天然氣管道焊縫缺陷分析與對策研究

楊建平 陳強 呂濤

摘要：天然氣管道焊接是天然氣焊接工程建設期間的一項重要內容，管道焊接質量會對天然氣管道在實際應用過程中安全性造成直接影響，在進行焊接時，如果焊接作業存在問題，可能會引發安全事故，這不僅會造成巨大經濟損失，甚至會造成人員傷亡。可見，加強天然氣管道焊縫缺陷原因及防治技術研究意義重大。

關鍵詞：天然氣管道;焊縫缺陷;管道質量;防治技術

經濟的飛速發展使人們生活質量得到了顯著提升，人們對天然氣需求量不斷增多，這也擴大了天然氣管道范圍，在天然氣管道工程建設過程中，焊接質量會對天然氣管道整體質量造成直接影響，會影響天然氣管道的整體應用情況。文章針對天然氣管道焊縫問題進行詳細分析，希望文中內容對相關工作人員，以及天然氣管道質量提升可以有所幫助。

1.天然氣管道焊縫外部常見缺陷

1.1焊縫收尾處產生的下陷現象

進行天然氣管道焊接過程中，焊縫收弧處發生了焊肉下陷情況，同時，還會發生弧坑裂紋現象，這一情況的存在會導致焊縫強度降低，影響天然氣管道后期應用。導致弧坑出現的原因有以下幾點：（1）熄弧時間過短，從而影響焊接效果。（2）采用了過大電流進行薄板材管件焊接。

1.2燒斷

在天然氣管道焊接過程中，燒斷是一種嚴重事故，燒斷情況的出現，會對天然氣管道焊接作業連續性造成不良影響，并且會導致管道有效面積不斷縮小，影響天然氣管道質量，以及后期應用。導致燒斷現象出現的原因有以下兩點：（1）采用電流過大。（2）運條速度過慢或坡口間隙過大。

1.3咬邊

焊縫一側或兩側與管材交界處形成凹溝，這一現象的存在會導致焊縫有效面積大幅度縮小，這會導致焊縫連續性遭受破壞，容易出現應力集中不良現象，如果出現交變荷載現象，容易在凹溝處出現裂紋，這會降低天然氣管道質量，導致其無法正常應用。導致天然氣焊接作業中發生咬邊原因有以下幾點：（1）焊接作業期間采用的電流過大。（2）運條速度不合理。（3）電弧長度存在問題。（4）運條角度與焊接情況不符。

2.天然氣管道焊縫內部常見缺陷

2.1未焊透

焊接作業過程中，電弧未融化焊件邊緣或間隙，這一問題的存在會導致焊縫有效截面積減小，這會將會導致管道在應用過程中的機械性能和承載力降低，這會發生應力集中等不良現象。未焊透部位經常會出現夾渣現象，同時，受荷載作用影響，未焊透缺陷情況存在，會造成不規則邊緣受外界因素影響，從而干擾導致天然氣管道中的不規則邊緣不斷擴大，最終將會出現裂紋，這也是天然氣管道出現裂紋的關鍵原因。

天然氣管道焊接過程中，導致未焊透原因如下：（1）運條速度過快，這會導致沒有發生熔化的焊條金屬與管件底層活邊緣相熔合。（2）焊件對口存在問題，比較常見的問題有間隙過小、鈍邊過厚等。（3）焊接作業開始前，相關作業人員沒有將管道上的焊縫清理干凈，或者存在大量熔渣，這都會對焊層熔合造成阻礙。

2.2未熔合

天然氣管道焊接過程中，焊條與金屬管道兩者并未熔合成一個整體，這會出現粘結情況，這會導致天然氣管道強度無法達到使用要求。造成天然氣管道焊接作業期間出現未熔合現象的原因主要有以下幾點：（1）焊接電流小，這就造成填充金屬與件在沒有全部熔透前就粘結在一起，另一側形成漏焊孔洞。（2）焊接電流大，這會導致焊接作業期間，焊條后半截過熱，焊條在進行焊接作業時，焊條邊緣未融化，焊條融化金屬就實現了覆蓋，從而發生未熔合情況。

2.3天然氣管道裂紋

天然氣管道裂紋指的是在焊接作業期間，或者在進行天然氣管道焊接后，在焊縫及熱影響區域出現了破裂情況。天然氣管道出現裂紋的原因有以下幾點：（1）管道焊縫過于集中，或者分布不合理。（2）焊接順序存在問題，這將會導致天然氣管道在焊接過程中，收縮力過大，這會對焊件自由脹縮造成阻礙。（3）天然氣管道焊接作業前的預熱，以及后期熱處理措施不合理，這都容易導致天然氣管道在應用期間出現裂紋，這會對管道后期應用造成不良影響。

裂縫是天然氣管道中危險性最大的一種缺陷，天然氣管道裂紋缺陷的存在一方面會導致材料在應用期間強度降低，另一方面也會出現高度應力集中現象，若管件上承受荷載，這會造成管道在應用時存在的裂紋進一步擴大，這會破壞管件性能，影響其應用。

3.天然氣管道焊接焊縫缺陷防治的有效措施

3.1防治焊縫外部缺陷的有效措施

進行天然氣管道焊接時，要確保焊接作業開期間采用的電流、電弧長度合理，并且要保證焊接作業期間采用的運條均勻，提高焊接質量。進行收弧作業時，要讓焊條在熔池處停留一段時間，也對環形運條方法進行應用，通過該方式，能夠確保熔池能夠被焊條金屬填滿，完成焊接作業后，相關焊接人員應當將焊條移動到焊縫外管件上，完成收弧作業。

3.2防治焊縫內部缺陷的有效措施

針對天然氣管道焊接作業過程中出現的未焊透和未熔合現象，在實際焊接作業期間，除了要確保對口間隙、坡口、運條速度的合理性外，還要做好清理工作，避免由于污染嚴重，對天然氣管道焊接造成不良影響，影響管道質量與應用。此外，要確保焊條直徑大小合理，以及運條角度準確無誤，于此同時，進行焊接時要保證焊處與接頭處充分熔透，如果情況必要，應適當加長電弧停留時長，通過這種處理方式，可以使焊條金屬，以及基本金屬都能夠充分熔化，確保焊接期間能夠實現合理熔合，提高焊接質量。預防裂縫形成的措施如下：（1）在進行天然氣管道焊接過程中，要對焊縫位置進行科學布置，在焊接作業開展期間，為了避免裂縫出現，應當盡量避免出現T型焊縫、交錯焊縫，并且要與T型焊縫劍保持距離，避免由于距離過近，形成裂縫。（2）對天然氣管道施焊的具體順序進行明確，保證焊接能夠嚴格依據指定順序進行，從而確保在施焊作業期間涉及到的管件能夠自由膨縮。（3）焊接作業前要做好預熱，并且在焊接作業完成后，要做好相應處理工作，正式焊接開始前，要檢查固定焊時該處是否存在裂紋，如果發現裂紋，要將裂紋鏟除，重新進行點焊，從而提高焊接質量。（4）焊層時，作為焊接人員要對焊接情況進行全面分析，清理干凈污物與熔渣，通過檢查，確定無尖狀缺陷后，再開展施焊作業。需要焊接人員特別注意的是，進行焊接時，不得突然熄弧，為了提高焊接質量，應在熄弧前將熔池填滿。

3.3提高天然氣管道焊接質量的合理措施

天然氣管道焊接期間，施工企業應當從實際情況出發，加強對天然氣管道焊接的監督與管理，保證施工企業中的工作人員能夠嚴格依據企業中各項制度開展各項施工工作。天然氣管道焊接期間，企業應當將各項責任都落實到每一名工作人員身上，同時，可以適當加大對工作人員得懲罰和獎懲力度，針對企業具體情況，制定一套合理獎懲措施，消除員工在焊接作業過程中得消極心理，從而使工作人員都能夠團結一致，克服焊接作業過程中遇到的各項困難，保證天然管道焊接作業能夠按期竣工。此外，企業要加強對員工的培訓力度，增加培訓次數，使員工在天然管道焊接作業實踐能力可以得到進一步提高，同時，還要提高焊接人員的溝通能力、專業能力、協調組織能力，進而提升天然氣管道焊接質量，

4.結論與認識

天然氣管道焊縫防治是一項對技術要求很高的工作，在實際作業過程中，應當從實際情況出發，做好相應分析工作，采取合理措施，實現對焊縫的合理預防，進而提高天然氣管道質量，滿足應用需求。

參考文獻：

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