压力管道的焊接质量控制研究

发布时间：2020-04-10所属分类：电工职称论文浏览：1次

摘 要： 【摘要】压力管道的焊接质量控制是减少管道事故的根本措施，本文从压力管道的焊接缺陷及影响因素出发，简要概括了焊接质量控制内容，并就焊接质量控制措施进行了详细探讨，以确保压力管道的安全运行。 【关键词】压力管道质量控制 所谓压力管道，是指管内或

　　【摘要】压力管道的焊接质量控制是减少管道事故的根本措施，本文从压力管道的焊接缺陷及影响因素出发，简要概括了焊接质量控制内容，并就焊接质量控制措施进行了详细探讨，以确保压力管道的安全运行。

　　【关键词】压力管道质量控制

　　所谓压力管道，是指管内或管外承受压力的管道，当前，压力管道被广泛应用于石油化工、冶金、电力及医药等行业，是现代工业生产中必不可少的设备。由于压力管道在使用过程中，可能引发燃爆或中毒等危险性事故，给人民生命财产带来潜在的巨大威胁，因此，其安全性十分重要。焊接是压力管道形成的一个重要工序，焊接质量的好坏直接影响到管道工程的安全运行，因此，严格控制焊接质量，是实现管道安装质量控制的关键。

　　1、压力管道产生焊接缺陷原因

　　一般而言，压力管道焊接质量缺陷可分为两类，即表面质量缺陷及内部质量缺陷。表面质量缺陷是因焊接后焊缝中原子之间的结构遭到破坏，从而形成缝隙，如未焊透、气孔、夹渣、裂纹、未熔合、咬边、焊瘤、根部收缩、余高过大、外观成形凹凸不平、角焊缝厚度不足或焊脚不对称等。焊缝内部质量缺陷主要包括裂纹、气孔、夹渣、未熔合、末焊透等。以上质量缺陷形成的原因较为复杂，概括起来有三方面：一是因组装和对接不当带来的错边及角变形;二是因焊接工艺不严而导致夹渣、气孔、未焊透等缺陷;三是焊接残余应力与压力管道腐蚀介质共同作用产生的表面裂纹和应力腐蚀裂纹。以裂纹为例，其产生原因可能有如下几种：焊接材料的化学成分搭配不合理;当点焊处尺寸比较小时，受外力或焊接应力作用将会破裂;尖角类的缺陷，如针状气孑L、咬边、未焊透等，多是由于检查疏忽而未及时修复，加上应力的作用而发展成裂纹，等。

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　　2、压力管道焊接质量控制内容

　　2.1人的因素

　　某些工序或操作重点应控制人的行为，避免因人为失误影响质量。如焊工、质量检查员、无损检测人员等都对焊接质量有直接影响，应从人的思想素质、生理、心理活动、技术能力等方面全面考核操作者，符合要求后才能上岗。

　　2.2设备状态

　　设备的性能、能力及运转状况都会对焊接质量产生影响，如，管道的焊接应有符合要求的焊机和烘干设备，无损检测应有符合要求的无损检测设备等。

　　2.3材料的质量和性能

　　材料的质量及性能是直接影响工程质量的主要因素，如，若焊材质量不合要求，就难以保证焊接质量，甚至可能引发事故，因此必须对焊材质量及性能加以控制。

　　2.4环境条件

　　压力管道施焊环境要求具有恰当的湿度、温度、风速等，因此，必须在操作前充分考虑环境条件，在操作中有效控制，将环境条件对焊接质量的影响控制在最小限度之内。

　　2.5施工工艺

　　施工前首先制定切实可行的施工方案或施工工艺，并及时进行技术交底。如，对于施焊前要对木材及焊材进行焊接工艺评定，依据评定合格的焊接工艺制定焊接作业指导书，焊工应严格按焊接作业指导书规定的参数施焊。

　　3、焊接质量控制要点

　　3.1焊接工艺评定与焊接工艺

　　焊接工艺评定是保证焊接质量的前提和基础。为确保压力管道的焊接质量，提供合理的焊接工艺参数，须在焊前进行焊接工艺评定。管道焊接施工中各种材质、焊接接头形式的焊接工艺评定覆盖达到l00%，若本单位无适合管道材质及焊接要求的焊接工艺评定，应委托有评定资格的单位进行评定。焊接技术人员应依据设计图纸，有关施工规范及现行标准，根据焊接工艺评定并结合施工现场的实际条件制定切实可行的焊接工艺指导书。施工前对焊工和管工进行技术交底，内容包括焊接材料、工艺参数、焊前预热、层间、后热、热处理的温度和时间、对焊接材料的保管、使用以及无损检测等各项要求。管线编号应在焊接工艺指导书上标明，不同工艺的管线分别编号，相同焊接工艺管线可以写在一个工艺指导书中，注明管线代号，管工按焊接交底制备坡口，现场质检员按此确认坡口、尺寸及组装要求(签字确认)，焊工必须严格执行焊接工艺，现场质检员应加强这方面的监督检查，这是保证焊接质量的关键。焊工应进行工序交接，确认坡口质量，确保焊接工艺正确实施。

　　3.2焊接材料及设备

　　3.2.1焊接材料的控制主要体现在采购、验收、保管、烘烤、发放、使用及回收等方面。焊材经检查、验收合格后方可登记入库。企业应设焊材一级库，项目部设焊材二级库。一级库应具有保温、去湿的必要条件，入库、发料手续及记录齐全。二级库应具有良好的环境和烘干、保温设备，设备上的各种仪表应在周检期内使用。详细记录烘干的温度和时间，注意按计划烘烤，焊条烘烤一般不准超过两次。根据领料单发放焊材，操作人员用保温筒领用，每只简只能领用同一牌号焊条，且一次最多不能超过5kg，在筒内存放时间不应超过4h，否则须重新烘干。焊丝使用前应将表面锈蚀、油污清理干净，保护气体纯度不低于99.19%，且含水量不大于50ml/m3。

　　3.2.2焊接设备的选用，要满足如下条件：1)性能指标要满足工件的焊接技术性能要求。2)选用获得CCC认证的焊接设备，并选择信誉好的厂家设备。3)结合效率、价格、维护保养成本等方面进行考虑。4)尽可能选用综合性能指标高的专用设备，以提高生产效率。并进行对设备进行维护及保养，以提高其运转率保证焊接质量。当设备出现问题要及时处理，不留安全隐患。

　　3.3人员素质

　　压力管道焊接涉及的人员主要有焊接责任工程师、质检员、探伤人员及焊工。1)焊接责任工程师要负责焊接技术文件，如焊接试验、焊接工艺评定报告、焊接方案和焊接作业指导书等的编制及审核签发，并要积极深入现场，掌握管道焊接第一手资料，并对焊工进行监督，支持并指导质检员及探伤员的检验工作，同时对焊条的保管、烘烤等事务进行指导和监督。2)质检员和探伤员是进行焊缝质量检验的直接人员，他们每项检验的数据对评定焊接质量的优劣作用巨大，质检员与探伤员应熟悉相关的标准、规程规范，取得相应的资格证书，持证上岗，并具有良好的职业道德。3)焊工是管道焊接的直接操作者，其素质对焊接质量有着重要影响。企业应加强对焊工的培训，促进其思想道德及技术的提高，同时还应结合本单位生产及焊工自身实际情况，组织焊工进行技术比武，使他们的焊接技术更上一层楼，此外还要加强对焊工的业绩考核，实行奖惩制度，提高焊工工作积极性。

　　3I4焊接环境

　　施焊的环境是焊接质量的一个重要影响因素，一般而言，施焊环境要满足如下要求：1)环境温度。当焊件温度低于O℃时，所有钢材的施焊焊缝应在始焊处两侧50ram范围内预热至l5℃以上。2)当焊接环境出现风速大于2m/s或相对湿度大于9O%或雨、雪天气情况时，必须采用苫布遮挡措施，否则不能进行焊接作业。

　　3.5施焊过程控制

　　3.5.1焊前控制。焊前控制主要是检查焊接接头坡口尺寸、装配间隙、错边量是否符合要求，坡口及其附近的油锈、氧化皮是否按工艺要求清除干净。选用的焊材是否按规定的时间、温度烘干、焊丝表面的油锈是否除尽。焊接设备是否完好，电流、电压显示装置是否灵敏，需预热的材料是否按规定预热，所选择的焊工是否具有相应的焊接资质。只有以上各环节全部符合工艺要求才可施焊。

　　3.5.2焊接过程中控制。焊接过程中控制主要是严格执行工艺纪律，监督焊工严格按焊接工艺卡所确定的规范参数，包括电流、电压、焊条焊丝、直径、焊接层数、速度、焊接电流种类、极性、道间温度等，以及所确定的操作要求，包括焊接角度、焊接顺序、运条方法、锤击焊缝等。焊工在焊接过程中还要随时自检每道焊缝，发现缺陷立即清除，重新焊接。

　　3.5.3焊后控制。焊后控制的主要目的是清除焊缝中的氢，降低焊接接头残余应力，改善焊接接头组织和性能。后热是指焊后将焊件加热N25o～350"C左右，保温2～4h空冷，使氢从焊缝中逸出，以防止冷裂缝产生。焊后热处理是将焊件整体或局部均匀加热到相变点以下温度，保温一定时间，再均匀冷却的一种处理方法。焊后热处理的关键在于确定热处理规范，其规范主要有加热温度、保温时间、加热和冷却速度等。还须注意，焊缝返修应在热处理前进行，否则焊缝返修后应重新热处理。

　　3.6焊后检验

　　要保证焊接质量，就必须对焊接接头的质量作评定，及时发现焊缝的缺陷，以便及时采取措施加以解决。焊接质量检验要点如下：1)焊缝外观检查。在无损检测以及耐压试验之前，要对焊缝表面质量进行检验。焊缝表面质量应满足GB50236--98的相关规定。当焊缝表面没有裂纹、气孑L、弧坑和夹渣等缺陷，且没有熔渣与飞溅物时，再进行咬边和焊缝余高检查，所有检查均符合时才能确定其外观是合格的。2)焊缝内部质量检验。进行无损检测时，检查方法、检测比例要满足施工规范、参考标准和设计要求。当检测发现需要返修时，对返修工艺应严格执行，做好相关纪录，并在图纸上准确标明返修位置。

　　3.7焊缝返修

　　焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次，一、二次返修由焊接工艺人员对所需返修的缺陷分析产生原因并编制返修工艺，由焊接责任师审批，三次及三次以上的焊缝返修由焊接责任师会同有关人员认真分析原因，确定避免返修再次发生的措施后编制返修工艺，由项目技术负责人或项目质保师审批。焊缝返修后应按返修工艺的要求进行焊接检验和无损检测。要求焊后热处理的管道焊缝，一般应在热处理前进行返修，如在热处理后返修、补焊后应做必要的热处理。有抗晶间腐蚀要求的不锈钢焊缝，返修部位仍需保证原有要求。焊缝返修次数、部位及返修情况应记入交工资料，返修的纪录、报告等内容均汇人工程档案。

　　总之，压力管道在众多领域应用广泛，其安全不仅关系到财产经济的安全，更关系到人民群众的生命安全及社会的和谐发展，焊接技术是压力管道安装质量保证体系的重要环节，涉及人员、设备、材料、工艺文件及环境多方面工作，内容繁杂，因此，必须在以上方面强化管理，有针对性地采取严格措施，以实现压力管道焊接质量最优化，确保其安全运行。