壓力管道的焊接技術(shù)及消應(yīng)熱處理工藝

白濤+劉磊

摘 要 焊接技術(shù)水平的高低在壓力管道安裝過程中直接影響著管道整體安裝的質(zhì)量，因此，焊接技術(shù)的作用尤為突出。在實(shí)際的操作過程中，一定要嚴(yán)格焊接質(zhì)量，避免壓力管道中安全事故的發(fā)生。本文主要闡述了2個問題，一是焊接技術(shù)在壓力管道中的應(yīng)用；二是消應(yīng)熱處理工藝的描述。

關(guān)鍵詞 壓力管道；焊接技術(shù)；消應(yīng)熱處理

中圖分類號 TG4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）160-0173-01

現(xiàn)今，管道運(yùn)輸行業(yè)在我國的工業(yè)生產(chǎn)中呈現(xiàn)出了日新月異的發(fā)展態(tài)勢，并發(fā)揮著越來越重要的作用，因此，實(shí)際操作過程中要認(rèn)真落實(shí)管道運(yùn)輸?shù)氖┕づc維護(hù)工作。這就要求工作人員仔細(xì)研究壓力管道中的焊接技術(shù)，確保焊接技術(shù)的較高質(zhì)量，同時還要把消應(yīng)熱處理工作能夠按照規(guī)定做好。

1 當(dāng)前壓力管道的焊接技術(shù)分析

1.1 焊接之前必須要充分做好準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備工作的好壞將直接關(guān)系到過程的成功與否，焊接準(zhǔn)備工作在焊接之前一定要安排到位，例如，根據(jù)壓力管道的具體情況制定出相關(guān)的焊接作業(yè)指導(dǎo)書，評定焊接工藝的預(yù)計(jì)效果，相關(guān)技術(shù)人員的基本信息要認(rèn)真填寫在焊接工藝卡片上。具體步驟是，根據(jù)工程的實(shí)際，依據(jù)焊接作業(yè)指導(dǎo)書，制定具體的焊接方案及相應(yīng)的技術(shù)措施。如果鋼種、焊接材料與工藝方法是焊接單位首次進(jìn)行使用，則要求完成對焊接工藝的評定工作。在焊接工作開展前，要確保焊接施工單位的焊接接頭的高質(zhì)量，認(rèn)真驗(yàn)證工藝指導(dǎo)書，并結(jié)合鋼材焊接的具體性能試驗(yàn)完成對焊接工藝的評定工作，這要求評定結(jié)果合格，假如評定結(jié)果顯示不合格，則需要對焊接工藝重新制定后，進(jìn)行重新評定，直至合格為止，這就需要工作人員在認(rèn)真分析其原因的基礎(chǔ)上，對一些相關(guān)參數(shù)進(jìn)行重新修正。

1.2 焊接施工過程中的關(guān)鍵點(diǎn)

1）坡口加工與組對。壓力管道在焊接的過程中必須要結(jié)合實(shí)際情況，當(dāng)相關(guān)要求和條件達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時，對坡口的加工，可以依據(jù)工藝卡對其幾何形狀和尺寸的明確規(guī)定，采用氧乙炔以及等離子弧等方法來進(jìn)行。使用磨光機(jī)對坡口進(jìn)行打磨時，要求管子軸線與端面相互垂直，這樣打磨后才會呈現(xiàn)出金屬光澤的最佳效果。要在管子上面進(jìn)行開孔，需焊接管嘴，分2種情況實(shí)施切割鉆孔工作：一是用火焰對碳鋼管道進(jìn)行開孔；二是用機(jī)械或者是等離子對不銹鋼管道進(jìn)行開孔。管道開孔需在預(yù)制的時候結(jié)束工作，在對管道實(shí)施切割以后，還要使用機(jī)械方法將污染層去除才算完成工作。當(dāng)開孔工作需在已安裝完成的管道上面進(jìn)行時，一定要防止在施工過程中鐵屑與氧化物因?yàn)轭A(yù)防工作做得不到位而盡到管道內(nèi)部坡口的斜面和鈍邊斷面上，因此在施工的過程中必須要小心，一定要根據(jù)規(guī)定或者是技術(shù)指標(biāo)，制定一系列相應(yīng)的措施來確保此項(xiàng)工作的順利完成。與此同時，需要對坡口進(jìn)行加工和清理工作，完工質(zhì)量得到驗(yàn)收后，才可進(jìn)行接頭的組對工作。組對工作中比較重要的工作是定位焊，此項(xiàng)工作是保證焊接質(zhì)量的重要前提。但是，在工作中會出現(xiàn)一些不良的現(xiàn)象，例如，內(nèi)凹、焊瘤和未焊透，究其原因是因?yàn)槠驴诘男问揭约敖M對間隙和鈍邊大小不匹配造成的。因而，在實(shí)際的工作中，為了能夠最大程度的保持組對間隙的均勻，而且為了達(dá)成內(nèi)壁在定位的環(huán)節(jié)中可以保持的平齊的目標(biāo)，因此我們盡可能的要讓錯變量的范圍小于等于管壁厚的十分之一。

2）打底工作要做扎實(shí)。使用氫弧焊進(jìn)行打底工作時，要達(dá)到接頭斜日的合理與科學(xué)的目的，需使用角磨機(jī)在電焊的起點(diǎn)和收尾的位置按照自上而下的步驟完成焊接任務(wù)。要確保整個底層焊縫的均勻性，一定不要焊穿。使用氫弧焊進(jìn)行打底過程中，先要在試板上進(jìn)行試焊，保證氫氣的質(zhì)量，在施焊過程中，要想提高整體的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)，最好的辦法就是用板把操作坑位置的管溝圍擋好，這樣就能夠在有風(fēng)的天氣里不讓風(fēng)刮進(jìn)去。有的時候要想防止焊縫底部因?yàn)橹亓Φ囊蛩貙?dǎo)致焊肉下塌以及頂板內(nèi)陷等問題，需要使用角磨機(jī)在接頭的位置進(jìn)行仔細(xì)打磨。為避免出現(xiàn)裂紋的問題，需要認(rèn)真檢查打底的焊縫情況，并焊接好次層的焊縫。

3）把中層施焊工作做到位。當(dāng)?shù)撞看虻坠ぷ鹘Y(jié)束后，必須要認(rèn)真檢查其外觀是否整潔，要確保熔渣以及飛濺物等都徹底清理干凈。一旦發(fā)現(xiàn)隱患，必須進(jìn)行重新焊接工作，但這次必須要對焊縫和母材之間進(jìn)行交接的位置進(jìn)行磨透和徹底的清除工作。與此同時，對焊縫接頭和底層焊縫接頭之間錯開的距離，根據(jù)有關(guān)規(guī)定必須要對其進(jìn)行限制，即大于等于10mm。當(dāng)中層中，在施焊過程中，當(dāng)遇到9mm厚的管壁時，焊縫應(yīng)保持到3層，為了達(dá)到理想的要求處于中層位置上的焊縫厚度一定要是焊條直徑的4/5到3/2倍，引弧技術(shù)不能應(yīng)用在焊接層的表面。當(dāng)中層焊接工作完成后，要認(rèn)真檢查雜物的清理情況，如果發(fā)現(xiàn)隱患，就必須要根據(jù)實(shí)際情況及時做出應(yīng)對措施，第二次焊接的時候必須要更加仔細(xì)認(rèn)真，并高效率地完成重新焊接任務(wù)。

4）需要將蓋面工作認(rèn)真落實(shí)好。在這一層實(shí)施焊接工作中，要依據(jù)焊縫已焊好的厚度，一定要能夠讓所有的焊條在起弧與收弧的位置上，可以最大程度的和中層焊縫接頭的位置錯開，這樣就能夠盡可能的保持蓋面層中焊縫有一個完整的表面，進(jìn)而達(dá)到和管道圓滑過渡的目的。同時，還要求避免焊縫表面出現(xiàn)裂紋、氣孔、夾渣等不良的現(xiàn)象。為避免銹蝕現(xiàn)象的發(fā)生，要確保焊接工作完成后，使用鋼絲刷對表面的熔渣進(jìn)行徹底的清理，并完成覆蓋工作。

1.3 認(rèn)真檢查焊接完畢之后的現(xiàn)狀

在進(jìn)行無損檢測和耐壓試驗(yàn)之前，在焊接工作完成之后需要對焊縫表面的質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真的檢驗(yàn)。為達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，對焊縫表面質(zhì)量的外觀檢驗(yàn)需要把標(biāo)準(zhǔn)樣板量規(guī)以及硬度計(jì)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，并如實(shí)記錄檢驗(yàn)的結(jié)果。要做到焊縫外觀合格，就必須使焊縫表面不出現(xiàn)裂紋、氣孔、弧坑、夾渣、熔渣和飛濺物等一系列的問題。施工單位要在無損檢測工作完成之后，在單線圖上畫好標(biāo)注。檢測報(bào)告和RT底片必須由相關(guān)檢驗(yàn)人員進(jìn)行及時檢查，一旦出現(xiàn)問題，就要嚴(yán)格按照相關(guān)返修工藝的程序進(jìn)行返修。

2 壓力管道的消應(yīng)熱處理工藝

要達(dá)到消除內(nèi)應(yīng)力，保證金屬內(nèi)部的適當(dāng)溫度時，就要在對壓力管道工件進(jìn)行加熱過程中要緩慢進(jìn)行，當(dāng)溫度較低時，需要進(jìn)行一段時間的保溫，保溫時間需依據(jù)壓力管道焊縫的詳細(xì)情況和具體厚度來進(jìn)行，每一毫米的厚度要保溫2.5min，單最低時間不能小于30min。這種方法只能去除一部分內(nèi)應(yīng)力。要防止其產(chǎn)生不良的影響，通常情況下，有以下處理的方法。

第一，對壓力管道焊件整體進(jìn)行高溫回火。也就是將焊接整體放進(jìn)加熱爐進(jìn)行加熱，使其達(dá)到一定的溫度。之后進(jìn)行保溫，是只在空氣中慢慢冷卻，這樣可以消除大部分的內(nèi)應(yīng)力；第二，對焊件局部進(jìn)行高溫回。對應(yīng)力比較大局部進(jìn)行加熱，之后慢慢冷卻，可以消除大部分的應(yīng)力；第三，對焊件進(jìn)行低溫處理。對焊件，進(jìn)行不均勻加熱，產(chǎn)生溫度差，使得焊縫產(chǎn)生拉力變形，這樣可以消除大部分的內(nèi)應(yīng)力；第四，對壓力管道焊件整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加載。可以將焊接好的壓力管道鋼結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行加載，使內(nèi)部應(yīng)力與屈服強(qiáng)度相接近，之后進(jìn)行卸載，這樣可以消除大部分的內(nèi)應(yīng)力。

3 結(jié)論

總之，焊接在壓力管道施工過程中地位尤為突出，焊接水平的高低直接影響著工程工期的進(jìn)度以及工程的安全性，要確保壓力管道能夠安全正常的進(jìn)行必須要重視焊接技術(shù)與消應(yīng)熱處理工藝。因此，在施工過程中，必須要采取相應(yīng)措施保證焊接的質(zhì)量。

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