羅宗平
(宜賓職業技術學院,四川 宜賓 644000)
現在,在各個產業中都開始建設各種新的設備,隨著國家的公用事業持續發展,在許多的工業和生活中都會應用到壓力管道,在進行壓力管道的安裝時,其中一個非常關鍵的步驟就是對管道進行焊接,如果在焊接過程中出現了一定問題,將會對最后的產品的安全和穩定造成嚴重的影響。為了更好地推動壓力管道安裝工程的發展,提高我國管道發展事業的水平,就必須切實地采用多種行之有效的方法,對壓力管道安裝焊接過程中的質量問題進行控制和處理。所以,要想真正地提高壓力管道的安裝和焊接的品質,在制訂相應的對策以前,應該對壓力管道的壓力焊接工藝的缺陷和問題出現的地區與原因等細節展開具體的研究。
壓力管道是一種很特殊的、很重要的裝置,廣泛應用于人們的日常生活和社會生產。例如,在很多重工業中,煤氣輸送管道是非常關鍵的,另外,日常生活中所用的天然氣管道也是有壓力的。壓力管道的安裝配置及后續維修均要求按照有關規范進行,整個管線的安裝配置及運行監控等環節較為煩瑣。在壓力管道的施工中,焊接是非常重要的一環。為了使整個壓力管具有較大的可變性和較大的自由,在其接合處和轉向處一般都要進行焊接。根據不同的鋼種、不同的焊接最低的溫度,和真實的環境溫度,來決定預熱溫度、低溫焊接溫度、預熱時間等條件。在所有的參數設置完畢后,就可以進行對焊接工藝的實體操作了,其在實施的時候往往會受到一些障礙,在進行焊接前要進行好的檢測,這樣才可以進行專業的焊接。一般情況下,都是要在設計圖上進行標準化表達,并經過確認后,方可執行。在焊接中,經常會用到很多與工程學有關的零件,而那些零件也必須經過檢驗和評估后,方可投入生產中,而對熔化液的處理也必須按照焊接技術規范來進行。特別是,要確保很多重要情況下的專用壓力管道具有更強的耐受性、抗壓性、承載強度和抗風險性,需要對安裝工程的焊接質量進行改進,按照規范對各種參數進行嚴格的規定,最大程度地確保安裝和焊接的完成,增強對壓力管道的安全的認識,并進一步改進施工工藝。
壓力管道的安裝焊接工程的質量受到多種因素的影響,在實施的具體工作中,最主要的因素就是管道的材料,它與對焊接技術的評價有很大的聯系。由于材料的耐受性能、耐溫度、耐壓度、承載力等各個方面都存在差異,因此,在采用一定的焊接強度時,就會導致溫度或者其他一些原因超過了管道材料的具體要求,從而產生了一系列的安全問題,并且還會給整個的安裝工作帶來很大的破壞。另外,焊接方式和焊接質量也與材料有關,在不同的環境中,恒流電源、恒流電源以及外界的溫度和水分都會發生變化,所以焊接方式也會發生變化。另外,焊接工人的服務品質和技術水準也是影響產品品質的一個主要原因,很多工程中的壓力管道焊接工人都不具有專門的作業資質,采用了比較粗暴的方法,這種方法不僅會損傷到管道,還不能提高產品的品質,因為焊接的材質和環境都會對產品品質產生一定的影響。通常所用的焊料有焊絲線和焊條。在此過程中,由于金屬間的相互作用,使得金屬間化合物與金屬間發生了一定程度的相互作用,從而導致了金屬間化合物間的相互作用。對于焊接的環境并沒有特別的規定,不過,在具體的情況下,溫度也經常會影響焊縫的品質以及最后的色澤。由于在焊縫進行時,會發生機械特性的變化,從而對焊縫的施工產生一定的影響。綜上所述,對焊接質量有多方面的影響,要想真正保證焊接工作的高效和最終的收益,就必須對各種影響因素進行合理的平衡。
許多工程隊伍在進行壓力管道的安裝時,都是按照之前的項目的指標來做的,由于以前的工作參數未必適用于現在的安裝狀況,各種壓力管道所具有的性能也不盡相同。例如,在評價焊縫過程中,沒有將各種評價細則的詳細規定,也沒有明確的評價合格標準。在選取某一溫度時,未考慮到諸如周圍的外部可變因子的影響。當裝備狀況發生變化時,也來不及制訂新的技術和標準。由于缺少一套較為科學、專業的焊接技術規程和標準,造成了大量的質量問題。
對于管材及焊縫的選用,不應以其綜合能力為主要評價指標,而應以其適用于某一管線項目。一般而言,大部分的壓力管道對鋼管和焊接材料的要求并不高,但若能采用更嚴格的標準進行合理的材料的選取,就可以避免許多問題,許多項目都在選用的時候出現了一些小小的失誤,若沒有選用與真實的壓力管道安裝流程中的各方面參數相適應的材料,一旦材料參數的搭配出現偏差,將會對后期的各項安裝產生相應的影響。很多項目設計人員無法根據項目的具體環境要求,對所用的材料進行合理的選型,甚至在采購過程中產生了超額采購,造成了嚴重的資金短缺和資源的損失。很多施工單位在挑選和采購了一些材料后,沒有對其進行科學的管理,結果就是水管和焊縫等各種材質在后面的施工過程中產生了一些或大或小的問題,從而嚴重地降低了整體施工的品質。
因為受到技術和經濟費用的限制等多種原因,在壓力管道的安裝和焊接作業中,技術人員各項技術還沒有到達職業的程度。此外,即便是單個已經取得了資格的焊接工作人員,也不一定可以精確地將各個焊接工作的工作內容全部正確地進行,在不同的情形下,壓力管道安裝焊接工作的現實操作背景都會存在一定的差異,這也是對焊接工作人員的專業素質與操作經驗水平進行了極大的挑戰,若沒有足夠的經驗,那么就很難應付各種復雜突發的情況,也很難將焊接問題給解決掉。如果存在一些品質方面的問題,那么就會影響整個壓力管道的安裝工作。由于有不少有關的管理部門沒有對焊接工作人員展開過任何的訓練,也沒有對其進行過任何的測試,這就造成了不少的作業人員仍然在使用一些不正確的作業方法,公司也無法激發他們的工作積極性,這就造成了焊接作業人員在職業素質方面的欠缺,同時,也缺少必要的工作積極性,這就極大地降低了焊接的品質。
(1)選擇合適的焊接操作技術人員。當前,在國內,大部分的工業企業中,仍未將智能的機器人進行焊接操作,仍需人工操作。所以,在壓力管道中,作業工的素質就成了一個重要的指標。除此之外,因為壓力管道對焊接技術有著很高的需求,因此,在選擇焊接操作技術人員的時候,要做好員工的訓練和管理工作,保證參與作業的技術人員能夠對壓力管道的焊接流程和工藝都熟悉,并且具有豐富的實際操作經驗。此外,要加強對焊接技術人員的規范化作業的認識,讓他們能夠持牌上崗,并按照壓力管道的焊接標準來進行。
(2)準備好焊接作業設備。在對壓力管道進行焊接時,必須事先做好各種焊接設備的準備,常用的有電焊機、焊條烘干機、焊縫熱處理設備。在使用前,應由專門的工作人員對以上的儀器進行檢驗,并對儀器的運行狀況和安全性進行檢驗。另外,還要在焊接工作的場地上安裝電流、電壓和壓力泵。
(3)做好定位工作。在裝設壓力管路前,應先對接頭部位進行全面的檢測,確認所有的斜面都已經清理干凈。另外,在管子的接頭上,還要做好焊縫的位置,這樣才能保證管子的接頭牢固。當溝槽的間隙、形狀、鈍角等不符合規定時,將產生焊縫等不良現象。因此,在進行定位時,一定要確保管線的平面、內表面的偏差不大于10%、小于2mm。如果管道的壁厚有差異,則需按規定進行打磨。在對管道的焊縫進行的過程中,一定要保證焊縫的焊縫朝向一致。
(1)管道材料以及焊材質量控制。在管道的焊接過程中,必須有一個健全的品質管理體系,以確保管道的型號和規格符合設計要求。
(2)對焊接場地的材料的質量管理。在將焊接材料送入焊接場所后,需要有專門的管理人員,嚴格依照購買單中材料的規格、名稱和數量等內容,對其進行了現場的確認,并將其同時進行了現場的驗收。在完成了對焊縫的檢驗工作后,必須將焊縫的檢驗結果存放在倉庫中,并按照焊縫的特點,進行相應的記錄。如果所用材料的規格和型號不符合規定,則應及時更換。對于焊條,使用同一牌子的產品,不得超過4 小時,不然要重新烘干。
(3)各個工序間的材料質控。在壓力管道的安裝中,一些材質是需要進行多道的,如焊接件、管材等,都需要進行一套開孔、除銹、酸洗、去油等。而閥門,儀表,配件等必須嚴格檢查,清洗,脫脂,各個步驟之間也必須有防護措施,保證各個步驟之間的交接合格,防止二次污染。
(4)對焊接過程進行評估。在管道的安裝中,要對管道的連接材料進行評估,以保證它能夠被充分地遮蓋。保證相關部門對焊接鋼管材料的評價,對工藝的評價是全面的。對于焊接施工人員,要按照壓力管道設計圖紙的要求和相應的安裝焊接標準和規定,做好焊接工藝的評價工作,并結合現場的具體條件,建立一個統一的焊接標準。在焊接技術評價工作完成后,要根據焊接現場的具體情況,編制一份標準的,合格的焊接技術使用說明書。在進行壓力管道的安裝焊接前,要對焊接作業人員進行事先的技術指導,包括焊接材料、工藝參數、層間和熱處理的溫度、時間和材料的管理。此外,在焊接技術操作說明書中,應當預先標注出壓力管道的號碼,并相應地為焊腳準備坡口,質檢人員應當根據焊縫尺寸、坡口和組裝的需要,對焊接的整個過程做出較為全面的評估,并對各個環節進行了嚴密的監控,從而保證了焊縫的質量。
(5)焊縫返修作業。在壓力管道的安裝和焊接中,往往存在微小的焊縫,為了保證管線的施工品質,必須對其進行補焊。焊接接頭的回補操作,通常應控制在兩個范圍內。如果焊接過程中使用了加熱焊接的方法,也要立即進行焊接。
(1)常見的焊接方式包括電弧焊、氬弧焊、埋弧焊、CO2保護焊、氧-乙炔焊以及其他焊接方式。采用什么樣的工藝,要根據管材的材質、介質、管徑等因素來確定。(2)一般采用氧-乙炔、氧-液化烴、氧-氫或類似的工藝,用于薄且小的管(小于57mm),銅、鋁和它們的合金的焊接。其優點是:可實現兩面均焊;但是,這種方法存在火焰溫度低,熱量分散,焊接變形大,焊接質量低等缺點。(3)人工鎢電極-氬弧焊工藝為:無鉛合金鋼管(單側焊)及純銅鋼管。與傳統的氣焊、埋弧焊和電渣焊比較,該工藝的線能更小,金相組織更細,熱影響區更小,焊縫更好。
總而言之,在壓力管道的安裝中,對管道的焊接是一個很大的關鍵步驟,在安裝和焊接的時候,很容易產生一些問題,很有可能會對整個設備造成很大的破壞。在整個過程中,焊接作業是非常重要的一環,對壓力管道安裝的焊接作業造成的影響有多種,要想真正保證焊接作業的高效和最終的效益和性能,就必須對各種影響要素進行適當的平衡。在壓力管道的焊接過程中,由于缺少一套較為完整、專業的焊接規范標準,管道材料和焊接材料的選擇不當,操作人員的專業水平不夠,焊接質量控制不嚴格,缺陷沒有得到及時的處理。在壓力管道的安裝過程中,要想解決焊接問題的對策是:要對焊接的規范、標準和管理體系進行科學的、嚴謹的材料的選用與管理,要加強對焊接作業的控制,要提高焊接作業的技術水平,要提高焊接工作的品質,要有效地解決各種缺陷,這樣才能使壓力管道的焊接工作的品質得到提高。