焊接技術在熱力管道安裝中的應用

摘要：為保證電廠達標投產，在施工建設過程中，施工單位在全面抓好各級施工質量管理工作的同時，要重點關注熱力管道的焊接質量，它是整個熱力系統安裝施工中的關鍵，因此，在熱力管道焊接中，應嚴格按照焊接各項技術要求和規范施焊，并在焊接前、后及施焊過程中做好質量監督和控制，以確保熱力系統的安全運行。

關鍵詞：焊接 質量 控制

0 引言

熱力管道是輸送高溫高壓水或水蒸汽介質的管道，其管內或管外要承受一定的壓力。在安裝熱力管道施工過程中，焊接是主要的控制內容，同時是形成質量的重要工序，工程竣工驗收和機組能否按期達標投產直接受到焊接質量好壞的影響和制約。為此，焊接質量在熱力管道中有著嚴格的要求，一方面焊接接頭根部要求安全熔透焊縫，同時管道的耐蝕性和焊縫表面的質量也有相應的焊接標準，另一方面焊縫外觀要求平滑、均勻，與母材要過渡圓滑。焊接過程中要嚴格按照技術要求和焊接工藝施焊，在安裝熱力系統管道工程中起著重要的作用。所以，控制焊接質量在熱力管道工程中是確保安裝質量的關鍵。

1 施工人員的組織

為了確保焊接質量，施工單位需要取得壓力管道方面的安裝許可證，是自身相應的能力，同時有與安裝工作相適應的專業人員。其中，技術人員應經過專業技術培訓，取得相應的資格證書；質檢人員具備相應的質量管理知識，并取得質量技術監督部門頒發的特種作業人員資格證書；按照《鍋爐壓力容器壓力管道焊接工考試與管理規則》和

《電力焊工技術考核規程》的相關要求，對從事熱力管道焊接的焊工進行考核，取得合格證書，方可從事相應的焊接工作；熱處理操作人員也應經專業培訓考核合格并取得資格證書。

2 焊接設備的選擇與管理

2.1 焊接設備的選擇 通常情況下，獲得優良焊接接頭的主要因素就是電弧能夠穩定的燃燒。因此，合適的外特性、適當的空載電壓、良好的動特性和調節特性等是焊接電源必須要具有的。根據電焊機的主要用途、電源電壓、功率以及焊接材料的特性，對電焊電源進行選擇。

2.2 焊接設備的管理 通常情況下，氬弧、電弧焊兩用的逆變焊機、焊條烘干箱、焊條保溫筒和遠紅外熱處理機等共同構成焊接設備。在確定設備的基礎上，對其要有妥善的管理和控制，最好有專人維護管理。同時，檢查每臺設備的性能，在一定程度上確保焊接設備上的電流表、電壓表等儀表設備的完好性、準確性、可靠性，另外還要有相應的檢驗合格標識。

3 焊接材料管理

焊接材料通常情況下是確保熱力管道焊接質量的基礎和保證。施工單位需要建立和完善材料管理體系，在一定程度上確保材料在規格、材質、型號，以及數量方面符合相應的工程要求。庫房內應裝設軸流風機保持通風良好，具有保溫、除濕的必要條件，溫度不低于5℃，濕度不高于60%，并在每天上下午做好庫內溫濕度記錄。根據材料的到貨憑證，現場材料員對焊接材料的名稱、規格、型號、數量和材質證明等資料進行認真核實，確保資料與實物之間的相互匹配，經檢查、驗收合格后方可入庫、入庫后要分類存放，并擺放醒目的標識牌。每批焊材到貨后都應由質檢員向監理部門報驗，監理驗收合格（簽字）后方可使用。在使用焊條之前，需要對其進行烘焙，并且設專人進行負責，對烘焙的溫度和時間進行詳細記錄，同時填寫《焊條烘干與恒溫存放記錄》。

對于領用的焊條，焊工需要將其放在相應的保溫桶內，在一定程度上防止返潮；同一牌號的焊條只能存放同一只桶內，避免錯用；對于桶內的焊條來說，其重量不能超過5公斤，存放時間控制在4小時，逾期需要進行重新烘烤，并且重復烘烤的次數控制在兩次。

4 組對焊口

加工完成坡口后，坡口表面的氧化皮、油污、熔渣及影響接頭質量的表面層等都要進行清除，通常情況下，清除范圍控制在坡口及兩側母材20mm的區域，同時對凹凸不平的地方進行平整處理。管道焊口組對應在質檢員確認坡口形式和清理合格后進行，管接頭的組對定位焊是保證焊接質量、促使焊口根部形成良好的關鍵。因此，組對間隙要均勻，對口間隙最好保持在2mm到3mm之間，定位時應保證坡口內外壁平齊，通常情況下，內壁錯口值控制在管道邊壁厚度的10%，并且不能大于1mm。組對管件時需要進行牢固地墊置，在焊接過程中，需要采取相應的措施，在一定程度上防止發生變形。

5 焊接過程的質量控制

5.1 焊前技術準備工作 焊接技術人員焊接前，根據施工圖紙和現行的規程制度，依據焊接工藝評定，結合施工現場的實際條件，編制熱力管道焊接作業指導書。對于承擔焊接的焊工，在進行施焊前，需要進行技術交底，交底的內容：焊接方法、材料、工藝參數、焊前預熱、層間溫度，后熱、熱處理的溫度和時間以及無損檢測等。

5.2 熱力管道的焊接方法

5.2.1氬弧焊：壁厚小于等于6mm的管子采用氬弧焊接。氬弧焊也就是所謂的氬氣保護焊，通過采用氬弧焊可以獲得理想的焊接接頭，并且焊縫外表美觀，工程質量有保證。

5.2.2 氬電聯焊：焊接接頭的根部焊道采用氬弧焊，層間填充和蓋面采用手工電弧焊。所謂電弧焊就是充分利用焊條與工件間產生的電弧熱，進而將金屬融化實現連結的方法，電弧焊具有很強的適應性，是管道焊接中的主要方法，通常情況下，可以在室內或野外高空進行平、橫、立、仰全位置焊接。

5.3 焊接工藝

5.3.1 打底：氬弧焊打底應由下向上施焊。焊前需要預熱的焊口，應提前通知熱處理人員做好預熱焊口的準備工作，達到預熱溫度后，方可施焊。施焊時應將焊口周圍用帆布擋好，以防刮風影響焊縫質量。點焊起點和收尾處可用角磨機打磨出適合接頭的斜坡，以利于焊縫有良好的熔合與過渡。整個根層焊縫必須均勻焊透，不得焊穿，使根部形成焊肉下榻、頂部內陷等缺陷。并對打底焊縫的質量進行及時的檢查，同時進行次層焊縫的焊接，進而避免產生裂紋。外徑大于194mm的在管道對接接頭宜采用雙人對稱焊。

5.3.2 層間填充：底部焊完后，檢查無缺陷應馬上進行次層焊接。大徑厚壁管的焊接應采取多層多道焊，單層焊道厚度不得大于焊條直徑，單焊道的寬度不能超過焊條直徑的4倍。施焊中，要特別注意接頭和收弧的質量，收弧時要將熔池填滿，接頭要錯開。應逐層檢查焊縫質量，發現缺陷必須馬上處理。

5.3.3 蓋面：為使焊縫外表美觀，一般選用直徑φ3.2的焊條操作，該層焊縫表面應完整均勻，與管道圓滑過渡，焊縫寬度為蓋過坡口兩側約2mm，加強高度為1～3mm，焊縫表面不得出現裂紋、氣孔、夾渣、飛濺物等，不得有大于0.5mm深度，總長度大于該焊縫總長10%的咬邊。

5.3.4 高合金鋼等重要管道的焊接：應設專人旁站監督記錄，對每道焊口的材質、規格、對口間隙，焊接過程中的電流、電壓、每層焊道的焊接時間、焊接速度，施焊厚度和層間溫度都要認真做好記錄，環境溫度、焊前預熱及焊后熱處理要進行全程詳細的跟蹤記錄。監督操作人員嚴格按照工藝措施施焊。

6 焊后檢查與檢驗

每項熱力管道焊接完畢后，質檢人員應對所有焊縫進行外觀檢查，并如實記錄結果。檢查完通知檢驗人員按比例對焊縫進行無損檢測，每位焊工所焊焊縫都應按規定的比例進行抽檢。當無損檢測發現不合格焊縫時，焊接技術人員要根據返修單上的缺陷位置標出焊縫實際的缺陷位置，向焊工說明缺陷的類型并馬上組織返修，合格后做好返修記錄。若返修不合格，應由焊接負責人會同有關人員認真分析缺陷形成的原因，制定合理有效的工藝措施，派焊接經驗豐富的焊工返修，以確保焊縫焊接質量，避免發生再次返修。因為焊縫同一部位的返修次數不宜超過兩次。

7 焊接環境

焊接質量受到工作場地的環境因素的影響和制約。為了保證焊縫獲得良好的外觀和內在質量，對于施焊環境要求有適宜的溫度、濕度與風速，進而確保焊接符合要求的機械性能與金相組織。因此，施焊場所必須具備良好擋風、防潮及保溫措施，達不到要求時，不得進行焊接作業。

8 完工后的控制

焊接工作完成后，質檢人員要組織相關人員對此項工程進行聯合檢查，記錄好相應的外觀檢測結果。檢查好焊縫外觀內容，檢驗完焊縫內部質量，全面保護焊縫。由工程技術人員繪制熱力管道立體施工走向圖，并在立體圖中標出焊縫、焊口的具體位置和施焊人員的鋼印代號，以作為施工資料移交保存。

9 結束語

焊前要做好全面準備，以達到精工細琢的效果。嚴格執行相關的技術標準與規范，認真控制施工過程中焊接工藝和焊接工序的質量，從而全面保證電廠熱力系統管道的正常運行。

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