壓力管道焊接質(zhì)量控制分析

江廷尉

摘要：壓力管道作為特種設(shè)備之一，主要用于輸送易燃、易爆、有毒以及腐蝕性強(qiáng)的特殊物質(zhì)，對管道運(yùn)行安全性以及可靠性具有非常嚴(yán)格的要求，因此在實(shí)際操作中必須要加強(qiáng)對壓力管道焊接質(zhì)量的控制。本文主要分析了影響壓力管道焊接質(zhì)量的因素，并提出了質(zhì)量控制應(yīng)對策略。

關(guān)鍵詞：壓力管道；焊接技術(shù)；質(zhì)量控制

壓力管道在生產(chǎn)中應(yīng)用比較普遍，但是相比常規(guī)管道其輸送的物質(zhì)具有一定特殊性，更容易受到內(nèi)外壓力影響出現(xiàn)問題，如果前期焊接質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，必定會造成巨大的損失。基于壓力管道自身特征以及運(yùn)行作業(yè)要求，總結(jié)分析焊接施工中存在的問題，對可能出現(xiàn)的隱患進(jìn)行分析，提前制定可靠的應(yīng)對方案，確定技術(shù)要點(diǎn)，有針對性的采取措施進(jìn)行優(yōu)化控制，確保可以在根本上將問題隱患消除。焊接為管道施工的重要工序，需要安排經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員負(fù)責(zé)，基于壓力管道的特點(diǎn)，選擇可行性與適應(yīng)性高的技術(shù)工藝，嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，為提高壓力管道使用中會亮提供保障。

一、壓力管道焊接質(zhì)量影響因素

（一）焊接不規(guī)范

焊接工藝操作不規(guī)范，可以說是影響壓力管道焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素，并且在一定程度上還會對安裝成本產(chǎn)生影響，必須要提高對其的重視。相比普通管道，壓力管道焊接施工要求更為嚴(yán)格，需要安排專業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富的人員負(fù)責(zé)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)操作，保證焊接接頭性能達(dá)標(biāo)。但是在實(shí)際操作中，因?yàn)楦鞣N因素的影響，經(jīng)常會出現(xiàn)操作不規(guī)范遺留下質(zhì)量隱患的問題，后期運(yùn)行過程中出現(xiàn)質(zhì)量病害的可能性更大[1]。尤其是需要基于實(shí)際條件，合理選擇適應(yīng)性最高的焊接工藝，控制好每道工序，為壓力管道高效運(yùn)行提供保障。

（二）材料不達(dá)標(biāo)

所選焊接材料知否達(dá)標(biāo)在很大程度上決定了整個壓力管道焊接施工質(zhì)量，面對市場上繁雜的材料種類，性能與價格差異明顯，很多情況下為降低成本，而選擇質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的劣質(zhì)材料施工，存在更大的可能出現(xiàn)質(zhì)量問題。同時，所選焊接材料不合適，對內(nèi)外部壓力產(chǎn)生的影響抵抗力更小，進(jìn)而加大了后期運(yùn)維管理難度，需要投入更大精力和財(cái)力維護(hù)。因此在實(shí)際施工中，需要選擇與壓力管道焊接施工性能指標(biāo)相適應(yīng)的焊接材料，并配套選用經(jīng)過國家專業(yè)驗(yàn)證的焊接設(shè)備，為焊接作業(yè)的有效執(zhí)行提供保障[2]。

（三）烘烤不統(tǒng)一

烘烤是壓力管道焊接施工的重要工序之一，整個操作過程需要嚴(yán)格控制好烘烤時間與溫度，并要做好詳細(xì)的記錄，確保最終焊接結(jié)果可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在對于壓力管道的焊材烘烤工藝并沒有統(tǒng)一，實(shí)際操作中管理難度比較高，如果烘烤溫度過高會造成焊材部分氧化過早分解，表面保護(hù)層失去，后期運(yùn)行中更容易形成質(zhì)量病害。相反如果烘烤溫度過低，會因?yàn)楹婵静怀浞侄斐珊覆膬?nèi)積留水分，這樣在焊接時就會出現(xiàn)企口、裂紋等質(zhì)量缺陷。由此可知必須要嚴(yán)格把控好焊材烘烤工藝，合理調(diào)節(jié)烘烤時間和溫度，一般對于酸性焊材烘烤溫度可調(diào)節(jié)到150～250℃，堿性焊材則可調(diào)節(jié)烘烤溫度為350～400℃，持續(xù)保溫1～2h，為正式管道正式焊接打好基礎(chǔ)。

二、壓力管道焊接技術(shù)要點(diǎn)

（一）焊接前充分準(zhǔn)備

1.人員配置。壓力管道焊接作業(yè)技術(shù)性要求嚴(yán)格，需要由經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員負(fù)責(zé)，為保證焊接質(zhì)量，必須要在前期準(zhǔn)備階段做好技術(shù)人員的選擇。應(yīng)對所有焊接施工人員進(jìn)行技能培訓(xùn)以及考核，確定其個人綜合能力是否可以滿足施工要求，要保證其能夠熟練掌握每個技術(shù)要點(diǎn)，嚴(yán)格遵循專業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)[3]。對于考核不同的人員嚴(yán)禁其參與到管道焊接作業(yè)中，以免因?yàn)槿藛T技能問題遺留下質(zhì)量隱患。

2.焊接設(shè)備。壓力管道焊接所用設(shè)備主要包括氬弧焊機(jī)、焊縫處理裝置、手弧焊機(jī)、焊條烘干設(shè)備等，可以說是維持管道焊接工作順利開展的關(guān)鍵。必須要在正式焊接前進(jìn)行做好設(shè)備準(zhǔn)備工作，不僅要保證設(shè)備型號和種類齊全，同時在進(jìn)場時還需要對其進(jìn)行驗(yàn)收和試運(yùn)行，對性能不達(dá)標(biāo)的要進(jìn)行更換，保證所用設(shè)備不存在任何隱患，零件、性能以及結(jié)構(gòu)均可以滿足壓力管道焊接作業(yè)要求。其中，可以通過電流表、電壓表等來檢測設(shè)備電路，排除存在的隱患。

3.坡口處理。對于焊接坡口，一般可以選擇等離子弧焊機(jī)熱加工處理，避免焊接完成后坡口因?yàn)榇嬖诘挠臀廴墼扔绊懝艿篮缚p美觀度與質(zhì)量。因此需要進(jìn)行全面清理，利用銼刀對焊縫兩側(cè)存在的雜物全部去除干凈，至少需要處理20mm范圍，最后進(jìn)行打磨，以免應(yīng)力過于集中造成管道損壞。

4.設(shè)計(jì)定位。對壓力管道焊接點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)定位時，需要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際條件來科學(xué)分析，制定施工計(jì)劃，選擇合適的焊接技術(shù)，確保整個焊接過程可以做到一體化。對于壓力管道的布置與設(shè)計(jì)，可以結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)與實(shí)際條件，確定需要重點(diǎn)控制的要點(diǎn)，對各個細(xì)節(jié)做到心中有數(shù)。設(shè)計(jì)時需要根據(jù)管道布局與現(xiàn)場環(huán)境確定方案，對管線規(guī)劃存在矛盾的部分進(jìn)行調(diào)整，保證最終方案在施工和維護(hù)上具有較高的便利性。

（二）焊接材料管理

1.材料選擇

焊接材料選用是否合理，也會對整個管道系統(tǒng)最終的焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。不僅要在焊接材料進(jìn)場時進(jìn)行驗(yàn)收，確保其具有出廠證明、生產(chǎn)合格證以及相關(guān)部門驗(yàn)收證明等材料，還需要在正式焊接時在此檢查，確保不存在任何質(zhì)量隱患，保證所用材料性能符合專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以免因此遺留下焊接質(zhì)量隱患[4]。

2.材料管理

進(jìn)場后且未使用的焊接材料需要統(tǒng)一管理，根據(jù)材料規(guī)格、型號、名稱以及數(shù)量等信息將其入庫管理，同時做好詳細(xì)的登記記錄。并且對于出入庫的材料信息需要進(jìn)行如實(shí)記錄，作為管理的判斷依據(jù)。而對于未入庫的露天材料，需要采取專門的防淋防曬措施，避免在放置過程中受到外部條件影響出現(xiàn)質(zhì)量問題。另外，所有焊條材料在使用前均需要進(jìn)行烘干處理，為避免出現(xiàn)返潮情況，還應(yīng)利用保溫桶領(lǐng)取。且一個保溫桶只能領(lǐng)取同一種型號的焊條材料，避免焊接出現(xiàn)錯誤。

3.工序應(yīng)用

部分材料需要經(jīng)過多次的處理后才可正常使用，如焊件需要開坡口、除銹、酸洗、鈍化、開孔以及脫脂等工序處理。閥門和儀表等配件，則需要進(jìn)行脫脂、檢驗(yàn)、試驗(yàn)、清洗等多道工序處理后使用。因此為保證最終應(yīng)用的焊接材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)，就需對每個工序進(jìn)行防護(hù)管理，各工序之間按照規(guī)定進(jìn)行交接，避免相互見污染降低焊接質(zhì)量。

（三）焊接工藝管理

1.組對定位

對管道坡口進(jìn)行加工清理后，就可以對其進(jìn)行組對和定位處理。作業(yè)時要保證管道兩側(cè)內(nèi)壁齊平，將內(nèi)壁錯邊控制在內(nèi)壁管徑的1/10以內(nèi)，最大不得超過5mm[5]。對于兩側(cè)壁厚不同的情況，連接前需要對不平整的一側(cè)進(jìn)行打磨處理。要注意管道的定位連接需要提前對管道進(jìn)行固定，且采取可靠的防護(hù)措施，避免在焊接時因?yàn)槭軣岵痪霈F(xiàn)變形問題。

2.管道試焊

在針對打底焊層進(jìn)行焊接處理時，最為常見的就是單面焊或雙面焊技術(shù)，遵循“中間起弧、右側(cè)熄弧”的基本原則，如果坡口焊條出現(xiàn)起弧問題，短時間內(nèi)橫擺在坡口左側(cè)部位，并對回坡口右側(cè)進(jìn)行搖擺，向上能夠熄滅弧，且要在1.5s內(nèi)完成上述的所有操作。在完成焊接工藝以后，對管道進(jìn)行轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)焊接位置，確保可以達(dá)到最佳的焊接效果。尤其是定位焊接時，需要靈活應(yīng)用電弧將定位焊點(diǎn)熔穿，采用斷弧擊穿的方式完成整個焊接作業(yè)，達(dá)到單面焊接雙面成形效果。并且，在整個焊接過程中需要靈活調(diào)節(jié)焊條角度，搭配合適的電弧長度，確保打底層、填充層和蓋面層的焊條角度相同。

3.焊縫檢驗(yàn)

提高對管道焊縫檢驗(yàn)的重視，一般可采用無損檢測技術(shù)或耐壓試驗(yàn)，采取標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的樣板對焊縫表面進(jìn)行檢查，或者是應(yīng)用硬度計(jì)等器具進(jìn)行檢驗(yàn)，判斷是否達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并做好詳細(xì)的記錄。正式檢查時需要觀察焊縫表面是否存在氣孔、裂痕、夾渣以及弧坑等質(zhì)量缺陷，保證焊縫表面無飛濺物與熔渣，以及焊縫余高和咬邊要達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。對壓力管道焊接工藝進(jìn)行無損檢測以后，就需要對存在問題的部分進(jìn)行返修，但是要盡量避免針對同一部位的返修，最大程度上來降低到對管道性能的影響。對于部分需要焊后熱處理的管道焊縫，需要先對其進(jìn)行返修然后熱處理，注意前后工藝的順序，避免重復(fù)操作。

三、壓力管道焊接質(zhì)量控制策略

（一）建立完善質(zhì)量控制體系

建立完善質(zhì)量控制體系，來對壓力管道焊接作業(yè)進(jìn)行管理，對技術(shù)人員的操作行為進(jìn)行約束，確保每個環(huán)節(jié)落實(shí)的規(guī)范性與專業(yè)性，從根本上來消除常見的各類隱患。從壓力管道焊接作業(yè)實(shí)際需求出發(fā)，在原有基礎(chǔ)上來完善規(guī)章制度，同時將監(jiān)督措施落實(shí)到底，搭配責(zé)任制度，督促所有工作人員均可以按照設(shè)計(jì)方案作業(yè)，達(dá)到預(yù)期的焊接目標(biāo)。

（二）加強(qiáng)焊接作業(yè)過程管理

壓力管道焊接質(zhì)量很容易受到外部因素的影響，而遺留下質(zhì)量問題，導(dǎo)致整個管道體系在后期的運(yùn)行過程中出現(xiàn)質(zhì)量病害，嚴(yán)重的甚至?xí)a(chǎn)生安全事故。因此必須要重視整個焊接過程中每個細(xì)節(jié)的控制管理，不僅要做好前期的準(zhǔn)備工作，同時更需要重點(diǎn)把握好焊接工藝，采取技術(shù)交底措施，每完成一道工序均需要進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)證，在確定無質(zhì)量隱患的前提下才可以進(jìn)行下一道工序的作業(yè)。焊接前、中、后的熱處理需要嚴(yán)格控制好溫度與時間，同時進(jìn)行焊接材料的無損檢測，對不同工藝的管線進(jìn)行分類和編號，焊接人員根據(jù)焊交底進(jìn)行坡口加工，最終由質(zhì)檢人員全面檢查，確定形式、尺寸等完全符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（三）焊接工藝評定

在進(jìn)行壓力管道的焊接施工過程中，不同材質(zhì)、不同接頭形式的焊縫工藝均會出現(xiàn)在焊接過程中，因此，如果施工單位不能夠應(yīng)用適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)，或者不能夠采取滿足焊接要求的施工工藝，則都會對焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。而實(shí)施焊接工藝評定，通過選擇有資質(zhì)的施工單位，并將標(biāo)準(zhǔn)的焊接工藝評定應(yīng)用到焊接過程中，則能夠更好的金頂焊接質(zhì)量控制，從而滿足焊接要求。對此，焊接人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)行的施工工藝規(guī)范及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在施工現(xiàn)場進(jìn)行施工圖紙分析，并根據(jù)焊接工藝要求，結(jié)合實(shí)際的施工條件進(jìn)行施工技術(shù)交底，交底的內(nèi)容要包括焊接工藝參數(shù)、焊接材料、焊接熱處理工作溫度及時間、焊接材料應(yīng)用及無損檢測等。為了確保焊縫質(zhì)量，同一個部位的焊接處理不能夠返修超出2次，而且每次返修都需要由焊接工藝編制人員對焊縫缺陷進(jìn)行分析，并重新編制焊接工藝，審核通過后再應(yīng)用到焊接過程中，確保最終的焊接質(zhì)量能夠滿足焊縫要求。此外，如果焊縫需要熱處理，則應(yīng)當(dāng)在熱處理之前進(jìn)行返修，這主要是由于有些焊縫應(yīng)當(dāng)保證抗腐蝕要求，返修部位不僅要滿足先前要求，還應(yīng)當(dāng)滿足后續(xù)的施工要求，對于返工處理的部位，返工次數(shù)及返工施工工藝，都應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格記錄在案。

結(jié)束語：

壓力管道傳輸物質(zhì)一般都具有特殊性，如果管道焊接作業(yè)不達(dá)標(biāo)，在后期運(yùn)行過程中將需要面臨更大的質(zhì)量風(fēng)險以及安全威脅。以提高壓力管道焊接質(zhì)量為目的，根據(jù)常見的問題來制定具有針對性的管理機(jī)制與體系，安排經(jīng)驗(yàn)豐富的焊接人員作業(yè)，通過對每個環(huán)節(jié)的管理，來爭取從根本上消除質(zhì)量隱患。

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