探究石油化工管道焊接工艺与质量控制措施

刘川

（中国化学工程第九建设有限公司，辽宁盘锦124000）

1 引言

石油化工设备的安装质量在很大程度上影响了石油化工设备的运行。在众多因素中，管道的安装质量与事故发生率有极大的关系。由于石油管道工艺复杂且工序繁多，内部输送的物质多数具有易燃性，且部分物质有毒，如果在操作中稍有疏忽，会引发严重的泄漏和爆炸事故，最终造成不可挽回的损失。目前，管道安装环节已经在整个石油化工工程中占据着非常重要的地位，不仅担负着物料输送的重要工作，并且是保证各个设备正常运行的媒介。

2 焊接前的准备工作

进行石油管道焊接之前，要进行焊接前的准备工作，这是保证整体石油化工管道施工质量的重要前提，包括要对焊接工程的具体情况进行针对性的分析，并以现场实地勘察数据为基础，选择科学合理的焊接技术，最终制定可行性较强的施工方案。

其次，要严格把控管道焊接中用到的焊接材料、焊条和各类焊接工具的质量，使其符合施工标准和设计要求。对于不常用的施工方案和材料，要进行焊接工艺的评定，从而确保整体施工方案满足管道焊接要求。

3 主要焊接工艺

3.1 手工电弧焊接和焊接打底

石油化工管道焊接包括手工电弧焊接、药芯焊丝半自动焊接和全自动焊接是最常用的3种焊接方式。其中，手工电弧焊接方式由于焊接门槛低和整体操作方式灵活简单，已经在诸多不同的地区和施工现场被广泛应用，是目前我国石油化工管道焊接过程中最重要的焊接方式。

其次，在焊接过程中，还要重视打底工作。所谓打底，是以从底部到顶部进行点焊为基础，再进行打磨和抛光，并在抛光结束时打磨出斜口。进行氢弧打底时，要先对氢气进行检测，查看其中是否存在杂质，之后再选择试板对焊接时的使用板具进行维护，避免焊接过程受到外界因素的影响，保证焊接质量。

3.2 底层焊接

以普通电弧焊为基础，以惰性气体中的氩气作为保护气体的焊接方式可以有效避免焊材被氧化。此外，在底层焊接过程中，要遵循从下向上的顺序进行，并且焊接工作收尾时，需要运用角磨机对焊接接口进行打磨。在焊接过程中，要重视以下问题：（1）焊接前，要进行试焊，检查内部氩气是否纯净；（2）焊接过程，中要注意外界环境对焊接过程的影响，并在焊接过程中注意采用防风措施；（3）在焊接过程中，容易出现底部下陷或顶部内陷现象，因此，需要及时对其进行打磨。

3.3 中层焊接

在对石油化工管道进行底层焊接后，可以进行中层焊接。在焊接过程中，要先将工作台面清理干净，避免焊接面的杂质影响焊接效果。检查外观时，如果发现某些焊接部位的质量不合格，要将杂质清理干净，之后重新进行焊接。底层焊接和中层焊接之间应错开10mm以上的距离。如果管道壁过厚，应采用3层焊接的方式进行焊接。最后，在中层焊接过程中，检查焊缝之间的残留物和之后的复查工作必不可少。

3.4 盖面焊接

在盖面焊接过程中，要根据实际焊接厚度选择焊条。中层焊接过程中，起弧和收弧位置要错开焊条，否则在中层焊接时会出现引弧现象[1]，要避免焊缝表面出现气孔或焊接裂纹。对焊缝的咬边和深度也要有严格的规定，如果其深度小于0.5mm，咬边要小于焊缝长度的1/10。另外，在焊接过程中，要采取一定的保温防腐措施，从而防止焊接部位出现腐蚀现象。

4 石油化工管道质量控制措施

4.1 加强材料检验和施工工艺的控制

1985年，某金陵石化公司的南京炼油厂的半成品车间的球罐区内，某倒油线的对焊法兰颈部发生横向断裂，导致大量液化气从内部泄漏而出，整个泄漏时间长达3h，期间共损失54.56t液化气。

此次事故是由于法兰选材不当造成的。管线采用的是规格为DN200的碳钢，而法兰规格是ND200，材质是Cr5Mo，并且焊接时未采用过渡焊条。法兰颈部本身存在1道0.5mm深的机械划痕，本体硬度高达布氏340N/mm2，整体超标1倍。在长期高压工作状态下，机械划痕处越来越薄弱，之后形成了穿透性的裂纹。裂纹在不断扩张过程中，形成1条较深的裂纹。

造成此次事故的根本原因是当班的操作工班长长期脱岗不巡检，造成球罐区长期处于无人管理的状态。期间，虽然再三接到减压工人报告瓦斯气味大的报告，但没有引起足够的重视，最后导致引发事故，造成液化气的大量渗漏。

在针对石油化工管道的焊接工艺进行质量控制的过程中，尤其要重视对其焊接质量的控制，并加强对人员自身素质的控制。一方面，要挑选具有相关专业技能和知识的工作人员，并在施工过程中加强对容易出现的问题和关键环节的检查，以便在工作过程中及时发现问题及时解决。另外一方面，在检验过程中，要秉持认真负责的态度，对已经完成的工作也要做好维护和检修工作。

施工前，要对整体焊接工艺进行严格的评定，并最终根据评定结果出具相关工艺指导书。技术人员也要结合工程评定报告和实际情况选择合理的焊接施工方案，对焊接材料和焊接工艺进行验收，从而确保其符合整体工程要求。在施工过程中，要对施工过程的详细信息进行记录，从而为维护和检修工作提供依据。

4.2 加强对人员的全方位管理

某炼油厂的原油罐区发生了一起重大火灾事故，当地消防部门先后出动超过40辆消防车和超过400名消防队员最终将火势控制住，整个过程为14h。这次大火共烧掉原油、蜡油和污油5042t，直接经济损失高达1.35×106元。

造成此次事故的主要原因是施工人员施工安全意识不够。事前，油品车间和安全管理部门多次向厂领导反映蜡油的温度已经接近160℃，但管理人员没有采取有效措施。此外，在施工过程中，施工工艺和管理制度不够严格，罐区蜡油常年被抽取，由于所有蜡油已全部进入21#蜡油罐，导致其温度长期超高。加之油罐的施工工艺水平有待提高，油罐的底部出现1条长12.18mm，宽为140mm的裂缝，但一直未引起相关人员的重视并采用相应的修理手段。

由此可知，在石油化工工艺管道的施工过程中，尤其要重视对焊接工人的全面管理，并确保焊接接口是否到达质量标准以及在施工过程中能否满足各方面的需要。

5 结语

石油化工管道的焊接质量会对石油企业的后续发展产生影响，并从长远的角度影响我国石油经济的发展。因此，应使石油管道的焊接技术得到更好的发展，在石油管道施工过程中，不断提高施工工艺和技术水平，保障我国石油化工企业的可持续发展。