长输管道焊接质量控制分析

倪 晓

（河北省特种设备监督检验研究院，河北 石家庄 050020；河北省承压设备检测评价技术创新中心，河北 石家庄 050020）

考虑到我国油气资源分布不均，石油、天然气等多种能源在我国各地分布不均，为了满足各地的需要，常常需要借用长距离输送这些能源，通过有效利用长距离输送管道，可以有效地解决地区间资源分布不均的问题。而焊接是长输管道施工中的重要工艺环节，选择合适的焊接工艺对长输管道的整体性能有很大影响，因此，开展长输管道焊接质量控制的研究具有重要意义［1］。

1 长输管道的特点

1）长输管道采用优质碳钢制造，管壁厚度8mm以上较厚，焊接工艺根据不同需要采用多层焊接，因此，长输管道受气候影响较小，安全性能可靠，实现了可持续能源运输，无噪音，运输过程中材料本身损耗小，不会对环境造成严重污染，管道埋深大，对地形环境要求高，施工方便，占地面积小，最重要的是，能耗低，运输成本低，易于实现批量运输，发展信息自动化技术，可以实现长输管道远程自动监控，节约管理费用，提高运输效率。

2）这种管道存在着一些缺陷，很难调整运输路线，而且缺乏足够的灵活性，只能采用单向运输。通过对长输管道特点的分析，不难发现这是一种可行的运输方式，但是在铺设时要结合实际，当然在施工中也存在一些不足，为保证长输管道的顺利铺设，需要人们时时注意并加以克服。

3）对长输管道的焊接，有关单位要加强人员培训，搞好职能管理，从而全面提高焊工素质。第一，根据国家对长输管道焊接的战略要求，通过举办知识讲座、施工人员培训等形式，加强对先进焊接理念的有效渗透，明确焊工的职责。针对焊接工艺的具体要求，明确不同施工人员的责任，保证规范有序的焊接作业，全面提高责任覆盖率，有效地避免了工艺实施中的隐患。重点加强焊接技术培训，使施工人员掌握先进的焊接工艺和具体操作流程，使施工人员在进行具体焊接作业时更加专业化［2］。

4）长输管道是指输送介质的场所与储存库及使用单位之间的专用管道，一般要经过省、市、县等区域，跨越江、河等流域，因此，在长输管道建设过程中应配有压力泵等设备，以提供足够的输送能力。根据长输管道输送介质的性质不同，对长输管道的用料、介质种类、压力等级、温度条件进行了分类［3］。

2 长输管道焊接质量控制中的几个问题

研究长输管道焊接质量控制要点，首先要明确长输管道焊接质量控制存在的不足。根据我国长输管线焊接作业的发展状况，其缺陷主要表现在以下几个方面：

2.1 “焊道咬肉”问题

长输管道焊接时，常出现咬边现象，其主要原因是焊缝对母材坡口的覆盖不足，而采用金属焊接。咬边现象的出现，将大大减少母材整体受力面积。通过力学分析，减小了受力面积，使母材承受更大的同样压力，这一现象将严重影响长输管的使用寿命。

2.2 长输管道存在“夹渣”现象

长输管道焊接时，极易产生各种锈蚀、熔渣和其它杂物，这些杂物在长输管道上出现后，经过长时间的运行，会使管道严重磨损。特别是一些体积较大的杂物，其周围还存在着一些形状比较尖锐的物体，对整个长输管道造成了严重磨损。此外，长时间夹渣存在于长输管道表面，会导致其受力均匀度降低，进而在以后的使用中，进一步降低长输管道的质量，严重影响管道的安全。

2.3 非常规“韧性”和“强度”

对韧性差、焊接强度不能满足要求的长输管道来说，焊接问题占了很大一部分。根据现场调查资料显示，在焊接过程中，由于未按法规要求进行规范操作，造成长输管道的焊接质量存在较大缺陷。投产后，会出现安全隐患。长输管道焊接过程中会出现韧度、强度等不合格现象，导致管道管体撕裂，严重威胁人们的生命和财产安全。

2.4 人类影响和社会环境

1）在不同区域，人口密度对焊接质量的影响基本一致。焊缝质量保证方面，我国东部长输管道焊缝施工与西部长输管道焊缝施工相比，由于人工密度大、基础结构复杂等原因，极易导致不能连续施工，造成焊缝留头多，留头少，焊缝成本高。2）温度、湿度等气候条件都会影响焊接质量。3）流动性结构。伴随着工程的推进，长输管道焊接陆续展开焊缝质量的变化难以保证。4）受制于地形条件，长输管道铺设施工过程中会遇到许多因素，焊点数量的变化直接影响焊接质量。5）如果地点狭窄，也可进行机械焊接，但不宜采用高级焊接技术［4］。

3 长输管道焊接质量控制对策

3.1 加强质量控制减少“焊道咬肉”问题的出现

1）要提高长输管道的焊接质量，就必须进行焊接质量控制，加强焊接规范建设。实现这一目标，应着重对长输管道焊工的操作能力进行考核，使其达到规范要求，从而有效地保证焊接质量，同时相关部门也要定期对长输管道焊工进行培训，使他们不断地学习，提高自己的技术水平。

2）长输管道焊接工程施工单位应针对长输管道焊接作业的开展，建立相应的监督机构，对长输管道焊接工程的每一个环节、每一步进行有效的监督，实行“责任分配制”将责任分配制落实到每一名工人，使每一名工人认真、负责地完成长输管道焊接作业，避免出现“焊道咬肉”现象。重点在于建立一整套质量管理体系。

3）在长输管道焊接过程中，通过建立有效的质量控制体系，可以有效地消除焊接强度不合格现象。对长输管道的整体质量进行定期检查工作，对焊接部位进行不恰当的检查，可以有效地避免管体开裂，做到“防患于未然”［5］。

3.2 加强长输管道的清理工作

1）由于焊接过程中焊缝产生的各种残留物都会对管道造成严重的质量问题，甚至对整个长输管道的结构造成破坏，因此，在焊接过程中，应定期清理管道内的残留物，以保证在管道内无过多的杂物，从而保证能量在以后的使用过程中的平稳输送，对于管道的各个部位，要注意均匀，避免局部碰撞，这样才能保证能量的连续输送。对正在使用的管道，在进行日常清洗时，由于化学腐蚀等原因，还需要充分保证管道内壁的光洁度，以提高管道的使用寿命，同时进一步延长管道的输送质量［6］。

2）长输管道接缝处理也是能够进行质量控制和结构稳定控制的重要因素。对于焊工而言，在焊接过程中，还需要对焊工的操作进行一定程度的处理，以避免管子内部出现质量问题，从而避免产生焊接问题，保证整个长输管道的结构质量和使用寿命。

3.3 提高焊接强度加以控制

根据相关规范的要求，在标准条件下，长输管道的焊缝余高不应小于1.6 mm，长输管道的焊缝宽度不应小于1.6 mm。对长输管道焊缝中的余高、加宽内容，应准确把握，以实现各部分之间的有效连接；另外，对长输管道焊缝中的余高、加宽内容，还可根据管道的实际施工情况，进行合理调整，制定焊缝修补制度，以帮助操作人员及时、有效地修补不合格的管道管体，保证管道的整体修补质量，避免频繁出现的修补问题，既节省修补费用，又能提高输送电能的质量。

3.4 焊接环境控制

长输管道在施工过程中由于材料的原因会产生很多质量问题，为了有效地提高其焊接质量，必须加强原材料的质量控制。购买钢管，法兰，焊料，管件，阀门等压力管件，一定要选择质量可靠的厂家，所有材料或焊料上的标记必须完整、清晰，所有产品都必须有质量证明。同时，材料使用前还要再次进行检查，以确定是否有质量缺陷，确保原材料的质量和规格符合要求，方可投入生产，在长输管道施工中，原材料控制是保证焊接质量的首要环节［7］。

3.5 施工人员管理

在任何施工质量控制过程中“人”是第一要素，在焊接质量控制中也同样如此。从事压力管道受压元件焊接的焊工，必须通过基本知识和操作技能考试合格后，取得质量技术监督部门颁发的焊工合格证，而且在有效期内才能进行相应项目的焊接工作。施工企业必须与焊工签订劳动合同。坚决杜绝无证人员从事焊接工作。焊接机组所有人员都必须围绕保证焊接质量这个中心，尽心、尽责、尽力做好本岗位工作。另外，质检员要起到严格把关的作用。及时发现问题，及时给予纠正，及时反馈质量信息，防止不合格品发生。

3.6 原材料的控制

长输管道在施工过程中由于材料的原因会产生很多质量问题，为了有效地提高其焊接质量，必须加强原材料的质量控制。购买钢管，法兰，焊料，管件，阀门等压力管件，一定要选择质量可靠的厂家，所有材料或焊料上的标记必须完整、清晰，所有产品都必须有质量证明。同时，材料使用前还要再次进行检查，以确定是否有质量缺陷，确保原材料的质量和规格符合要求，方可投入生产，在长输管道施工中，原材料控制是保证焊接质量的首要环节。

3.7 焊接设备和检验仪器工具

高电压管道焊接需要具备氩弧焊、自动焊、手弧焊、焊条干燥、焊缝热处理等工艺性，才能保证焊接质量。一切显示、测量和检查用的仪器、仪表，必须经过周期检查，并在有效期内使用，如：安培计、湿度计、风速计、压力计、焊口尺、红外温度计等。

4 结语

因为长输管道在施工过程中有着非常重要的意义，所以对它的施工质量要有保证，焊接是长输管道施工中的一个重要环节，所以焊接控制必须加强，只有这样才能保证长输管工程的顺利进行。