探析石油管道施工常見焊接缺陷及控制措施

摘要：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源供需矛盾日益加劇。石油管道運輸憑借其安全、經(jīng)濟、高效、長距離運輸?shù)葍?yōu)勢，在能源供應中扮演著越來越重要的角色。

管道焊接是石油管道施工建設過程中的重要環(huán)節(jié)，焊接質量及焊接工藝對管道的安全運行具有非常重要的作用。本文主要對石油管道焊接中常見的焊接缺陷進行了分析，并提出了石油管道焊接質量控制預防措施，以期提升管道焊接的質量。

關鍵詞：石油管道;焊接;缺陷;控制措施

管道焊接缺陷是指在管道焊接過程中出現(xiàn)的未焊、夾渣、氣孔、未熔合、咬邊、燒穿、未填滿、焊接裂縫等造成焊接位置出現(xiàn)不連續(xù)、不致密的現(xiàn)象。由于焊接缺陷的存在，對石油管道的安全運行造成了極大的影響。因此，在石油管道焊接過程中，必須合理控制焊接缺陷，提升管道焊接質量，并制定出相應的控制措施，確保能源輸送的可靠性和安全性。

1石油管道施工常見焊接缺陷

石油管道焊接質量缺陷種類繁多，在不同的標準中也有不同的分類方法。通常，焊接缺陷按其在焊縫中的位置可分為內部缺陷和外部缺陷兩大類 。外部缺陷位于焊縫的外表面， 用肉眼或低倍放大鏡就能看到。包括焊縫尺寸不符合要求， 咬邊、表面氣孔、 表面裂紋 、燒穿 、焊瘤及弧坑等 。內部缺陷位于焊縫內部， 需用無損探傷法或用破壞性試驗才能發(fā)現(xiàn)，包括未焊透 、內部氣孔、內部裂紋及夾渣等缺陷。本文主要列舉了在實際焊接過程中常見的五種質量缺陷。

1.1咬邊

咬邊即通常所說的焊道咬肉，主要是由于在焊接過程中熔敷金屬未能蓋住母材的坡口，在焊道邊緣留下的低于母材的缺口。淺短的咬邊可以不作處理，但過深的咬邊會對焊道力學性能產(chǎn)生嚴重的影響。咬邊將減少母材的有效截面積，在咬邊處引起應力集中，降低接頭強度，特別是低合金高強鋼的焊接，另外咬邊的邊緣組織被淬硬，易引起裂紋。

1.2未焊透

未焊透是指母材金屬未熔化，焊縫金屬沒有進入接頭根部的現(xiàn)象。一般分為根部完全未焊透和單側未焊透這兩種。就產(chǎn)生原因而言根部完全未焊透是因鈍邊過厚 或者組對間隙過小，而單側未焊透是因為兩側鈍邊值的不等或者錯邊量的超標。未焊透對焊道的危害很大，它使焊道的有效截面積減少， 同時由于屬于開口性缺陷，又能造成嚴重的應力集中。在管道進行下溝作業(yè)或承壓很高的情況時，如果未焊透深度很深，會出現(xiàn)焊道沿未焊透處撕裂現(xiàn)象。

1.3夾渣

夾渣是指焊縫中存在的熔渣、鐵銹或其他物質，在焊道根部、層間均可能存在，最常見的就是層間夾渣。其產(chǎn)生原因主要是因為在焊接填充的時候，上一層的焊道存在死角或者沒有徹底清理熔渣，而在被后一層的焊道進行覆蓋的時候就容易產(chǎn)生夾渣且多為點狀或者條狀。夾渣形狀不同，大小不一，其中危害最大的就是呈尖銳形的夾渣，影響焊道的塑性，尤其是在焊道受拉應力時產(chǎn)生嚴重的應力集中。

1.4裂紋

裂紋指的是在焊后冷卻過程中，焊道產(chǎn)生的應力要高于母材抑或因焊縫金屬強度導致的縫隙，裂紋是焊接中危害性最大的一種缺陷。主要有結晶裂紋、液化裂紋、延遲裂紋，由于其有延伸性，在焊道存在內應力的情況下裂紋會一直延伸擴展，直至焊道破壞為止。因此，在石油管道的施工中，裂紋缺陷是不允許存在的，通常也不允許返修，必須割口重焊。裂紋的產(chǎn)生基本都是由于施工工藝規(guī)程執(zhí)行不到位、外部應力太大等情況造成的。

1.5氣孔

一般情況下，氣孔是因為焊接時熔池內殘留的氣體形成了孔穴或者因凝固時的收縮產(chǎn)生的孔穴等，氣孔缺陷對焊道的影響比較小，只有大面積圓形氣孔和深度極深的柱孔缺陷才會對焊道產(chǎn)生嚴重的危害。焊道氣孔主要由柱型氣孔、球狀氣孔、條狀氣孔和密集型氣孔組成。為了減少氣孔的產(chǎn)生，焊接之前必須要對流量計、導管等各個氣路進行檢查，必須確保氣體較高的純度。

2石油管道焊接缺陷控制措施

2.1加強焊材質量控制

焊接材料是保障石油管道焊接質量的關鍵，焊接材料的質量、規(guī)格達到標準的焊材才能夠有效的和母材相融合。在開展焊接工作之前，石油管道施工管理工作人員以及質檢人員務必確保焊材的質量、規(guī)格、型號符合施工要求，檢驗合格后，才可以投入使用。在焊材進入施工場地之后，現(xiàn)場管理人員需要做好材料的保存工作，避免材料出現(xiàn)受潮等問題，焊接材料的存放要嚴格按照規(guī)范和要求，以免焊材在使用前發(fā)生了質量問題，影響后期焊接效果。

2.2優(yōu)化焊接技術

目前，半自動埋弧焊、氣體保護焊等技術已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的手動電弧焊技術。在石油管道焊接過程中，管理人員和工作人員需要根據(jù)施工地區(qū)的自然環(huán)境、石油管道口徑、母材和焊材、焊接標準要求，選擇合適的焊接技術，確保石油管道焊接質量。因此，對于管道焊接位置、焊口編號等數(shù)據(jù)務必進行詳細的記載、檢查以及審核，確保焊口位置與設計圖紙相符，保障焊口編號清晰明了，一旦發(fā)現(xiàn)焊接問題，需要及時采取有效措施進行處理。

2.3加強焊接全過程管理

焊接過程管理主要包括施工人員管理和施工環(huán)境管理兩方面。首先，人為因素是直接影響焊接質量的關鍵。因此，需要對管道焊接施工現(xiàn)場的焊接人員資質進行嚴格的檢查，避免出現(xiàn)無證上崗、超資質焊接的情況出現(xiàn)。管理人員要嚴格考察施工相關人員的技術水平，確認其具備上崗資格，特別是對于有特殊要求的崗位，施工人員上崗后，需要對其技 術熟練程度和技能水平進行考核，根據(jù)考核結果來合理分配任務。其次，施工環(huán)境會在一定程度上影響到母材、焊材的質量，所以，石油管道焊接之前，施工人員要做好焊接環(huán)境的選擇以及控制工作，以免環(huán)境因素干擾到焊材的質量。另外，焊接完成后，必須開展焊接部位的無損檢測，對管道焊接情況進行仔細檢查，確保管道焊接質量合格。

3結束語

綜上所述，石油管道焊接質量對能源能否安全運輸具有非常重要的影響。石油管道一旦發(fā)生泄漏事故，就會造成嚴重的后果。因此，在石油管道施工過程中，必須做好焊接缺陷控制工作，加強焊接施工全過程管理，降低管道焊接缺陷的發(fā)生率，不斷提升管道焊接質量，確保石油管道安全高效運行。

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作者簡介：李洪亮（1975-），男，工程師。從事工程施工管理工作。