探討不銹鋼管道焊接過(guò)程的質(zhì)量控制

孟繁彬 楊宇田 杜虹

摘要：不銹鋼材料的耐腐蝕性強(qiáng)，能有效延長(zhǎng)管道使用時(shí)間，所以在很多方面都有應(yīng)用。在管道安裝施工中的一個(gè)重要組成部分就是不銹鋼管道的焊接，所以安裝的管道的壽命與不銹鋼管道的施工質(zhì)量密切相關(guān)。所以有效管控不銹鋼管道的施工質(zhì)量十分緊要。

關(guān)鍵詞：不銹鋼管道；焊接；施工質(zhì)量管控

不銹鋼是一種鐵合金，其性能穩(wěn)定，耐腐蝕，表面光亮美觀，強(qiáng)度高，可滿足多種需求，當(dāng)前已經(jīng)被運(yùn)用到多個(gè)行業(yè)中。管道運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)受到較為惡劣環(huán)境影響，且會(huì)受到多種物理應(yīng)力作用，因此要求管道具有較強(qiáng)耐腐蝕性和強(qiáng)度，基于此可選用不銹鋼管道作為施工材料。不銹鋼材在焊接中較為復(fù)雜，焊接難度大，質(zhì)量控制存在一定困難，基于此需要對(duì)焊接過(guò)程中存在的質(zhì)量問(wèn)題展開研究，針對(duì)性消除焊接質(zhì)量隱患。

1不銹鋼焊接的特點(diǎn)

1.1過(guò)渡層

焊接工藝的參數(shù)選擇十分重要，因?yàn)橐粋€(gè)正確合理的參數(shù)，能夠避免使復(fù)層參入其他元素，使過(guò)渡層的焊接結(jié)果更好，進(jìn)而有效控制管道的強(qiáng)度。如果選擇的焊接工藝不合理，導(dǎo)致復(fù)層的金屬塑性和抗腐蝕性降低。在過(guò)渡層焊接工作時(shí)，常選擇以鉻元素發(fā)揮作用的奧氏體型不銹鋼材料，因?yàn)閵W氏體型不銹鋼比較容易焊接且具有較高的韌性，同時(shí)，為了增強(qiáng)焊接部位的抗裂性，還會(huì)在焊接過(guò)程中加一些鐵元素，從而提高不銹鋼的質(zhì)量。

1.2基層、復(fù)層

一般情況下，對(duì)基層和復(fù)層的焊接應(yīng)該是和整體的焊接分開進(jìn)行的，作為焊接工程的一個(gè)獨(dú)立部分，專門對(duì)其進(jìn)行焊接，從而保障不銹鋼管道的性能。選擇與基層材質(zhì)相合的焊條或者焊絲進(jìn)行基層之間的焊接工作能夠減少對(duì)管道性能的損耗。復(fù)層與復(fù)層之間的焊接也是一樣，選擇相合的焊條或焊絲總是事半功倍的。一般來(lái)說(shuō)，基層和基層之間的焊接，復(fù)層和復(fù)層之間的焊接屬于施工方法比較簡(jiǎn)單的，因而在不銹鋼焊接工程中這一環(huán)節(jié)的焊接工作質(zhì)量最容易控制。

1.3過(guò)渡區(qū)組織

過(guò)渡區(qū)包含基層和復(fù)層的結(jié)構(gòu)分子，所以既有基層結(jié)構(gòu)分子的性質(zhì)也有復(fù)層結(jié)構(gòu)分子的性質(zhì)。在焊接過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)接頭處碳擴(kuò)散以及合金燒毀的現(xiàn)象。這是由于在過(guò)渡區(qū)組織焊接的過(guò)程中選擇的焊條或焊絲參數(shù)不符合基層或者復(fù)層的焊接要求，在焊條進(jìn)行焊接時(shí)容易過(guò)熱，燒紅，使過(guò)渡區(qū)電流過(guò)大，而復(fù)層的抗腐蝕性強(qiáng)度與電流有關(guān)，電流增加容易造成焊縫保護(hù)不良，使復(fù)層復(fù)層強(qiáng)度降低，抗腐蝕性達(dá)不到預(yù)期要求，從而對(duì)不銹鋼管道的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

2不銹鋼管道焊接過(guò)程中質(zhì)量控制的主要內(nèi)容

2.1技術(shù)控制

不銹鋼管道焊接技術(shù)控制執(zhí)行方主要是管理層，即對(duì)施工中存在的各種技術(shù)問(wèn)題及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)更改、及時(shí)消除，保證焊接技術(shù)規(guī)范性和技術(shù)操作標(biāo)準(zhǔn)性。技術(shù)控制主要內(nèi)容有焊接過(guò)程中是否按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，施工過(guò)程中是否按照標(biāo)準(zhǔn)工藝流程及標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范展開作業(yè)，檢驗(yàn)過(guò)程中是否按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)核對(duì)施工部位，施工后是否對(duì)施工處進(jìn)行維護(hù)等。

2.2焊接過(guò)程質(zhì)量控制

焊接過(guò)程質(zhì)量控制主要有焊接前質(zhì)量控制、焊接過(guò)程質(zhì)量控制、焊接完成后質(zhì)量控制幾個(gè)方面。焊接前質(zhì)量控制主要指在焊接前對(duì)設(shè)計(jì)方案及工藝流程進(jìn)行分析，研究是否存在影響質(zhì)量問(wèn)題的因素；焊接過(guò)程質(zhì)量控制即在焊接過(guò)程中對(duì)整個(gè)作業(yè)過(guò)程進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測(cè)；焊接完成后質(zhì)量控制主要指施工完成后對(duì)施工產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量品定及抽樣檢驗(yàn)。

3不銹鋼管道焊接質(zhì)量控制策略

3.1檢驗(yàn)焊接人員資格

首先需檢驗(yàn)焊接人員資格證有效期。一般而言從焊接人員通過(guò)考試后算起其有效期不可超出3年。其次若焊接人員中斷焊接工作超過(guò)半年以上則需要求其重新進(jìn)行資格考試，只有確認(rèn)其資格證仍舊處于有效期內(nèi)方可擔(dān)當(dāng)焊接工作。其次焊接人員考試項(xiàng)目需與其焊接項(xiàng)目一致。焊接人員具備的焊接能力會(huì)在資格證中做出標(biāo)示，因此在工作前需檢驗(yàn)其考試項(xiàng)目與焊接產(chǎn)品一致性。焊接人員資格證中焊接項(xiàng)目代號(hào)由焊接方法、焊接材料、母材鋼號(hào)、證件類別幾個(gè)部分組成，確定以上幾個(gè)部分滿足工作需求后還需保證其證件在有效期內(nèi)。例如在進(jìn)行2000米Φ10x2不銹鋼管道焊接過(guò)程中，首先需檢驗(yàn)施工人員是否具備政府及相關(guān)部門頒布的焊接合格證件，并由業(yè)主及監(jiān)理人員進(jìn)行復(fù)核，現(xiàn)場(chǎng)讓焊工操作相關(guān)焊接作業(yè)，證明其能力可勝任奧氏體不銹鋼管道焊接工作，確保其焊接技術(shù)符合焊接要求，證件在有效期內(nèi)。

3.2對(duì)管道焊接的合理控制

通過(guò)信息化技術(shù)，對(duì)實(shí)際焊接施工中的各種主客觀因素進(jìn)行科學(xué)分析，有利于充分發(fā)揮焊接在管道工程中的作用。此外，石油化工管道焊接的施工質(zhì)量也能通過(guò)信息化技術(shù)來(lái)構(gòu)建更加完善的質(zhì)量管控系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)管理。對(duì)于焊接施工人員也要嚴(yán)格要求，定期開展培訓(xùn)，并實(shí)行績(jī)效評(píng)比等等，提高焊接人員的專業(yè)素養(yǎng)，并培養(yǎng)他們的責(zé)任意識(shí)。

3.3要充分做好焊接前的準(zhǔn)備和檢查工作

焊接前的準(zhǔn)備工作主要有三方面，第一是人員方面，所有實(shí)際參加焊接工作的人員都必須持證上崗，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)就是施工人員的技術(shù)和專業(yè)知識(shí)必須達(dá)到國(guó)家或地方施工單位規(guī)定的施工標(biāo)準(zhǔn)及以上，有過(guò)相關(guān)焊接不銹鋼工作經(jīng)驗(yàn)的最好，這樣可以有效保障管道焊接的質(zhì)量；第二是管道材料及焊接材料的選擇方面，一般由于運(yùn)輸?shù)臍怏w的需要及焊接的需要，不易氧化的鈦金屬之類的材料會(huì)是我們管道工程的首選，焊接條、焊接絲主要采用奧氏體型，但在進(jìn)行選擇時(shí)我們?nèi)砸勒障嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)靈活選擇。第三是焊條在使用前的處理，一般要按照使用說(shuō)明書進(jìn)行焊條的烘焙。

3.4焊接電流控制策略

焊接電流的大小對(duì)不銹鋼管材的焊縫質(zhì)量、焊接頭性能、焊條融化速度及焊接效率等有一定影響。若焊接電流過(guò)大則會(huì)導(dǎo)致表皮過(guò)熱，因此在焊接過(guò)程中無(wú)法有效保護(hù)焊條，易產(chǎn)生夾渣和氣孔等缺陷。此外電流過(guò)大易導(dǎo)致母材金屬坡口一側(cè)出現(xiàn)咬邊及燒口等問(wèn)題。

4結(jié)語(yǔ)

對(duì)于不銹鋼管道工程來(lái)說(shuō)，可變因素有很多，但其中問(wèn)題最多的就是不銹鋼管道的焊接施工，需要注意的事項(xiàng)非常多，也非常嚴(yán)格，一些小小的失誤都可能給整個(gè)焊接工程造成巨大的影響，從而影響到管道工程的質(zhì)量。因此充分了解整個(gè)不銹鋼管道的焊接施工過(guò)程及其中可能出現(xiàn)的問(wèn)題并及時(shí)制定行之有效的對(duì)策使我們目前能為控制不銹鋼管道焊接高質(zhì)量施工所能做的，也必須去做的事。

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（作者單位：海洋石油工程股份有限公司建造公司）