壓力管道焊接缺陷成因及對策探索

高繼宏 王沖 王鳳娟

摘要：近年來，我國管道運輸飛速發(fā)展，焊接技術(shù)的應(yīng)用也逐漸廣泛起來，其應(yīng)用在如航空航天、交通運輸、機器制造等幾乎所有的工業(yè)化領(lǐng)域，為我國國民經(jīng)濟的增加大有裨益。壓力管道的運輸與管道的安全檢測成為當(dāng)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(zhì)量提升起到了關(guān)鍵作用。本文就壓力管道的焊接缺陷的成因及其解決方法對策進行探討。

關(guān)鍵詞：壓力管道;焊接缺陷;對策

1壓力管道安全監(jiān)督檢驗的相關(guān)注意事項

1.1管道元件與焊接材料的檢驗確認

進行壓力管道施工前，負責(zé)相關(guān)的監(jiān)督質(zhì)量檢驗人員須得對施工材料進行抽查檢驗，檢測所需使用的管件、元件和閥門扥材質(zhì)進行材質(zhì)鑒定選擇使用，所有用在壓力管道安裝上的元件都需具備相應(yīng)的質(zhì)量證明材料以及出廠合格證。針對所有用料特殊的元器件要進行抽查檢測，避免安裝過程中出現(xiàn)以次充好的現(xiàn)象和偷工減料的情況發(fā)生，要及時發(fā)現(xiàn)具有安全隱患的元件，便于確保質(zhì)量滿足施工要求及標(biāo)準(zhǔn)。

1.2檢測管道焊接的質(zhì)量

壓力管道安裝的關(guān)鍵在于管道焊接，管道焊接出現(xiàn)問題將直接影響壓力管道的使用壽命及安裝質(zhì)量。因此，怎樣控制管道焊接質(zhì)量在整個壓力管道安裝工作中顯得尤其重要。無論是哪一項的抽查都要參考相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計文件，當(dāng)出現(xiàn)不符合的情況，應(yīng)及時要求施工單位找出問題的原因并及時做出合理的預(yù)防措施，規(guī)避風(fēng)險。

1.3管道壓力的試驗階段

相關(guān)監(jiān)督檢驗人員在檢查試壓的階段，應(yīng)按照相應(yīng)的檢測標(biāo)準(zhǔn)檢測并記錄相關(guān)檢測數(shù)據(jù)保存對照，確保準(zhǔn)確性，且現(xiàn)場的檢測人員在進行完所有的檢測階段后，確定所有試壓情況合格后，檢測人員還需在相關(guān)的試壓文件中簽字確認[1]。

2壓力管道焊接缺陷原因的種類

2.1錯邊和角變形

錯邊和角變形是由于焊接時操作出現(xiàn)問題，錯邊和角變形主要出現(xiàn)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(yán)重時，就會使得壓力管道出現(xiàn)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(jié)晶的焊縫中而產(chǎn)生，由于壓力管道焊接時的工藝不當(dāng)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(chǎn)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(yán)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(chǎn)生壓力容器的裂紋，因而引發(fā)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(xiàn)于管道內(nèi)壁側(cè)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(yán)重的一種焊接缺陷，會對管道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。焊接裂紋的一般情形有 ：液體性質(zhì)、熱應(yīng)力性質(zhì)、延遲性性質(zhì)等形式。焊接裂紋一般包括熱裂紋和冷裂紋。裂紋原因有 ：環(huán)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(qū)產(chǎn)生微量氫內(nèi)部殘余，焊后快速的降溫收縮過程致使其內(nèi)部應(yīng)力加大產(chǎn)生裂紋。焊工責(zé)任心差，焊后未及時自檢，發(fā)現(xiàn)問題未及時處理。連續(xù)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(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋等等[2]。

3處理壓力管道焊接缺陷的對策

3.1錯邊及角變形對策

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(fù)雜及困難的。因此，我們只能預(yù)先實施措施并進行防范，壓力管道安裝和施工的時候嚴(yán)格執(zhí)行壓力管道的相關(guān)制造標(biāo)準(zhǔn)，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(nèi)，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(yīng)力，但不會對壓力管道承壓的能力產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，不會對壓力管道的安全性產(chǎn)生問題[3]。

3.2 焊接面夾渣對策

對于壓力管道焊接面夾渣的解決方法以及對策，焊接保證裝配質(zhì)量坡口的角度和鈍邊尺寸符合設(shè)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(tài)中的金屬分離良好 ;按照焊接工藝規(guī)程對焊接規(guī)范進行選擇，對坡口及兩側(cè)油污清除徹底，選擇工藝優(yōu)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、未熔合對策

對于未焊透、未熔合，我們?yōu)楸ＷC焊接質(zhì)量，預(yù)防安全隱患，在焊接時出現(xiàn)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(yán)格選擇，對于工作環(huán)境的選擇要做到便于操作、適應(yīng)無損檢測要求等原則選用。

3.4焊接面裂紋

對策管道施工過程中質(zhì)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(fā)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(fā)展規(guī)律，觀察并記錄到它的發(fā)展走勢，對防止?jié)撛诘陌踩珕栴}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(zhì)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(chǎn)生裂紋;按照工藝規(guī)程進行選擇優(yōu)良的焊接程序。

4結(jié)束語

壓力管道是現(xiàn)代社會發(fā)展不可或缺的一部分，對于壓力管道而言，容易出現(xiàn)事故的原因是設(shè)計方案未經(jīng)有關(guān)部門備案、對于壓力管道的材料選擇不當(dāng)，沒有對壓力管道的安全性進行檢測等，在壓力管道出現(xiàn)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(xiàn)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。并在操作規(guī)范上嚴(yán)格要求，壓力管道在發(fā)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。

參考文獻：

[1]李成超，李強，張勇.壓力管道氬弧焊氣孔產(chǎn)生的問題分析及預(yù)防措施[J].化工裝備技術(shù)，2020，41（06）：50-52.

[2]戈浩.壓力管道焊接接頭缺陷的超聲成像檢測[J].中國化工裝備，2020，22（06）：10-14.

[3]韓寧.壓力管道焊接技術(shù)與質(zhì)量控制探究[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2020（13）：117-118+121.