石油天然氣管道焊接施工質量控制探討

趙國慶

（大慶油田工程建設有限公司管道工程公司，黑龍江 大慶 163000）

1 焊接施工前準備的控制

1.1 焊接前檢查。在實施焊接作業前，應當對所需材料﹑機械﹑設備進行檢查，以保證操作時不出差錯。石油天然氣管道工程多在江南水網﹑沙漠﹑戈壁﹑黃土高原﹑高海拔等地區施工，所以應選用可以適應這些環境要求的焊機。開展檢查工作，在考察現場后，檢查電焊機的性能是否正常﹑電壓和電流是否穩定；對于焊絲﹑焊條等材料要經過報驗程序，核對設計文件后對焊接材料進行抽樣檢查，經檢測合格才可依據說明書的要求使用；保管焊條的倉庫要保持干燥﹑通風，焊條撤掉包裝后要烘干再用，使用中需放入保溫桶中。

1.2 焊接前工序。焊接之前應重視焊口清理﹑鋼管對口和預熱這三個環節。首先，焊接前檢查坡口的大小和尺寸是否滿足施工圖紙要求，保證焊接表面光滑，管口的形狀為橢圓。其次，鋼管對口的狀況會影響焊接質量，所以要避免對口間隙過大而引發燒穿致焊瘤，或者對口間隙過小而引發根部熔化不良；優先采用內對口器組對，要完成全部根焊道后才可撤離內對口器；工作完成后驗收，不合格則不能焊接。再次，焊接前預熱管線鋼，是為了防止焊接裂紋產生，尤其對于低溫裂縫和應變脆化裂紋可以起到有效的預防作用。

2 焊接施工的控制

2.1 根焊打底。采用專用的坡口在管道焊接前加工出V型坡口，再使用角磨機對兩側進行除銹，完成了外對口器管線組對后，用電加熱帶預熱。溫度達標時則可開始根焊，要保證焊縫均勻焊透，謹防焊穿。具體就組對焊接這一步驟來說，要使用對口器將焊接口固定。在撤離外對口器之前，確保完成根部焊接累計長度不少于管周長的一半，并且根部焊道均勻分布于管口的圓周；操作時還要檢查管口組對的錯邊量，控制管口組對的間隙和焊縫寬度，杜絕割斜口。

2.2 熱焊及填充焊接。采用自保護藥芯半自動焊接法，可以順利完成熱焊和填充工序。焊接過程中，要隨時調整中層焊縫與整底層焊縫接頭之間的距離，控制在0.1cm以內，同時保持焊縫的厚度在0.3～0.5cm之間。另外，操作時需要清理底層焊接時產生的殘留熔渣及飛濺物，尤其要注意接口處的清理。

焊接過程中要注意檢查幾個項目：一是按照焊接工藝規范，注意電流和電壓的變化；二是杜絕接地線在坡口以外的管壁上引弧，否則將導致電弧燒傷管材；三是杜絕強制組對的情況出現；四是注意控制層間溫度，當層間溫度低于標準值時要及時加熱；五是相鄰兩層的焊接點不得重合，應錯開20mm以上。另外，對于中斷焊接的焊縫，應當先清理并檢查，符合標準后方可繼續焊接；對于多層焊接，在每層焊完之后立即清理層間，外觀檢查合格后方可進入下一層的焊接。

2.3 蓋面焊接。蓋面焊接采用自保護藥芯的半自動焊接法，焊接時要保證溫度，防止溫度過低導致焊接處裂紋生成。同時，要保證焊縫表面與管道平面一致，二者力求連接自然；焊縫高度在0.15～0.25cm之間，寬度約比坡口兩側的長度大0.2cm；及時處理蓋面上的焊接殘留物，做好蓋面的防腐工作。

3 施工后檢查的控制

3.1 外觀檢查。焊接完成后應當重視表面焊渣及飛濺物的清理，用記號筆在距焊口下游1m處標注焊口編號，并做好焊接外觀的檢查。具體檢查項目包括：焊縫錯邊量1.6mm；坡口上口寬+2～4mm；焊縫高度0～1.6mm，局部不超過3mm，長度不超過50mm。同時，還要查看是否存在不應該有的表面氣孔﹑裂紋﹑咬邊﹑夾渣﹑未焊透等情況。

3.2 焊縫內部檢查。在外觀檢查合格的情況下，可以申請無損檢測，加強焊縫內部的檢查。具體來說，要依據《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》的規定，執行焊縫射線無損檢測；依據《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》的規定，執行超聲波檢驗。當不具備使用射線檢測的條件時，可用液態滲透探傷法或者石粉探傷來替代。如果檢測結果不合格，應當返修，再重新檢測。焊縫檢測合格后，應對焊縫進行噴砂除銹，并用熱收縮套進行防腐施工，防止焊接生銹的情況下可進入下一道工序。

4 焊接施工質量控制機制

石油天然氣管道焊接施工的質量控制，需要多方面的體制保障，可以從以下幾個方面著手。第一，目前我國的管線建設，還沒有統一的國家技術標準，在準備焊接施工階段，技術人員和施工人員應當熟練掌握各個焊接工藝，根據現場情況和技術標準，在設計圖的指引下制定出科學的施工方案。第二，建立質量管理方案，并在施工時嚴格遵守制度規范及工藝規程，責任落實到人，以全面實現施工質量控制。第三，在焊接施工階段，按照所要求的焊接參數進行焊接，注意焊接電流的大小，因為焊接電流大小對焊條的熔化速度﹑焊縫內在質量﹑焊接接頭的性能等都有影響作用，電流過大可造成母材金屬坡口兩側出現咬邊，電流過小則可造成夾渣或未焊透等缺陷。第四，焊接過程中要記錄相關的焊接數據，一旦發現問題及時采取措施處理。第五，焊接完成后，應當檢查焊縫外觀，即檢查焊縫的外形尺寸是否適度，過寬﹑過大或過高，均會導致局部壓力過分集中而降低焊接的強度。

結語

綜上所述，在石油天然氣管道焊接施工中，要盡量控制人為因素影響工程質量。一方面，要讓全體參建設人員認識到質量保障的重要性，讓員工嚴格按照焊接操作的規程施工；另一方面，要及時發現并控制焊接工作的各環節問題，不斷提高焊接技術，從而做好管道焊接工程中的質量控制工作，全面保證石油天然氣管道的質量及安全。

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