低溫地區(qū)油氣管道焊接安裝關(guān)鍵技術(shù)及質(zhì)量控制

薛陽

摘要：在低溫施工最大的特點就是環(huán)境溫度較低，雨雪天氣較多，對油氣管道的焊接質(zhì)量會造成很大的影響。低溫焊接作業(yè)過程中，極易產(chǎn)生延遲裂紋，它不在焊后立即產(chǎn)生，而在焊后延遲幾小時、幾天或更長時間才出現(xiàn)，它不僅給生產(chǎn)帶來很多困難，而且可能帶來災(zāi)難性的事故，所以在低溫油氣管道焊接作業(yè)過程中，要嚴格按照批準的低溫施工方案執(zhí)行，焊接完成后的焊縫要按照要求進行無損檢測，并根據(jù)需要進行復(fù)檢，通過采取必要的施工措施及管理措施，可以大大提高低溫焊接質(zhì)量

關(guān)鍵詞：油氣管道；低溫施工；焊接質(zhì)量；管理措施

1低溫施工定義

根據(jù)《工程低溫施工規(guī)程》JGJ104-97中規(guī)定，室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于-5℃時，工程已經(jīng)進入低溫施工，工程施工的各工序特別是焊接、防腐工程必須采取低溫施工技術(shù)措施，保證工程質(zhì)量。由于油氣管道敷設(shè)連頭基本依靠焊接工藝來完成，焊接質(zhì)量成為了油氣管道建設(shè)工程質(zhì)量的重要組成部分，焊接工藝成為油氣管道施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)前大部分在建油氣管道建設(shè)項目為滿足進度目標，不得不進行低溫施工，為保證工程質(zhì)量，在低溫焊接施工過程中，不但需要對焊接工藝、焊接設(shè)備等影響焊接質(zhì)量的要素進行控制以外，還需要對外界溫度、天氣情況等采取關(guān)鍵且必要的施工措施和管理措施。

2低溫施工特點

低溫施工最大的特點就是環(huán)境溫度較低，雨雪天氣較多，對油氣管道的焊接質(zhì)量會造成很大的影響，其表現(xiàn)為以下四個方面：（1）低溫焊接，焊口快速冷卻，冷卻時間降低，氫元素就會更多地留在焊縫中，容易產(chǎn)生延遲裂紋。（2）低溫焊接需增加防風(fēng)保溫棚和增加加熱時間，大大降低現(xiàn)場施工效率。（3）環(huán)境溫度過低，影響焊工的操作水平。（4）低溫焊接，由于氣溫較低，焊接設(shè)備啟動受到一定影響。

3施工措施

低溫焊接，為了保證施工質(zhì)量，制定的措施包括：管口清理與打磨、焊前預(yù)熱、提高預(yù)熱溫度、保證層間溫度、增加保溫棚、保溫被等。

3.1管端清理與打磨

低溫施工管口組對前，應(yīng)對鋼管內(nèi)部的積雪、塵土、雜物清理干凈，同時將坡口端面及坡口處管端內(nèi)外表面打磨出金屬光澤。

3.2焊前預(yù)熱

在開始焊接前，應(yīng)采用低溫施工方案中要求的中頻感應(yīng)加熱器、電加熱裝置為主、火焰加熱為輔對焊口進行焊前預(yù)熱。使用環(huán)形火焰加熱器進行輔助預(yù)熱時，進行加熱時應(yīng)注意油氣管道防腐層的損傷。采用電加熱器對返修焊口整體預(yù)熱，然后采用管口加熱器加熱保溫，焊縫返修過程中要始終保持返修焊口溫度達到要求。若使用手工電弧焊焊接根焊，要求每完成接縫周長的1/4，應(yīng)對未焊部位溫度是否符合預(yù)熱溫度要求進行檢測。距離鋼管端部25mm處使用耐低溫測溫儀對鋼管的外表面進行測量。

3.3層間溫度控制

為確保必需的層間溫度，在低溫環(huán)境下焊接過程中宜采用電加熱裝置進行伴隨加熱。

3.4焊后緩冷

在焊接過程中，為防止焊縫溫度快速降低，在完成一道焊接工序后或焊口完成后應(yīng)使用耐高溫保溫帶（被）對焊口進行包裹覆蓋，作為焊后緩冷用。耐高溫保溫帶（被）在使用前應(yīng)進行烘干處理，不能將帶雪或潮濕的冰冷保溫帶（被）直接覆蓋在焊口上。進行下一層焊接時，保溫帶（被）由專人收集進行經(jīng)烘干備用，不得隨意扔放。保溫帶（被）寬度比裸露的鋼管母材寬度寬0.4米以上，長度比油氣管道圓周長0.2米以上，保溫帶（被）要平整，厚度均勻，捆扎緊密，保溫效果良好。焊口完成之后要有足夠的保溫時間，當(dāng)焊縫溫度下降到10℃以下時方可拆除保溫帶。焊接完成后，必須馬上包裹上保溫（被）帶，防止焊接溫度下降過快或雨雪落在剛焊接的焊縫上起到淬火的作用，影響焊縫金屬機械性能。

3.5未完成焊口要求。在施工過程中，如果出現(xiàn)未完焊口，應(yīng)采取以下措施：焊縫金屬厚度應(yīng)達到鋼管壁厚的2/3；應(yīng)對未完焊口采取保溫被覆蓋處理；在重新焊接作業(yè)前，應(yīng)對未完成焊口重新加熱，預(yù)熱溫度應(yīng)達到焊接工藝要求。在進行返修焊接、不等壁厚鋼管的連接及連頭焊接時，焊口必須一次性焊完，不允許留下未完成焊接的焊縫。

3.6焊接防風(fēng)保溫棚。油氣管道在低溫施工，為了保證焊接環(huán)境溫度，必須采用防風(fēng)保溫棚。防風(fēng)保溫棚要結(jié)構(gòu)美觀，牢固耐用，具有良好的保溫性（外敷保溫材料）。

3.7無損檢測。對焊縫采取24小時后檢測，72小時后進行復(fù)檢，可準確檢測是否形成延遲裂紋，若發(fā)現(xiàn)延遲裂紋，可對裂紋進行及時修補。

3.8焊接材料保管、使用要求

3.8.1嚴禁焊接材料受潮氣及油類等有害物質(zhì)的侵蝕，應(yīng)存放在干燥通風(fēng)的室內(nèi)；低溫焊接材料應(yīng)保管在有暖氣的庫房內(nèi)，應(yīng)采用溫濕度表及時對庫房溫濕度進行監(jiān)測。

3.8.2在焊接材料的保管及運輸過程中，應(yīng)盡量避免焊材包裝的損壞。

3.8.3應(yīng)設(shè)專人對焊材進行保管，在焊材的發(fā)放與回收過程中應(yīng)做好記錄。

4管理措施

（1）通過網(wǎng)絡(luò)、電視等媒體，及時掌握天氣情況及變化，提前做好寒流或雨雪天氣到來前的預(yù)防準備工作。（2）做好施工作業(yè)前的各項準備工作及隱患排查工作。作業(yè)前，焊接工藝技術(shù)人員要結(jié)合當(dāng)前的氣象條件及工程作業(yè)環(huán)境，詳細地做好技術(shù)交底和施工檢查工作，并監(jiān)督施工人員按施工規(guī)范及流程執(zhí)行。（3）應(yīng)按照低溫施工特點排出合理的施工計劃，在總體部署許可的情況下，應(yīng)盡量避開低溫施工。（4）在進入低溫施工之前，應(yīng)組織專項質(zhì)量安全檢查，對存在的問題要及時進行整改，確保低溫施工質(zhì)量安全。（5）低溫施工過程中除了按照已經(jīng)批準的低溫施工方案，還應(yīng)按照設(shè)計文件及焊接工藝規(guī)程等技術(shù)文件中對低溫施工的要求執(zhí)行。

5低溫施工其他注意事項

在低溫施工過程中，吊管機、焊接工程車、吊車、挖掘機等設(shè)備在-20℃環(huán)境下經(jīng)常出現(xiàn)不能正常啟動，影響現(xiàn)場施工的正常進行。因此，為了保證低溫施工能夠順利進行，還應(yīng)注意以下事項：（1）為了解決油氣管道施工設(shè)備發(fā)動機低溫環(huán)境下的冷啟動問題，可采用燃油加熱器或電加熱器來解決，利用加熱器對設(shè)備的發(fā)動機、燃油箱、燃油管路、液壓油箱及管路進行啟動前的預(yù)熱。另外，還應(yīng)配備大容量蓄電池以適應(yīng)低溫環(huán)境，為加熱裝置供電。（2）柴油設(shè)備、車輛全部使用-35號柴油、潤滑油、液壓油，要做到提前預(yù)訂、更換。

6低溫施工安全保證措施

（1）要高度重視防寒保暖和施工現(xiàn)場安全工作，根據(jù)實際情況，進行風(fēng)險識別，并采取有效風(fēng)險消減措施。同時加強對防寒保溫和低溫施工安全的宣傳與教育力度，增強施工人員的自我保護意識。（2）根據(jù)施工現(xiàn)場和實際需要，儲備生產(chǎn)、生活物資及應(yīng)急救援和應(yīng)對突發(fā)事件等物資。（3）施工現(xiàn)場應(yīng)配備可移動取暖房或有取暖功能的車輛，供施工現(xiàn)場人員取暖。同時應(yīng)密切關(guān)注天氣變化，及時調(diào)整施工計劃，避開極端惡劣天氣施工。（4）加強對辦公場所和營地用電線路及電器的檢修，防止發(fā)生觸電傷人及電氣火災(zāi)事故。（5）為員工提供必要的取暖設(shè)施，采用煤爐取暖的營地，要選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的取暖爐具，安裝時檢查爐具是否完好，如有破損、銹蝕、漏氣等問題，要及時修補或更換；睡覺前要確保爐火封好、爐蓋蓋嚴、風(fēng)門打開；白天應(yīng)加強室內(nèi)通風(fēng)，避免引發(fā)煤氣中毒事件。

參考文獻

[1] 楊陽.簡析安全管理在長輸油氣管道建設(shè)中的應(yīng)用[J]. 化工管理. 2016（32）