近年來, 我國的管道運輸發展很快, 管道運輸作為主要的能源運輸方式, 保證其安全性也就變得十分必要, 在管道焊接過程中, 由于主客觀因素的影響, 容易引起焊接缺陷, 如不加以預防, 嚴重時就會導致運輸管道出現一系列問題, 進而影響油氣資源的運輸安全。
1 管道焊接施工常見外觀缺陷
油氣管道的外觀缺陷是指在不借助任何儀器, 只用肉眼觀察就能發現的問題[1], 常見的外觀缺陷主要是由于操作技術不當引起, 主要表現在幾個方面。
1.2 夾渣
指在管道焊接表面存在明顯熔渣、鐵銹或其它藥皮殘渣。主要是在焊接根部和焊接層中常見。夾渣一般形狀、大小均不一般。產生原因:
1.2.1需多層焊接時, 前層焊接后未能及時處理焊接垃圾, 致使焊渣遺留。 (2) 焊接人員操作不當, 使焊接口出現問題。 (3) 焊接時溫度達不到要求, 不能充分融化焊管 (4) 坡口太小與上層焊道形成夾角, 熔渣不能充分融化[2]。
1.3 咬邊
指焊接過程中, 熔鑄金屬未能完全蓋住母管的缺口, 淺短的咬邊一般不會造成問題, 但過深的咬邊, 如產生0.5mm以上的會對焊道力學性能產生嚴重影響[3]。產生原因:
(1) 電弧溫度過高, 電流過大造成咬邊。 (2) 焊接人員操作不熟練, 焊接手法不穩, 擺動不到位。 (3) 焊接位置的復雜會導致咬邊的缺陷更加嚴重。
1.4 氣孔
指在焊接過程中產生的氣體在融化金屬凝固時沒有及時溢出, 使焊接表層出現了各種條狀、柱狀或球狀的細小洞孔。產生原因: (1) 母絲、焊材等未按照規定進行烘干, 過于潮濕, 融化時水汽過多, 不能及時排出。 (2) 焊接過程中的氣體防護措施不到位, 使氣體進入熔池[4]。 (3) 焊接電流過小, 速度過快, 焊接氣體不能完全排出致使產生氣孔。
1.5 焊縫成型差
指焊縫的外觀不均勻, 表面不光滑, 容易產生焊瘤或焊縫高低不平, 寬窄不一。焊縫質量直接關系到管道運行的可靠性與安全性。產生原因:
(1) 母材和焊接材料組對時縫隙過大或者過小, 使焊接時不能緊密結合。 (2) 焊接材料與母材坡口角度大小不一, 不能完全契合。 (3) 焊接前焊口未清理干凈, 使過多雜質落入焊池, 造成污染。 (4) 焊接時電流過大或者過小, 不能良好控制電流, 造成焊縫不均勻。 (5) 焊接人員操作不當。
1.6 表面裂紋
指管道焊接中危害性最大的一種外觀焊接缺陷, 主要是由于它的延伸性會導致焊道裂紋一直延伸, 直到焊道完全被破壞為止[5]。產生原因:
(1) 母材與焊接材料鋼種不同, 不能完全契合。 (2) 焊接方法不合理, 焊接環境不達標, 焊接人員技術不到位。 (3) 外部應力過大造成表面裂紋, 這個也是表面裂紋形成的一個重要原因。
2 焊接質量缺陷預防措施
2.1 針對夾渣缺陷, 一是多層焊接時, 務必處理好焊接垃圾, 清理好后方能進行下層焊接。二是焊接人員上崗前要進行培訓, 上崗后要經常自我檢查自我學習。三是焊接時, 應注意焊接溫度, 溫度達到后方可進行仔細焊接。四是注意焊接坡口, 坡口過于小的應開大坡口后再焊接。
2.2 對于咬邊缺陷, 一是焊接時應選用合適電流, 過大或者過小都容易導致咬邊。二是焊接人員要定期培訓, 熟練掌握焊接設備和焊接知識。三是遇到復雜焊接位置時應根據焊接的實際情況選擇合適的溫度、角度選擇合理的焊槍。
2.3 出現氣孔時, 一是母絲、焊材在焊接之前應檢查潮濕度, 若是與標準不符, 應先進行必要的烘干, 達到可焊接標準時再進行熔煉。二是采取合格的防風措施, 焊接時禁止各種風穿透。三是焊接前應根據所需焊接的母管材質等選擇合適的電流, 適當的放慢速度, 保證產生的氣體完全排出。
2.4 焊縫成型差, 一是母材和焊接材料組對時, 應嚴格按照圖紙設計的標準縫隙, 進行焊接, 決不能貪圖方便我行我素。二是選擇合適的坡口角度, 確定合理的焊口間隙后再進行焊接。三是焊接前認真仔細清理焊口, 確保焊口達到沒有污垢、油漬等不利于焊接的污物, 保證能露出原有的金屬光澤。四是焊接時調節電流的大小, 按照規定的焊接參數進行焊接。五是焊接人員一定要定期培訓, 確保焊接時不出現不必要的錯誤, 保證焊接質量。
2.5 表面出現裂紋, 一是選取焊接材料的鋼種時必須選擇和母材完全一樣或基本一樣的品種, 不能因為貪圖方便或便宜選擇不合適的鋼種。二是焊接之前應選擇合適的焊接方法, 清理好周圍環境, 讓焊接技術過硬的焊接人員進行合理操作。三是很據工藝評定確定合理的焊接順序, 避免外部應力過大。
3 結語
在油氣管道整個焊接過程中, “人”是主要因素, 也是第一要素, 作為一名合格的焊接人員必須要經過嚴格的學習與考核, 持證上崗, 沒有通過考核的技術人員堅決不能上崗焊接。管道運輸的特殊性也決定了它的重要性, 它直接決定著油氣能源是否能夠安全、及時的輸送到各個需要的部位。因此, 管道焊接中要及時發現缺陷, 避免缺陷, 保證管道焊接質量。
摘要：隨著我國經濟的發展, 對能源的需求越來越多, 石油天然氣成為眾多能源中較為重要的部分。油氣的運輸離不開管道, 輸油氣管道質量的好與壞和管道焊接過程中質量的好壞密不可分。本文分析了管道焊接中常見的外觀缺陷及產生的原因, 并提出相應的焊接質量控制預防措施。
關鍵詞：管道,焊接,外觀缺陷,預防措施
參考文獻
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