張衛(wèi)成

摘 要：本文第一部分依次從焊接材料、焊接方法、坡口型式及制備方法、焊縫接頭的組對(duì)要求及公差、預(yù)熱及層間溫度的要求進(jìn)行石油化工管道焊接工藝分析，然后第二部分簡(jiǎn)要分析石油化工管道焊接工藝質(zhì)量控制展開(kāi)本文探討。

關(guān)鍵詞：石油化工;管道;焊接工藝;質(zhì)量控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.053

0 引言

油化工對(duì)一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要，管道承載整個(gè)油化生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，是運(yùn)輸系統(tǒng)的核心樞紐，對(duì)油化的發(fā)展至關(guān)重要。怎樣才能進(jìn)一步發(fā)揮出管道的優(yōu)勢(shì)？從工藝角度來(lái)說(shuō)，要將管道的施工建設(shè)作為運(yùn)輸系統(tǒng)的核心，將管道工程質(zhì)量管理作為個(gè)環(huán)節(jié)連接的樞紐，基于此，筆者進(jìn)行石油化工管道焊接工藝分析及其質(zhì)量控制策略應(yīng)用研究，希望能夠?yàn)槭突す艿赖慕ㄔO(shè)工作提供一定的指引和參考。

1 石油化工管道焊接工藝

1.1 焊接材料

母材及焊接材料應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范，鋼板應(yīng)符合《普通碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼薄鋼板技術(shù)條件》、《普通碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼薄鋼板技術(shù)條件》、《不銹、耐酸及耐熱不起皮鋼薄鋼板技術(shù)條件》等，鋼管需要符合《無(wú)縫鋼管》、《石油裂化用鋼管》、《不銹、耐酸鋼無(wú)縫鋼管》等，焊接材料應(yīng)符合《低碳鋼及低合金高強(qiáng)度鋼焊條》、《焊接用鋼絲》、《不銹鋼焊條》等。

焊接材料不僅需要根據(jù)管道的化學(xué)成分、機(jī)械性能進(jìn)行選擇，還需要根據(jù)焊前預(yù)熱、焊后熱處理以及焊接接頭的抗裂性等綜合考慮。異種鋼材焊接時(shí)，焊接材料的選用需要注意，兩側(cè)都是非奧氏體不銹鋼時(shí)，可按照合金含量較低一側(cè)的鋼材選用。同種鋼材焊接時(shí)，焊接材料的選用需要工藝性能要良好，并且焊縫的化學(xué)成分和金屬的性能與管道相當(dāng)。

1.2 焊接方法

避開(kāi)應(yīng)力集中區(qū)設(shè)置焊縫，焊縫的設(shè)置還需要方便于焊接和熱處理進(jìn)行考慮。其次，焊縫的設(shè)置需要注意相鄰?fù)补?jié)組對(duì)時(shí)，縱縫之間的距離應(yīng)>3倍壁厚，且≥10cm，同一筒節(jié)上兩相鄰縱縫之間的距離宜≥30cm;另外，焊縫的設(shè)置還需要注意鍋爐受熱面管子焊口的中心線(xiàn)與管子彎曲起點(diǎn)的距離宜≥7cm，鍋爐受熱面管子焊口的中心線(xiàn)與管子汽包的距離宜≥7cm，鍋爐受熱面管子焊口的中心線(xiàn)與管子聯(lián)箱外壁的距離宜≥7cm;鍋爐受熱面管子焊口的中心線(xiàn)與管子支、吊架邊緣的距離宜≥7cm以及支、吊架邊緣。此外，不宜在焊縫及其邊緣上開(kāi)孔。

1.3 坡口型式及制備方法

首先，以保證焊接接頭質(zhì)量進(jìn)行性焊件的坡口型式和尺寸的選用，在選用過(guò)程中還需要注意一方面遵循勞動(dòng)條件好、便于操作的原則，另一方面還需要遵循填充金屬量少、減少焊接變形的原則。其次，埋弧自動(dòng)焊參考國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《埋弧自動(dòng)焊焊接接頭的基本型式和尺寸》，手工電弧焊參考國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《手工電弧焊焊接接頭的基本型式和尺寸》。 焊件焊接前，需要將坡口2厘米范圍內(nèi)的雜物、毛刺清理干凈，管子對(duì)接焊縫組對(duì)時(shí)，內(nèi)壁錯(cuò)邊量應(yīng)在母材厚度的1/10范圍內(nèi)。嚴(yán)禁在坡口之外的母材表面引弧，來(lái)避免電弧擦傷母材。

1.4 焊縫接頭的組對(duì)要求及公差

焊前預(yù)熱處理需要一方面需要根據(jù)鋼材的淬硬度、焊件厚度、焊件剛性確定，另一方面，焊前預(yù)熱處理還需要焊接方法、環(huán)境以及焊接工藝評(píng)定綜合確定。焊前預(yù)熱需要與設(shè)計(jì)文件的要求相符合，以合金鋼（C-Mo、Mn-Mo、Cr-Mo）Cr≤0.5%母材為例，焊件接頭母材厚度≥13毫米，母材最低預(yù)熱溫度為80℃。焊前預(yù)熱過(guò)程中，焊件內(nèi)外壁溫度應(yīng)該均勻，優(yōu)先采用電加熱法，同時(shí)合理進(jìn)行焊前預(yù)熱測(cè)溫點(diǎn)的布置以及合理進(jìn)行測(cè)溫點(diǎn)數(shù)量的測(cè)量。

1.5 焊后熱處理的要求

對(duì)有抗拉應(yīng)力的腐蝕要求的焊縫，需要進(jìn)行焊后熱處理，焊后熱處理需要與設(shè)計(jì)文件相符合，應(yīng)該根據(jù)焊接性較差的一側(cè)選擇焊后熱處理溫度，需要注意的是熱處理溫度選定時(shí)需要考慮不能高于另一側(cè)鋼材的下臨界點(diǎn)。本工程管道材質(zhì)均為20#鋼，熱處理溫度為600～650℃。管道焊縫需要采用局部加熱方式進(jìn)行焊后熱處理，熱處理過(guò)程中，焊件內(nèi)外壁溫度應(yīng)該均勻，優(yōu)先采用電加熱法，同時(shí)合理進(jìn)行性焊后熱處理測(cè)溫點(diǎn)的布置以及合理進(jìn)行測(cè)溫點(diǎn)數(shù)量的測(cè)量。需要注意的是，熱處理過(guò)程中需要避免熱電偶與焊件的接觸松動(dòng)。經(jīng)焊后熱處理合格的部位，不得再?gòu)氖潞附幼鳂I(yè)，否則應(yīng)重新進(jìn)行熱處理。

2 石油化工管道焊接工藝質(zhì)量控制

對(duì)于石油化工管道焊接工藝質(zhì)量控制，從焊接人員和作業(yè)人員的職責(zé)來(lái)說(shuō)，焊接技術(shù)人員需要進(jìn)行焊接技術(shù)交底和安全交底，并解決現(xiàn)場(chǎng)施工焊接技術(shù)問(wèn)題，負(fù)責(zé)焊接工藝評(píng)定。焊接檢查需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的焊接祖業(yè)展開(kāi)全面檢查和質(zhì)量監(jiān)控，參與焊接技術(shù)措施的審定、簽發(fā)檢查焊接文件、對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定，按照技術(shù)規(guī)范、設(shè)計(jì)文件全面檢查和監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)焊接工作，對(duì)違反有關(guān)規(guī)范要求的焊接作業(yè)，及時(shí)制止。無(wú)損檢查人員需要由專(zhuān)業(yè)考核機(jī)構(gòu)的人員擔(dān)任，對(duì)受檢部位認(rèn)真檢驗(yàn)、評(píng)定，簽發(fā)檢測(cè)報(bào)告必須合乎規(guī)程，杜絕一切形式的違章現(xiàn)象。焊接材料管理人員認(rèn)真對(duì)待焊接材料的額入庫(kù)、驗(yàn)收、保管、發(fā)放等工作。焊接熱處理人員需要經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，并根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求以及熱處理有關(guān)工藝規(guī)范進(jìn)行管道焊縫熱處理作業(yè)。

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