热力管网管道焊接缺陷的预防措施

蔡振兴 戴振宇 刘冉冉

摘 要：通过对可能出现的缺陷问题原因分析，并采取针对性的防控措施，可有效提高施工人员意识，避免缺陷再次发生，实现高质量、高效率的管道焊接，同时保证焊接外形的美观，在工业管道安装中得以广泛推广与应用。

關键词：工业管道；焊接；缺陷；对策

0 引言

工业管道焊接是建筑工程中必不可少的环节，与诸多部门紧密相关。如电站建设、石油化工装置等，对工业生产设备的维修起到至关重要作用。但是在管道安装的焊接过程中，常存在一些缺陷，只有积极采取对策，加强检测与防控，才能确保工作的顺利开展。

一、工业管道安装过程中焊接的重要性

焊接技术在整个工业管道安装中，起着重要保障作用，其技术是否合格，将直接关系着工业今后的投入使用。对于当前工业管道中出现的渗漏、泄漏事故，究其原因多数是由焊接质量不合格而引起的。由此可见，在管道的正常安装使用中，焊接质量将直接影响着管道的安全性与可靠性。工业管道安装中焊接的重要性主要体现在以下几个方面：首先，面对当前工业发展规模的不断扩大，已有的工业管道已无法满足当前工业行业的发展需求，在扩大管道铺设规模的过程中，焊接作为连接新旧管道的重要途径，对管道今后的投入使用有着极其重要的作用。其次，在连接各个分段的工业管道时，焊接能够凭借自身的优势，将这些分段管道完整的联系到一起，使其在原有的基础上形成统一的整体，确保其今后的安全使用。最后，工业管道在应用中，所运输的工业物质多为液体或气体，若焊接处出现问题，将会造成液体或气体的大量外漏，在给环境造成严重威胁的同时，还会造成严重的经济损失。

二、工业管道安装过程中的焊接缺陷产生原因

1.1 未熔合 未熔合主要指焊道和母材、焊道和焊道之间，没有完全熔化结合。一般多发生在管道的时钟11点钟和1点钟接头位置，以及管道底部的6点钟位置。为熔合缺陷可分为坡口未熔合、层间未熔合及根部未熔合三种情况。坡口未熔合是指焊缝金属和母材坡口之间的未熔合；层间未熔合主要指施焊过程中层与层间的焊缝金属未熔合；根部未熔合则是在打底过程中，焊缝金属和母材金属、焊缝接头未熔合，这也是出现几率较大的情况。未熔合是管道安装的面状缺陷，容易集中应力，危害性较高。

1.2 气孔 气孔主要是在焊接时，由于熔池金属中的气体没有在熔池凝固之前及时逸出，而残留在焊缝金属的内部或者表面，形成孔穴。气孔的大小、形状、数量等均与母材材质、焊接位置、焊条性质、焊工操作技术等有关。对于形成气孔的气体，一些是原本溶解在母材与焊条钢芯中的气体；一些则是在药皮熔化过程中产生的气体，也有些来自母材上的油垢、锈迹等受热后分解产生。

1.3 夹渣 夹渣主要指在焊接过程中，熔渣留在焊缝金属中的现象，是管道安装较常见的缺陷之一，产生的位置不确定。产生夹渣的主要原因为操作人员技术不佳，造成熔渣在熔池冷却凝固之前没有及时浮出水面，而是留在焊缝中。层间熔渣清除不彻底、焊接电流过小等都是造成夹渣的主要原因。

1.4 裂纹 裂纹主要在焊接应力和其他相关因素的共同作用下，金属材料中原子结合被破坏，产生新界面的缝隙。裂缝是工业管道安装中，焊接接头中危害最大的缺陷，不仅难于返修，而且会给管道运行带来直接影响，因此必须引起足够的重视。

三、防范焊接缺陷的有效对策

3.1 加强焊接的全过程控制 焊接施工人员是控制管道焊接质量的关键，施工人员的业务水平、资历、责任心等主观因素都对管道的焊接质量有直接影响。其他人员的检查工作实际仅是对施工人员的监督，但是这种监督很有必要，效果也比较理想。为避免管道焊接缺陷，质量检查小组应在焊接过程中要求全体人员参加到焊接控制管理中。例如看火员的焊接质量，要求随时对焊接过程中可能产生缺陷的控制点加强检查，以及车间设备管理人员、机动处设备管理人员的执行情况抽查等。对查出存在的问题，应填写检修质量定期整改报告，反馈到施工单位，限令其定期整改，再对施工单位进行复检，从材料入库、坡口加工、管道预制再到焊接的全过程加强控制，尤其提高焊接的工艺要求执行水平。对管道安装过程中焊接工艺的确定，既要充分考虑施工现场的实际条件，又要严格遵守规章制度，并在检修过程中，加强施工方质检人员与厂方质检人员的配合，定期开展联合检查，对于查出来的焊接缺陷问题及时提出并整改。

3.2 提高管道焊接工艺

在完善焊接缺陷的过程中，其根本途径在于提高管道的焊接工艺，保证焊接质量。在其提高的过程中，第一，焊接人员在开展焊接活动前，应选择合适的坡口角度与装配间隙，并对焊接电流进行检查，确保其符合焊接设备运行中的所需。在进行焊接时，应准确的掌握运条方式、焊条或焊把速度，确保焊件装配中的间隙能够满足焊件活动的实际需求。第二，在进行引弧时，应在自己能力范围内，最大限度的拉长电弧，使其在预热的个遇中逐渐形成熔池；并在收弧时，应将焊条放在熔池中做短暂的停留，以此来确保焊条自身的金属性能够填满熔池，避免弧坑在焊缝收尾位置的出现。第三，结合管道的实际铺设状况，针对破快与焊层间存在的熔渣，应及时的清除干净，并使用相应的工具铲平焊缝中存在的不平，只有在做好这些工作后方可进行焊接。在焊接时，应结合着活动的实际需要，适时的加大焊接电流，将电弧长度进行缩短，尽量提高电弧的停留时间，并结合着熔化的实际状况，对焊条角度进行相应的调整，确保熔渣能够在第一时间内浮出铁水。第四，在焊接工作开始前，需要相应的工作人员做好焊接准备。除了对坡口两侧进行及时的清理外，还应在焊接开始前，依据焊条说明书中的时间、温度规定，选择与之相符的焊接方式。第五，在焊接时，应对焊接链条进行及时的检测，确保其质量符合国家相关标准后，按照相应的次序及方向，将焊接应力降到最低。针对裂纹的出现，焊接人员应在焊接前对坡口周围出现的水、绣、油等干扰物进行清理。

3.3 加强先进设备的应用 在检修装置时，为了确保工业管道的焊接质量，提高施工单位的整改标准、改善不合格工序，质量检查人员应使用数码相机查出现场存在的低标准问题，并制成幻灯片在检修会上重点通报，促进施工人员自我查找、自我反馈、自我整改，从根本上提高焊接质量。

3.4 采用高效焊接法 在全焊结构管道中，焊接工作强度也随之加强，并且质量标准更高。但是通过多年来焊接工作者积累的丰富经验，目前全焊结构管道已经获得客观技术的进步。在生产过程中，大直径厚壁管的管道要求最为严格，主要运用将钢板压制成形的方式，确保管道正常发挥使用性能。

由上可见，工业管道的安装与维修都与焊接技术息息相关，由于焊接质量问题产生的管道泄漏事故或者管道出现漏点需要维修的现象，约占管道总维修量的50%。可见，管道的焊接质量对管道使用安全性、可靠性有直接关系，本文对工业管道安装过程中常见的焊接缺陷原因及防范对策进行分析与阐述，为今后工作提供有意义的参考。

参考文献

[1]廖庆喜，王发选.管道焊接质量控制方案[J].油气田地面工程.2007（4）.

[2]周鑫.数字化管道焊机控制系统研究[J].天津工业大学：机械电子工程.2008.

[3]张艳花.浅谈大型工业厂房内工业管道的安装工艺[J].科技情报开发与经济.2008（14）.

（作者单位：济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司）