接方式、焊接材料以及焊丝进行谨慎检测，分析其是否符合规定和标准。另外，还要依据《钢质管道焊接及验收》（SY/T4103）评定焊接工艺，依据评定结果来进行焊接工艺改进、完善，并指导焊接施工。
1.4.2焊接施工阶段
焊接过程中，要严格按照国家规定的焊接规程、焊接标准和焊接工艺指导书规定的步骤及要求进行每一步操作，真正保证焊接质量。
（1）管道加工组对
管子端部的坡口采用机械加工方法加工，坡口切面应平整，表面不得有裂纹、夹层、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等。管道焊口的坡口采用“V”型坡口，然后使用角磨机对两侧进行除锈，使用外对口器进行对口。对口时的内外壁错边量应在相应标准、规范规定的容许范围内。管道、管件连接时，不得采用任何方式强力对口或加热管道等方法来消除接口的空隙、偏差、错口或不同心等缺陷。
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（2）管道组装焊接
管道组装前，应设专人对管道进行清扫，管内不得有石块、泥土等杂物。应将管端内外涂层、泥垢、油污、锈迹清除干净，并将坡口打磨至见金属光泽。
结合具体本地区实际情况，天然气管道焊接多采用半自动焊或手工电弧焊多层填充、盖面。管道焊接执行标准《钢质管道焊接及验收》（SY/T4103），并严格按照评定通过的本工程焊接工艺指导书进行焊接作业。在焊接过程中，应注意以下几点：
A.焊条和焊丝在使用时要按说明书和焊接工艺指导书的要求进行烘烤和保存，使用过程中应保持干燥，药皮应无脱落和显著裂纹。
B.焊接引弧应在坡口内进行，严禁在管壁上引弧。
C.凡被电弧烧伤造成的管壁伤痕均应采用砂轮磨平，磨平剩下管壁厚度不得低于原管壁厚度的90%，否则应将该部分管子切除，并重新加工坡口。
D.根焊过程中及完成后，禁止矫正焊口错边量。
E.每道焊口必须连续一次焊完。每层焊道焊接完毕，应及时将层间熔渣、飞溅物、焊接缺陷及焊缝凸起清除干净后，进行外观检查，合格后方可进入下一层焊接。
F.焊口焊接完毕，焊工应在焊缝上部，焊缝下游（气流前进方向）距焊缝1m处用记号笔写上焊工的代号并做好记录。
G.已焊接的管段下班前应加临时盲板封堵，以防赃物进入管内。
2.天然气钢质管道的焊缝检测
所有焊缝成型后都必须进行内外质量检验，外表质量用目测和器械方法，内部质量用无损检测。
2.1无损检测概述
一般以是否会对被检测物造成使用性能上的破坏而分为非破坏性检测与破坏性检测两种，目前工业界较常用的是非破坏检测，即无损检测。
2.2无损检测方法
无损检测方法主要有以下几种。在天然气钢质管道的焊缝检测中，最常用的有超声波检测，X射线检测（复查）。
2.2.1液体渗透剂检验法液体渗透剂试验法（PT）
该试验法是一种使用有颜色的液体染料，或者使用荧光剂液体，来检验表面缺陷的方法。缺点是无法检测内部缺陷。
2.2.2磁粉检验法
该法是一种侦测具有铁磁性材料内不连续瑕疵的方法。其优点是操作简单、迅速，与其他非破坏性检验比较，其所须仪器及人力、成本及单件检测费用均相当低廉。缺点为表面下瑕疵能否被侦测到受到诸如深度、方向，和 指向等几种因素的影响及点状夹渣不易侦测到。
2.2.3超声波检验
超声检测一般是指超声波与工件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对工件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。在特种设备行业中，超声检测通常指宏观缺陷检测和材料厚度测量。优点；使用范围广、穿透力强、缺陷定位准确、灵敏度高、检测成本低。
2.2.4射线检验法
该法最主要的应用是探测工件内部的宏观几何缺陷。也是目前最广泛应用的射线检测方法检测的结果也最为确实。在定量方面对体积型缺陷的长度、宽度尺寸的确定很准确误差很小。
2.3焊缝检验作业
管道焊缝焊接完毕，清理干净焊缝表面，然后进行焊缝外观检查。经外观检查合格后，再进行内部检测。
经检查不合格的焊缝必须进行返修，返修时应清除危害性裂缝，直至无缺陷金属。返修后的焊缝仍按原标准检查和探伤。同一部位的返修不得超过两次，否则应将该焊缝切除后重焊。
对抽样检查不合格的焊工，应加倍对其焊口进行抽查，若仍不合格，则应停止该焊工对该类焊缝的焊接工作。
3.结束语
总体而言，影响天然气管道焊接品质的因素很多，积极的品质保证，除了焊后的检验外，更要注意焊前的各项工作。从设计开始、材料、焊接方法的选定，焊接接头的设计，材料及焊材的储存、保管，焊接施工的设备，环境的管理及焊接过程的各种技巧，都应注意。焊接检验的执行面，包括一切焊接相关的人、事、时、地、物都在内。从焊接前、中、后以至于使用中、使用后等都是它的执行时机。而执行者包括所有对焊件的负责人员，如焊接人员、监工、品保检验人员等等。有权利判定焊接过程及施工是否合格的检验人员，本身都应该先有符合认证的的资格。
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论文作者:王义勇,白勇
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/8/30
标签：管道论文; 天然气论文; 缺陷论文; 钢质论文; 焊丝论文; 开槽论文; 作业论文; 《城镇建设》2019年第13期论文;