探讨石油化工管道焊接工艺及质量控制

刘戈 王日志

摘 要：石油化工资源为社会经济发展提供了可靠的支持，在石油化工产品数量增加的同时，石油化工管道的建设力度也明显增强，作为石油化工产品运输的基础设施，石油化工管道的质量控制至关重要。基于此，文章对石油化工管道施工中的焊接工艺进行了讨论，并且阐述了石油化工管道焊接质量的控制方法，以期为石油化工管道焊接效果的提升提供借鉴。

关键词：石油化工管道；焊接工艺；焊接质量

社会经济的发展离不开石油化工资源的支撑，石油化工产品使用量的增加带动了石油化工管道的修建，而石油化工管道的工艺质量是保证石油化工产品正常输送的前提基础。石油化工管道的焊接工艺的选择事关石油化工的实际生产效率，同时也影响着管道输送功能的发挥。在现阶段下，加强对石油化工管道焊接工艺的研究有助于推动国家石油化工行业的稳定持续发展。石油化工管道的焊接工艺包括多项环节，在各项工艺选择时应当充分考虑到工艺的实用性，规范操作流程，从而使石油化工管道的使用效果得到提升，对现代石油化工行业的发展起到积极影响。

一、石油化工管道焊接工艺

1.手工下向焊接。手工下向焊接是目前我国石油化工管道焊接工艺一种较为先进的方式，该工艺主要通过根焊、热焊、填充焊和盖帽焊等步骤来实现。根焊主要运用在直拉式的运条中，而且需要在不存在任何摆动的条件下进行。若是焊接当中产生间隙较大或是融孔长度较大的现象，需要选择返式运条的方式，注意采用这种方式时需要加强对温度的控制，防止温度过高引起烧穿现象。热焊的主要目的是增强根焊的效果，使焊道始终保持在一定高温内以防止裂纹的出现。填充焊的方式可适用于单道和多道，但需要对管道的厚度进行把控。在填充焊时可以轻微的左右摆动，保证焊接工艺完毕后，整个焊接结果都处于良好的状态。盖帽焊的目的是对焊道外围进行最后的加固，在保证焊接质量的同时也能够保证其美观性。

2.组合焊接。组合焊接是采用多种焊接方式，在保证良好的焊接效果的同时完成对一道环焊接的作业。在选择焊接时，要注意热焊和根焊的区别与注意事项，使用纤维素焊条并使用下向焊的工艺操作。而填充焊与盖帽焊在作业时要保证壁厚在7～17毫米之间。焊接层数量越多，焊接壁就会越厚，但这样就会延长焊接的作业时间，进而影响整个焊接工作的时间。因此在管口的位置会多采用下向焊接方式，而大于17毫米的焊接壁则会需要合理的上向和下向两种焊接方式。

3.低氢焊条下向焊接。低氢焊条下向焊接主要是指使用低氢焊条并用下向焊接方式完成。这种焊接工艺能保证焊接缝处的金属融合中的氢保持在一定程度，并提升焊接缝处具有良好的韧性、防腐蚀性和抗寒性。在根焊中，为保证坡口尺寸的高精度，应合理的使用低氢焊条，不然很容易会出现焊接不透彻、内延咬边、熔合价低的情况。但在长输管道中的焊接操作中，应合理使用其他焊接方式，而不是仅仅只使用该焊接工艺。

二、石油化工管道焊接的质量控制措施

1.构建可靠的质量保证体系。质量保证体系能够为石油化工管道焊接质量的控制提供可靠的参考依据，并且有助于消除焊接当中潜在的安全隐患。在质量保证体系实际构建中，需要综合分析行业技术规范内容，强化对焊接材料与焊接工艺的控制，并且要在工程完成后期对管道焊接质量进行评估分析，在发现问题后及时做出处理，提高管道焊接质量控制的效率，完善质量保证体系，充分发挥出该项体系的实际价值，为管道性能的发挥与结构稳定性的强化提高有效保障。

2.焊接过程质量控制

（1）焊接环境的质量控制。风速要求：焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s、氩弧焊超过8km/h時，应设防风棚或采取其它防风措施。制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时，也应按以上规定设挡风装置。

湿度要求：焊接作业区的相对湿度不得大于90%。

环境温度要求：环境温度低于-20℃不得焊接。

其他要求：当焊件表面潮湿，应采取加热去湿除潮措施；当焊件表面有冰雪覆盖时，应先彻底清除表面的冰雪覆盖物，然后采取加热去湿除潮措施。雨雪露天环境，不得焊接，但采取人工措施制造作业小环境（例如防雨蓬），且能满足焊接条件，可以焊接。

（2）焊接前的施工准备及体系审查。焊前应熟悉设计文件、技术条件及相关标准中对焊接质量的要求，编制详细的焊接工程质量检验试验计划；编制相关的焊接工程施工方案和焊接工艺规程（WPS）；提供满足现场实物需要的焊接工艺评定文件。认真验收材料，特别是管子、弯头、法兰等的材质、规格、尺寸偏差等应符合设计要求，实物标记应與质保书一致。检查焊接设备性能及完好状况，有关计量仪表灵敏可靠等。项目质保体系建立情况的检查也是必要的，各责任人是否到位到岗，其履行职责的能力，对于不能胜任者必须调整。

（3）焊接环节的质量控制。焊接期间，各项细节问题都不容忽视。在焊接中，需要确保电流与电压的稳定性，防止发生因电流不稳定而出现的焊接不完全、咬边等现象。在焊缝成形以后，需要细致检查焊缝情况。焊缝的增宽单边焊及缝余高一般会控制在1.5毫米以下，并且要尽可能的避免裂缝过宽、高低差距过大等情况的出现。各项焊接环节中都要对这些细节加以控制，规范各项操作，以便于施工高效完成。焊接后如有热处理要求，则应按照相应WPS规定的热处理工艺进行，可根据实际情况选择能达到要求的设备进行加热保温，并做好相应的记录。

（4）焊接后的焊接质量控制。首先，焊缝外观的检验应在无损检测之前进行。可以采用标准样板、焊接检验尺、手电筒和工程师镜等，对其进行100%的外观检测，对压力管道焊缝余高、宽度、咬边与母材的过渡、接头错边量、棱角度等进行检查，并做好焊接检查记录。不同标准对不同级别的管道外观合格的判定宽严程度是不同的，必须熟悉相关标准，按照标准执行。3.不锈钢管道焊接质量控制。不锈钢作为较为常见的一种工程形式，为合理控制其焊接质量，需要做好以下几点措施：需要在确保焊透和熔合良好的情况下，焊接中宜选用小线能量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方式；应当尽可能的选择多层多道焊，层级温度需要控制在100℃以下；每一焊道完成后均应彻底清除焊道表面的熔渣，并消除各种表面缺陷。

4.异种钢管道焊接质量控制。异种钢管道焊接，应按焊接材料选用表选用合适的焊材。铬钼耐热钢与碳素钢或不同钢号的铬钼耐热钢之间组成的异种钢焊接接头，可按合金含量较低一侧的钢材选用焊接材料。有预热要求异种钢管道焊接，预热温度按淬硬倾向大的材质要求定，预热采用电加热法。预热在坡口两侧均匀进行，预热范围每侧不小于3倍壁厚（S），且不小于50mm，对有淬硬倾向或易产生延迟裂纹的材料，每侧不得小于100mm。

三、结语

石油化工管道焊接工艺与质量控制工作是影响石油化工管道事业发展的关键性内容，通过对这两方面内容深入研究，有助于降低相关因素对石油管道的使用影响，促进石油化工生产工作保质保量的完成。并且为了使石油化工管道焊接工艺的价值得到充分体现，还应当全面落实质量控制措施，构建科学系统的质量管理体系，加强焊接过程的质量把控，以便于解决实际焊接操作中的各项问题，优化管道的综合性能，为石油化工行业的长期稳定发展起到积极影响。

参考文献：

[1] 韩嘉文.石油化工管道焊接工艺与质量管理措施[J].石化技术.2015（04）.

[2] 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（04）.