工業(yè)管道安裝焊接缺陷及預防措施
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摘要：工業(yè)管道通常承載特殊液體或氣體，管道焊接缺陷可能引發(fā)介質泄漏或滲漏，既污染環(huán)境降低生產效益，又可能造成安全事故。分析管道焊接施工中焊接缺陷的成因并提出預防措施。
關鍵詞：工業(yè)管道；焊接缺陷；預防措施
引言
工業(yè)管道在實際應用過程中需要承受一定壓力，而且所傳輸?shù)牧黧w介質大多是一些高溫、腐蝕性較強以及易燃易爆的介質，如果在運行過程中出現(xiàn)泄漏，很可能會對人們的生活生產安全造成嚴重威脅。基于此，需要對工業(yè)管路安裝過程中的焊接缺陷問題進行深入研究。
1焊接在工業(yè)管道安裝中的作用
焊接是工業(yè)管道安裝中非常必要且非常重要的工序之一。焊接質量決定了管道是否能在介質運輸過程中保持穩(wěn)定安全的狀態(tài)。工業(yè)管道通常承載特殊液體或氣體，焊接過程中一旦出現(xiàn)問題，可能會在焊接處出現(xiàn)裂痕而引發(fā)介質泄漏或滲漏現(xiàn)象，既污染環(huán)境降低生產效益，又可能造成安全事故。因此，在管道安裝過程中進行焊接作業(yè)時，要提前制定嚴謹?shù)氖┕し桨?，施工人員應嚴格遵循施工方案，確保管道的焊接及安裝質量。
2工業(yè)管道安裝過程中的焊接缺陷
（1）焊接未融合。在管道安裝過程中，焊接缺陷形成的最重要原因之一是焊接未融合，具體表現(xiàn)為基材與焊接材料在進行高溫融合的過程中沒有成功融合在一起，兩者在融合工作完成后依然保持著半分離或者分離的狀態(tài)，通常會在11點和1點鐘兩個位置形成管道焊接未融合。焊接材料與基材在焊接過程中根本不能夠徹底融合，具體位置表現(xiàn)在根部的稱之為根部未融合，而表現(xiàn)在工件坡口處的稱為坡口未融合。如果焊接材料與基材不能充分融合，焊道位置經一段時間就會出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象，由此引發(fā)安全事故。（2）焊接裂紋。由于管道安裝質量不高，致使管道某些部位在安裝過程中不能保持均勻受力，在金屬材料連接處產生比較嚴重的破壞，從而形成新的裂縫。（3）焊接夾渣。由于焊接人員操作技術水平低，在焊接金屬內殘存一些熔渣，最終形成焊接夾渣。這些焊接夾渣既不會在固定位置出現(xiàn)同時還有較高的發(fā)生概率，焊接夾渣必然會影響焊接質量。（4）焊接氣孔。管道焊接安裝時會有一部分氣體殘存在焊接材料內，如果沒有將這些氣體及時排出就會形成氣穴，這些氣穴即焊接氣孔。（5）咬邊。咬邊通常是焊接電流高或在過高電弧熱量下運條速度相對較低導致，咬邊會以溝槽或凹陷等形式呈現(xiàn)在母材部分。如果沒有將熔敷金屬補充在凹陷或溝槽內，不會在管道焊縫邊緣處形成咬邊。（6）燒穿與焊漏。燒穿，即部分金屬在焊接過程中由于溫度過高而被融化流失掉，致使在焊縫處留下空洞。焊漏，即母材在焊接過程中因溫度過高而造成深度融化，致使金屬從焊縫處流出，焊漏通常在焊縫背面出現(xiàn)。
3工業(yè)管道焊接缺陷的預防措施
3.1簽訂協(xié)議
相關人員在檢修前簽訂嚴格的質檢協(xié)議，該協(xié)議的具體內容不僅包括對具體施工流程與檢修章程的檢查，還有比較詳盡的驗收規(guī)范。在整個安裝和檢修過程中嚴格遵循該協(xié)議。相關方一旦簽訂協(xié)議后，就要向每一位參加檢修的人員發(fā)放紙質協(xié)議內容，并就具體標準進行詳解。每位施工人員要對協(xié)議中的每項條款進行認真解讀，而且明確檢查時的要點。驗收時，檢查人員也要按照統(tǒng)一檢準進行規(guī)范檢查，以此確保整個施工管道的質量標準。
3.2明確權責
管道安裝需要多個施工人員的參與，因此在施工前可依據(jù)實際情況制定與工程相符合的規(guī)章制度。讓每個施工人員對照具體制度明確各自的職責，不斷明確權責意識，并保持嚴謹認真的工作態(tài)度完成整個焊接工作。例如，管道施工負責人員在施工前可讓每位參與焊接施工的人員認真閱讀制度內容，施工過程中可派專人檢查焊接人員的工作狀況，定期對焊接人員進行考核，使其焊接水平不斷提升。同時還可派遣具備高水平焊接技藝技師對焊接操作員的操作水平進行詳細考察，包括焊接人員是否能正確掌握設備操作，是否了解每個焊接材料的不同屬性，整個焊接流程是否嚴格遵循相應的標準。在此基礎之上，管道負責人要全面監(jiān)控整個焊接工程，實時對焊接質量進行檢測，發(fā)現(xiàn)問題立即要求返工。在返修過程中，也要制定出嚴格的返修程序，嚴格監(jiān)控焊接返修工作質量狀況。
3.3確?？椿鹑藛T職責
在管道焊接施工過程中，看火人員要參與整個現(xiàn)場工作，既能親眼目睹管道焊接的全程，又能在監(jiān)控工作中發(fā)揮作用?；诖?，要充分激發(fā)調動看火人員的工作積極性，使其在整個焊接過程中發(fā)揮重要的監(jiān)控作用。工程負責人可給看火人員制定合理的焊接質量控制清單，督促看火人員在焊接過程中對焊接質量進行嚴格監(jiān)控，既要嚴格檢查焊接過程中的數(shù)據(jù)指標，又要對焊接工藝存在的缺陷進行詳細記錄，發(fā)現(xiàn)焊接缺陷要立即向相關人員發(fā)出通知并讓其進行整修。
3.4選擇優(yōu)質焊條
焊條是影響焊接質量的重要因素，焊條只有與焊接標準相符合，才能發(fā)揮最佳作用。焊接負責人員必須在焊接任務開始前，準備好符合該項工程要求的焊條。在焊接的過程中，負責人還要監(jiān)督施工人員是否找準焊接位置并按照標準焊接程序進行操作，施工人員要確保每個焊接處均勻受力，避免出現(xiàn)焊接缺陷。焊接之前要對坡口進行仔細清理，確保焊接坡口處沒有油或水等物。
3.5提升焊接工藝水平
在管道焊接施工中，焊接工藝是最重要的環(huán)節(jié)，因此要逐步提升焊接工藝水平，確保焊接操作的規(guī)范性與完整性。例如：管壁厚度為3~6mm時，焊接層數(shù)為2層，焊條直徑2~3.2mm；管壁厚度為6~10mm時，焊接層數(shù)為2~3層，焊條直徑3.2~4mm，焊接電流130~150A；管壁厚度為10~13mm時，焊接層數(shù)為3~4層，焊條直徑3.2~4mm，焊接電流150~170A。施工人員要嚴格遵循焊接工藝規(guī)范操作并逐步完善工藝。焊接過程中，要遵循科學合理的原則找準焊接位置，焊接電流要依據(jù)焊接間隙進行相應調整，還要依據(jù)實際情況合理調整焊接角度與焊接速度，要保證焊接尺寸符合實際要求；在拉長引弧過程中，先要預熱后再實行焊接操作。在完成焊接工作收弧時，必須暫時停留在焊接位置一定時間后保證完全填滿熔池內部，才能將焊接缺陷率降到最低；要將焊接位置進行仔細清理，仔細打磨凸凹不平處后才可進行焊接。施工人員還要依據(jù)焊條直徑，在焊接過程中對電流進行合理控制，還要依據(jù)實際需要將電弧長度適當縮短并將焊接停留時間有效延長，控制實際焊接電流。在選擇焊接材料時，要依據(jù)基材條件并保證焊縫有較高的整體性能。制定焊接方案時，要依據(jù)焊接材料的性質，選擇最適合的焊接方式并找出準確的焊接角度，焊接過程中還要保持均勻受力；焊接前，要仔細將焊接坡口兩側20~30cm范圍的雜物清理干凈，焊材烘干時要嚴格依據(jù)焊接規(guī)范，對烘干時間進行合理控制，使用適合的烘干溫度和焊接方式，從而保證焊接處能夠完全熔合。此外，焊接時嚴禁用超過40℃的熱源對氣瓶加熱，永久氣體氣瓶剩余壓力應不小于0.05MPa，液化氣體氣瓶應留有0.5％～1.0％規(guī)定沖裝量的剩余氣體。焊接過程中瓶內氣體不能用光，必須留有一定余壓。當環(huán)境溫度為0℃以下時，余壓為0.05MPa；0～15℃時，余壓為0.1MPa；15～25℃時，余壓為0.2MPa；25～40℃時，余壓為0.3MPa。
3.6引進先進焊接設備與工藝
焊接技術伴隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展而逐漸趨于成熟，焊接手段與焊接工藝也在不斷更新。因此，焊接人員要不斷提升技術水平。同時還要積極引進先進設備。在實際工作中，可定期聘請專家對焊接人員進行技能培訓，還可在焊接過程中積極引進新工藝，掌握更多新型工藝并認識到工藝創(chuàng)新的重要性。同時積極引進先進的檢測設備檢測焊接缺陷，利用先進設備嚴格檢測每道工序，發(fā)現(xiàn)不合格項拍照留存，在檢修會上將施工中存在的問題進行演示，督促施工人員漏洞自查并及時檢修。工程負責人要在電腦中將不合格焊接照片進行存檔，培訓時可將這些圖片作為培訓資料，不斷提升檢修人員的工作規(guī)范性并嚴禁不當操作。在焊接質量檢驗過程應當注意焊縫表面不得低于管道表面，焊縫余高△h應符合以下要求：①100%射線檢測的焊接接頭，其△h≤1+0.1b1，且不大于2mm；②其余焊接接頭，△h≤1+0.2b1，且不大于3mm；③角焊縫高度不低于較薄件厚度。此外，焊接過程中應注意焊接焊口的允許偏差和檢驗方法，以此保證焊接質量。表1為管道焊接焊口允許偏差和檢驗方法。
3.7采用高效焊接方式并嚴格監(jiān)控焊接過程
很多施工人員依據(jù)多年實踐經驗，指出焊接質量的保證與全焊透的方式息息相關，因此可在實際工程中多使用全焊透方式。高效焊接法在近些年的技術革新中不斷完善，不僅可以達到較高的焊接強度而且可充分滿足直徑厚壁管焊接強度的需求。管道安裝焊接環(huán)節(jié)比較復雜，因此工程負責人要全方位監(jiān)督整個工程，確保焊接流程的規(guī)范性。
參考文獻
［1］牛朋飛.工業(yè)管道安裝過程中的焊接缺陷及預防措施［J］.工程管理，2020（4）：208-209.
［2］郭明輝.工業(yè)管道安裝過程中的焊接缺陷分析與預防措施綜述［J］.科學與信息化，2020（7）：87-88.
作者：任瑤 單位：湖南六建機電安裝有限責任公司
