探析石油管道施工常见焊接缺陷及控制措施

摘要：随着经济的快速发展，能源供需矛盾日益加剧。石油管道运输凭借其安全、经济、高效、长距离运输等优势，在能源供应中扮演着越来越重要的角色。

管道焊接是石油管道施工建设过程中的重要环节，焊接质量及焊接工艺对管道的安全运行具有非常重要的作用。本文主要对石油管道焊接中常见的焊接缺陷进行了分析，并提出了石油管道焊接质量控制预防措施，以期提升管道焊接的质量。

关键词：石油管道;焊接;缺陷;控制措施

管道焊接缺陷是指在管道焊接过程中出现的未焊、夹渣、气孔、未熔合、咬边、烧穿、未填满、焊接裂缝等造成焊接位置出现不连续、不致密的现象。由于焊接缺陷的存在，对石油管道的安全运行造成了极大的影响。因此，在石油管道焊接过程中，必须合理控制焊接缺陷，提升管道焊接质量，并制定出相应的控制措施，确保能源输送的可靠性和安全性。

1石油管道施工常见焊接缺陷

石油管道焊接质量缺陷种类繁多，在不同的标准中也有不同的分类方法。通常，焊接缺陷按其在焊缝中的位置可分为内部缺陷和外部缺陷两大类 。外部缺陷位于焊缝的外表面， 用肉眼或低倍放大镜就能看到。包括焊缝尺寸不符合要求， 咬边、表面气孔、 表面裂纹 、烧穿 、焊瘤及弧坑等 。内部缺陷位于焊缝内部， 需用无损探伤法或用破坏性试验才能发现，包括未焊透 、内部气孔、内部裂纹及夹渣等缺陷。本文主要列举了在实际焊接过程中常见的五种质量缺陷。

1.1咬边

咬边即通常所说的焊道咬肉，主要是由于在焊接过程中熔敷金属未能盖住母材的坡口，在焊道边缘留下的低于母材的缺口。浅短的咬边可以不作处理，但过深的咬边会对焊道力学性能产生严重的影响。咬边将减少母材的有效截面积，在咬边处引起应力集中，降低接头强度，特别是低合金高强钢的焊接，另外咬边的边缘组织被淬硬，易引起裂纹。

1.2未焊透

未焊透是指母材金属未熔化，焊缝金属没有进入接头根部的现象。一般分为根部完全未焊透和单侧未焊透这两种。就产生原因而言根部完全未焊透是因钝边过厚 或者组对间隙过小，而单侧未焊透是因为两侧钝边值的不等或者错边量的超标。未焊透对焊道的危害很大，它使焊道的有效截面积减少， 同时由于属于开口性缺陷，又能造成严重的应力集中。在管道进行下沟作业或承压很高的情况时，如果未焊透深度很深，会出现焊道沿未焊透处撕裂现象。

1.3夹渣

夹渣是指焊缝中存在的熔渣、铁锈或其他物质，在焊道根部、层间均可能存在，最常见的就是层间夹渣。其产生原因主要是因为在焊接填充的时候，上一层的焊道存在死角或者没有彻底清理熔渣，而在被后一层的焊道进行覆盖的时候就容易产生夹渣且多为点状或者条状。夹渣形状不同，大小不一，其中危害最大的就是呈尖锐形的夹渣，影响焊道的塑性，尤其是在焊道受拉应力时产生严重的应力集中。

1.4裂纹

裂纹指的是在焊后冷却过程中，焊道产生的应力要高于母材抑或因焊缝金属强度导致的缝隙，裂纹是焊接中危害性最大的一种缺陷。主要有结晶裂纹、液化裂纹、延迟裂纹，由于其有延伸性，在焊道存在内应力的情况下裂纹会一直延伸扩展，直至焊道破坏为止。因此，在石油管道的施工中，裂纹缺陷是不允许存在的，通常也不允许返修，必须割口重焊。裂纹的产生基本都是由于施工工艺规程执行不到位、外部应力太大等情况造成的。

1.5气孔

一般情况下，气孔是因为焊接时熔池内残留的气体形成了孔穴或者因凝固时的收缩产生的孔穴等，气孔缺陷对焊道的影响比较小，只有大面积圆形气孔和深度极深的柱孔缺陷才会对焊道产生严重的危害。焊道气孔主要由柱型气孔、球状气孔、条状气孔和密集型气孔组成。为了减少气孔的产生，焊接之前必須要对流量计、导管等各个气路进行检查，必须确保气体较高的纯度。

2石油管道焊接缺陷控制措施

2.1加强焊材质量控制

焊接材料是保障石油管道焊接质量的关键，焊接材料的质量、规格达到标准的焊材才能够有效的和母材相融合。在开展焊接工作之前，石油管道施工管理工作人员以及质检人员务必确保焊材的质量、规格、型号符合施工要求，检验合格后，才可以投入使用。在焊材进入施工场地之后，现场管理人员需要做好材料的保存工作，避免材料出现受潮等问题，焊接材料的存放要严格按照规范和要求，以免焊材在使用前发生了质量问题，影响后期焊接效果。

2.2优化焊接技术

目前，半自动埋弧焊、气体保护焊等技术已经代替了传统的手动电弧焊技术。在石油管道焊接过程中，管理人员和工作人员需要根据施工地区的自然环境、石油管道口径、母材和焊材、焊接标准要求，选择合适的焊接技术，确保石油管道焊接质量。因此，对于管道焊接位置、焊口编号等数据务必进行详细的记载、检查以及审核，确保焊口位置与设计图纸相符，保障焊口编号清晰明了，一旦发现焊接问题，需要及时采取有效措施进行处理。

2.3加强焊接全过程管理

焊接过程管理主要包括施工人员管理和施工环境管理两方面。首先，人为因素是直接影响焊接质量的关键。因此，需要对管道焊接施工现场的焊接人员资质进行严格的检查，避免出现无证上岗、超资质焊接的情况出现。管理人员要严格考察施工相关人员的技术水平，确认其具备上岗资格，特别是对于有特殊要求的岗位，施工人员上岗后，需要对其技 术熟练程度和技能水平进行考核，根据考核结果来合理分配任务。其次，施工环境会在一定程度上影响到母材、焊材的质量，所以，石油管道焊接之前，施工人员要做好焊接环境的选择以及控制工作，以免环境因素干扰到焊材的质量。另外，焊接完成后，必须开展焊接部位的无损检测，对管道焊接情况进行仔细检查，确保管道焊接质量合格。

3结束语

综上所述，石油管道焊接质量对能源能否安全运输具有非常重要的影响。石油管道一旦发生泄漏事故，就会造成严重的后果。因此，在石油管道施工过程中，必须做好焊接缺陷控制工作，加强焊接施工全过程管理，降低管道焊接缺陷的发生率，不断提升管道焊接质量，确保石油管道安全高效运行。

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作者简介：李洪亮（1975-），男，工程师。从事工程施工管理工作。