熱力管網管道焊接缺陷的預防措施

蔡振興 戴振宇 劉冉冉

摘 要：通過對可能出現的缺陷問題原因分析，并采取針對性的防控措施，可有效提高施工人員意識，避免缺陷再次發生，實現高質量、高效率的管道焊接，同時保證焊接外形的美觀，在工業管道安裝中得以廣泛推廣與應用。

關鍵詞：工業管道；焊接；缺陷；對策

0 引言

工業管道焊接是建筑工程中必不可少的環節，與諸多部門緊密相關。如電站建設、石油化工裝置等，對工業生產設備的維修起到至關重要作用。但是在管道安裝的焊接過程中，常存在一些缺陷，只有積極采取對策，加強檢測與防控，才能確保工作的順利開展。

一、工業管道安裝過程中焊接的重要性

焊接技術在整個工業管道安裝中，起著重要保障作用，其技術是否合格，將直接關系著工業今后的投入使用。對于當前工業管道中出現的滲漏、泄漏事故，究其原因多數是由焊接質量不合格而引起的。由此可見，在管道的正常安裝使用中，焊接質量將直接影響著管道的安全性與可靠性。工業管道安裝中焊接的重要性主要體現在以下幾個方面：首先，面對當前工業發展規模的不斷擴大，已有的工業管道已無法滿足當前工業行業的發展需求，在擴大管道鋪設規模的過程中，焊接作為連接新舊管道的重要途徑，對管道今后的投入使用有著極其重要的作用。其次，在連接各個分段的工業管道時，焊接能夠憑借自身的優勢，將這些分段管道完整的聯系到一起，使其在原有的基礎上形成統一的整體，確保其今后的安全使用。最后，工業管道在應用中，所運輸的工業物質多為液體或氣體，若焊接處出現問題，將會造成液體或氣體的大量外漏，在給環境造成嚴重威脅的同時，還會造成嚴重的經濟損失。

二、工業管道安裝過程中的焊接缺陷產生原因

1.1 未熔合 未熔合主要指焊道和母材、焊道和焊道之間，沒有完全熔化結合。一般多發生在管道的時鐘11點鐘和1點鐘接頭位置，以及管道底部的6點鐘位置。為熔合缺陷可分為坡口未熔合、層間未熔合及根部未熔合三種情況。坡口未熔合是指焊縫金屬和母材坡口之間的未熔合；層間未熔合主要指施焊過程中層與層間的焊縫金屬未熔合；根部未熔合則是在打底過程中，焊縫金屬和母材金屬、焊縫接頭未熔合，這也是出現幾率較大的情況。未熔合是管道安裝的面狀缺陷，容易集中應力，危害性較高。

1.2 氣孔 氣孔主要是在焊接時，由于熔池金屬中的氣體沒有在熔池凝固之前及時逸出，而殘留在焊縫金屬的內部或者表面，形成孔穴。氣孔的大小、形狀、數量等均與母材材質、焊接位置、焊條性質、焊工操作技術等有關。對于形成氣孔的氣體，一些是原本溶解在母材與焊條鋼芯中的氣體；一些則是在藥皮熔化過程中產生的氣體，也有些來自母材上的油垢、銹跡等受熱后分解產生。

1.3 夾渣 夾渣主要指在焊接過程中，熔渣留在焊縫金屬中的現象，是管道安裝較常見的缺陷之一，產生的位置不確定。產生夾渣的主要原因為操作人員技術不佳，造成熔渣在熔池冷卻凝固之前沒有及時浮出水面，而是留在焊縫中。層間熔渣清除不徹底、焊接電流過小等都是造成夾渣的主要原因。

1.4 裂紋 裂紋主要在焊接應力和其他相關因素的共同作用下，金屬材料中原子結合被破壞，產生新界面的縫隙。裂縫是工業管道安裝中，焊接接頭中危害最大的缺陷，不僅難于返修，而且會給管道運行帶來直接影響，因此必須引起足夠的重視。

三、防范焊接缺陷的有效對策

3.1 加強焊接的全過程控制 焊接施工人員是控制管道焊接質量的關鍵，施工人員的業務水平、資歷、責任心等主觀因素都對管道的焊接質量有直接影響。其他人員的檢查工作實際僅是對施工人員的監督，但是這種監督很有必要，效果也比較理想。為避免管道焊接缺陷，質量檢查小組應在焊接過程中要求全體人員參加到焊接控制管理中。例如看火員的焊接質量，要求隨時對焊接過程中可能產生缺陷的控制點加強檢查，以及車間設備管理人員、機動處設備管理人員的執行情況抽查等。對查出存在的問題，應填寫檢修質量定期整改報告，反饋到施工單位，限令其定期整改，再對施工單位進行復檢，從材料入庫、坡口加工、管道預制再到焊接的全過程加強控制，尤其提高焊接的工藝要求執行水平。對管道安裝過程中焊接工藝的確定，既要充分考慮施工現場的實際條件，又要嚴格遵守規章制度，并在檢修過程中，加強施工方質檢人員與廠方質檢人員的配合，定期開展聯合檢查，對于查出來的焊接缺陷問題及時提出并整改。

3.2 提高管道焊接工藝

在完善焊接缺陷的過程中，其根本途徑在于提高管道的焊接工藝，保證焊接質量。在其提高的過程中，第一，焊接人員在開展焊接活動前，應選擇合適的坡口角度與裝配間隙，并對焊接電流進行檢查，確保其符合焊接設備運行中的所需。在進行焊接時，應準確的掌握運條方式、焊條或焊把速度，確保焊件裝配中的間隙能夠滿足焊件活動的實際需求。第二，在進行引弧時，應在自己能力范圍內，最大限度的拉長電弧，使其在預熱的個遇中逐漸形成熔池；并在收弧時，應將焊條放在熔池中做短暫的停留，以此來確保焊條自身的金屬性能夠填滿熔池，避免弧坑在焊縫收尾位置的出現。第三，結合管道的實際鋪設狀況，針對破快與焊層間存在的熔渣，應及時的清除干凈，并使用相應的工具鏟平焊縫中存在的不平，只有在做好這些工作后方可進行焊接。在焊接時，應結合著活動的實際需要，適時的加大焊接電流，將電弧長度進行縮短，盡量提高電弧的停留時間，并結合著熔化的實際狀況，對焊條角度進行相應的調整，確保熔渣能夠在第一時間內浮出鐵水。第四，在焊接工作開始前，需要相應的工作人員做好焊接準備。除了對坡口兩側進行及時的清理外，還應在焊接開始前，依據焊條說明書中的時間、溫度規定，選擇與之相符的焊接方式。第五，在焊接時，應對焊接鏈條進行及時的檢測，確保其質量符合國家相關標準后，按照相應的次序及方向，將焊接應力降到最低。針對裂紋的出現，焊接人員應在焊接前對坡口周圍出現的水、繡、油等干擾物進行清理。

3.3 加強先進設備的應用 在檢修裝置時，為了確保工業管道的焊接質量，提高施工單位的整改標準、改善不合格工序，質量檢查人員應使用數碼相機查出現場存在的低標準問題，并制成幻燈片在檢修會上重點通報，促進施工人員自我查找、自我反饋、自我整改，從根本上提高焊接質量。

3.4 采用高效焊接法 在全焊結構管道中，焊接工作強度也隨之加強，并且質量標準更高。但是通過多年來焊接工作者積累的豐富經驗，目前全焊結構管道已經獲得客觀技術的進步。在生產過程中，大直徑厚壁管的管道要求最為嚴格，主要運用將鋼板壓制成形的方式，確保管道正常發揮使用性能。

由上可見，工業管道的安裝與維修都與焊接技術息息相關，由于焊接質量問題產生的管道泄漏事故或者管道出現漏點需要維修的現象，約占管道總維修量的50%。可見，管道的焊接質量對管道使用安全性、可靠性有直接關系，本文對工業管道安裝過程中常見的焊接缺陷原因及防范對策進行分析與闡述，為今后工作提供有意義的參考。

參考文獻

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（作者單位：濟南市市政工程設計研究院（集團）有限責任公司）