蔡振興 戴振宇 劉冉冉

摘 要：通過(guò)對(duì)可能出現(xiàn)的缺陷問(wèn)題原因分析，并采取針對(duì)性的防控措施，可有效提高施工人員意識(shí)，避免缺陷再次發(fā)生，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的管道焊接，同時(shí)保證焊接外形的美觀，在工業(yè)管道安裝中得以廣泛推廣與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：工業(yè)管道；焊接；缺陷；對(duì)策

0 引言

工業(yè)管道焊接是建筑工程中必不可少的環(huán)節(jié)，與諸多部門(mén)緊密相關(guān)。如電站建設(shè)、石油化工裝置等，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的維修起到至關(guān)重要作用。但是在管道安裝的焊接過(guò)程中，常存在一些缺陷，只有積極采取對(duì)策，加強(qiáng)檢測(cè)與防控，才能確保工作的順利開(kāi)展。

一、工業(yè)管道安裝過(guò)程中焊接的重要性

焊接技術(shù)在整個(gè)工業(yè)管道安裝中，起著重要保障作用，其技術(shù)是否合格，將直接關(guān)系著工業(yè)今后的投入使用。對(duì)于當(dāng)前工業(yè)管道中出現(xiàn)的滲漏、泄漏事故，究其原因多數(shù)是由焊接質(zhì)量不合格而引起的。由此可見(jiàn)，在管道的正常安裝使用中，焊接質(zhì)量將直接影響著管道的安全性與可靠性。工業(yè)管道安裝中焊接的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，面對(duì)當(dāng)前工業(yè)發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大，已有的工業(yè)管道已無(wú)法滿足當(dāng)前工業(yè)行業(yè)的發(fā)展需求，在擴(kuò)大管道鋪設(shè)規(guī)模的過(guò)程中，焊接作為連接新舊管道的重要途徑，對(duì)管道今后的投入使用有著極其重要的作用。其次，在連接各個(gè)分段的工業(yè)管道時(shí)，焊接能夠憑借自身的優(yōu)勢(shì)，將這些分段管道完整的聯(lián)系到一起，使其在原有的基礎(chǔ)上形成統(tǒng)一的整體，確保其今后的安全使用。最后，工業(yè)管道在應(yīng)用中，所運(yùn)輸?shù)墓I(yè)物質(zhì)多為液體或氣體，若焊接處出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)造成液體或氣體的大量外漏，在給環(huán)境造成嚴(yán)重威脅的同時(shí)，還會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

二、工業(yè)管道安裝過(guò)程中的焊接缺陷產(chǎn)生原因

1.1 未熔合 未熔合主要指焊道和母材、焊道和焊道之間，沒(méi)有完全熔化結(jié)合。一般多發(fā)生在管道的時(shí)鐘11點(diǎn)鐘和1點(diǎn)鐘接頭位置，以及管道底部的6點(diǎn)鐘位置。為熔合缺陷可分為坡口未熔合、層間未熔合及根部未熔合三種情況。坡口未熔合是指焊縫金屬和母材坡口之間的未熔合；層間未熔合主要指施焊過(guò)程中層與層間的焊縫金屬未熔合；根部未熔合則是在打底過(guò)程中，焊縫金屬和母材金屬、焊縫接頭未熔合，這也是出現(xiàn)幾率較大的情況。未熔合是管道安裝的面狀缺陷，容易集中應(yīng)力，危害性較高。

1.2 氣孔 氣孔主要是在焊接時(shí)，由于熔池金屬中的氣體沒(méi)有在熔池凝固之前及時(shí)逸出，而殘留在焊縫金屬的內(nèi)部或者表面，形成孔穴。氣孔的大小、形狀、數(shù)量等均與母材材質(zhì)、焊接位置、焊條性質(zhì)、焊工操作技術(shù)等有關(guān)。對(duì)于形成氣孔的氣體，一些是原本溶解在母材與焊條鋼芯中的氣體；一些則是在藥皮熔化過(guò)程中產(chǎn)生的氣體，也有些來(lái)自母材上的油垢、銹跡等受熱后分解產(chǎn)生。

1.3 夾渣 夾渣主要指在焊接過(guò)程中，熔渣留在焊縫金屬中的現(xiàn)象，是管道安裝較常見(jiàn)的缺陷之一，產(chǎn)生的位置不確定。產(chǎn)生夾渣的主要原因?yàn)椴僮魅藛T技術(shù)不佳，造成熔渣在熔池冷卻凝固之前沒(méi)有及時(shí)浮出水面，而是留在焊縫中。層間熔渣清除不徹底、焊接電流過(guò)小等都是造成夾渣的主要原因。

1.4 裂紋 裂紋主要在焊接應(yīng)力和其他相關(guān)因素的共同作用下，金屬材料中原子結(jié)合被破壞，產(chǎn)生新界面的縫隙。裂縫是工業(yè)管道安裝中，焊接接頭中危害最大的缺陷，不僅難于返修，而且會(huì)給管道運(yùn)行帶來(lái)直接影響，因此必須引起足夠的重視。

三、防范焊接缺陷的有效對(duì)策

3.1 加強(qiáng)焊接的全過(guò)程控制 焊接施工人員是控制管道焊接質(zhì)量的關(guān)鍵，施工人員的業(yè)務(wù)水平、資歷、責(zé)任心等主觀因素都對(duì)管道的焊接質(zhì)量有直接影響。其他人員的檢查工作實(shí)際僅是對(duì)施工人員的監(jiān)督，但是這種監(jiān)督很有必要，效果也比較理想。為避免管道焊接缺陷，質(zhì)量檢查小組應(yīng)在焊接過(guò)程中要求全體人員參加到焊接控制管理中。例如看火員的焊接質(zhì)量，要求隨時(shí)對(duì)焊接過(guò)程中可能產(chǎn)生缺陷的控制點(diǎn)加強(qiáng)檢查，以及車(chē)間設(shè)備管理人員、機(jī)動(dòng)處設(shè)備管理人員的執(zhí)行情況抽查等。對(duì)查出存在的問(wèn)題，應(yīng)填寫(xiě)檢修質(zhì)量定期整改報(bào)告，反饋到施工單位，限令其定期整改，再對(duì)施工單位進(jìn)行復(fù)檢，從材料入庫(kù)、坡口加工、管道預(yù)制再到焊接的全過(guò)程加強(qiáng)控制，尤其提高焊接的工藝要求執(zhí)行水平。對(duì)管道安裝過(guò)程中焊接工藝的確定，既要充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件，又要嚴(yán)格遵守規(guī)章制度，并在檢修過(guò)程中，加強(qiáng)施工方質(zhì)檢人員與廠方質(zhì)檢人員的配合，定期開(kāi)展聯(lián)合檢查，對(duì)于查出來(lái)的焊接缺陷問(wèn)題及時(shí)提出并整改。

3.2 提高管道焊接工藝

在完善焊接缺陷的過(guò)程中，其根本途徑在于提高管道的焊接工藝，保證焊接質(zhì)量。在其提高的過(guò)程中，第一，焊接人員在開(kāi)展焊接活動(dòng)前，應(yīng)選擇合適的坡口角度與裝配間隙，并對(duì)焊接電流進(jìn)行檢查，確保其符合焊接設(shè)備運(yùn)行中的所需。在進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確的掌握運(yùn)條方式、焊條或焊把速度，確保焊件裝配中的間隙能夠滿足焊件活動(dòng)的實(shí)際需求。第二，在進(jìn)行引弧時(shí)，應(yīng)在自己能力范圍內(nèi)，最大限度的拉長(zhǎng)電弧，使其在預(yù)熱的個(gè)遇中逐漸形成熔池；并在收弧時(shí)，應(yīng)將焊條放在熔池中做短暫的停留，以此來(lái)確保焊條自身的金屬性能夠填滿熔池，避免弧坑在焊縫收尾位置的出現(xiàn)。第三，結(jié)合管道的實(shí)際鋪設(shè)狀況，針對(duì)破快與焊層間存在的熔渣，應(yīng)及時(shí)的清除干凈，并使用相應(yīng)的工具鏟平焊縫中存在的不平，只有在做好這些工作后方可進(jìn)行焊接。在焊接時(shí)，應(yīng)結(jié)合著活動(dòng)的實(shí)際需要，適時(shí)的加大焊接電流，將電弧長(zhǎng)度進(jìn)行縮短，盡量提高電弧的停留時(shí)間，并結(jié)合著熔化的實(shí)際狀況，對(duì)焊條角度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，確保熔渣能夠在第一時(shí)間內(nèi)浮出鐵水。第四，在焊接工作開(kāi)始前，需要相應(yīng)的工作人員做好焊接準(zhǔn)備。除了對(duì)坡口兩側(cè)進(jìn)行及時(shí)的清理外，還應(yīng)在焊接開(kāi)始前，依據(jù)焊條說(shuō)明書(shū)中的時(shí)間、溫度規(guī)定，選擇與之相符的焊接方式。第五，在焊接時(shí)，應(yīng)對(duì)焊接鏈條進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)，確保其質(zhì)量符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后，按照相應(yīng)的次序及方向，將焊接應(yīng)力降到最低。針對(duì)裂紋的出現(xiàn)，焊接人員應(yīng)在焊接前對(duì)坡口周?chē)霈F(xiàn)的水、繡、油等干擾物進(jìn)行清理。

3.3 加強(qiáng)先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用 在檢修裝置時(shí)，為了確保工業(yè)管道的焊接質(zhì)量，提高施工單位的整改標(biāo)準(zhǔn)、改善不合格工序，質(zhì)量檢查人員應(yīng)使用數(shù)碼相機(jī)查出現(xiàn)場(chǎng)存在的低標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題，并制成幻燈片在檢修會(huì)上重點(diǎn)通報(bào)，促進(jìn)施工人員自我查找、自我反饋、自我整改，從根本上提高焊接質(zhì)量。

3.4 采用高效焊接法 在全焊結(jié)構(gòu)管道中，焊接工作強(qiáng)度也隨之加強(qiáng)，并且質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)更高。但是通過(guò)多年來(lái)焊接工作者積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，目前全焊結(jié)構(gòu)管道已經(jīng)獲得客觀技術(shù)的進(jìn)步。在生產(chǎn)過(guò)程中，大直徑厚壁管的管道要求最為嚴(yán)格，主要運(yùn)用將鋼板壓制成形的方式，確保管道正常發(fā)揮使用性能。

由上可見(jiàn)，工業(yè)管道的安裝與維修都與焊接技術(shù)息息相關(guān)，由于焊接質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的管道泄漏事故或者管道出現(xiàn)漏點(diǎn)需要維修的現(xiàn)象，約占管道總維修量的50%?？梢?jiàn)，管道的焊接質(zhì)量對(duì)管道使用安全性、可靠性有直接關(guān)系，本文對(duì)工業(yè)管道安裝過(guò)程中常見(jiàn)的焊接缺陷原因及防范對(duì)策進(jìn)行分析與闡述，為今后工作提供有意義的參考。

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（作者單位：濟(jì)南市市政工程設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司）