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摘要：目前，我国经济发展迅速，各个领域的事业都趋于完善。在管道焊接领域，管道的投入还有对其要求的数量也在不断的上升。所以，近几年对于管道的焊接已经成为了最为重要的一项工作之一。焊接工序质量的好坏直接关系着管道安装的质量，也进一步影响着管道在使用过程当中的磨损情况、运行的安全情况以及管道内介质的流向与流速，可以说起着决定性的作用。因此，在管道安装过程中，必须加强焊接质量。就此，本文结合工程实例，探讨长距离高压力输水管道钢管焊接施工及其质量控制。
关键词：长距离管道；高压力输水管道；钢管焊接；质量控制
1长距离高压力输水管道钢管焊接施工内容
1.1钢管材料
根据管道工作压力的不同，工程采用直径为1220mm，壁厚为12mm、14mm、16mm、18mm、20mm的五种规格的Q345C螺旋缝埋弧焊涂塑复合钢管。管材内壁防腐采用熔结环氧树脂粉末热喷涂，涂层厚度不小于400μm，外防腐使用熔结缠绕三层聚乙烯防腐涂层（3PE），涂层厚度不小于3.0mm，内外防腐要求一条防腐线完成，同步进行。钢管化学成分及力学性能见表1和表2。
表1Q345C卷板化学成分（单位：%）
图1焊接坡口及焊层、焊道布置
为确保焊接质量，根据管径、现场施工条件及其他类似工程经验，选择大口径野外管线焊接中常用的半自动下向焊方法，该方法具有焊缝质量好、焊接速度快、焊接技术易掌握、效率高的特点。
1.2.2焊接前准备
（1）原材料检验。钢管管材进场后由监理单位组织建设单位、管材供应单位检查管材出厂检验合格证，进行圆度、内外防腐层质量等外观质量验收，并填写检查验收记录表。对于焊丝、焊条等材料要经过报验程序，焊接材料进行抽样检查，经检测合格才可依据说明书的要求使用；保管焊条的仓库要保持干燥、通风，焊条撤掉包装后要烘干再用，使用中需放入保温桶中。
（2）主要设备及工具检查。检查纤维素电焊机、半自动电焊机、吊车、对口器、烘箱、恒温箱等设备完好，性能可靠，计量仪表正常并经标定合格；便携式焊条保温桶、角向磨光机、钢丝刷、锉刀、榔头等工具配备齐全；移动式防风（雨）棚、保温石棉被等防护设施到位。
（3）焊工培训及技术交底。焊工应按照《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》（SL432—2008）要求考试合格并持有相应主管部门签发的有效焊工证书。在焊接前依据工艺评定结果进行技术交底，焊接前焊工应熟悉焊接设备及操作程序、了解电源特性和安全防护措施，并了解各部位焊接控制要点及控制方法。
1.2.3焊接工艺和要求
焊接工艺流程见图2。
（1）对口、点焊固定。钢管组对前将焊接面上、坡口及其内外侧表面20mm范围内杂质、污物、毛刺等清理干净，钢管组对采用与管径相匹配的对口器，其内壁错边量不应超过接头母材厚度的10%，且不大于2mm，对口间隙不大于3mm。为防止管道焊接时出现错台，需进行点焊连接固定，点焊固定长度控制在5~10cm，点间距在20cm左右，点焊固定后保证管体不发生偏移或摆动。点焊固定采用纤维素焊条电弧焊，焊条采用纤维素焊条E60104.0，焊接时控制好速度，以保证管道焊缝平顺连接。
图2焊接工艺流程
（2）纤维素打底焊。焊接前将点焊固定两端部位进行打磨、清理焊渣，采用E60104.0焊条电弧焊，选择从12点方向左右向6点方向依次顺序由两人同时下向连续焊接，焊接电流控制在75~90A、电弧电压26~30V、速度控制在15~30cm/min，根据管道壁厚每层焊厚度不得超过3mm。打底焊接完成后必须清根彻底，对肉眼发现的部位要及时补焊并进行轻度打磨。
（3）填充及盖面焊。焊接前将打底层焊接面用角磨机进行打磨、清除焊渣，焊渣清理要彻底，每道焊缝均采用4人同时进行焊接，焊接过程要连续进行，若有断弧或起弧时，注意起弧时焊接电流控制在180~240A、电压控制在19~20V，避免出现未融合及咬边现象，基层焊缝必须有0.5~2mm的余高，焊接过程要逐层检验且不能存在咬边和焊不透等缺陷，收弧弧坑必须填满，不得出现凹坑。（4）焊后处理。焊接完成后仔细清理焊件表面的焊渣、焊瘤飞溅物及其他污物，必要时对焊缝进行局部修整。焊接及打磨完成后若自然气温较低时，采取管道焊口外包石棉被的缓冷措施。天气降雨时还要采取焊口外包塑模防雨，以防雨水渗入焊缝产生裂纹。
1.2.4焊缝检测
焊接完成24h后进行外观检查，外观符合《水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范》（DL5017—2007）要求。为保证焊接质量，所有焊缝委托具有相应资质单位进行100%超声波无损检测和100%X射线检测。
1.2.5焊缝返修
经检验，焊缝内部或表面有裂纹或其他影响管道焊缝质量的找出原因，确定其长度、深度后进行补焊。经检测为焊缝内部裂纹时，先用碳弧刨将缺陷清除并用砂轮磨成便于焊接的凹槽。焊补前要认真检查，确认裂纹已清除后方可进行焊补。返修后的焊缝用射线探伤复查，同一部位的返修次数不得超过2次，第3次时应将焊口及焊缝热影响区全部切除后重新焊接，焊补的焊口应作出补焊记录。
2长距离高压力输水管道钢管焊接质量控制措施
2.1焊接之前的质量控制
在焊接之前，需要首先将焊接接头处的坡口尺寸以及错边量、装配间隙检验一遍，保证其与施工的需求相符。同时，检验其油锈以及氧化皮是否清晰干净，设备是否完好无损、焊材的控干时间和温度与规定中的内容是否相符，电流和电压的装置灵敏性是否达到要求，选用的焊工是否达到施工的资质等等。只有将以上的各个环节都全部检验完成之后，才能进行焊接的环节。
2.2施工过程中的质量控制
焊接的过程中，施工控制主要是将工艺的纪律，以及施工流程与焊接工艺卡中的规范参数相贴近。保证将施工中的操作完善，将电流、焊丝直径、速度、道间温度、焊接电流种类、电压、焊接层数等等都全部控制在参数的范围内，焊工在焊接的过程中，还需要随时检验焊缝的焊接程度，只要发现缺陷部分，就需要立刻重新焊接。
2.3焊接之后的质量控制
在焊接之后，焊工需要将焊缝中的氢清除，减少焊接接头中参与的应力，让焊接接头组织和性能能够与整体和谐。另外，还需要进行后热控制，帮助氢从焊缝中溢出，防止出现冷裂缝。而这种处理主要是将焊件的整体或者部分加热，保持热度的均匀，保持一段时间再冷却，这样能够有效的维持焊接工艺的质量。
结语
供水工程压力高、管径大、输水线路长，管线多处穿越高速公路、铁路、输油（气）管道等重要工程设施及村镇人口密集区，钢管焊接质量尤为重要。在钢管焊接前与相关科研单位及石油天燃气管道施工单位展开技术探讨及交流；在钢管焊接中严格按照工艺规程施焊，严格把控焊接质量，全线所有焊缝经过“双百”（100%超声波、100%X射线）检测，一次合格率达95%以上，为工程安全运行提供了坚实的基础。
参考文献:
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[3]刘文胜.长输管道焊接质量控制[J].当代化工研究,2018(07):53-54.
论文作者:刘俊基
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/2
标签：管道论文; 钢管论文; 焊条论文; 质量控制论文; 点焊论文; 焊工论文; 质量论文; 《防护工程》2018年第35期论文;