长输管道常见焊接缺陷及质量控制措施研究

姚子健

摘要：长输管道运输是现代社会能源运输的主要方式之一，长输管道施工过程中，容易受到诸多因素的影响，导致管道焊接的效果以及质量难以保证，严重影响了长输管道的安全运行。本文主要对长输管道常用焊接技术及常见焊接缺陷进行了分析，并提出了有效的质量控制措施，以期能够对长输管道的整体焊接质量起到一定的促進作用。

关键词：长输管道;焊接缺陷;质量;控制措施

随着我国对能源的需求量日益增加，长输管道凭借其安全、经济、高效、长距离流体介质运输等特点，得到了越来越广泛的应用。但是，在管道焊接施工中，受到焊接人员、材料以及设备等因素的影响，容易出现气孔、夹渣、 咬边、裂纹和未焊透等缺陷，给长输管道的安全运行带来了严重的影响。因此，在长输管道焊接施工过程中，要合理选择焊接工艺，严格控制焊接质量，确保长输管道安全稳定运行。

1长输管道焊接工艺技术

1.1手工向下焊接工艺

该工艺技术是现阶段新型的焊接工艺，其焊接流程为根焊、热焊、填充和盖帽焊接。手工下向焊技术与传统的向上焊相比具有焊缝质量好、电弧吹力强、挺度大、打底焊时可以单面焊双面成形、焊条熔化速度快、熔敷率高等优点。手工下向焊工艺的关键在于打底焊时要求单面焊双面成形;仰焊位置时防止熔滴在重力作用下出现背面凹陷及铁水粘连焊条。

1.2半自动焊焊接工艺

半自动焊接工艺适用于各种位置的焊接，由于焊接缺陷通常产生于焊接接头处。同等管径的钢管手工下向焊接头数比半自动焊 接头数多，因此，采用半自动焊降低了缺陷产生的机率。半自动焊具有生产效率高、焊接质量好、易于掌握等优点，并且抗风能力强，适合于风力较大地区的管道焊接，且不需要特别加工坡口，自引进管道建设中便迅速地发展起来，目前已经成为国内管道主流焊接方法。

1.3全自动气体保护焊接工艺

全自动气体保护焊技术使用可熔化的焊丝与被焊金属之间的电弧为热源来熔化焊丝和钢管，在焊接时向焊接区域输送保护气体以隔离空气，通过连续送丝完成焊接。该工艺焊接区域易于观察，便于控制，可实现全位置多机头同时工作，打底焊可从管内部焊接，也可以从管外部焊接。全自动焊在大流水作业的管道焊接中优势较大，相比手工焊和半自动焊能够大大地减轻工人的劳动强度，提高焊接工作效率，同时焊接参数调整好后，焊道的外观成型好，且焊接质量受到的人为因素影响较少。

2长输管道施工中常见焊接缺陷

长输管道焊接缺陷的种类很多，在不同的标准中也有不同的分类方法。总体而言，常见的焊接缺陷主要有以下五种：（1）气孔。一般是由于熔池中的气体在熔化金属凝固时没有逸出所形成的，分为条形气孔、密集气孔、球形气孔、柱状气孔等几种类型。气孔缺陷中除了一些深度很深的柱孔和面积很大的圆形气孔外，其他气孔的危害性都较小，甚至还有止裂倾向。（2）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。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。（3）咬边。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，在咬边处容易引起应力集中，降低接头强度，另外，咬边的边缘组织被淬硬，容易引起裂纹。（4）裂纹。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，由于其具有延伸性，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，在长输管道的施工中，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。在管道施工中，裂纹的产生基本都是由于工艺规程执行不到位、外部应力太大等情况造成的。（5）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。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。

3长输管道焊接质量控制措施

3.1焊接前的准备工作

首先，焊接前必须对焊口进行检查，对焊口部位的杂物进行清理，以确保焊接质量的合理性，在检查过程中，观看借口的吻合程度，若是管口体积或者形状与之不符，焊接过程中质量问题的发生几率也会随之提升。对管道边沿进行检查过程中，必须保证边沿的完好程度，若是边口锈蚀或者不完整，必须第一时间进行打磨，以保障边沿的良好性。其次，必须严格把控钢管的对口间隙，如果间隙太大，就会增加运输过程中的阻力，若是间隙太小，将影响焊接的结实程度，对后期的运输不利。所以，必须对间隙的大小进行合理把控。

3.2施工中的质量控制措施

首先，需要制定科学合理的施工方案，依据相关焊接工艺流程标准开展焊接，对焊接流程进行完善，稳定焊接过程中的电压和电流，以保障管道焊接质量的正常。其次，焊接中，必须规范焊接操作方法，对焊缝之间的距离进行合理把控，

不能出现焊缝过大的情况，否则会出现内部管壁焊料漏出，也不能出现焊缝过小的情况，否则会出现焊接根部不实。最后，在管道焊接部位，必须明确焊接口径，若是口径较大，可依靠多人施工方式进行长输管道的焊接，若是焊接的铰接部位数量较多，在焊接过程中必须增加焊道进行焊接，确保收弧大小的合理性。

4结束语

综上所述，长输管道施工过程中焊接质量对管道的使用周期和运行安全有着重要的影响，因此，在长输管道焊接施工过程中，要合理选择焊接工艺，严格按照操作规程施工，不断的提升长输管道焊接的效率和焊接质量。

从而保障 长输管道运输过程的安全性。

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