浅议提高管道焊接质量的提高措施

摘要：经过几十年的建设，我国从油田到炼厂的原油输送管线已经成网，基本满足了原油的输送需要。近几年天然气、成品油输送管道建设则是正方兴未艾，搞得热火朝天。钢质管道的焊接技术无论对管道建设施工的速度、质量，还是对管道输送生产过程的安全和使用寿命都是一个不可忽视的重要环节。在输油（气）管道建设的发展过程中，七十年代采用的是传统的手工电弧焊接工艺；八十年代采用了较为先进的手工下向焊接技术，九十年代推广了药芯焊丝半自动焊接工艺，并成为管线施工的主要工艺。而目前自动焊接工艺正在被人们所普遍重视。

关键词：管道焊接；质量；措施

中图分类号：TG457文献标识码： A

一、焊接的定义以及焊接应力

焊接是被焊工件的材质（材质的相同和不同），通过加热或压力两种并用，在焊接的过程中用或者不用填充材料，使工件的材质达到原子间的建立，形成永久性的连接工艺。

在焊接过程中由于温度的变化产生了一定的变形，进而导致了构件产生变形。如何才能改变这种现象，这就要求在焊接的过程中，重视焊接的结构和焊接工艺，从而提高焊接的质量。首先要弄清楚产生焊接应力和变形的原因，只有这样才能更好的避免这一问题的发生，在焊接的过程中由于焊件的局部被加热到高温的状态，这样就照成了局部和整体的温度不同，在焊接中就会出现体积的变化从而产生了焊接应力。

二、焊接应力的分类和对结构性能的影响

焊接过程是一个局部加热的过程，在加热和冷却过程中，就产生了所谓的焊接应力，焊接应力又可以分为纵向焊接应力、横向焊接应力和厚度方向的应力。纵向应力是在焊接过程中钢板中会产生不均匀的温度场，在受到高温区的压力在远离焊接缝的一侧受到热力作用，焊接完毕自然冷却后在靠近焊缝区产生应力。横向应力是指在垂直情况下焊缝轴线的应力，产生横向应力的原因是焊缝的收缩产生。厚度方向的焊接应力常常发生在多层焊接中，温度由于受到不同厚度的影响，物体表面冷却时间和收缩程度不同，造成了中间层受拉力，外层承受压力。

三、管道焊接质量控制易发生的问题

1、管道焊接施工中技术员没有严格按设计要求的标准、规范和现场实际情况编制施工方案和对施工班组进行技术交底，施工单位凭经验施焊。

2、施工过程中，焊接作业人员没有取得施焊项目合格证，或没有在合格证核定的项目和规定的期限内承担焊接作业工作，造成现场质量不能处于受控状态。

3、施工现场压力管道材质种类繁多，经常有异种钢焊接，因此易产生焊接工艺参数管理失控现象。经焊接工艺评定合格的焊接工艺指导书得不到严格执行，施工工人任意改变坡口形式和尺寸，更改电流电压参数，加快焊接速度，甚至用错焊材等，使焊缝产生裂纹、咬边、气孔、夹渣、未融合等缺陷。

四、提高管道焊接质量的主要措施

管道焊接受各方面的影响比较大，实践证明，必须抓住影响焊接质量的主要因素，并采取相应的管理措施，才能使管道的焊接全过程受到有效控制，确保焊接质量。

1、焊接工艺控制

施工单位在正式施焊前，必须按标准要求进行完善的焊接工艺评定。各施工单位必须按公司的焊接工艺评定和焊接工艺指导书，结合现场实际焊接情况，编写现场焊接工艺卡；项目部技术员对施工班组进行书面的技术交底。每一个施焊的焊工和管工必须各存一份，同时送交项目部质量检查员。不同焊接工艺的管线分别编写。相同焊接工艺的管线可以写在一张表内，必须注明管线号。有特殊要求的焊接，不但注明管线号还应该注明焊口号。管工按焊接工艺卡预制管口，焊工按焊接工艺卡进行工序交接确认焊口，合格后才能按所给焊接参数和要求进行焊接。焊接质量检查员按焊接工艺卡进行检查，并做好焊接记录。

2、焊接设备控制

管道施工中，常用的焊接设备有钨极氩弧（TIG）焊机、逆变焊机、交流焊机、焊条烘干箱、无损检测设备等，保证设备处于完好状态是保证焊接质量的前提。电焊机的电压表、电流表是焊接计量仪表，应保证示数准确。焊工应熟悉所使用设备状况，事前应确认设备处于完好状态。操作时严格按操作规程进行，严禁超负荷使用，一旦发现设备性能不稳定应及时报修，使设备始终处于受控状态。

3、焊接材料控制

焊接材料是焊接质量保证的基本条件，焊接材料的质量和正确使用，直接影响到焊接质量和工程成本。因此应控制焊接材料的采购、验收、保管、发放及使用等几个环节。焊接材料必须要有质量证明书，化学成分及机械性能符合有关标准及设计文件要求，用于高温高压及有毒有害介质的合金材料还应做光谱分析确认，经检验不合格材料严禁入库和使用。现场应设立焊材一级库和二级库，库内的温度和湿度应进行有效控制，符合要求。入库的焊接材料应该经过质量检验合格，有材料标记号、建帐立卡，按品种、规格、分区堆放。焊条使用前应进行烘干并做好焊条烘干记录。焊条领出后必须立即放入保温桶，回收再利用的焊条，必须重新烘干，但同一焊条烘干次数不得超过两次。

4、焊接环境控制

焊接环境因素是制约焊接质量的重要因素之一。焊接环境要求要有适宜的环境温度、相对湿度、风速，才能保证所施焊的焊缝组织获得良好的外观成形与内在质量，具有符合要求的机械性能与金相组织。

5、加强对焊接人员管理

人在焊接过程中起了关键性的作用。为此一定要加强对焊接工程师、质检人员、无损检测人员以及焊接工人的管理和技术方面的培训。焊接工程师是管道焊接质量的主要负责人，因此，要求焊接工程师除了要具备较强的专业知识以外，还要具备丰富的焊接经验。焊接工程师要对焊接工人进行定期的培训和考核，并对焊接质检人员和焊接无损人员进行指导和监督，保证他们的工作的质量和效率。焊接质检人员和焊接无损人员的工作是非常重要的，他们的检验数据直接关系到焊接的质量问题，所以焊接质检人员和焊接无损人员须经上级主管部门培训考核合格取得相应的资格证书，并持证上岗，要求熟悉压力管道焊接的标准和规范。焊接质检人员和焊接无损人员在一定时间内要出具一定的检测数据，以便保证焊接工人能及时的弥补在焊接过程中出现的问题，减少不必要的损失。当然焊接工人在焊接的整个过程中是最关键的人员，其水平高低直接影响着焊接质量的好坏，因此要加强对焊接工人进行培训和考核。

6、焊接检验控制

施工现场焊口外观检查合格后按比例进行无损检测（RT），现场质量检查员依据技术交底和各种管线无损检测比例的要求，根据焊工焊接数量及质量，执行随机点口抽透的原则，向第三方检测公司委托检测。施工单位将要检验的焊口管线号、编号、焊工号、写在明显部位上，探伤人员保证无损检测抽透和增透比例准确，保证管道检测合格。

7、管道焊接后质量控制

（1）管线焊口核查：焊接施工结束，所有焊口外观质量，工艺配管单线图的各种标记与实际管道焊口标记、各种控制点表格的填写、检查表的记录和无损检测报告必须一致，要逐一审核。

（2）技术资料的整理：焊接资料是整个工程交工资料的一个重要组成部分，在施工过程中要认真收集、整理各种焊接资料，做到资料完整、及时、资料移交手续齐全。

结束语

随着石油用量的不断增多，石油管道的逐渐投入应用和数量的迅速发展，石油管道的焊接慢慢体现其举足轻重的作用。石油管道的需求要求管道的焊接水平也要跟上需要，因此，提高石油管道的焊接技术水平尤为关键。

参考文献

[1]王琦.石油天然气管道焊接质量控制分析[J].科技创新与应用，2012.

[2]刘斌.油田管道焊接质量存在的问题与对策[J].中国石油和化工标准与质量，2012.