淺析工業管道安裝過程中焊接方法及變形處理措施

杜青森

摘要：隨著城市化建設進程的加快，我國工業建設呈現出良好的發展趨勢，工業的高速發展離不開管道安裝鋪設。工業管道的安裝質量影響著工業進度以及安全性，安裝過程中的焊接方法尤為重要。基于此，本文以工業管道焊接為核心，以變形處理方法為主要內容，從工業管道焊接的重要性出發，通過材料因素、結構因素以及工藝因素三個方面對工業管道焊接過程產生的變形原因進行分析，并從具體方法、預防及處理措施兩個方面給出建議，以期為相關的工作人員提供參考借鑒。

關鍵詞：工業管道：焊接方法：變形處理

引言

工業建設發展中，管道焊接是最常見的一道工序，焊接過程中出現變形會降低安全質量以及實用性。因此，由焊接質量發生管道泄漏問題逐漸被相關工作人員重視。焊接過程中出現的變形種類多樣，受到多種因素的影響，工業管道焊接過程中出現變形往往難以規避，需要在不同的情況下，根據不同的焊接方式對變形加以控制，保證工業管道的焊接質量。基于此，本文對工業管道安裝過程中的焊接方法及變形處理措施進行以下探究。

1工業管道安裝過程中焊接質量控制的重要性

工業管道安裝質量控制作為工程質量管理的重要一環，其焊接質量不容忽視。在城市化建設過程中，工業管道的鋪設越來越密集，焊接是保障管道運輸穩定最有效的方式[1]。工業管道安裝過程中焊接工藝尤為關鍵，焊接的質量的好壞會影響工業管道的可靠性，因此需加強焊接質量控制，從事前、事中、事后等方面，綜合制定焊接質量管理方案，并根據工業管道的鋪設情況，加以調整。例如，承載著氣體或液體輸送作業的工業管道，遠距離的運輸工作則需要嚴格管控管道焊接質量，一旦出現變形問題會在使用中出現運輸氣體或液體的泄漏，容易導致企業經濟上的損失以及環境的污染，因此需對焊接質量格外關注。

2工業管道安裝過程中焊接變形的主要影響因素

工業管道焊接中變形的因素有很多，主要是由三個方面引起，分別是材料、結構以及工藝：

一是材料因素。由于材料自身的物理特性，使得材料在受熱時膨脹系數、屈服極限以及彈性模量等發生變化，膨脹數值越大的材料，焊接中變形的就越嚴重，彈性模量增大的情況下，焊接變形也隨之減少，屈服極限較大的會產生一定的殘余應力，使得材料更容易變形。

二是結構因素。焊接結構對焊接變形產生的影響最為關鍵，隨著焊接過程中拘束度的逐漸增加，焊接產生的殘余應力也隨之提高，而焊接變形便隨之減少。

三是工藝因素。影響工藝因素最主要的是焊接方式，焊接的固定方式、焊接的次序以及焊接工具的使用，其中影響最大的便是焊接的次序，焊接工藝中存在許多問題，這些工藝問題會直接影響管道安全[2]。例如，焊接夾渣是焊接工藝中經常出現的問題。焊接夾渣是在焊接過程中焊接位置存在其他雜質，這些雜質會影響焊接的整體質量。焊接夾渣在焊接過程中產生的位置難以確定，導致整個管道的氣體運輸時會帶來一些不利的影響。這類問題主要原因是焊接工人的技術水平過低，焊接過程中并未將焊道內清理干凈，并按照嚴格的焊接要求操作。焊接工藝產生問題會對工業管道的使用帶來嚴重的安全隱患，遺留下的質量安全問題難以進行有效排查。

3工業管道安裝過程中焊接方法及變形處理措施

在工業管道安裝過程中，焊接作為關鍵工序會出現一些焊接變形的問題，一旦在工業管道安裝檢測中被發現，焊接導致的變形會給管道的垂直度、間距等要素造成影響，變形過大的甚至會造成連接件尺寸不匹配的情況出現，從而嚴重干擾管道安裝進程[3]。由焊接出現的管道變形問題多種多樣，而這種問題在焊接過程中又無法避免，所以應在焊接過程時，需采用不同的焊接工藝控制其發生變形，具體處理方法及應對措施如下。

3.1處理方法

3.1.1反變形法

工業管道安裝過程中使用反變形法可以有效控制焊接變形的出現。例如，小型匯管焊接過程中，在焊接管道上進行開孔處理，管材會朝開孔處彎曲。支管焊前工作時，可以提前將焊件朝著預計變形的位置進行反方向擺放，焊接過程中由于提前進行焊接變形，而將預先要變形的位置抵消，使得焊接過后形狀正常。

3.1.2加裕量法

在焊接時，提前預備一定的材料，在出現焊后收縮時可以及時地進行補充。圓形縱向焊縫在焊接時會產生橫向的收縮，在焊接過后容易出現直徑誤差，通過提前準備的材料可以進行及時的補充消除誤差。加裕量法預先的材料預留可直接彌補縱向收縮的問題[4]。

3.2焊接變形預防及處理措施

3.2.1科學的焊接次序

罐底板焊接過程中，可使用中部焊接的方式，逐漸向外側進行擴展焊接，以此來達到應力釋放。工業管道焊接的順序方式較多，基本是通過焊接熱力均勻提升，或是以焊接變形的方式進行抵消，或是加強焊縫的鋼結構，以此來避免后道焊縫出現變形。結構上的焊縫，應將兩個鏈接材料之間的焊縫留在最后進行焊接。而柱形結構的材料，焊接順序應是先進行縱向焊接后在進行環形焊接。一些鋼板進行組合而成的材料板材，應將材料先進行橫向的拼焊，形成單一板條時，在采用分段焊的方式，每段板材的焊接都應朝著焊接總處進行反方向焊接，這種方式也稱為逆向焊接法。

3.2.2充足的焊前準備

為保證焊接工藝的安全可靠性，應做好全面的焊前準備工作。焊前應檢查裝配間隙以及坡口角度，進行科學的裝配順序進行工作：首先應檢查清理坡口表面，對焊條等材料進行烘干處理，焊絲應保證表面無油無銹;其次選擇焊機時應注意機型，保證正確的焊接順序，通過定位焊的方式將焊件進行固定，條件允許的情況下可以提前為焊件預熱;最后組裝時應檢查好接頭部位，確認無誤后在進行焊接。

3.2.3引進先進設備

工業管道在安裝過程時，可以采用先進的焊接設備進行工作，采用先進的焊接設備可以在最大的程度上保證焊接的質量和管道的可靠性，在設備使用過程中，工作人員可以通過焊接設備對管道內進行檢查，通過設備的焊接拍攝過程可實時檢測焊接過程中存在的隱患，極大程度上避免了焊接變形的問題。

3.2.4定期開展質量檢查

由于工業管道建設通常涉及范圍較廣，為了提高焊接管理效率，可分階段、分點作業，根據作業進度定期開展階段性質量檢查，并對焊接效果進行評估和記錄，將記錄的信息錄入到工業管理平臺當中，從而實現動態化管理。一旦出現焊接變形問題，則可根據記錄的資料，及時找出變形的原因，提高解決措施的針對性，進而從整體上提高工業管道安裝管理效率。

結語

工業的發展對社會經濟的發展起到關鍵的影響，近些年我國工業發展趨勢良好，而工業管道在工業建設中起到重要的作用。工業管道焊接是管道安裝中關鍵一環，因此防止工業管道焊接出現問題尤為重要，提高焊接質量和控制焊接變形的發生，有效地控制焊接中常見的缺陷問題，可直接提升工業管道的安全質量。通過對工業管道安裝過程中焊接方法及變形處理措施進行研究，提出了變形的原因，根據反變形法、加裕量法、焊接次序以及焊前準備四方面給出焊接變形的處理措施，通過有效的焊接方法可以控制工業管道的變形提高質量和安全可靠性，為城市工業建設與發展提供保障。

參考文獻

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[3]宋亮.天然氣加工廠工藝管道預制安裝施工及焊接質量控制研究[J].工程技術研究，2021，6（13）：104-105.

[4]羅曉軍，呂仲光，何世軍，童愛群，周光河.金屬粉芯焊絲在工業壓力管道焊接中的應用[J].石油工程建設，2021，47（02）：33-35+44.