管道工程施工中的焊接施工工艺及质量控制

摘要：焊接是管道工程建设中的重要施工环节，焊接过程的质量控制对于保证管道工程的顺利安装、使用起着十分重要的作用，对管道投产后的安全运行和维护保养有着重要影响。为此，必须对其施工工艺与质量控制进行分析与研究，文章首先分析焊接施工工艺，再探究具体的质量控制措施，以供参考。

关键词：管道工程；焊接；施工工艺；质量控制

引言

管道工程的数量不断增多、规模不断扩大，而焊接施工是管道项目施工十分重要的部分，如果焊接质量出现问题，将给整个管道工程带来不可估量的损失，因而必须对焊接过程进行质量控制，确保所有焊接点严密无误，才能保证油气管道的安全性。本文主要围绕管道工程焊接施工工艺及质量控制展开探究。

1.管道焊接方法

（1）在焊接过程中，经常应用的焊接方式主要有氩弧焊、手工电弧焊、氧-乙炔焊、埋弧焊以及二氧化碳气体保护焊等。必须根据管道材料、管径大小、介质等因素决定适合的焊接方式。

（2）对薄板和直径小于57mm的管子和铝、铜或者合金的管道进行焊接处理时，应用最多的是氧-液化烃、氧-乙炔或者氧-氢气焊接方法。它们的优点是气焊的时候，比较容易控制熔池温度，易于实现单面焊合双面成形；但也存在不足，因为气体火焰温度比较低、热量比较分散、焊接变形较大等原因，使得接头性能较差。

（3）一般来说，对于不锈钢管（单面焊缝）或者纯铜管，最多应用的是手工钨极氩弧焊。这种焊接方法的特点是在焊接的时候，线能量其他焊接方式更小，金相组织较细，具有较小的热影响区，因而焊接的质量相对来说较好。

（4）对于那些要求管道内壁清洁度要求较高，同时在焊接后不容易进行清理的管道，其焊缝底层一般应用氩弧焊。这种焊接的特点是惰性气体不会与焊缝金属出现化学反应，此外，也使熔池金属不可与空气进行接触，因此焊缝金属中的合金元素不会出现氧化烧损的问题，同时焊缝中也不会有气孔的出现。

（5）对于中厚板的长焊缝，可应用埋弧焊。

2.施焊前的检验

2.1对焊工的检验

施焊之前焊工必须进行技术交底，熟悉掌握焊接的质量与安全防范要求与焊接工艺的要求。同时要检查焊工的资格证明，确保其焊接资格在有效期内；此外，还要根据相关的规定对焊工进行考核，只有通过考核的焊工，才可以持证上岗作业。

2.2焊条和焊接机器设备的选用

依据不同的金属材料及施焊条件，选用适合工程状况的焊条和焊接设备。具体的选用原则是：（1）依据焊接管道的化学成分与力学性能进行选用。（2）选用时参考焊接的使用性能和工作条件。（3）选用时参考管道的结构特点以及受力状态。一般来说，可用于焊接的设备包括：焊条烘干箱、氩弧焊机、电弧焊机以及保温箱等，工程项目焊接机具的选用必须结合经济性、安全性、先进性以及适用性等原则。在焊接前，必须检查每台设备的性能，检查焊接设备的电压表及电流表，必须确保它们的准确性与可靠性。

2.3管道坡口加工与接头组对

一般来说，用机械方式加工处理管道的坡口。对于铜、铜合金或者不锈钢管的坡口，在加工时，必须应用机械方法。例如应用氧-乙炔、等离子弧进行切割的时候，应使加工表面的熔渣热、氧化皮以及影响接头质量的表面层除去。在加工完坡口以后，表面不可存在夹层、裂纹或者毛刺等问题，同时必须使坡口内外侧的锈质或者污物清理干净。管接头的组对必须在确保坡口加工完成后同时清理干净以后进行。壁厚相同管道组对的时候，必须确保内壁平齐，对于钢管组对的内壁错边量，必须小于壁厚的10%，同时还必须小于2mm；铜以及钛、铜合金管内壁的错边量不可大于壁厚的10%，同时必须小于1mm。

3.无损检测与返修

全部的焊缝都必须遵循以下规定：

（1）对于没有通过外观检查的焊缝，必须及时通知焊工，采取必要的措施进行修补；

（2）如果在射线拍片后，发现不合格的焊缝，必须进行返修，对于同一部位，返修次数不可以大于二次，如果经过两次次返修，仍然不合格，此类焊缝必须把焊口作割口处理；

（3）如果焊缝裂纹累计长度不小于焊缝长度的8%的时候，应割掉焊道并进行重焊。在返修时，必须严格依照返修焊接工艺的相关规定及标准，由质检人员认定的持有返修合格项目的焊工进行返修处理，同时必须对返修过程进行监督，遵循以下原则：

a.对于缺陷的位置，必须由无损检测人员进行现场确定；

b.根焊道应熔透，背面成型处于良好的状态。完成根焊道以后，庆及时用角向磨光机对根焊道进行打磨补焊，让焊缝中间部位稍有圆滑下凹。同时应及时焊接热焊道，根焊和热焊焊接的时间间隔一般不大于5分钟；根焊、盖面焊以及填充焊的层间，应对换焊条的接头高出部位以及其凸出的熔敷金属用角向磨光机进行平速的修磨，同时应用专用钢丝轮对焊缝进行清理后，才可以焊接次层；

c.相邻两焊层更换焊条的接头不可重叠，应错开20至30毫米；

d.在进行施焊的时候，每一层焊道必须连续完成，中间一般不可中断；

e.用砂轮机对焊接缺陷进行清除，全部修补的焊缝长度都必须小于50毫米。

4.焊接过程作业的规范性

（1）作业过程的标准化：在焊接时，焊工必须严格按照按照相关的规定与标准进行操作；

（2）作业人员的培训：国家具备相关的对于特种设备安全技术规范——《特种设备焊接操作人员考核细则》，在规则中，对作业人员取得资格必须具备的素质以及考核管理方法进行了详细的规定，这无疑可以进一步保证管道的焊接质量。值得一提的是，在培训作业人员培训的时候，不仅要培训其专业知识，还必须强调职业道德与责任心。

（3）选择焊接工艺参数：PE材质的熔体质量流动速率存在一定的差异，它们的最佳可焊接温度因而也会有所不同，相应地，也可能需要调整其它焊接参数。因此作业人员和管道使用方必须注意利用焊接工艺评定，对焊接参数的适用性进行严格的确定。

5.焊后检验

（1）对于外观的检验：在焊接管道完成后，必须把焊缝表面清理干净，再进行严格的外观检验。所有在设计文件上要求焊缝系数等于1的焊缝或者超声波检验或规定进行100%射线照相检验的焊缝，它们的外观质量都必须高于Ⅱ级。设计文件中对于进行局部超声波检验或者射线检验的焊缝，它们的外观质量应大于Ⅲ级。

（2）对管道焊缝的无损检测：对于管道焊缝的无损检测，主要有以下几个内容：焊缝表面的无损检测（磁粉和渗透检测）及检验焊缝内部质量的超声波或者射线照相检测。焊缝表面的无损检测是依据设计规定进行的，它们的检验数量、方式与质量都必须与设计文件和相关标准规定相符。

6.结束语

在国家经济发展建设中，管道工程是一项非常重要的基础工程，近年来管道建设增长迅速，不论现在还是将来都是国家经济发展的命脉，而焊接是管道工程安装的主要步骤，因而必须采取有效的措施保证其质量，在质量控制的过程中，应从管件材料、施工人员以及施工工艺等方面入手，以“预防为主，治理为辅”为原则防止安全事故的出现，让管道工程真正地为千家万户造福。

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