管道建設及焊接質量控制措施

摘 要：質量是產品的核心，是企業的生命。焊接是管道安裝中關鍵的一道工序，良好的焊接質量是保證管道安全作業和使用的重要條件。本文主要論述了材料質量、焊接過程、焊接質量檢驗等控制措施，從而實現管道焊接施工質量控制目標。

關鍵詞：鋼質壓力管道；焊接質量控制；材料質量；焊接過程控制；焊接質量檢驗

工業建設項目鋼質壓力管道通常采用焊接方式連接，良好的焊接質量是保證管道安全作業和使用的重要條件。管道焊接質量控制有幾個重要環節：材料質量控制、焊接過程控制、焊接質量檢驗。材料質量控制是首要前提，焊接過程控制、焊接質量檢驗是必要條件。本文重點針對這三個環節采取控制措施，以確保管道焊接質量。

一、管道材料和焊接材料檢驗措施

管材和焊材直接決定了管道焊接質量，各生產廠家的生產技術水平、產品質量參差不齊，材料進場前的運輸、保管等環節也會使材料的質量受到影響。做好管材和焊材進場檢驗是管道焊接過程質量控制的首要環節。

所有管材、管件（管道組件及支撐件）均應具有質量證明書，其質量應當符合技術文件的規定，并且符合現行國家標準的規定。材料在使用前，均應當按行國家標準進行檢查及驗收。主要檢驗管材、管件的表面銹蝕情況，焊條藥皮有無脫落、受潮、開裂等情況，焊條或焊絲表面潔凈度。檢測管材和管件的壁厚、外徑的尺寸是否與設計選定的材料標準系列相符，管口橢圓度等偏差值是否滿足材料規范要求。焊條、焊絲、保護氣體均應符合相關的現行國家標準的規定，并且建立健全焊材的保管、烘干、清理、焊材發放等方面的規章制度。

二、管道焊接過程控制措施

（一）焊接施工工藝控制。每種管道焊接施工前，必須有相適應的焊接工藝評定，經評定合格的焊接工藝才可作為工程焊接施工的依據。對于工程中各類焊接管道，均應根據焊接工藝評定編制焊接工藝卡，作為焊工、管工實際焊接作業的指導和依據。

（二）焊工的資格和能力核查。焊工屬于特殊工種，必須對焊工合格證書進行審查，以確認焊工是否具有焊接操作的資格和能力，主要核查：焊工合格證書的考試合格項目及焊工合格證檢驗、審批的有效期限。

（三）管道焊接操作過程控制。現場焊接質檢員主要對管道切割下料、管口和坡口加工、管口清理、組對、點焊和正式焊接的電流、電壓、焊接環境等方面進行檢查。每條焊縫焊完后，焊工應按要求將飛濺、熔渣等清除干凈，自檢合格后，按規定打上焊工鋼印或做記錄，并填寫“施焊及焊縫外觀檢查記錄”和“施焊記錄”，交焊接質檢員確認和專檢。焊接質檢員對焊工自檢合格后的焊縫進行外觀檢查，并填寫“施焊及焊縫外觀檢查記錄”和“焊縫外觀檢查記錄”。

1.管道切割下料要控制管口平面與管道軸線的垂直度。

2.管道組對要根據焊接工藝卡的要求檢查管口組對的間隙、平直度、錯邊量等，防止焊縫出現未焊透、焊瘤過大、焊縫寬度不合格等質量問題。

3.針對預制場地及施工現場的濕度、風速、清潔狀況等焊接環境進行檢查，若不符合焊接工藝的要求時，應停止焊接施工或采取保證措施再施焊。

4.要檢查焊接設備的焊接性能和安全運行狀況。應滿足：有合適的引弧電壓、良好的調節電流的功能和足夠的功率；電壓能迅速適應電弧長度的變動、從短路到開路的變化時間短，以保證焊接過程穩定；短路電流不應太大。

5.要核查實際焊接操作的電壓、電流、焊接速度、焊條擺動、點固焊和打底焊方法、焊道層數及各層的焊接方法、清根、層間清理等，并對使用的焊條或焊絲的型號、規格和烘干、保溫、防潮、防污染等情況進行巡查。

6.焊前預熱和焊后熱處理必須制定相應的熱處理技術措施，主要應根據鋼材的化學成分、厚度、焊接形式、焊接方法、焊接材料及環境溫度等因素，明確加熱的方式、溫度、范圍和加熱速度，以及焊后維持恒溫的時間和冷卻降溫的速度。

7.管道焊縫施焊完成并檢查后，應及時在焊縫附近做焊縫標識并記錄。焊縫標識的主要內容有焊口編號、焊接日期、焊工代號、固定焊口標記、表面質量檢驗結果、內部質量無損檢測結果及標記、焊縫返修標識，以及管段編號和管材標識等。各項標識應與焊接技術資料相符，不能有錯漏。

三、焊接質量檢驗控制措施

焊后的各種檢驗對于保證焊接質量具有重要意義。管道焊接質量檢驗通常分三步進行：首先是焊縫表面質量檢驗，然后是焊縫內部質量無損探傷檢驗，最后是管道系統壓力試驗。

（一）焊縫表面質量檢驗。通常采用目測和焊接檢測尺，檢查焊縫表面的裂紋、氣孔、夾渣、咬邊、未焊透、焊瘤、根部收縮、余高、焊縫外觀成形、角焊縫厚度、角焊縫焊腳對稱情況等。

（二）焊縫無損探傷檢驗控制措施。無損檢測是一種非破壞性檢驗，用物理方法在不損壞焊接接頭完整性的條件下發現表面或內部缺陷檢驗。在此介紹一下常用的射線檢測和超聲波檢測。

1.射線檢測控制要點

（1）射線檢測標準根據缺陷的性質和數量，將焊縫質量分為Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共 4 個級別。Ⅰ級焊縫不準有裂紋、未熔合、未焊 透、條渣；Ⅱ級焊縫內不允許有裂紋、未熔合、未焊透存在； Ⅲ級焊縫內不允許有裂紋、未熔合以及雙面焊和加墊板的單面焊中的未焊透存在；不加墊板的單面焊中的未焊透允許長度按條渣長度的Ⅲ級評定；焊縫缺陷超過Ⅲ級者為Ⅳ別。

（2）按JB/T4730中的規定選擇合適的射線能量（即射線源）及其與管道焊縫表面的距離和位置。膠片的象質計靈敏度、黑度等質量也要符合JB/T4730規定的要求

（3）管道焊縫透照常采用外透法，應根據管道外徑（周長）、射線源與管道的距離及發出的射線角度，計算底片應使用的張數。

（4）管道焊縫透照部位應有透照標記，主要包括底片中心標記、搭接標記及識別標記（包括管段編號、焊縫編號、透照部位編號和日期等）和返修標記。

2.超聲檢測控制要點

（1）超聲檢測是通過探傷儀的探頭在掃描焊縫區域時發出超聲波，觀察探傷儀顯示的最大反射波的波高，并與對比試塊的“距離─波幅”曲線圖進行對照，根據波幅所在的區域，判斷焊縫缺陷所在位置、指示長度，再根據波幅所在區域和缺陷指示長度評定焊縫的質量等級，焊縫的質量等級可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三級。

（2）焊縫缺陷指示長度應根據以下兩種情況測定：

①當缺陷反射波信號只有一個高點且缺陷處聲束寬度小于缺陷長度時，用降低6dB相對靈敏度法測量缺陷的指示長度見圖1；

②在探頭移動過程中，當缺陷反射波信號起伏變化有多個高點，缺陷端部反射波幅位于SL線或Ⅱ區時，用端點峰值法測量缺陷指示長度（即探頭移動過程中，以缺陷兩端反射波信號最大值之間的距離為缺陷指示長度。）見圖2。

（3）用于對照的“距離─波幅”曲線圖，應以檢測時所用探傷儀和探頭在對比試塊上實測所得的數據繪制，并劃分區域（波幅在評定線與定量線之間為Ⅰ區；波幅在定量線與判廢線之間為Ⅱ區；波幅在判廢線以上為Ⅲ區），見圖3。

具體檢測方法、檢測數量及評級指標均應符合設計文件和相關標準的規定，并且從事無損檢測人員必須持有國家技術監督局頒發的并與其工作內容相適應的資格證書。

（三）壓力試驗及氣密性試驗。壓力試驗及氣密性試驗應按照工藝文件及相關技術標準的有關規定進行。通常試驗壓力為設計壓力的1.25～1.5倍。

四、結語

總之，管道焊接的現場情況復雜、施焊環境惡劣、焊縫數量較多，焊接質量不易保證，必須加強控制，方可把優質合格的工程交給用戶。焊接質量控制歸納起來可總結為“合格的焊工使用合格的材料和設備按照有效的工藝進行操作。”質量控制人員要對焊接活動實施全面地、有效地控制，以提高焊接質量。

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