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摘要：随着社会经济的不断发展，各领域对能源的需求量也越来越大，社会各界对能源运输的安全性也越来越重视。在中国，输送汽油等能源的主要方式是长输管道，该能源运输方式具有安全性高、成本较低以及高效方便等优点，长输管道运输方式逐渐成为我国普遍采用的主要能源运输方式。不过，随着长输管道使用的频率越来越高，其中的问题也逐渐暴露出来。一般来说，焊接缺陷成为影响长输管道正常使用的主要问题。本文对影响长输管道使用效率的一些问题的成因及对策进行了简单的讨论，主要针对焊接缺陷以及裂纹现象，希望能够为长输管道的使用提供良好的建议。
关键词：长输管道；焊接缺陷；冷裂纹；热裂纹
前言：近几年，我国各地对能源的需求量越来越大，这主要是由于当地经济的快速增长造成的。经济的快速发展和能源的紧缺，成为制约社会发展的主要问题。为了有效解决这个问题，各领域应提升能源的使用效率，尽量避免或杜绝发生能源浪费的问题。因此，积极探寻能源开发及使用过程中出现问题的成因，是解决能源不足的主要工作。而随着大量的实践表明，长输管道中的焊接缺陷以及裂纹现象是影响能源使用效率的重要因素，社会各界对该方面问题的关注也不断提升。
一、长输管道施工中焊接缺陷的成因及对策
（一）未焊接缺陷的成因及对策
长输管道需要经过焊接处理才能够真正投入使用，焊接后可能出现未焊接的情况，属于焊接缺陷。未焊接缺陷也称为开口型缺陷，主要是由于焊接没有完全焊透，造成焊接面的接触面积有所减小，使长输管道焊接位置的应力发生变化。造成这种缺陷的原因主要有以下几个方面：焊接坡口位置的处理不达标，角度较小或者顿边厚、间隙不合理等其他原因[1]。同时，也可能是由于焊接过程中电流没有达到应有的大小。除此之外，焊接技术人员的操作失误也是影响焊接结果，导致未焊透问题出现的一个人为因素。针对未焊接这一缺陷的处理，要求技术人员在焊缝进行焊接前，就应对焊缝位置进行处理，通过反复的修磨或者组对处理，保证焊丝与焊条能够完美的在焊接处理后到达管道焊接坡口的根部位置。并且，在保证不会发生熔孔的前提下，对处于根部位置的焊接缝隙进行打磨工作，并随之调整焊接数据，保证焊接的有效。
（二）夹渣缺陷的成因及对策
长输管道的施工中可能出现焊接夹渣的问题。焊接夹渣具体是指焊接时有一些金属熔渣不小心被遗留在焊接起来的金属材料中，造成这种问题的原因主要是在焊接填充的过程中，由于上一层的焊接通道没有完全将焊接遗留的熔渣和死角处理干净，使下一层焊接通道中的点状、条状的熔渣发生脱落。长输管道进行填充或盖面通常都会选择药芯焊丝半自动下向焊的方法，若此时设备运行出现问题，就会出现顶丝的问题，这会使得焊丝掉进熔池中，当受到极具冷却时会重新复燃，也会使焊缝的位置处产生一些金属杂质或熔渣，通常也叫做夹渣[2]。为了有效解决长输管道焊接中发生夹渣的现象，技术人员应在焊接前，对接缝坡口位置处进行认真处理，对已经形成熔渣或金属杂质的位置进行充分的填充或者盖面，加强对死角位置的精细处理，从而使送丝均匀。除此之外，对焊接参数也应根据实际情况进行合理的微调，保证焊接的有效性。
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（三）咬边缺陷的成因及对策
在长输管道的焊接施工过程中，咬边缺陷也是焊接缺陷之一。造成这种问题的主要原因是由于在焊接时，金属熔敷没有全部覆盖住母材的坡口部分，使焊道边出现和母材坡口不吻合的缺口。通常情况下，咬边缺口和母材坡口存在偏差不会影响长输管道的正常运输工作，但是当偏差过大或者缺口过深时，就会增加长输管道的负面效应，减小母材有效的截面积。此外，当咬边的位置都集中在某一位置上时，接头处的强度也会有所减小，久而久之，会使长输管道的边缘组织淬硬进一步加深，使长输管道出现裂纹。对于长输管道咬边缺陷的问题，则应对焊接过程进行严格的控制，通过合理调节熔池熔敷的电流，确保电弧的长度以及电弧力的强度等方面，有效控制相关的参数。并且，为了避免长输管道焊接发生偏差的情况，应对焊丝焊条的倾斜角度进行调整。同时，焊接技术人员的操作稳定性也十分重要，应为焊条的焊接做好准备工作，减小焊接过程中出现失误的情况。
（四）气孔缺陷的成因及对策
长输管道施工中还存在气孔缺陷，形成这些气孔的主要原因是由于在金属融合的过程中，气体没有完全逸出，，遂在管道中形成一定大小的气孔。气孔对管道的正常运输工作影响较小，但多气孔的面积过大，则会严重影响焊道的正常使用。为了解决这一问题，应在焊接工作开始前利用导管、流量计等设备对每个不同的气路进行仔细的检查，保证气体的纯度。同时，还应对气体的速度进行科学有效的控制。
二、长输管道产生裂纹的成因及对策
（一）冷裂纹的成因及对策
长输管道出现冷裂纹的主要原因如下：在焊接过程中，焊接接头可能发生变化形成淬硬组织，加上氢气的发散，造成焊接拉伸应力的逐渐提升，各种因素相互影响，使长输管道在焊接后出现冷裂纹。而长输管道发生层状撕裂的现象，主要是由于组成管道钢材的材料中混入一些非金属杂质，减小了厚度上的拉伸塑性能力，而其拉应力却不断增加。为了降低长输管道出现冷裂纹的现象，应尽早预防，这就需要从减少氢气发散的含量、减小焊接应力的方面进行研究[3]。通过实践得知，技术人员可以采用使用碱性少氢的焊条，减低焊接环境中氢气的总含量。同时，在进行焊接工作前，可以对焊条、焊线进行预热、缓冷处理，合理控制焊接线的能量。同时，可以采用优化焊缝以及改变热影响区的组织状态，在完成焊接工作后，即刻进行消氢处理，让氢气完全从焊接头位置出来。
（二）热裂纹的成因及对策
热裂纹通常是在焊接峰的位置处出现的，偶尔也会在热影响区出现。导致热裂纹出现的主要原因有以下几点。在焊接池进行结晶时，发生了偏析的情况，偏析情况的出现使析出的物质大都是低熔点杂质及共晶物质。结晶过程中各物质主要是以液态形式出现的，由于较低的熔点会使结晶变为固态，就会导致液态间层被区分开，最后形成固态的裂纹。同时，受到较高温度的影响，低熔点杂质及共晶也会在焊接应力提高时出现裂纹的情况[4]。针对以上问题，可采取下列措施加以应对。首先，严格限制管材及焊接材料中含有的杂质分量，并对焊接组织进行进一步优化，增强焊缝处的可塑性。其次，控制偏析的程度，降低其对熔点共晶的影响[5]。并且，还可以采用减少钢材中杂质含量的做法，有效控制裂纹的出现。
结论
我国社会经济的发展离不开能源的使用，而能源运输的主要方式就是长输管道运输。因此，加强长输管道运输管理对提高能源运输效率有着重要的意义。长输管道运输方式具有经济、适用及安全等运输优点，但随着其使用频率的增加，也逐渐暴露出很多问题，其中，焊接缺陷及裂纹现象是影响长输管道使用的核心问题，阻碍了长输管道运输能源的顺利进行，并引起了能源污染、能源浪费等不良结果。所以说，针对长输管道运输过程中的这些问题，应制定行之有效的解决方案，将焊接缺陷及裂纹问题彻底扼杀，进一步保证能源运输的有效性和高效性，从而促进我国能源运输事业的发展，促进我国的经济发展。
参考文献
[1]黄加明.长输管道施工的焊接缺陷及裂纹的控制[J].焊接技术，2015，44（06）：54-56.
[2]王兴.油田长输管道施工中存在的问题及措施研究[J].科技与企业，2015，15（02）：134-136.
[3]张辉.铁路工程试验检测中存在的问题及措施[J].山西建筑，2017，43（24）：221-222.
[4]张晓.长输管道施工的焊接缺陷及裂纹的控制思考[J].中国石油石化，2017，25（10）：16-17.
[5]高建.浅谈长输管道施工常见焊接缺陷的控制[J].化工管理，2014，15（23）：253.
论文作者:刘松海
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/2/8
标签：管道论文; 裂纹论文; 缺陷论文; 能源论文; 成因论文; 位置论文; 气孔论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;