楊錦輝(浙江省特種設備檢驗研究院, 浙江 杭州 310000)
工藝管控
蒸汽管道安裝施工環(huán)焊縫焊接質量控制
楊錦輝(浙江省特種設備檢驗研究院, 浙江 杭州 310000)
本文列出了蒸汽管道安裝施工中進行環(huán)焊縫焊接質量控制的主要方面,結合施工中易出現的一些常見質量問題,分析了其產生原因,提出了一些有效的控制措施。
蒸汽管道;環(huán)焊縫;焊接;質量控制
蒸汽管道因其輸送的介質溫度高、與居民日常生活及工業(yè)生產聯系緊密、經過人員密集場所多、發(fā)生事故后造成的社會影響大等特點,其安裝施工質量日益受到重視。多年來蒸汽管道相關安全事故的調查統(tǒng)計數據表明,蒸汽管道安裝施工過程中存在的環(huán)焊縫焊接質量問題是引發(fā)事故的一個主要因素。本文結合筆者多年焊接質量管理與監(jiān)檢工作實踐經驗,列出了蒸汽管道安裝施工中環(huán)焊縫焊接易出現的一些問題,分析了其產生原因,提出了一些有效的控制措施。
根據蒸汽介質的溫度、工作壓力等參數的不同,從可焊性較好的20號鋼,到焊接條件較為苛刻的鍋爐主蒸汽管道用12Cr1MoV低合金耐熱鋼等不同的材質,在蒸汽管道中都有著廣泛的應用。目前蒸汽管道常用材質種類,國內外使用廣泛,其力學性能和化學成分都較為穩(wěn)定;根據設計圖紙、資料、焊接實踐經驗,完成一個滿足性能要求的焊接工藝評定應該不是一件難事。需要注意的是,焊接工藝評定的母材與熔敷金屬適用厚度范圍、有無沖擊要求、焊接方法及焊接材料、母材的組別與類別等情況;同時還要注意焊接工藝評定條件盡量與現場施工條件相貼近,真正使焊接工藝評定能指導現場施工。進行焊接工藝評定時,在標準允許范圍內,應盡量取較小的預熱溫度、取較大的焊接線能量;如需要進行焊后熱處理,一定要考慮加上焊縫返修所產生的二次焊后熱處理時間。
圖1 焊口組對錯邊量嚴重超標
鋼管上焊縫的位置應合理選擇,焊縫應處于便于焊接、檢驗、維修的位置,并應避開應力集中區(qū)域。管道上不得出現十字焊縫,管口距支架的距離、不同的焊縫之間的最短間距應符合標準的要求。焊口組對前,鋼管應先進行調直、調圓(控制管口橢圓度)、打坡口、除銹等工作;管道在對口時,要求兩管中心應在同一直線上,嚴格控制錯邊量。組對錯邊量偏大(如圖1所示),極易引起環(huán)焊縫的根部未熔合缺陷;而焊口組對間隙或坡口角度過小(如圖2所示),極易引起環(huán)焊縫的根部未焊透缺陷。
焊接時,應注意環(huán)境條件,潮濕的焊接件應進行烘干后方可進行焊接,天氣不好時采取搭防風、防雨棚(如圖3所示)等措施。定位焊應采用與根部焊道相同的焊接材料和焊接工藝。每層焊完后應清除熔渣、飛濺物等雜物,并應進行外觀檢查,發(fā)現缺陷時應鏟除重焊。焊接材料應按設計及焊接工藝規(guī)程的規(guī)定使用;施工單位應建立焊材倉庫,分批分類保存焊材,并建立嚴格有效的焊材驗收、保管、烘干、發(fā)放、回收管理制度。同樣,對于不同的管材,應分區(qū)堆放,做好現場標識和標記移植工作,杜絕材料混用和錯用情況。
環(huán)縫施焊時,要嚴格按照焊接工藝規(guī)程規(guī)定的焊接方法進行焊接,同時要對現場施焊焊工資格進行認真審核,杜絕無證或者超出許可范圍進行焊接。
施焊過程焊接質量控制,核心是要求焊工嚴格按照焊接工藝評定及焊接工藝規(guī)程的規(guī)范參數和要求進行施焊作業(yè)。實際施焊過程中,經常會出現焊接預熱溫度低于工藝規(guī)程要求(如圖4所示,規(guī)程規(guī)定預熱溫度為100℃)、焊后熱處理溫度和保溫時間低于工藝規(guī)程要求、焊接電流和焊接線能量高于工藝規(guī)程要求的情況。現場施焊過程中,我們可以通過加強焊工教育、加強現場焊接工藝紀律檢查、對違規(guī)情況進行嚴厲處罰等措施來對焊接質量進行控制。
焊縫外觀成形質量,與焊接位置、焊接方法及焊接電流、焊接電壓、焊接速度等焊接工藝參數密切相關。在蒸汽管道的安裝施工過程中,對于立管連接的橫向環(huán)焊縫易出現焊縫上部未填滿情況;而對于水平連接管道的環(huán)焊縫,立焊位置和仰焊位置,也較易出現咬邊、弧坑裂紋、焊縫側面未填滿等缺陷。管道施焊后,應先將焊渣、飛濺物等清理干凈,再對焊縫余高、焊縫寬度、焊腳尺寸等項目進行檢查,同時還要重點檢查焊縫是否存在未填滿、咬邊、弧坑裂紋等外觀缺陷。焊縫外觀檢查合格后,方能進行無損探傷檢驗。實際施焊過程中,常常對焊縫外觀質量不夠重視,無損射線檢測前外觀未經過檢查或者草草檢查了事;焊縫外觀質量不良,常會在射線底片上顯示出疑似缺陷,會引起誤判,也可能會掩蓋真正的焊縫內部缺陷。焊縫外觀成形檢查不嚴格,就會造成漏檢,留下安全隱患。
本文結合筆者多年工作實踐,整理出了蒸汽管道環(huán)焊縫焊接過程中發(fā)現的一些常見問題,提出了一些質量控制措施。希望通過此文,能對蒸汽管道施工安裝企業(yè)、特種設備檢驗機構在提高管道安裝質量、保障特種設備安全上有所幫助。
(文章題目:蒸汽管道安裝施工環(huán)焊縫焊接質量控制)
圖2 組對時焊口間隙與坡口角度過小
圖3 施焊時做好防雨措施
圖4 實際施焊時預熱溫度不到位
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楊錦輝,男,高級工程師,多年從事壓力容器、壓力管道的制造、監(jiān)督檢驗工作。