管道焊接工藝及質量控制措施

呂濤 楊建平 劉東

摘要：壓力管道與人們的生活息息相關。焊接作為壓力管道安裝過程中的一個重要環節，直接影響到整個壓力管道的質量，從而影響管道的正常使用壽命。分析了壓力管道焊接質量缺陷產生的原因，探討如何對焊接過程和焊接質量檢驗采取控制措施，以達到管道焊接過程質量控制的目的。

關鍵詞：壓力管道焊接質量控制

作為當前工業生產中必須提供的重要設施，壓力管道通常廣泛用于工業生產或生產領域，如電力，能源和冶金等行業。它已成為我們生活中不可或缺的一部分。在實際焊接過程中，壓力管道受各種因素的影響。首先，需要合理的焊接工藝，然后從焊接材料，焊接實施和焊接檢查等方面控制管道安裝的焊接工藝質量。

1.壓力管道概念

壓力管主要指管道內外的壓力，或在運輸過程中具有可燃性或毒物的介質。由于管道的特殊性，有必要嚴格控制管道并確保管道的質量。

2.焊接工藝概述

2.1定位和配對

管道位置是目前焊接工作中最重要的環節，對確保焊接質量起著極其重要的作用。為了促進管道焊接，焊縫背面焊接后會形成良好的完整性，沒有凸起，良好的定位和群體等效問題。該組是否合理主要取決于溝槽間隙控制是否均勻，其方向是否能確保管道焊接的同心度，以及偏移余量是否能滿足標準要求（一般在1.5mm以內）。坡口的目的是確保焊根的穿透，使焊接功率能夠穿透接頭的根部，保證接頭的質量并調整母材的比例。然后用金屬填充。坡口的選擇原則如下：焊接應保證焊接材料、坡口的形狀易于加工。提高生產率，盡可能節省金屬填充量;焊接后的變形應盡可能小。焊接組對的定位焊縫應在與正式焊接工藝相同的焊縫方向上進行處理。

2.2焊接方法

（1）壓力管的焊接一般采用電極電弧焊和鎢極氬弧焊進行，這兩種是廣泛使用和最常用的焊接方法。

（2）通過單面焊接和雙面成形的操作方法完成基礎焊接層的焊接。

（3）采用焊接電極電弧焊時，應遵循“中間起弧和右熄滅”的原則（即焊接電極在溝槽中心開始弧形后，應向左水平擺動）坡口的一側并向后旋轉到坡口的右側并向上熄滅弧形）。每完成此程序，間隔約為1.5秒，焊接時，坡口的兩側應完全熔合。當存在位置焊接時，需要將位置焊接點熔化成弧形。整個焊接過程是電弧擊穿和單面焊接。正確使用電極角度和控制電弧長度是確保壓力管道焊接質量的關鍵。焊接電極底層，填充層和覆蓋層的角度基本相同，但弧的長度和操作方式不同。熔池的形狀主要受弧的長度和操作桿的形狀控制。在焊接過程中，如果可以轉動管接頭，則可以轉動以將焊接位置調節到最佳焊接操作狀態。

（4）在氬弧焊中，焊工用左手握住焊絲，用右手握住焊槍，用食指鉤和母指握住焊槍，另外三個手指作為管壁的支點。鎢焊條距離焊嘴末端應為6～9mm，弧長應為2～4mm，使電弧穩定燃燒。焊槍噴嘴和焊接角度在焊接視線不受影響的情況下，垂直或保持較大的角度，通常為70～85°，焊絲和焊接件的角度小，一般為10～15°。一般來說，氬弧焊的電弧點火采用高頻電弧點火，經常使用間歇落線。通常，外部填充焊絲用于填充焊絲，并且在頂部焊接位置可以采用內部填充焊絲操作。應合理選擇焊槍的噴嘴直徑和氣流，以便在保護效果不佳的情況下保持適當的焊接速度。仔細觀察并及時掌握焊池的變化，判斷并控制焊縫熔深程度，如果基材未完全熔化，焊池不會下沉;如果焊池下沉太多，則意味著背面有很多焊接泄漏，前面有凹痕，焊池中的液態金屬旋轉并變得不旋轉。在彈出電弧之前，應添加導線以填充弧形凹坑。電弧吹出后不能立即拆除或拆除電線。焊機應延遲3-5秒的保護氣體輸送，直到鎢電極，焊池和焊絲冷卻，然后關閉氣體。

3.影響壓力管道焊接工藝質量原因分析

作為高風險專用設備，壓力管道正式列入安全管理和監管規定。通常，它被定義為“經常用于生產和生活并且易于發生火災，爆炸或中毒的特殊設備”。很多人對壓力管道的安全性知之甚少。為了解決源頭管道安裝焊接過程中不合格的問題，有必要加強對焊接過程質量參差不齊的原因進行分析。

3.1焊接過程

在現場安裝焊接過程中，壓力管道的質量一般由壓力管道的焊接過程決定。同時，焊接技術在一定程度上對安裝成本起著重要作用。因此，在安裝壓力管道時應加強對焊接工藝的重視。焊接工藝評估必須按照正常的焊接工藝標準進行，以確保所提出的焊接接頭符合要求的性能。

3.2焊接材料

壓力管道安裝的焊接材料用于壓力管理裝置。焊接材料的質量將直接影響和確定壓力管道的焊接質量。最好選擇一些已獲得CCC認證的焊接設備，并選擇具有良好聲譽的制造商設備。綜合考慮效率，價格，維護和維護成本等因素。為降低焊接工作的勞動強度，提高生產效率，選擇綜合性能指標較高的專用設備。

3.3烘烤時間

焊接材料應以不同方式烘烤。烘烤時間，烘烤溫度嚴格按照標準，并記錄烘烤時間，烘烤溫度。過高的烘烤溫度會導致焊接部件過早分解并損失表面保護層。溫度太低，烘烤不充分，焊接材料中的水分不能完全蒸發，這可能導致焊接過程中的氣孔和裂縫等缺陷。其次，應考慮烘烤時間和溫度之間的協調。一般情況下，酸焊溫度在150℃至250℃之間，烘烤時間較長，350℃-400℃保溫時間為1-2小時。但是，在實際運行過程中，應根據實際運行情況靈活應用。

4.控制壓力管道的安裝焊接質量

從以上因素可以看出，影響安裝控制的質量因素不是單一的，而是多方面的。因此，有必要加強各方面的控制，以提高壓力管道的安裝和焊接質量。

4.1焊前準備

（1）焊工。事實上，焊接質量是由人工操作的，因此人才是焊接質量最關鍵的決定因素。對于從事管道焊接的焊工，他們必須熟悉各種規則并按要求進行測試。只有通過測試后才能進行焊接施工。并且必須通過多次焊接練習，才能從事壓力管道安裝焊接。

（2）準備各種焊接設備。當壓力管道安裝焊接時，需要一些設備，如焊條干燥，焊機和各種焊接熱處理設備，必須處于良好狀態，完整、穩定、性能可靠。

（3）加工和清潔溝槽。如果施工現場允許，盡可能采用機械加工和氧乙炔，等離子等熱處理方法。完成坡口后，務必去除坡口表面的油污，氧化皮和熔渣，否則會影響接頭質量。坡口和兩側的基材范圍不應小于20mm，不平整的地方應拋光。

（4）定位。安裝壓力管時，管接頭組應在清洗后通過槽加工和質量確定。管接頭組必須確保良好的焊接質量和良好的焊接成形，并在管接頭的反向端，間隙槽組和尺寸不匹配鈍邊，不可避免的閃光，凹陷和各種缺陷。兩組之間的差距應該是統一的。定位時，確保管道內部均勻，內壁的橫向應在管壁厚度的10%以內，且不應大于2mm。一旦壁厚不同，就必須根據規定調整過渡。定位板必須與管板的焊縫方向相同。在進行組配時，務必放置堅固的襯墊，并采用適當的措施防止焊接過程中的變形。對于定位焊接，應使用與根部焊道相同的材料和焊接工藝，以及經驗豐富的焊工。

4.2控制焊接過程

（1）焊料和材料。貨物到貨后，現場物料人員應根據采購文件檢查規格，名稱，數量和質量證明書等材料，確保物料的真實性。合格材料應從倉庫中收集并記錄。有些材料可以在露天堆放。材料需要驗證規格、材料、數量和型號以避免錯誤。為防止誤操作，焊條每次使用不得超過5kg，不能在焊條中放置4h以上。并且在接收焊絲時，不能超過最小的包裝，還要檢查焊絲表面的油污，鐵銹等雜質的清潔情況。氬弧焊中使用的氬氣純度不低于99.9%。

（2）流程之間的材料。在壓力管道的安裝中，只有經過多道工序才能安裝一些材料，例如，管道和焊接部件應經過各種工藝，如開孔，除銹，開槽，酸洗，脫脂劑鈍化等。儀器，閥門和配件應進行檢查，清潔，脫脂和測試，所有過程都應得到很好的保護，以確保每個過程的手工工作進一步完成，以防止再次污染。

4.3評定焊接

焊接過程中應評估安裝焊接中的各種焊接接頭和材料，覆蓋率可達100%。如果某些單位缺乏評估焊管材料和所需焊接工藝的資格，則應委托有資質的單位進行評估。焊接人員應根據施工標準和規范，按照設計圖紙，焊接工藝評估和各種失控條件制定可行的標準。在評估焊接程序并結合施工現場條件后，開發了可行的焊接工藝操作手冊。在焊接工藝指導書中注明行號，不同的工藝流程編號，以及管道焊接技術在指導書中均標明，注明行代碼，還要按照腳底來編制焊接槽，現場檢查人員按照尺寸，溝槽和裝配要求嚴格執行焊接工藝，檢查員還要從各個方面進行監督檢查，這是保證焊接質量的關鍵。焊接工人還需要做好工藝切換，以確保焊接質量的安裝。

4.4返修焊縫

在安裝焊接時不可避免地存在一些焊縫，對于焊接修復，對于相同的焊接位置不超過兩次的修復，必須分析一次或二次修復需要修復缺陷的焊工根本原因，而修復過程根據這些原因，并由焊接工程師實施審批，如果三次或三次以上維修，將無法從焊工獨立操作中看到，應由焊接工程師和相關人員共同分析根本原因，爭取一次性徹底，然后由相關負責人或質量保證部門批準，直至通過焊接檢查和無損檢測。焊接后，應采用熱處理焊接，例如，熱處理，修復和熱處理后應再次進行。一些不銹鋼焊縫要求耐晶間腐蝕，但在修理時仍應遵循原始要求。同時，應妥善記錄修復和完成數據并將其存儲在相應的工程文件中。

4.5焊接后的檢查

（1）檢查焊縫的外觀。在檢查焊縫表面質量時應進行各種外觀測試和檢查，如規格，標準樣品和硬度測試儀等。此外，還應根據相關標準制定具體要求。合格焊縫的外觀表面應無孔隙，裂縫，夾渣和弧坑等缺陷，以及飛濺，熔渣和殘余焊縫。

（2）檢查焊縫內部的質量。采用無損檢測時，使用方法和試驗比例應符合相關規范和標準，并符合設計要求。也應采用RT法對焊縫進行抽樣檢驗，對每個焊縫按照有關規定進行測試，并按施工單位和第三方監督抽樣，對施工現場進行選定，記錄聯合編號，規范，如管材，一旦經過無損檢測，相應的施工單位就不時對單線圖上的標記位置進行準確編號。檢查員應對RT負極板進行檢查和無損檢測。如果需要修理，則應嚴格按照工藝進行返工，并應妥善記錄返工，以便進行焊接。當然，必須在壓力測試和熱處理之前進行修復。

（3）檔案文件。通過無損檢測后，檢測部門應及時發回檢測結果，并將檢測報告發送給施工單位，主管和總承包商。事實上，安裝焊接質量很容易影響安裝和生產。必須控制焊接，確保壓力管道的安全運行和企業的正常運行。

5.結束語

在壓力管道工程焊接中，每個節點和連桿操作緊密相連，因此，焊接單位必須加強焊接工藝的質量控制，嚴格焊接工藝，規范工人操作，大力加強全過程的質量監督和控制。嚴格焊接操作，以更好地保證壓力管道焊接工程的質量和水平。

參考文獻：

[1]常小芳;管道焊接工藝技術及質量控制措施探討[J];電子制作;2015年07期

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