油氣長輸管道無損檢測監(jiān)理及焊接質(zhì)量控制

張寬

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟(jì)及社會(huì)的不斷發(fā)展，我國對(duì)油氣資源的需求成倍增加，油氣輸送管線的建設(shè)已成規(guī)模化發(fā)展，管道建設(shè)的檢測監(jiān)理和焊接質(zhì)量控制直接影響油氣長輸管道的安全運(yùn)營。文章對(duì)長輸管道的無損檢測、監(jiān)理和焊接質(zhì)量的控制進(jìn)行了細(xì)致的分析研究，分析研究了管道焊接時(shí)對(duì)焊縫的探傷，并對(duì)焊縫探傷出的缺陷進(jìn)行研究，分析其產(chǎn)生的原因，以及陳述了探傷檢測監(jiān)理在管道焊接過程中對(duì)焊接質(zhì)量的監(jiān)管控制流程、預(yù)防焊接缺陷產(chǎn)生的措施等，通過無損的檢測以及焊接質(zhì)量的控制，從而將油氣長輸管線的焊接質(zhì)量嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍。

【關(guān)鍵詞】長輸管道;無損檢測監(jiān)理;焊接質(zhì)量控制

前沿

長輸管道是我國油氣運(yùn)輸?shù)闹饕緩剑袚?dān)著我國90%以上的油氣運(yùn)輸任務(wù)。中緬天然氣管道工程是我國西氣東輸長輸管道項(xiàng)目中的重點(diǎn)代表工程。管道的焊接質(zhì)量在很大的程度上決定了管道施工技術(shù)的質(zhì)量。因此，通過無損檢測監(jiān)理進(jìn)行管道焊接質(zhì)量的質(zhì)量控制，確保管道施工質(zhì)量，是監(jiān)理工作的核心目標(biāo)之一。現(xiàn)場無損檢測監(jiān)理工程師必須通過必要的管理措施，查看射線探傷底片，分析探傷缺陷及缺陷產(chǎn)生的原因，采取切實(shí)有效的糾正和預(yù)防措施，對(duì)管道焊接質(zhì)量進(jìn)行過程控制，嚴(yán)格將焊接缺陷控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范限定的目標(biāo)范圍內(nèi)，確保工程質(zhì)量。

1 管道焊接方式

1.1 焊條的電弧焊接

焊條電弧焊接是利用焊條與工件之間產(chǎn)生放電電弧，電弧產(chǎn)生的熱量將工件與焊條融化，當(dāng)融化冷卻凝固后形成焊縫，焊條電弧焊接設(shè)備簡單，設(shè)備的操作也相對(duì)簡單，且設(shè)備體積小移動(dòng)比較方便，施工現(xiàn)場要求不高，但焊接質(zhì)量的優(yōu)劣取決于操作人員的技術(shù)素質(zhì)、身體素質(zhì)的高低，對(duì)焊接質(zhì)量的監(jiān)控上有一定難度。在油氣管線施工中焊條電弧焊接是常用的焊接方式。

1.2 鎢極氬弧焊接

鎢極氬弧焊接是利用鎢極與焊件之間產(chǎn)生電弧，電弧高溫熔化工件和焊絲冷卻后形成焊縫，氬弧焊接的焊縫整潔、焊縫質(zhì)量高，焊縫焊接熔池能夠有效控制，焊縫的抗拉強(qiáng)度高。但焊接施工速度比較低，氬弧焊接時(shí)對(duì)焊接工件焊道處理要求高，氬弧焊接施工時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場要求高，抗風(fēng)能力差。在油氣管道施工中主要用于精細(xì)、特種材料零配件的焊接。

1.3 半自動(dòng)焊接

半自動(dòng)焊接焊絲是由送絲系統(tǒng)送絲，送絲的速度、焊接電流、電弧電壓可調(diào)節(jié)，半自動(dòng)焊接焊絲自動(dòng)傳送，從而降低焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度，焊接焊縫的質(zhì)量高、焊接速度高、經(jīng)濟(jì)效率高等，但焊接強(qiáng)度相對(duì)焊條電弧焊焊接低。在油氣管道施工中主要在強(qiáng)度要求不高的蓋面與填充工藝中應(yīng)用。

1.4 自動(dòng)焊

隨著油氣管道焊接技術(shù)的不斷提高，以及管道材料的不斷提高，現(xiàn)在自動(dòng)焊在油氣管道施工中占有相當(dāng)大地位，自動(dòng)焊焊接質(zhì)量可控、焊接速度快等。

2 無損檢測監(jiān)理工作情況

2.1 編制無損檢測監(jiān)理細(xì)則

根據(jù)項(xiàng)目具體情況和業(yè)主項(xiàng)目管理手冊(cè)要求，在監(jiān)理規(guī)劃的基礎(chǔ)上，編制無損檢測監(jiān)理細(xì)則。規(guī)定：無損檢測監(jiān)理對(duì)檢測單位的正常焊口總抽查比例不少于 15% 且不少于 1道;對(duì)返修、連頭、死口、金口抽查比例為100%;對(duì)每個(gè)機(jī)組頭100道口及穿越公路、鐵路、河流、隧道的底片，實(shí)行100%底片審核。

2.2 建立機(jī)組檢測抽查日記

針對(duì)每個(gè)焊接機(jī)組建立專項(xiàng)檢測抽查日記，將監(jiān)理對(duì)該機(jī)組的檢測抽查情況（包括抽查管道的位置、數(shù)量、比例，焊縫類型，缺陷性質(zhì)、返修情況等）一一記錄在冊(cè)，便于日后追溯。這雖然大大加大了監(jiān)理工程師的工作量、工作強(qiáng)度及工作責(zé)任，但對(duì)監(jiān)督和促進(jìn)管道工程質(zhì)量卻大有裨益。一是有效監(jiān)控檢測單位評(píng)定的準(zhǔn)確性，及時(shí)掌握檢測單位現(xiàn)場檢測過程的一次合格率;二是有效督促檢測單位提高檢測指令的執(zhí)行率，及時(shí)完成機(jī)組檢測委托、出具檢測報(bào)告，保證下道工序的順利施工，提高工效;三是有效監(jiān)控機(jī)組的焊接質(zhì)量，及時(shí)掌握現(xiàn)場施工質(zhì)量的異常波動(dòng)情況，以便及時(shí)采取糾正和預(yù)防的措施，確保工程質(zhì)量。

2.3 建立無損的檢測監(jiān)理臺(tái)賬，并及時(shí)匯總檢查的數(shù)據(jù)

無損的檢測監(jiān)理根據(jù)檢查、抽查日志，對(duì)日志內(nèi)的檢查、抽查數(shù)據(jù)結(jié)果定期的進(jìn)行整理匯總，通過整理出的數(shù)據(jù)可對(duì)油氣管線焊接的質(zhì)量和焊接缺陷一目了然，最終達(dá)到油氣管線施工質(zhì)量能夠?qū)崟r(shí)處在監(jiān)控中。

2.4 建立缺陷匯總統(tǒng)計(jì)表

對(duì)焊道缺陷建立分析統(tǒng)計(jì)表，對(duì)所有焊道缺陷的X光底片進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類，通過缺陷的特點(diǎn)進(jìn)行分析，從中找出造成焊縫缺陷產(chǎn)生原因，在以后的后續(xù)工程中采取預(yù)防措施避免類似的焊接缺陷的發(fā)生。

2.5 隨時(shí)通報(bào)監(jiān)理檢測的結(jié)果，并提出需要整改的要求

通過整理無損檢測監(jiān)理日記、臺(tái)賬和對(duì)缺陷進(jìn)行匯總和統(tǒng)計(jì)分析，找出問題、分析原因，及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理，將監(jiān)理檢查結(jié)果及時(shí)通報(bào)相關(guān)的部門和單位，并提出整改要求。做到了舉一反三、防微杜漸，取得了顯著的監(jiān)理成效。最實(shí)現(xiàn)了對(duì)焊接質(zhì)量的有效控制，嚴(yán)格將焊接缺陷控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范限定的目標(biāo)范圍內(nèi)。

3 管道焊接典型缺陷原因以及預(yù)防措施

（1）燒穿產(chǎn)生的原因：焊接電流過大、速度太慢及電弧在焊縫處停留過久，都會(huì)產(chǎn)生燒穿缺陷，焊道燒穿缺陷的預(yù)防措施：在焊接時(shí)調(diào)整相對(duì)較小的焊接電流，控制適當(dāng)?shù)倪\(yùn)條速度。

（2）內(nèi)凹產(chǎn)生的原因：打底焊時(shí)焊條送入深度不夠;焊接電流過大，熱焊時(shí)在 5 點(diǎn)鐘～7 點(diǎn)鐘位置運(yùn)弧太慢，焊道內(nèi)凹缺陷的預(yù)防措施：焊接電流調(diào)整不要過大，焊條運(yùn)條速度適當(dāng)，焊道坡口間隙、破口角度適當(dāng)，焊口清理干凈。

（3）未熔合產(chǎn)生的原因：焊接電流過小;焊接速度過快;焊槍未充分?jǐn)[動(dòng);焊接面未清理干凈，存在油污或鐵銹等，焊道未熔合缺陷的預(yù)防措施：調(diào)整較大的焊接電流，焊口清理干凈。

（4）氣孔產(chǎn)生的原因：焊接部位的坡口表面不夠清潔;采用堿性焊條、焊劑未烘干;焊接速度過快;焊接時(shí)的電壓和電弧過高等，焊道氣孔缺陷的預(yù)防措施：焊條要進(jìn)行烘干處理、用堿性焊條焊接、焊縫進(jìn)行相應(yīng)預(yù)熱、焊道要清理干凈。

（5）未焊透產(chǎn)生的原因：焊接電流偏小;焊條擺幅不均勻;焊接速度偏快;坡口表面及附近清理不到位;電弧偏吹;坡口角度或焊接間隙過小等，焊道未焊透缺陷的預(yù)防措施：調(diào)整較大的焊接電流、運(yùn)條速度適當(dāng)、運(yùn)條均勻、焊道清理干凈。

（6）冷裂紋產(chǎn)生的原因：產(chǎn)生時(shí)較低溫度且產(chǎn)生于焊后一段時(shí)間以后，故又稱延遲裂紋;主要產(chǎn)生于熱影響區(qū)，也有發(fā)生在焊縫區(qū)的;冷裂紋可能是沿晶開裂、穿晶開裂或兩者混合出現(xiàn);冷裂紋引起的構(gòu)件破壞是典型的脆斷，焊道冷裂紋缺陷的預(yù)防措施：①焊接前對(duì)焊條進(jìn)行烘干，350 ～ 400℃烘干 1 ～2h，并將備用焊條放置在 150℃的恒溫箱中，采用堿性焊條焊接。②焊接前應(yīng)對(duì)焊口進(jìn)行預(yù)熱，焊接后對(duì)焊口進(jìn)行保溫處理，減慢焊口的降溫速度，采用正確的焊接工藝。③采用合理的焊接工藝，減少焊道的應(yīng)力及變形。④焊接缺陷的產(chǎn)生很大程度是由操作人員造成的，加大焊接技術(shù)工人的技術(shù)培訓(xùn)，提高工人技術(shù)素質(zhì)是預(yù)防焊接缺陷的關(guān)鍵。

結(jié)束語

總之，現(xiàn)場無損檢測監(jiān)理工程師必須采取必要的手段對(duì)工程過程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督控制，采取有效的預(yù)防和糾正的措施，嚴(yán)格將長輸管道工程的焊接質(zhì)量控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍。

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（作者單位：遼河油田建設(shè)有限公司）