油气管道焊接质量分析及控制

张小强

（中煤科工集团重庆设计研究院有限公司，重庆 400016）

油气管道焊接质量分析及控制

张小强

（中煤科工集团重庆设计研究院有限公司，重庆 400016）

消费市场对石油、天然气的需求日益增加，因此对油气运输管道的要求也越来越多。实现油气管道的安全运输最关键的环节是油气管道的现场焊接质量，所以了解现场焊接工艺的特点以及建立焊接施工质量管理体系，对焊接过程实行全面控制，是施工工程中保证质量和安全性的要点。

油气管道；焊接；质量；控制

Abstract：The demand for oil and natural gas in the consumer market is increasing，so the demand for oil and gas transportation pipeline is more and more.To achieve the safe transportation of oil and gas pipeline is the most critical part of the oil and gas pipeline on-site welding quality，so understand the characteristics of the field welding process and the establishment of welding construction quality management system，the implementation of a comprehensive control of the welding process is our construction project to ensure quality and safety The point.

Key words：oil and gas pipeline；welding；quality；control

1 油气管道焊接工艺

1.1 油气管道现场焊接工艺及特点

在管道施工现场进行焊接施工时，基于运行工况和环境因素等特点综合考虑，油气管道经过处为避让环境敏感区、规划区、集中居住地等，自然条件一般较为恶劣，而且还会受到气候条件和地形条件的制约。因此，为了提高工作效率，通常采用对口器进行管口组对。施工方为了提高施工效率，普遍采用在对好的管口下放置土堆或枕木的方法，这样一来，在对前一个对接口进行焊接时，下一个对接口就开始准备对接工作。

1.2 油气管道施工焊接方法

由于油气开采面临着多样的情况，我国的管道焊接施工也应对油气状况呈现出了焊接方法多样，焊接技艺复杂的情况。同时随着先进技术的引进，我国的焊接工艺也逐渐向着自动化方向发展。我国当前采用的焊接工艺主要为手工下向焊接、全自动向下焊接、组合焊接和低氢焊条下向焊接这四种工艺。在实际操作中，为了实现较好的焊接效果，施工方往往会采用多种焊接方法进行施工操作。

2 油气管道现场焊接中常见的质量问题及解决措施

2.1 油气管道现场焊接中常见的质量问题

油气管道常见的质量问题主要体现在焊缝上，而焊缝的质量缺陷则又分为表面质量缺陷和内部质量缺陷两类。表面质量缺陷主要有裂纹、气孔、夹渣、咬边、未熔合、焊瘤、未焊透、根部收缩、余高过大、外观成形凹凸不平、角焊缝厚度不足或者焊脚不对称情况等。而焊缝内部质量缺陷主要有裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透等。

焊接中最常见的质量问题为气孔、夹渣、裂缝以及未完全焊透四种。气孔是指焊接时，熔池中的气体未在金属凝固前逸出，残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的，也可能是焊接冶金过程中反应生成的。气孔的种类多，大体上分为柱孔、圆孔两类。柱孔的深度比较大，而圆孔的面积较大。这些气孔都会影响焊接的质量，更有可能会造成裂缝的出现。造成气孔现象有四种来源，第一是焊条烘干不够；第二是焊接工艺不稳定，焊接过程中电弧电压偏高，电弧过长，焊速快以及电流小；第三是填充金属物和母材表面油、锈等物质未清除；第四是在焊接过程中，未将引弧和熄弧的位置错开而造成气孔现象。

在焊接质量中，夹渣现象严重影响了最终的焊接成果。夹渣是焊接时，缝中掺杂着众多铁锈、熔渣等物质，造成焊接成品质量差的一种现象。夹渣产生的原因主要有两种：①在焊接前，未将对焊部分清理干净，焊接成品中含有大量杂质；②焊层形状不良，坡口角度设计不当，导致熔渣未完全熔化。

裂缝是指焊接接头时，部分地区未完全熔合从而使得形成的新界面出现缝隙的现象。常见的裂缝主要为结晶、液化和延迟。焊接工作完成后，焊接部分逐步凝固的过程中，若焊接操作不当，极易出现结晶裂缝现象。液化裂缝则会在焊接工作完成后的几小时或几天后出现。延迟裂缝是由于裂缝本身就具有延展性而产生的，而且随着时间的流逝，裂缝很有可能会慢慢拓展开，严重危害管道的安全运输。

未完全焊透是母材之间或者是母材与金属之前存在局部未熔合的现象，一般是存在于单面焊的焊缝根部位置。在现场施工的过程中，造成未完全焊透的主要原因是对坡口的加工不够规范，导致角度过小，钝边过大或间隙过小等，或者是在施工过程中出现电流过小、电压过低、焊速过快、电弧过长、有磁偏吹的现象。

2.2 油气管道现场焊接中常见的质量问题的解决措施

做好焊接工作首先是要做好焊接施工前的准备工作。进行焊接操作前，应事前对加工材料、机械、装备进行检查，检测是否符合焊接的相关条件。同时也要主要做好相关清洁工作，防止气孔、夹渣等缺陷的产生。油气管道项目大多在野外自然环境比较恶劣的地方进行，所以需要事前了解工作场所附近的情况，选择适应环境需求的焊机，开展检查工作，同时抽样检测加工材料，确保施工过程的安全。现场施工工作的要点还在于工人自身的技术素质，所以在平时要加强对人员的质量意识培训和专业技能培训，明确工人的岗位职责，从而保证现场焊接的工作质量。

现场施工过程中还要主要控制好焊接环境的温度。焊接环境的温度应保持在施工所需要的范围内，且不能影响工人的操作，同时还需注意施工环境的风速变化。在遇到环境情况变化时要依据事前确定的调节措施，同时结合施工现场的实际情况进行调节。如果遇到风雨等恶劣天气时，可在现场的简易棚中进行操作，以确保工作质量和按期完工。

3 结束语

在油气管道建设中，现场焊接工作是管道施工的关键环节，也是确保工作质量的重要步骤。随着油气用量的不断增加，油气管道的需求量也不断增大，因此，做好焊接前的准备工作、控制好焊接环境的温度、注重管口组的工作以及加强每一环节的控制是我们完成工程安排和避免质量安全事故的必要措施，我们要重视施工环节，有效控制焊接施工质量。

[1] 张杰.石油化工管道焊接工艺和焊接质量控制分析[J].当代化工研究，2016，（4）：5-6.

Analysis and Control of Welding Quality of Oil and Gas Pipeline

Zhang Xiao-qiang

TE973.3

A

1003–6490（2017）09–0028–01

2017–07–08

张小强（1985—），男，重庆人，设计师，主要从事油气长输、集输管道、城镇燃气的设计和施工工作。