淺談石油天然氣管道焊接施工質量控制

張昆鵬

摘 要：隨著石油天然氣能源在我國的應用越來越廣泛，油氣能源逐漸成為我們生活中不可缺少的能源之一。在促進我國社會經濟發展，保障人民生活穩定方面發揮著重要作用。我國油氣管道建設經過多年的發展，逐步完善化、系統化和持續化。焊接是管道施工中非常重要的環節。管道焊接施工質量的好壞決定了輸油管道能否安全運行。因此，油氣管道焊接質量對油氣安全輸送具有重要意義。為了防止焊接中質量問題的發生，在石油天然氣管道焊接施工前、施工中、施工后應做好相應的綜合質量控制，以防止各種缺陷的發生。

關鍵詞：石油天然氣管道;焊接施工;質量控制

近年來，隨著我國油氣工業的不斷進步和發展，油氣管道建設工程日益增多，在很大程度上滿足了油氣儲運的需要，但也帶來了一些問題。管道運輸是最常用的油氣運輸方式，但對管道的質量要求非常嚴格，因為一旦油氣因管道焊接質量問題發生泄漏，可能會發生火災，爆炸等嚴重事故，造成巨大的人員傷亡和財產損失。因此，必須重視焊接施工，而焊接施工對輸油管道質量的影響尤為嚴重。

1.油氣管道焊接中常見缺陷

1.1 氣孔缺陷產生的原因：管道焊接過程中產生的氣孔在熔融金屬凝固時不能及時排出，導致焊接表面產生大量氣孔。為防止管材焊接設備氣孔缺陷的產生，管道焊接前應加強相關工作。

1.2 實際焊接中的裂紋缺陷是石油天然氣管道焊接中危害性最大的一種缺陷。為避免實際焊接中出現裂紋缺陷，應控制低熔點共聚物，降低冷卻時的拉應力。及時清理焊接熔渣，防止焊接裂紋缺陷的發生。

1.3 咬合缺陷主要是由于參數選擇不當或工作人員操作方法不當造成的。如果遮擋程度較差，焊縫的粘合強度會在一定程度上減弱，并可能出現裂紋痕跡。同時，管道焊接位置的復雜性也會導致油氣管道咬合缺陷的加重。

1.4 管道焊縫成型不良：是指焊縫外觀不均勻，表面不光滑，容易產生焊瘤或焊縫不均勻，寬度不一。焊接質量的好壞直接關系到管道運行的安全性和穩定性。造成的原因有：焊接材料與母材的夾角不同，不能精確匹配：焊接電流過大或過小，不能很好地控制電流，導致焊接不均勻等。

2.油氣管道焊接施工前的質量控制

2.1 油氣管道焊前預處理：石油天然氣管道焊接前，需要對管道基體進行預處理，保證焊接質量符合設計要求，包括焊縫清理，鋼管配對和預熱：

①保證鋼管對應的間隙滿足焊接的技術要求，避免間隙過大或過小，若間隙過大，在油氣管道焊接時容易造成焊接瘤，管道間隙過小，導致根焊不良和管道焊接強度不足。

②焊接前應預熱基體，避免基體溫度低而產生冷裂紋、脆性裂紋等缺陷。

③焊接前，檢查設計圖尺寸，確保焊縫表面清潔光滑。

2.2 油氣管道焊前準備工作：油氣管道建設前，首先要建立內部質量管理機制，構件質量檢測設備，編制焊接指導文件和焊接質量評定文件。在簽署相應文件之后。從事管道焊接的焊工，應當持有經有關部門核實確認后頒發的證書。油氣管道焊接前，進行焊接工藝檢測，焊接接頭質量檢測，各項檢測合格后參與油氣管道焊接施工。

2.3 油氣管道焊前檢查;在進行石油天然氣管道焊接前，必須對管道焊接材料，設備和機械等進行檢驗。例如分析管道施工環境，選擇與環境相適應的焊接機，在焊接施工前，檢查焊接機是否能正常工作，電流電壓是否處于穩定狀態;電極等耗材到貨后，檢查三份合格證是否齊全，可同時進行取樣檢測，試驗完成后對電極進行保存，溫度、濕度和通風條件應符合電極保存要求。使用前應進行干燥處理，更好地避免超聲波對焊帶造成焊接缺陷。

3.石油天然氣管道焊接施工過程中的質量控制

3.1 對熔覆焊接過程的質量控制可以有效提高對熔覆焊接工序的質量控制，可采用藥芯焊絲自保護半自動焊接方法。焊接過程中應嚴格控制溫度，避免溫度過低導致焊接裂紋。另外，為了保證管件表面與焊縫表面的連接一致，管件表面與焊縫表面的連接是自然的。焊縫高度應在1.5毫米至2.5毫米之間;焊縫寬度約2mm優于兩者上切口的長度，此外，還應及時處理焊接殘渣，做好油氣管道的焊接防腐工作。

3.2 底部焊接工藝質量控制，即根焊，是現場焊接工藝中焊接接頭的首次焊接。因此，底部焊接必須嚴格控制。首先，在油氣管道焊接前，需要對V型坡口進行特殊坡口處理，使用角磨機對罐體兩側進行除銹處理，然后安裝管道。能夠保證溫度的同時保持底部焊接的穩定性。為了保證焊接過程中焊縫能夠均勻，防止焊縫滲透。必須保證根部焊縫的累計長度大于管道周長的一半，焊縫在噴嘴周圍均勻分布。在底層焊接過程中，還要注意管組檢查不良邊數，管組之間的間隙，焊縫寬度要嚴格控制，避免出現斜切口。

3.3 為保證填充焊工序和熱焊工序工作的順利進行，可采用電芯自保護半自動焊接工藝。

①焊接過程中注意調整中心焊點與底部焊點之間的距離，兩者之間的距離控制在1mm以下。同時焊縫厚度應控制在3mm～5mm之間。

②飛濺物和焊料殘留物需要清理，特別是在對接口處，要特別注意殘留物的清理工作。

③在熱焊和填充焊工序過程中，檢驗時應注意以下幾個方面：保證相鄰兩層焊點交錯2cm以上，避免重疊：嚴格遵守焊接工藝的有關規定，時刻考慮電壓，電流變化的焊接過程：避免接地線位于管壁彎頭的其他位置，防止因管道燃燒而產生電弧：要注意控制夾芯溫度，當夾芯溫度低于標準值時，要及時加熱：必須對焊接好的焊縫進行清洗和檢查，以確定是否符合標準的要求，然后才能繼續焊接：在多層焊接中，每層焊接作業完成后必須立即對中間層進行清洗。經過外觀檢查后，外觀檢驗合格后可以焊接下一層。

4.石油天然氣管道焊后質量控制

4.1 對管道焊縫的保護：石油天然氣管道焊接完成后，一定要做好管道的防護工作，金屬管道的關鍵是做好防腐處理，一般油氣管道的環形焊縫采用輻射交聯聚乙烯熱收縮帶（套筒）加環氧底漆，有效隔離管道及其周圍環境，避免石油天然氣管道發生腐蝕。

4.2 檢驗管道焊縫外觀：焊縫檢測必須按照國家有關規定進行無損檢測和超聲波檢測，在不具備上述檢測條件的情況下，可以采用石粉試驗法或液體浸潤試驗法。若焊縫外觀檢測結果不符合設計文件要求，則對不符合要求的管道焊縫按修復程度或返工程度進行調整。

4.3 檢驗油氣管道焊縫內部：管道外觀焊縫檢測合格后，需要對石油天然氣管道焊縫內部進行質量檢測。管道內部焊縫檢測技術包括無損檢測技術、射線檢測和超聲波檢測。由于超聲波探傷技術操作簡單，識別率高，設備便于攜帶，因此可以采用超聲波探傷技術對焊縫內部進行檢測;在非常特殊的情況下，不能使用超聲波和X光技術。如果在設計人員同意下，磁粉檢測或熔透檢測技術也可用于管道內部焊縫的檢測。

結語：

總之，在油氣管道焊接過程中，應盡量控制影響工程質量的人為因素。要提高全體施工人員對油氣管道焊接質量保證重要性的認識，使工作人員嚴格按照焊接作業標準進行施工。另一方面，需要及時發現并控制管道焊接工作中各個環節的缺陷，不斷改進焊接工藝，提高管道焊接工程的質量控制水平，保證油氣管道中天然氣的質量和安全。

參考文獻：

[1]周方勤.對長輸天然氣管線進行風險性評價的初探[J].天然氣工業，1997（01）.

[2]田飛，尤志勇，陳鵬飛.淺談石油天然氣管道焊接施工質量控制[J].化工管理，2015，35：38.

[3]王琳男.淺談石油天然氣管道焊接施工質量控制[J].中國新技術新產品，2015，10：153.

[4]趙國慶.石油天然氣管道焊接施工質量控制探討[J].中國新技術新產品，2014，15：68.

（中國船級社質量認證公司河南分公司，河南 鄭州 ?450000）