论石油管道焊接技术与质量控制探讨

孙娟

摘 要：石油管道运输已经列入五大运输行业之一。对其焊接质量的控制受采用的标准、现场环境的影响比较大。因此，新建、扩建的长输石油管道的焊接质量控制成为影响其运行安全的重要环节。并且对焊接施工质量进行全过程的有效控制，才能保证良好的施工质量。

关键词：管道焊接；质量控制；焊接技术

1管道焊接方法和工艺

1.1管道施工安装流程

管道施工一般包括以下工序流程：线路设计交桩→测量放线→施工作业带清理→修筑施工便道→管沟开挖→管线防腐及运输→布管→清理管口→组装焊接→焊缝质量检查与返修→管线防腐补口、补伤→管线下沟、回填→通信光缆敷设→铁路、公路和河流穿越→管道干线通球、试压、扫线→管道连头碰死口→阴极保护→截断阀室与沿线设备三桩安装→投产试运→交工验收。

1.2管道焊接方法

管道焊接采用氩弧焊打底，电弧焊盖面，可以获得良好的焊接接头，返修率低，易于保证工程质量。电弧焊即手工电弧焊，是利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化的焊接方法，电弧焊是适应性很强的焊接方法，可在室内或野外高空进行平、横、立、仰全位置焊接，是压力管道焊接中的主要焊接方法。

1.3管道焊接工艺

（1）打底：选用氩弧焊打底，由下往上施焊，点焊起、收尾处可用角磨机打磨出适合接头的斜口。整个底层焊缝必须均匀焊透，不得焊穿。氩弧打底必须先用试板试焊，检查氩气是否含有杂质。氩弧施焊时应将焊接操作坑处的管沟用板围挡。以防刮风影响焊缝质量。底部焊缝焊条接头位置可用角磨机打磨，严禁焊缝底部焊肉下塌、顶部内陷。并应及时进行打底焊缝的检查和次层焊缝的焊接，以防产生裂纹。

（2）中层施焊：底部施焊完后，清除熔渣，飞溅物，并进行外观检查，发现隐患必须磨透清除后重焊，焊缝与母材交接处一定清理干净。焊缝接头应与底层焊缝接头错开不小于10mm，该层选用焊条直径为准3.2，当管壁厚度为9mm时，焊缝层数选用底、中、面共三层。中层焊缝厚度应为焊条直径的3～5mm，运条选用直线型，严禁在焊缝的焊接层表面引弧，该层焊接完毕，将熔渣、飞溅物清除后进行检查，发现隐患必须铲除后重焊。

（3）盖面：该层选用焊条直径根据焊缝厚度而选用。每根焊条起弧、收弧位置必须与中层焊缝接头错开，严禁在中层焊缝表面引弧，该盖面层焊缝应表面完整，与管道圆滑过渡，焊缝宽度为盖过坡口两侧约2mm，焊缝加强高度为1.5～2.5mm，焊缝表面不得出现裂纹、气孔、夹渣、熔合性飞溅等。不得出现大于0.5mm深度，且总长不大于该焊缝总长10%的咬边，焊接完毕，清理熔渣后，用钢丝刷清理表面，并加以覆盖，以免在保温、防腐前出现锈蚀。

2管道焊接质量控制易发生的问题

（1）管道焊接施工中技术员没有严格按设计要求的标准、规范和 现场实际情况编制施工方案和对施工班组进行技术交底，施工单位凭经验施焊。

（2）施工过程中，焊接作业人员没有取得施焊项目合格证，或没有在合格证核定的项目和规定的期限内承担焊接作业工作，造成现场质量不能处于受控状态。

（3）施工现场压力管道材质种类繁多，经常有异种钢焊接，因此易产生焊接工艺参数管理失控现象。经焊接工艺评定合格的焊接工艺指导书得不到严格执行，施工工人任意改变坡口形式和尺寸，更改电流电压参数，加快焊接速度，甚至用错焊材等，使焊缝产生裂纹、咬

边、气孔、夹渣、未融合等缺陷。

3管道焊接质量控制措施

3.1焊接工艺控制

施工单位在正式施焊前，必须按标准要求进行完善的焊接工艺评定。各施工单位必须按公司的焊接工艺评定和焊接工艺指导书，结合现场实际焊接情况，编写现场焊接工艺卡；项目部技术员对施工班组进行书面的技术交底。每一个施焊的焊工和管工必须各存一份，同时送交项目部质量检查员。不同焊接工艺的管线分别编写。相同焊接工艺的管线可以写在一张表内，必须注明管线号。有特殊要求的焊接，不但注明管线号还应该注明焊口号。管工按焊接工艺卡预制管口，焊工按焊接工艺卡进行工序交接确认焊口，合格后才能按所给焊接参数和要求进行焊接。焊接质量检查员按焊接工艺卡进行检查，并做好焊接记录。

3.2焊接设备控制

管道施工中，常用的焊接设备有钨极氩弧（TIG）焊机、逆变焊机、交流焊机、焊条烘干箱、无损检测设备等，保证设备处于完好状态是保证焊接质量的前提。电焊机的电压表、电流表是焊接计量仪表，应保证示数准确。焊工应熟悉所使用设备状况，事前应确认设备处于完好状态。操作时严格按操作规程进行，严禁超负荷使用，一旦发现设备性能不稳定应及时报修，使设备始终处于受控状态。

3.3焊接材料控制

焊接材料是焊接质量保证的基本条件，焊接材料的质量和正确使用，直接影响到焊接质量和工程成本。因此应控制焊接材料的采购、验收、保管、发放及使用等几个环节。焊接材料必须要有质量证明书，化学成分及机械性能符合有关标准及设计文件要求，用于高温高压及有毒有害介质的合金材料还应做光谱分析确认，经检验不合格材料严禁入库和使用。现场应设立焊材一级库和二级库，库内的温度和湿度应进行有效控制，符合要求。入库的焊接材料应该经过质量检验合格，有材料标记号、建帐立卡，按品种、规格、分区堆放。焊条使用前应进行烘干并做好焊条烘干记录。焊条领出后必须立即放入保温桶，回收再利用的焊条，必须重新烘干，但同一焊条烘干次数不得超过两次。

3.4焊接环境控制

焊接环境因素是制约焊接质量的重要因素之一。焊接环境要求要有适宜的环境温度、相对湿度、风速，才能保证所施焊的焊缝组织获得良好的外观成形与内在质量，具有符合要求的机械性能与金相组织。

3.5焊接操作控制

管道的焊接施工，要求全部氩弧焊接打底电焊盖面。但在焊接过程中，焊接施工中容易发生问题的关键是承插焊口、凸台焊口、三通焊口、计量孔板焊口和管道支吊架焊接、管托焊缝质量等。因为在以往工程管线吹扫、试压时就发生过管托焊缝将管道一侧焊漏，也发生过承插焊口、凸台焊口、三通焊口焊接质量不合格，没有焊接透等现象，所以我们制定了专门的工艺管件施工和焊接主要控制点，并进行检查。

3.6焊接检验控制

施工现场焊口外观检查合格后按比例进行无损检测（RT），现场质量检查员依据技术交底和各种管线无损检测比例的要求，根据焊工焊接数量及质量，执行随机点口抽透的原则，向第三方检测公司委托检测。施工单位将要检验的焊口管线号、编号、焊工号、写在明显部位

上，探伤人员保证无损检测抽透和增透比例准确，保证管道检测合格。

4管道焊接后质量控制

（1）管线焊口核查：焊接施工结束，所有焊口外观质量，工艺配管单线图的各种标记与实际管道焊口标记、各种控制点表格的填写、检查表的记录和无损检测报告必须一致，要逐一审核。

（2）技术资料的整理：焊接资料是整个工程交工资料的一个重要组成部分，在施工过程中要认真收集、整理各种焊接资料，做到资料完整、及时、资料移交手续齐全。

5结束语

随着我国国民经济持续快速发展和石油、天然气的消费量的迅猛增加，未来的十几年我国管道工业将有令人振奋的发展。对于新建、扩建的管道焊接施工过程中，建立焊接施工质量管理体系、实行全面质量控制，所以为保证工程质量，首先指定好焊接工艺，并且对焊接过程进行严格控制，从而保证整个工程质量，这也是各个施工单位在今后施工过程中的质量控制重点。

参考文献：

[1]输油管道工程设计规范 GB50253-2003[R]

[2]输气管道工程设计规范 GB50251-2003[R]

[3]石油天然气钢质管道无损检测 ，SY/T 4109-2005 ，[R]

[4]油田集输管道施工及验收规范，SY 0422-97，[R]