淺談長輸管道施工常見焊接缺陷的控制

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隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，對能源的需求也越來越大，加上我國能源資源十分有效，這就使保證能源運輸?shù)陌踩允种匾９艿肋\輸作為主要的能源運輸方式，保證其安全性也就變得十分必要。近幾年來，長輸管道在實際的運用中出現(xiàn)了一些問題，其中長輸管道施工的常見焊接問題也表現(xiàn)較為明顯，這些問題也給能源的安全運輸帶來了很大影響，也給社會經(jīng)濟建設(shè)的進度帶來了一定的阻礙。因此，加強對長輸管道的常見焊接問題的解決十分必要，這是保證能源正常供應(yīng)、施工正常進行的重要保證。

一、長輸管道施工中常見焊接的質(zhì)量缺陷

1.咬邊

所謂咬邊是指焊道咬肉，這主要是因為在焊接過程中，熔敷金屬沒能蓋住母材的坡口，在焊道邊留下了低于母材的缺口。一般來說，比較淺短的咬邊可以不會有大的影響，但是較深的咬邊就會對焊道力學性能造成比較嚴重的影響。咬邊可能導致母材的有效截面積的減少，然后在咬邊處引起應(yīng)力集中，從而減低接頭的強度，使得咬邊的邊緣組織被淬硬，容易引起裂紋。

2.加渣

焊縫中存在的熔渣、鐵銹或者其他物質(zhì)就是加渣，加渣在焊道的根部、層間都有可能存在，比較常見的地方是層間加渣。加渣的形狀、大小不一，其中呈尖銳形的加渣是危害最大的，它能夠嚴重影響焊道的塑性，特別是在焊道遭受拉應(yīng)力的時候，產(chǎn)生比較嚴重的應(yīng)力集中。加渣的存在將會給長輸管道的焊接造成嚴重的阻力，進而影響長輸管道焊接施工的正常進行。

3.未熔合和未焊透

未熔合主要是指在長輸管道焊接時，焊道與母材的坡口、上層焊道和下層焊道之間沒有完全熔合結(jié)合而成的缺陷，這種未熔合是一種面積上的缺陷，破口與根部的未熔合對承載截面積的減小非常明顯，應(yīng)力集中也就非常嚴重，危害性與裂紋也相差不大。未焊透就是指母材金屬沒能熔化，焊縫金屬沒有進入接頭根部的現(xiàn)象。未焊透對焊道的危害十分大，它能夠減少焊道的有效截面積，由于其屬于開口性缺陷，將會造成比較嚴重的應(yīng)力集中。在管道的下溝作業(yè)或者承壓很高的情況下，未焊接深度很深的話，將會使長輸管道焊道沿著未焊透處撕裂，進而給整個長輸焊道造成非常嚴重的破壞，進而給整個能源的運輸造成困擾。

4.氣孔

熔池中的氣體在熔化金屬凝固時沒有逸出就會形成氣孔。氣孔的形式主要有條形氣孔、密集氣孔、球形氣孔、柱狀氣孔等等。氣孔的缺陷主要體現(xiàn)在深度很深的柱孔和面積非常大得圓形氣孔，這兩種情況都是屬于危害性比較嚴重的，其他的氣孔相對來說危害性比較小，有些甚至還會出現(xiàn)止裂傾向。

5.裂紋

裂紋是長輸管道焊接缺陷的另外一種表現(xiàn)，裂紋是焊接中危害性最大的一種缺陷，主要分為結(jié)晶裂紋、液化裂紋及延遲裂紋。裂紋具有延伸性，因此在焊道存在內(nèi)應(yīng)力的條件下裂紋會得到持續(xù)延伸擴展，直到焊道破壞為止。所以，在長輸管道的施工中，必須嚴格杜絕裂紋缺陷，也不準予返修，而必須進行割口重新焊接。在管道施工過程中，出現(xiàn)裂紋等現(xiàn)象，主要是由工藝規(guī)程執(zhí)行不當，外部的應(yīng)力太大而引起的。因此，在長輸管道施工中應(yīng)該小心謹慎，盡量避免裂紋的出現(xiàn)。

二、長輸管道施工中常見焊接質(zhì)量缺陷的控制方法

針對以上管道焊接質(zhì)量的各種常見缺陷，以下將提出有效的控制方法，盡可能避免常見缺陷對能源運輸安全的影響，保證長輸管道的安全性能。

（1）針對長輸管道中的咬邊缺陷，可以通過具體的預(yù)防措施來解決：1.對焊接參數(shù)進行調(diào)整，以避免因電流過大、電弧太長和電弧力不集中而引起的熔池熔敷不到位；2.對焊條或焊絲的傾斜角度進行調(diào)整，避免偏吹現(xiàn)象的出現(xiàn)；3.施工人員在進行操作時，其操作手法要盡量穩(wěn)當，運條的擺動也要到位，避免出現(xiàn)失誤或偏差。

（2）針對長輸管道施工焊接另一常見缺陷加渣，應(yīng)該采取以下這些措施：1.進行多層焊接時，要對焊絲、焊條等產(chǎn)生的熔渣要清理干凈，保持焊道的暢通；2.盡可能避免焊接電流平偏小，以免熔渣不能夠被完全熔化而浮出熔池；3.要盡量保持坡口適中或上層焊道與坡口之間沒有夾角，以幫助熔渣迅速溶解。

（3）對于未熔合和未熔透，應(yīng)該采取的預(yù)防措施有：1.要嚴格規(guī)范執(zhí)行坡口加工，保持適當?shù)慕嵌龋ＷC間隙寬度的適度，而且鈍邊不可以過厚；2.對層間進行適當?shù)厍謇恚灰^度，盡可能避免坡口被打?qū)挘M而導致溝槽的形成。

（4）對氣孔的處理也十分重要，首先，在焊接之前，要將焊材、坡口等清理干凈，使其不被鐵銹、油污等污染，還要避免焊材受潮；其次，要控制好焊接的電壓、電流，保證焊接的正常進行；最后，焊接的速度不能過大，以免影響到焊接的效果。

（5）裂紋作為長輸管道焊接施工中危害最大的一項缺陷，必須對其引起百分百的重視，不可掉以輕心。首先，必須嚴格按照焊接工藝評定的基本要求進行施工，挑選抗裂性較好的鋼材來制作鋼管，以保證焊縫組織結(jié)構(gòu)的塑性和韌性；其次，如果在冬季進行施工的話，必須采取恰當?shù)谋剞k法，在必要的情況下，要進行適當?shù)臒崽幚砘蛟诤负筮M行加熱；最后，對應(yīng)力進行嚴格的控制，最好不要使用對口器進行強制組對。對裂紋的控制是實現(xiàn)長輸管道焊接成功的關(guān)鍵因素，也是保證整個能源運輸?shù)闹匾Ｕ稀?/p>

結(jié)語

通過以上對長輸管道施工焊接缺陷進行分析，并針對每一項缺陷提出相應(yīng)的預(yù)防措施，為長輸管道施工中焊接缺陷的彌補提供了有效的措施，在一定程度上，保證了長輸管道的運輸?shù)臅惩ǎ泊蟠筇岣吡斯艿篮附蛹夹g(shù)，為以后焊接缺陷的控制提供了有效的方法和經(jīng)驗，進而保證我國能源管道運輸?shù)陌踩院透咝浴?/p>

[1]顧紀清,陽代軍等編著.管道焊接技術(shù)[M].化學工業(yè)出版社,2005.

[4]劉雪松.長輸管道焊接缺陷預(yù)防措施[J].電焊機,2010,40(6):90-92.