管道焊接工藝與質量控制研究分析

李新文

正泰電氣股份有限公司，中國·上海 201614

1 引言

管道是一種承受壓力的設備。在管道里，尤其是工業上的管道作為工業流體輸送管道，管道系統輸送的物質一般都具有易燃性、易爆性、有毒性、高溫、深度冷凍、壓力大并且腐蝕性強度大等特點，一旦因為管道本身材料上存在問題，結構安裝存在問題或者密閉性存在問題而發生泄漏事故，則會引起爆炸事故、中毒事故以及人員身體傷害等事故，情況嚴重的則會使人的生命和財產安全造成損害，管道的焊接過程是整個管道系統安裝的關鍵，而焊接質量將直接影響管道輸送物質的流動速度、腐蝕界面和管道系統運行，所以控制管道焊接過程中的質量問題是管道安裝工程控制的關鍵。

2 管道焊接質量控制

2.1 焊接工人管理

工人在焊接時，直接接觸管道，他們的工作態度和技術水平將直接關系到管道焊接縫質量的好壞，所以焊接工人的個人素質對焊接管道的質量有著決定性的作用，一個優秀的焊接工人要具備高水平的專業知識和扎實的實踐操作技能，然而這些技能并不是一朝一夕就能直接獲得的，而是通過不斷地實踐操作和摸索以及培訓才能達到的，而且最后還需要通過行政部門舉辦的質量技術考試才能取得對應的資格證書。管道安裝企業應該高度重視對焊接工人的培訓以及對焊接工人檔案的管理，在分配焊接工作時，針對不同焊接工人的技術水平合理安排焊接工作，在工作之余經常組織焊接工人進行技術培訓或者焊接員工直接的技術比試，以促進焊接工人的技術水平提高，并且在工作過程中針對焊接工人的工作考核設立獎罰制度，對于工作認真負責、技術水平提升快的員工進行獎勵，對于態度散漫、技術不達標的員工進行罰款或者開除處理，以保證焊接質量的良好效果。

2.2 焊接工具管理

管道在焊接的過程中需要使用到弧焊機、氬弧焊機、焊條、烘干設備以及對于焊縫進行熱處理的裝置等，應具備完整性、穩定性、可靠性這些特征。例如，焊接設備的電壓流表是否好用，直接影響焊接質量。因此，焊接設備由專人登記、專人管理，在管理的過程中還要對這些儀表設備進行定期的保養和定期檢驗，并做好相應記錄，以便后期檢閱。

2.3 焊接材料管理

在管道的焊接過程中直接關系到焊接質量的基本條件除了焊接技術還有焊接材料，焊接材料質量的好壞和使用方式是否正確將直接對管道的安裝進度、工程成本產生重要影響，所以應該嚴格保證焊接材料的質量，在平時的采購過程中要著重把控焊接材料的采購過程、驗收過程，對于采購的焊接材料經過仔細檢查、驗收合格后才可以登記入庫。企業在經營管理中應設立專門的存放保管部門，對于焊接材料的存放環境，應具備保溫、除濕等必備條件，對于入庫和領用、使用要記錄完整，針對保管焊接材料而使用的保溫、烘干設備也要進行記錄，以保證設備上的零件和儀表能夠正常使用，針對不同的焊條，酸性烘干溫度不能低于200℃，12h的烘干時間為最佳時間，堿性時間不能低于380～420℃，烘干時間一般在2h左右。在對焊接材料進行烘干時必須注意的是，要對焊接材料進行計劃烘烤，烘烤不能超過2次，因此焊接工人在使用焊接材料時要用保溫簡，防治出現返潮現象，并且每只簡只能領用同一牌號的焊條，每次領用不得超過5g，在保存簡內的停留不能超過4h，防止使用錯誤、浪費或者重新烘干。管理人員要仔細填寫保存和使用記錄。而焊絲在使用前要將表面的油污、銹蝕清理干凈，焊絲的保護提分電度不得低于99.19%，含水量也不能大于50mL/m[1]。

2.4 焊接管道口組隊

在管道的焊接過程中，要根據焊接工藝對焊接坡口進行加工處理，要求要對母材邊坡不少于20mm的區域進行清理，母材內外的油污、熔渣、氧化皮等，以及殘污會直接影響接頭的焊接質量，處理過后的母材要保證對接管內章平齊，內事錯邊量不超過管壁厚度的10%，并且不能超過1.5mm，如果管壁的厚度不一致，那么要按照焊接要求，將管壁厚度打磨到一致的程度，才能進行焊接。管道的組隊定位焊接是保證焊接質量、使變壓力管道接頭背面呈現良好焊接口的關鍵。如果在焊接的過程中坡口的樣式不同，焊接縫隙不相同，鈍邊的大小也不一樣，那么在焊接的過程中會出現內凹、焊瘤、未焊透等問題。在焊接的操作過程中，定位板應該處于焊管板角焊縫的同一方向，管件在組隊時要放置穩定且牢固，以防止在焊接過程中出現變形的情況。使用定位定點焊接方法時，要選擇和管道相同材質的焊接材料并保證前后焊接工藝相同。

2.5 焊接工藝和現場施工焊接管理

在對管道進行施工安裝前，項目技術管理人員要考察施工現場實際情況，按照施工要求、執行標準來焊接施工意見書，在施工前組織工程中各部門技術工人開會，明確技術標準和責任，以保證各個施工環節都能做到確切落實并保證施工工人做到充分了解該部分施工的技術要求。例如，焊接過程中的材料使用，焊接時使用的焊接工藝、后熱處理的時間、對于焊接材料的保管使用、無損檢測等各種問題。在制定焊接工藝指導書時，要明確標明，焊接管道編號，針對不同焊接工藝的管道要分別標明清楚，對于檢測過程中，工藝相同的管道，用相同代號統一標注，在實際的現場操作過程中，工人完成坡口制作后，經由檢驗人員確認，制作符合規定后，再進行簽字確認[2]。在焊接時，工作人員應該嚴格參照焊接意見書中的要求進行焊接工作，嚴格遵守制作工序，制作完成后，檢查人員進行嚴格檢驗，以上操作是保證質量的關鍵程序。

3 焊接完成后進行管道測試

3.1 對外觀進行檢測

對管道外觀的檢測，是為了確定管道外觀是否存在縫隙，尖銳的劃痕等問題，管道的各種組合件、支撐部件在管道的施工過程中的數量檢驗以及管道的加工處理、坡口的處理、組隊是否符合檢驗標準，管道的檢驗結果一定要符合地方性的行業標準和國家有關壓力管道的輸送規范[2]。

3.2 無損檢測

無損檢測是對管道的焊縫表面和對管焊縫內部的無損檢測，主要是為了檢測管道內外的焊接質量。焊縫外面的質量檢驗，這一檢測步驟要在耐壓檢測之前進行。合格的焊接縫，表面不能存在氣泡孔、裂縫紋、弧度坑、熔渣等缺陷，在進行抽查檢驗時，要使用67抽檢法，來進行抽查檢驗，在抽查檢驗的過程中，要針對所有工人所焊焊縫按比例按規定進行檢查，固定管口的抽檢比例為40%，并且不得少于一個焊口。對于被抽檢的焊口，要求管道焊接施工方和第三方監理方共同選定并記錄焊口編號，在無損檢測完成后，施工方要在管道施工線路圖上對已檢測的管道材質、管道編號、已檢測的焊口編號、焊接工人進行記錄，并標明檢測方法。檢驗人員必須及時對無損檢測報告、67抽檢法底片進行查驗，如果出現需要返修問題，要嚴格按照返修工藝并做好飯就行記錄，必須注意的是返修處理必須在進行耐壓測試和耐熱處理之前完成[3]。

3.3 管道硬度檢測

關于管道的硬度檢測方法有很多。例如，有布氏(HB)硬度測定、洛氏(HR)硬度測定、維氏(HV)硬度測定三種檢測方法。對于那些有熱處理要求的管道焊縫，要對焊縫和受熱影響區的硬度值進行測試，測試該部分的硬度值是否符合相關的設計要求和規定標準[4]。如果在設計的過程中沒有明確標明數值，那么焊接縫和受熱延伸區的硬度測試數值不宜大于管道本身硬度的120%，背檢驗數量不能少于需要檢驗總數的1/10，只有保證檢驗數量才能達到檢驗要求，每處檢測不能低于3點，這3點包含焊縫接點、受熱延伸區、管道主體材料，針對這3種材料，每一處都要進行測試，應重新進行處理，對數值進行重新檢測。

3.4 管道壓力檢測

在管道安裝完成后，在通過外觀檢測、熱處理檢測、無損害檢測后，才能進行壓力測試，壓力測試是為了檢測管道系統和焊接部分的施工質量，保證該管道的強度和空間密閉性，防止管道因為強度小發生斷裂或者因為密閉性弱造成泄漏引起的安全事故。

4 結語

在管道的施工過程中，工人的焊接技術是管道安裝中的重要組成部分，對于焊接質量的控制是為了防止不合格產品的產生，間接性地減少了安全事故的發生，提高了人民財安全產和生命安全的保障。因此，在管道安裝過程中，所有的工作人員都不能掉以輕心，要嚴格執行相關標準和相關規范。