壓力管道焊接缺陷與應對

李志濤

摘 要：對于壓力管道而言，焊接是一個重要的工作，它的質量和效率對工程的工期及安全性有著重要的影響。為了避免壓力管道出現安全事故如泄漏、腐蝕等，應在選材，安裝等環節上對質量進行嚴格的檢測，并在操作規范上嚴格要求，壓力管道在發生安全隱患的時候能夠及時的進行解決并施加措施以及辦法，及時對壓力管道焊接的缺陷進行修補，以此來保障壓力管道的安全性。

關鍵詞：壓力管道;焊接缺陷;應對措施

在壓力管道出現的安全事故中，最重要的因素之一就是焊接缺陷。因此，要想降低壓力管道出現安全事故的頻率，就需要加強對焊接工作的操作，減少壓力管道的焊接缺陷。

1 導致壓力管道焊接缺陷成因

壓力管道焊接缺陷主要是因為焊接的技術水平不夠專業，致使在壓力管道的焊接過程中的操作不當，使得壓力管道的焊接點出現問題。焊接點是有關壓力管道安全性極其重要的一部分，如果壓力管道的焊接點存在缺陷，則容易產生泄漏的問題以至于引發事故。焊接表面有裂紋、未熔合、氣孔、夾渣和飛濺、咬邊、錯邊和角變形等嚴重問題。這些問題都是造成壓力管道焊接缺陷的主要原因。

2 壓力管道焊接缺陷原因的類型

2.1 錯邊和角變形

錯邊和角變形是由于焊接時操作出現問題，錯邊和角變形主要出現在壓力管道的組裝過程，焊接面參差不齊，壓力管道的邊緣粗糙及角變形是不可避免的，但是錯邊和角變形造成壓力管道的強度下降。錯邊和角變形會致使壓力管道的承壓集于一點，嚴重時，就會使得壓力管道出現安全事故。

2.2 焊接面夾渣

夾渣是因為某些原有熔渣未上浮至熔池的表面而殘存于結晶的焊縫中而產生，由于壓力管道焊接時的工藝不當及操作不謹慎造成的夾渣，被稱為偶爾夾渣，夾渣大部分都是由于熔渣直接殘存而產生的，壓力容器的焊接面夾渣會大幅度降低焊縫強度及致密性等。

2.3 焊接未焊透、熔合

焊縫金屬與母材間未被電弧熔化而留下的空隙叫做未焊透，熔焊金屬與基體母材或與相鄰焊道間及焊縫層間的局部殘留間隙叫做未熔合。未焊透及未熔合都是嚴重的壓力管道焊接缺陷，這種缺陷使得焊縫的焊接強度下降產生壓力容器的裂紋，因而引發安全事故。造成這個缺陷的主要原因是焊接電流過小及焊接電弧過長等，通常出現于管道內壁側與管道外表的距離較遠。

2.4 焊接面裂紋

焊接裂紋是常見的壓力管道焊接缺陷，也是最為嚴重的一種焊接缺陷，會對管道結構產生嚴重的危害。焊接裂紋的一般情形有：液體性質、熱應力性質、延遲性性質等形式。焊接裂紋一般包括熱裂紋和冷裂紋。裂紋原因有：環境潮濕，管道水分較多，未先行烘烤干，焊接的高溫致使焊縫區產生微量氫內部殘余，焊后快速的降溫收縮過程致使其內部應力加大產生裂紋。焊工責任心差，焊后未及時自檢，發現問題未及時處理。連續大面積管段且厚度小時，焊接散熱快，短時焊接后降溫迅速，造成局部應力集中產生裂紋等等。

3 壓力管道焊接缺陷的應對措施

3.1 錯邊及角變形應對措施

在上述中我們知道錯邊和角變形是不可避免的，要想對其進行消除是非常復雜及困難的。因此，我們只能預先實施措施并進行防范，壓力管道安裝和施工的時候嚴格執行壓力管道的相關制造標準，確保每道對口的錯邊及角變形始終限制在制造條件允許的范圍之內，杜絕其誤差累積，以此來做到即使壓力管道錯邊及角變形會形成較高的應力，但不會對壓力管道承壓的能力產生嚴重的影響，不會對壓力管道的安全性產生問題。

3.2 焊接面夾渣應對措施

對于壓力管道焊接面夾渣的解決方法以及應對措施，焊接保證裝配質量坡口的角度和鈍邊尺寸符合設計要求，采用低氫鈣系堿性的焊條，在對壓力管道焊接的過程中，我們要保證熔池清晰、熔渣與液態中的金屬分離良好;按照焊接工藝規程對焊接規范進行選擇，對坡口及兩側油污清除徹底，選擇工藝優良，符合要求的焊條，接頭過程中先清渣，收弧時要填滿弧坑。

3.3 未焊透、未熔合應對措施

對于未焊透、未熔合，我們為保證焊接質量，預防安全隱患，在焊接時出現這種問題，最好割口重新對接。對于這種缺陷，對焊接電流的大小要求以及焊接的速度需要嚴格選擇，對于工作環境的選擇要做到便于操作、適應無損檢測要求等原則選用。

3.4 焊接面裂紋應對措施

管道施工過程中質量控制最為重要的一個問題就是焊接面裂紋問題，其對管道的危害性很大，對于這種缺陷的發生我們一般采取如下幾種方法來解決：淺表層存在的裂紋可以用砂輪打磨，用磨平的方法處理;焊接面的裂紋過小，我們可以用裂紋來研究其發展規律，觀察并記錄到它的發展走勢，對防止潛在的安全問題具有很大的作用。就此，我們需要在焊前要認真組裝，對組裝質量進行檢測。盡量選擇小電流多層多道焊以防止焊縫中心產生裂紋;按照工藝規程進行選擇優良的焊接程序。

3.5其他應對措施

第一，做好焊材的選取。要想保證壓力管道的焊接質量，焊接材料的選取是一項非常重要的工作，在材料選取上要優選堿性低氫型的焊接材料。由于這種焊接材料在焊接過程中產生的熔渣為堿性焊渣，在空氣中很難氧化，所以能夠很好地抵御硫化氫的腐蝕，而且焊接縫中一般不會留下殘渣，焊接施工完成后之后，壓力管道具有良好的力學性能，所以優選最合適的焊接材料是保證焊接質量的關鍵，需要施工單位高度重視這一問題，最大限度地使用這種焊材。

第二，焊接方法的選擇。在壓力管道焊接施工的過程中，保證施工質量，建議使用GTAW+SMAW手工焊來展開施工，在焊接前需要認真做好焊接母材的預熱工作，要確保預熱溫度在100～150℃之間。焊接過程中，電流一定要嚴格控制保持電流穩定，以免因為電流發生變化影響焊縫的組織性能。在焊接的過程中要勻速進行焊接，以此來促進焊接木材中硫等有害物質的緩慢析出，在焊接過程中要嚴格按照多層多道焊的方法來展開焊接施工，每一層全部完工之后才能進行下一層的焊接，要保證兩層焊接層之間的溫度在100～200℃之間，兩個焊層焊接的間隔距離要控制在10 min之內，嚴禁施工人員在壓力管道表面進行引弧操作，因為這樣會嚴重威脅管道的安全，焊接過程中對風速也有很高的要求，當風速大于2 m/s時需要對焊接現場進行填充和蓋面，風速大于5 m/s時要建設防風棚。

4 結束語

綜上所述，近年來，我國管道運輸飛速發展，焊接技術的應用也逐漸廣泛起來，壓力管道的運輸與管道的安全檢測成為當前的重中之重，對于壓力管道的維修和安裝有著重要的影響，對壓力管道焊接的質量提升起到了關鍵作用。為此，上文就壓力管道的焊接缺陷的成因及其解決方法應對措施進行探討。

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