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摘要：石油工业是我国工业的重要组成部分，我国每年耗油量和产油量均处于世界前列，石油化工管道的焊接工艺和焊接质量，是保证石油化工生产的重要基本措施，由于石油化工管道焊接可能存在高温、高压，甚至有毒有害的问题，在施工时需要注意防护，同时，考虑到石油产品的流动性等特征，对管道焊接质量也需有效把控，本文浅析石油化工管道焊接工艺和焊接质量的控制。
关键词：石油化工；管道焊接；焊接工艺；质量控制
引言
在石油化工管道的修建中，采取科学合理的焊接工艺以及有效的质量控制办法，能够使管道修建过程具有更高的效率，使得管道能够符合工程施工的质量要求。在具体的焊接工艺的应用中，需要选择具有耐高温、耐寒能力强的焊接设备，在明确石油化工管道焊接的流程之后，进行施工方案的制定，做好前期的准备工作，才能更好的确保管道焊接的质量达到预期的标准。
1石油化工管道工程设备与焊接材料的选用
工艺管道焊接所用焊接电源、焊接设备、焊条烘干设备、焊接热处理设备应完好、性能稳定可靠。设备附属检测控制仪表和元件（电流表、电压表、氩气流量计、压力表、温度表、热电偶）应鉴定合格并在有效期内，使用前应检查核实。焊接设备的选用，要兼顾设备实用性、可靠性、高效性和易操作性等特点，可承受零下20~55 ℃的环境温度，绝缘性能良好，能够抗击风雨、高海拔、高湿度等恶劣环境的侵蚀。
工艺管道焊接，应综合考虑施焊管道的力学性能、化学成分、使用性能、工作压力、结构特点和施焊环境等特点。通常选用与母材等强度、化学成分相同或相近的焊接材料，保证选用焊材熔敷金属的抗拉强度稍高于母材。当母材中碳、硫、磷等元素偏高时，宜选用抗氢裂性能较好的低氢性焊条。刚性较大的厚壁管道，其焊接过程中，冷却速度较快，收缩应力较大，易产生裂纹，应选用抗裂型好、韧性好、塑性高、氢裂纹倾向低的焊条。
2石油化工管道焊接工艺分析
（1）手工下向焊接技术。管道下向焊是从管道顶部引弧，自上而下进行全位置焊接的操作技术，广泛应用于大口径的油气长输管道焊接。其焊接工序包含根焊、热焊、填充焊和盖面焊，通常选用适当的焊接电流、焊接角度和焊接速度，主要以直拉式运条为主。根部焊接出现熔孔长、间隙大等情况时，应预防由于高温出现焊穿的情况，焊接过程中掌握好层间厚度，适当进行横向摆动。每次收弧的位置应减薄焊层的厚度，使用砂轮机将收弧处打磨成缓冲状，防止接头处产生气孔和夹渣等缺陷，再次起弧应选在接头位置下方5~10 mm 处，适当拉长电弧进行预热，焊至接头处时拉短电弧，形成正常熔池。填充焊时，水平位置易出现凹陷，而仰焊位置易出现铁水凸出下坠的现象，应使用砂轮进行修补处理，填充焊层应比母材低约1 mm。盖面焊既要保持成形美观，又要防止咬边现象出现，形成的焊缝应比坡口宽 1~2mm，余高控制在3mm 内。
（2）埋弧自动焊技术。埋弧自动焊技术焊接工艺参数经焊前试焊确定后方可施焊工件。根据电流调整电压，以保证焊缝成形。对用直流自动焊机的，要采用反接法，即工件接负极。根据确定的工艺参数调机施焊。对薄板对接焊缝应用引弧板和熄弧板，并用钢性夹固以防变形；对环焊缝，焊缝首尾应重叠 10~20 mm。
（3）组合焊技术。组合焊接是采用多种焊接方式，在保证良好的焊接效果的同时完成对一道环焊接的作业。焊接时，要注意热焊和根焊的区别与注意事项，使用纤维素焊条并使用下向焊的工艺操作。
（4）定位焊以及不锈钢管道焊接。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于化工管道分布范围广、输送距离远、内外结构复杂等因素，管道使用阶段常会出现不同状况的事故，降低了化工产品供输系统的安全系数。定位焊应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺并应由取得焊工上岗证经报验合格的焊工施焊，定位焊的焊缝长度宜为 10~15 mm、厚度 2~4 mm 且不超过壁厚的 2/3，定位焊的焊缝不得有裂纹及其他缺陷；定位焊焊缝两端磨成缓坡形（定位焊接是安装固定主要采用的方法建议取消，需要增加铬钼合金钢材质的焊接工艺）。不锈钢管道焊接是常见的工程形式，其焊接工艺和操作控制要点包括：在保证焊透和熔合良好的条件下焊接时采用小线能量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法宜采用多层多道焊层间温度控制在 100 ℃以下，每一焊道完成后均应彻底清除焊道表面的熔渣并消除各种表面缺陷。
3石油化工管道焊接质量控制措施
3.1完善石油化工管道焊接质量保证体系
石油化工管道焊接质量的提升需要对焊接过程进行严格的控制，而这些能够实现的前提都是一套可靠的质量保证体系的建立，它能够对管道焊接中容易出现的安全问题进行有效防范。管道焊接质量保障体系的建立，需要根据石油化工行业的具体技术标准对焊接材料及施工流程进行控制，对焊接完成的管道进行质量评定，对焊接中出现的问题进行及时的解决，使得管道焊接质量控制工作能够更加高效。可见，质量保证体系的不断完善对管道实际性能的优化以及稳定性的提高都是非常有利的。
3.2焊接材料的控制
在管道焊接施工前要对焊接需要的材料进行检查，保证焊接材料能够符合具体管道焊接施工的要求。并且焊接材料要采取科学的手段进行储存，相关的工作人员要定期对焊接的材料进行检查和了解，防止在焊接施工的过程中由于焊接材料不符合要求而造成较大的损失。
3.3焊接环境控制
环境是影响焊接质量的主要因素，焊接的过程中，必须保持环境温湿度的平衡，使其符合焊接工艺的操作环境和规范的要求。恶劣环境下，加强防风、防雨的各项措施，结合焊接工艺特点，合理选用焊接材料和焊接方法，如：风速较大时，应尽量避免选用熔化极气体保护焊；对焊接位置环境较差的固定口，应选择全位置的焊接材料；在满足性能的条件下，对受力不大、焊接部位难以清理的焊接部位，宜选用对铁锈、氧化皮和油污不敏感的酸性焊条进行施焊。
3.4管道焊接工艺过程控制
建立焊接工艺指导性文件，焊接作业前对全体作业人员进行交底培训，检查特种作业人员的资质等级和焊接范围，明确焊工的施焊部位、材质和焊接方法。无特殊情况，工艺管道焊接宜采用氩电联焊的方式，焊接工序、焊接层数及各项工艺参数严格执行焊接工艺文件的要求。针对铬钼合金钢、抗氢抗硫钢和部分奥氏体不锈钢等特殊材质的管道，应侧重检查焊前预热、充氩保护和焊后缓冷等工艺措施的落实情况，确保预热和后热温度，氩气纯度、空气隔离措施等符合要求。严格执行焊后热处理工序，结合设计文件和规范要求，按材质的特性确定热处理的升温速度、峰值温度和恒温时间等重要参数，涉及热后裂纹倾向的材质，应增加热处理后的射线检测工序，确保管道的焊接质量。加强焊接材料的管理，检验焊材的烘干、存放和保温措施，认真核对焊材的材质和质量证明文件，确认其满足焊接工艺和技术规范要求。
结语
石油化工管道是相关工业生产顺利进行的必要条件，必须保证相关工程的质量，就管道焊接工艺和质量而言，由于部分工程追求缩短工期，或者存在着材料、设备等方面的问题，使焊接质量无法达标，通过加强准备阶段和施工阶段的管理，可以有效提升石油化工管道焊接工艺和焊接的质量，使其更好的应用于生产工作。
参考文献
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[2]王玉亮 . 石油化工管道焊接工艺与质量控制对策探究 [J]. 能源科技，2015（22）.
[3]王晓娜 .石油化工管道焊接工艺与质量控制对策探究 [J]. 化工管理，2014（2）：120-121.
论文作者:冯云祥
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/4
标签：管道论文; 石油化工论文; 焊接工艺论文; 质量论文; 材料论文; 质量控制论文; 焊条论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;