长输管道安装施工焊接质量控制论文_刘培松

长输管道安装施工焊接质量控制论文_刘培松

中油(新疆)石油工程有限公司 新疆克拉玛依 834000

摘要:焊接施工是长输管道安装过程中非常重要的一个环节,对长输管道的正常运行有非常大的影响,因此,要采取科学合理的焊接质量控制措施来充分保证焊接质量,有效提升压力管道的使用寿命。

关键词:长输管道;施工焊接;方法选择;质量控制

引言

随着我国经济的进步,长输管道施工工程的数量也在不断的增加,随之而来的就是管道焊接施工工艺的不断进步,而焊接技术以及半自动气体保护技术的进步最为迅速,而全自动保护焊技术也取得了长足的进步。对于管道工程施工过程中的焊接技术人员来说,焊接工艺的选择对管道工程的施工井质量以及施工效率有很大的影响,因此,我们要加强对长输管道安装焊接工艺选择的研究,这样才能不断的提升长输管道焊接的效率以及焊接质量。

1石油化工工艺管道整体质量要求

化工工艺管道主要是连接多种工艺设备,帮助完成工艺过程控制。传统石油化工工艺管道材质单一,抗腐蚀能力较差,相应化工工艺过程复杂程度也比较低,对工艺管道的选择安装多考虑工艺过程是否满足压力、温度要求等。由于技术的进步,管道材料性能越来越高,能够支持的化工工艺也越来越多,因此石油化工工艺管道要求也有所增加,结合GB50236《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》来看,工艺管道除了应满足工艺生产过程的压力、温度变化需求外,还应增强其抗环境腐蚀能力,并且通过焊接技术保证整体工艺设备的密封效果,提高工艺生产过程的安全系数,避免发生人身安全事故。

2焊接方法的选用原则

2.1焊条电弧焊优先原则

针对长输管道施工中一些管道直径小、施工管段距离短、施工情况简单的管道焊接安装中要首先考虑焊条电弧焊,这类型的管道焊接工程不需要使用复合式或者组合焊接工艺施工。焊条电弧焊本身是一种非常简易可行的焊接施工方法,与其他的焊接方法相比较,不仅能节省劳动力,同时焊接施工成本也比较低。焊条电弧焊对焊接设备以及焊接人员的要求都较低,实际操作过程中进行焊接位置转变非常灵活,而且可以实现下向焊和上向焊的结合使用,而高纤维素的焊条也能够很好的适应很多施工环境。

2.2埋弧自动焊优先原则

埋弧自动焊在实际的应用过程中需要搭建专用的焊接站,如果在长输管道焊接施工过程中管道的焊接临近现场,那就为了保证主管线的安装焊接效率,缩减整体管道铺设的工程量,有效的缩减施工周期,埋弧自动焊就是一种很好的选择。在针对一些管径较大,管比较厚的管道敷设工程进行焊接施工的时候要优先选择埋弧自动焊焊接工艺。

2.3熔化极气体保护焊优先原则

大壁厚长输管线进行焊接施工的时候,埋弧自动焊的使用会受到很多限制,在这种情况下,为了提升管道焊接施工的效率和焊接质量部,施工人员往往会优先考虑熔化极气体保护焊焊接工艺。气体保护焊能够实现自动焊与半自动焊的灵活变化,因此,在我国四十多年的管道焊接施工中受到了一致的认可,在很多发达国家的管道施工中也有较为广泛的应用。这主要是因为气体保护焊能够很好的保证管道焊接施工质量,尤其是管道的强度质量。

2.4药芯焊丝电弧焊优先原则

药芯焊丝电弧焊的发展非常迅速,作为一种常用的管道安装焊接方法,药芯焊丝电弧焊的技术经济指标较高,主要体现在以下几个方面。首先,药芯焊丝电弧焊的焊接效率非常高;其次,焊接完成后焊口的合格率也比较高;另外,该焊接方式的工艺性能较好,能为机械化以及自动化作业提供极大的便利,能够很好的适应不同位置的焊接,因此,在实际的焊接施工过程中药芯焊丝电弧焊也得到了极大的推广使用。在欧美国家、日本以及我国等多个国家都得到了高度的重视。此外,针对一些管道直径较大、壁厚比较厚的钢管进行填充焊以及盖面焊的时候,如果将药芯焊丝电弧焊与焊条点电弧焊进行有机的结合能够得到很好的焊接效果。

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2.5闪光焊优先原则

闪光焊焊接工艺最初是在苏联以及欧洲国家兴起的,因为欧洲以及苏联等国家的管道施工动辄长达数万公里,而且管道工程的施工现场环境也比较恶略,为了保证管道施工的质量和效率,欧美以及苏联国家在超长距离管道工程施工中应用了闪光焊,并取得了较好的焊接效果。闪光焊焊接工艺在施工的过程中往往需要配备较大规模的供电系统,同时对相关控制设备的精度要求也非常高,因此,在我国的管道工程施工过程中并没有得到大力的推广使用。

3压力管道焊接的质量控制

3.1焊口组对质量控制

长输管道焊接一般采用单面焊双面成形技术(纤维素焊条以向下焊的方式打底),对焊口的组对质量要求较高。标准GB50369-2014中对管道组对错边量及对口间隙、不等厚对接、对接时角度偏差、拼接钢管短节最小长度、两管口螺旋焊缝或直缝最小间距、管口清理和修口、管端螺旋焊缝或直缝余高打磨等都有具体的规定,需要严格遵照执行;对于现场割口后重新返修焊接的管段、根据现场实际长度配管的管段,还涉及坡口面的加工问题,对此要特别注意。长输管道焊口管段组对,主要需要控制对口间隙和错边量;在此过程中,最容易犯的错误是边点焊边起吊,这样可能会导致点焊的焊缝被吊机拉扯裂开、或者在点焊缝上产生细小的微裂纹,对此要求点焊后就不允许进行吊机调整操作、或者待其余部位(除点焊处外)打底焊后,将原先点焊处焊缝打磨清除干净后再重新焊接。组对时,还要注意避免常见的螺旋焊缝或直焊缝间距过小(类似于十字焊缝)或其端部余高未打磨(使焊缝成形不良且应力集中)等问题。管道组对时,应优先使用内对口器,不具备条件时,可使用外对口器。使用外对口器时,应在根焊完成不少于管周长50%后方可拆卸,过早拆除外对口器,会使已完成的根焊缝(点焊缝)承受过大的应力,可能会导致焊缝内部过大的残余应力或微小裂纹,留下安全隐患。

3.2施焊过程质量控制

长输管道的焊接一般都是在野外露天进行,施焊环境条件差、受天气因素影响大。一般建议搭设防风、防雨棚,这样在改善工人施工条件的同时,可减少焊缝焊接气孔的产生、并可有效降低焊口处预热及焊接后的冷却速度。长输管道由于所用管材的强度级别较高、壁厚较厚,焊接前一般需要进行预热处理。预热一般要求采用环形加热器进行,这样受热均匀、效率较高,能尽快达到相关规定要求。预热时要特别注意以下三点:1.预热温度低于工艺规程要求(规程规定预热温度为100℃);2.焊口钢管外表面达到预热温度后(一般施工时测的都是此温度),需要再加热几分钟,以使钢管内表面(焊口根部)也能达到预热温度;3.进行点焊组对前就应该预热到位,除非考虑将点焊的焊缝打磨清除。焊缝施焊时,要严格按照焊接工艺规程规定的焊接方法、工艺参数(如电流、电压、焊接线能量等)进行焊接,同时要对现场施焊焊工资格进行认真审核,杜绝无证或者超出许可范围进行焊接。

3.3焊缝外观成形质量控制

焊缝外观成形质量,与焊接位置、焊接方法、焊接工艺参数以及焊工个人操作技能与工作认真程度密切相关。在长输管道的焊接过程中,在3、9点钟位置,易出现咬边、未填满等缺陷,而在6点钟位置,易出现未填满、弧坑等外观成形不良缺陷,对此需特别注意。实际施焊过程中,常常对焊缝外观质量不够重视,无损射线检测前外观未经过检查或者草草检查了事;焊缝外观质量不良,常会在射线底片上显示出疑似缺陷,会引起误判,也可能会掩盖真正的焊缝内部缺陷。焊缝外观成形检查不严格,就会造成漏检,留下安全隐患。

结束语

工艺管道质量直接影响石油化工工艺过程及最终产品质量,因此石油化工企业必须确保管道安装质量,除依照质量和性能要求进行管道配置外,还应严格进行管道连接,通过相关检测技术反复确认整个管路的连接效果,才能为石油化工生产过程提供安全保障,为企业创造良好的经济效益。

参考文献:

[1]GB50369-2014《油气长输管道工程施工及验收规范》

[2]GB/T34275-2017《压力管道规范长输管道》

[3]武文辉,解清宜.极寒条件下长输油气管道工程质量管理要点[J].石油工程建设,2017,43(06):90-92.

[4]陈学鹏.长输管道施工全面工程质量控制与管理[J].中国石油和化工标准与质量,2013,33(12):190.

论文作者:刘培松

论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期

论文发表时间:2019/6/13

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