壓力管道無損檢測和焊接技術實踐

房春陽 程旭

摘 要：采用先進的焊接技術并加強焊接施工質量控制，采取管道無損檢測技術，可及時發現管道焊接質量缺陷并及時改正。基于此，文章將從壓力管道無損檢測和焊接兩個層次探討當前常用在壓力管道檢測中的無損檢測技術，并對焊接技術及其存在的焊接質量問題、防范措施進行研究，結合實際情況采取必要的控制措施，以免質量問題進一步擴大。

關鍵詞：壓力管道; 無損檢測; 焊接技術; 質量缺陷; 防范措施

1 無損檢測技術在壓力管道中的應用

1.1 漏磁檢測

漏磁檢測技術其工作原理是利用磁感線對被檢測物進行檢測。鑒于大部分壓力管道材料是鐵磁性材料，管壁薄，采用漏磁檢測操作簡便。若出現表面質量缺陷問題會在表面形成電磁場，利用電磁信號發生器產生信號再利用濾波技術，放大處理技術獲得清楚的缺陷位置和嚴重程度。漏磁檢測可直觀發現被檢測物體的性能和缺陷，操作簡單、成本較低、檢測效率高，在壓力管道檢測中應用最為常見。但技術只能對表面缺陷和性能進行檢測，無法再進一步深入檢查。

1.2 射線檢測

射線檢測的工作原理是被檢測物體對不同波長的射線其吸收情況不同，利用這一特點進行檢測，根據被檢測物體不同部位的厚度、密度和成分等，在不同部位透入射線吸入差異較大。差異可在底片記錄，對底片進行影像分析，判斷被檢測物體內部的缺陷大小、類型等。射線檢測的應用優勢是檢測直觀簡單，但操作復雜，在檢測作業時，還可能會對人體的身體健康產生傷害，因此，在應用該技術進行檢測時，須采取相應的防范措施。

1.3 超聲導波檢測

超聲檢測的工作原理是利用超聲波的性質和傳播特點，超聲波在介質中傳播時形成反射，利用該特點實現對壓力管道進行質量檢測，檢測后利用回波進行缺陷具體位置和原因的分析。利用超聲檢測技術進行管道檢測，可檢測寬頻帶聲波，利用超聲波接收器在爆管前及時接收信號，再采取相應的防控措施。該技術的優勢是操作方便，可實現對厚度大工件的監測，但對管道表面和近表面的缺陷難以檢測，對檢測人員的要求較高。

1.4 電磁波檢測

電磁波檢測是無損檢測中較新的一種檢測方式，利用脈沖電壓推動線圈產生磁場，在壓力管道表面形成渦流，使被檢測物體質點振動，利用信號接收器采集振動信號，并將這些信號轉化為可辨識的特殊信號，采用分析計算的方式完成檢測。電磁波檢測技術的應用優勢是在對質量較輕的渣表面檢測時不需特殊處理，不需液體之間的耦合，可降低工作量，提高檢測的效率。

2 壓力管道焊接技術的應用

2.1 管道定位

在清理好管道雜質后，應進行組對和定位，定位時確保管道兩邊內壁齊平，控制錯邊的量。當兩邊壁厚不一樣時，應進行打磨處理。在連接定位時，固定兩邊管道并采取相應措施以免出現受熱不均而變形的現象。不同的焊接部位均采取同樣的焊接方式，要求焊工熟悉焊接工藝和操作流程，再按照規范開展焊接作業。

2.2 試焊技術

在試焊時首先應遵循中間起弧、右側熄弧的原則，在中間起弧后，先焊接左邊再往右側向上熄滅弧，間隔時間控制在1.5 s左右。焊接后采用管件轉動的形式調整好焊接的位置，達到較好的焊接效果。在焊接時應確保坡口兩端充分熔合，在定位焊接時采用電弧熔穿定位焊點，焊接時調整好焊條的角度，要求打底層、填充層、蓋面層三部分的焊條角度一致。

2.3 填充層焊接

填充層焊接前須先徹底清除打底層的焊渣，在填充層焊接時遵循兩側慢、中間快的焊運原則，確保填充層焊接的平坦。焊接時應清除該層的夾渣，保證坡口平滑。焊接人員控制好焊條行進的速度和角度，減少施焊電弧，可及時改變熔池溫度，有效避免焊道氣孔、夾渣現象的出現。

2.4 打底層焊接

在打底層焊接時，焊接人員應采用長弧先預熱焊接的部位，當有水滴狀的鐵水出現時，可適當降低電弧，再滅弧形成第一個熔池座。在第二次起弧時焊工應將電弧定位在坡口內角，按照由下到上的順序焊接，控制電弧在管壁內，以免引起壓力容器管壁背面出現凹陷問題。

2.5 蓋面層焊接

在壓力容器蓋面層焊接時，要求采取和填充層相同的焊接技術，控制焊條擺動的速度，以確保焊接的美觀。控制焊縫的余高，蓋面層焊接的兩端均應超過坡口的2 mm左右。

3 壓力管道焊接施工中存在的問題和防范措施

3.1 氣孔問題及其防范措施

壓力管道焊接時存在氣孔現象，首先，應確保焊條的干燥，采取必要的保溫措施，以免受潮而影響焊接質量。其次，應嚴格控制操作流程，避免外界不良氣體進入焊縫中，應對壓力管道焊口存在缺陷的位置打磨處理，在焊接時采取防風措施。最后，要求管道口保持清潔干燥，避免有鐵銹、油污等問題的出現。

3.2 夾渣問題及其防范措施

壓力管道焊接夾渣問題是比較常見的質量缺陷，對該問題的解決，首先，應完善工藝參數，采用較大的電流參數，以確保焊接的熔深。其次，不能過度打磨處理，有效除去壓力管道表面的熔渣，注意管道接口打平。再次，要求控制焊接時的角度和速度，避免焊接熔深不足而引起夾渣現象。最后，應及時清理管道和焊條的雜質以及焊道上的熔渣，以免雜質進入焊道導致夾渣。

3.3 未焊透問題及其防范措施

焊接施工時須嚴格按照焊接規范和要求控制坡口的尺寸和鈍邊厚度，準確調整與控制運條的角度和速度，以保證電弧在正確的方向上。通過以上操作可有效減少未焊透的現象，以確保焊接的質量。

3.4 燒穿問題及其防范措施

首先，在焊接時須確保根焊厚度，避免過度打磨處理，應采用合適的電流。在壓力管道熱焊時，應適當提高焊接的速度，以免由于溫度過高，引起燒穿。其次，在平焊和仰焊時，須控制熔池的溫度，可使用短弧焊方式。

3.5 咬邊問題及其防范措施

首先，選擇小一些的電流參數控制電弧的長度，應保證焊接運條均勻。其次，在金屬填充時，應比焊道母材表面稍低，確保蓋面焊道輪廓清晰，控制咬邊和外觀成型。最后，焊縫咬邊深度和長度超過標準的部分應使用砂輪打磨處理后再進行補焊。

3.6 裂紋問題及其防范措施

為防止裂紋的出現，首先，在焊接時應避免管件強制扭力，采取降低焊接應力的方式控制因外力因素引起的裂縫現象。其次，避免多次焊接和打磨，減少錯邊的量，以免在焊縫中心出現裂紋。最后，要求嚴格控制焊接的溫度，采取適當的預熱和保溫措施避免冷裂紋的出現，還應做好雜質清理工作，以免雜質進入焊縫引起質量缺陷。

4 壓力管道表面焊縫的檢測

在進行壓力管道無損檢測前，首先，應對管道表面的焊接縫外觀進行檢查，要求焊縫外觀和焊接接頭表面質量成型良好，焊縫寬度每一邊均應蓋過坡口邊緣2 mm左右，角焊縫焊腳高度應符合設計要求，外形應平緩過渡。其次，在檢測表面管道焊接接頭時，要求接頭不能有氣孔、裂紋、夾渣、未熔合等質量問題，不銹鋼壓力管道焊縫表面不能存在咬邊現象，其他材料的管道焊縫咬邊深度應在0.5 mm以下，且焊縫兩邊的咬邊總長不大于焊縫全長10%。最后，壓力管道焊接接頭錯邊應小于壁厚10%，且不大于2 mm。在進行壓力管道表面無損檢測時，鐵磁性的材料管道應優先選擇磁粉檢測方式，非鐵磁性材料的壓力管道應優先選擇滲透檢測方式，存在裂紋傾向的管道焊接接頭，進行表面無損檢測時，應先焊接冷卻一段時間后再進行。

5 結語

綜上所述，壓力管道焊接技術和無損檢測技術應同時強化，以提升壓力管道焊接質量，但目前由于焊接技術存在許多不完善的因素，導致在壓力管道焊接施工中存在許多質量問題，應加強檢測并及時采取有效措施，減少壓力管道焊接質量問題，提高壓力管道焊接質量水平。

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