楊立劍 繩東風

(石油天然氣管道工程質(zhì)量監(jiān)督站，河北 廊坊 065000)

0 引言

天然氣管道焊接是天然氣焊接工程建設期間的一項重要內(nèi)容，管道焊接質(zhì)量會對天然氣管道在實際應用過程中安全性造成直接影響，在進行焊接時，如果焊接作業(yè)存在問題，可能會引發(fā)安全事故，這不僅會造成巨大經(jīng)濟損失，甚至會造成人員傷亡?？梢?，加強天然氣管道焊縫缺陷原因及防治技術研究意義重大。

1 天然氣管道焊縫外部常見缺陷

1.1 焊縫收尾處產(chǎn)生的下陷現(xiàn)象(弧坑)

進行天然氣管道焊接過程中，焊縫收弧處發(fā)生了焊肉下陷情況，同時，還會發(fā)生弧坑裂紋現(xiàn)象，這一情況的存在會導致焊縫強度降低，影響天然氣管道后期應用。導致弧坑出現(xiàn)的原因有以下幾點：(1)熄弧時間過短，從而影響焊接效果。(2)采用了過大電流進行薄板材管件焊接[1]。

1.2 燒斷

在天然氣管道焊接過程中，燒斷是一種嚴重事故，燒斷情況的出現(xiàn)，會對天然氣管道焊接作業(yè)連續(xù)性造成不良影響，并且會導致管道有效面積不斷縮小，影響天然氣管道質(zhì)量，以及后期應用[2]。導致燒斷現(xiàn)象出現(xiàn)的原因有以下兩點：(1)采用電流過大。(2)運條速度過慢或坡口間隙過大。

1.3 咬邊

焊縫一側或兩側與管材交界處形成凹溝，這一現(xiàn)象的存在會導致焊縫有效面積大幅度縮小，這會導致焊縫連續(xù)性遭受破壞，容易出現(xiàn)應力集中不良現(xiàn)象，如果出現(xiàn)交變荷載現(xiàn)象，容易在凹溝處出現(xiàn)裂紋，這會降低天然氣管道質(zhì)量，導致其無法正常應用。

導致天然氣焊接作業(yè)中發(fā)生咬邊原因有以下幾點：(1)焊接作業(yè)期間采用的電流過大。(2)運條速度不合理。(3)電弧長度存在問題。(4)運條角度與焊接情況不符。

2 天然氣管道焊縫內(nèi)部常見缺陷

2.1 未焊透

焊接作業(yè)過程中，電弧未融化焊件邊緣或間隙，這一問題的存在會導致焊縫有效截面積減小，這會將會導致管道在應用過程中的機械性能和承載力降低，這會發(fā)生應力集中等不良現(xiàn)象。未焊透部位經(jīng)常會出現(xiàn)夾渣現(xiàn)象，同時，受荷載作用影響，未焊透缺陷情況存在，會造成不規(guī)則邊緣受外界因素影響，從而干擾導致天然氣管道中的不規(guī)則邊緣不斷擴大，最終將會出現(xiàn)裂紋，這也是天然氣管道出現(xiàn)裂紋的關鍵原因。

天然氣管道焊接過程中，導致未焊透原因如下：(1)運條速度過快，這會導致沒有發(fā)生熔化的焊條金屬與管件底層活邊緣相熔合。(2)焊件對口存在問題，比較常見的問題有間隙過小、鈍邊過厚等[3]。(3)焊接作業(yè)開始前，相關作業(yè)人員沒有將管道上的焊縫清理干凈，或者存在大量熔渣，這都會對焊層熔合造成阻礙。

2.2 未熔合

天然氣管道焊接過程中，焊條與金屬管道兩者并未熔合成一個整體，這會出現(xiàn)粘結情況，這會導致天然氣管道強度無法達到使用要求。造成天然氣管道焊接作業(yè)期間出現(xiàn)未熔合現(xiàn)象的原因主要有以下幾點：(1)焊接電流小，這就造成填充金屬與管件在沒有全部熔透前就粘結在一起，另一側形成漏焊孔洞。(2)焊接電流大，這會導致焊接作業(yè)期間，焊條后半截過熱，焊條在進行焊接作業(yè)時，焊條邊緣未融化，焊條融化金屬就實現(xiàn)了覆蓋，從而發(fā)生未熔合情況。

2.3 天然氣管道裂紋

天然氣管道裂紋指的是在焊接作業(yè)期間，或者在進行天然氣管道焊接后，在焊縫及熱影響區(qū)域出現(xiàn)了破裂情況[4]。

天然氣管道出現(xiàn)裂紋的原因有以下幾點：(1)管道焊縫過于集中，或者分布不合理。(2)焊接順序存在問題，這將會導致天然氣管道在焊接過程中，收縮力過大，這會對焊件自由脹縮造成阻礙。(3)天然氣管道焊接作業(yè)前的預熱，以及后期熱處理措施不合理，這都容易導致天然氣管道在應用期間出現(xiàn)裂紋，這會對管道后期應用造成不良影響。

裂縫是天然氣管道中危險性最大的一種缺陷，天然氣管道裂紋缺陷的存在一方面會導致材料在應用期間強度降低，另一方面也會出現(xiàn)高度應力集中現(xiàn)象，若管件上承受荷載，這會造成管道在應用時存在的裂紋進一步擴大，這會破壞管件性能，影響其應用。

3 天然氣管道焊接焊縫缺陷防治的有效措施

3.1 防治焊縫外部缺陷的有效措施

進行天然氣管道焊接時，要確保焊接作業(yè)開期間采用的電流、電弧長度合理，并且要保證焊接作業(yè)期間采用的運條均勻，提高焊接質(zhì)量。

進行收弧作業(yè)時，要讓焊條在熔池處停留一段時間，也對環(huán)形運條方法進行應用，通過該方式，能夠確保熔池能夠被焊條金屬填滿，完成焊接作業(yè)后，相關焊接人員應當將焊條移動到焊縫外管件上，完成收弧作業(yè)。

3.2 防治焊縫內(nèi)部缺陷的有效措施

針對天然氣管道焊接作業(yè)過程中出現(xiàn)的未焊透和未熔合現(xiàn)象，在實際焊接作業(yè)期間，除了要確保對口間隙、坡口、運條速度的合理性外，還要做好清理工作，避免由于污染嚴重，對天然氣管道焊接造成不良影響，影響管道質(zhì)量與應用。此外，要確保焊條直徑大小合理，以及運條角度準確無誤，于此同時，進行焊接時要保證焊處與接頭處充分熔透，如果情況必要，應適當加長電弧停留時長，通過這種處理方式，可以使焊條金屬，以及基本金屬都能夠充分熔化，確保焊接期間能夠?qū)崿F(xiàn)合理熔合，提高焊接質(zhì)量。預防裂縫形成的措施如下：(1)在進行天然氣管道焊接過程中，要對焊縫位置進行科學布置，在焊接作業(yè)開展期間，為了避免裂縫出現(xiàn)，應當盡量避免出現(xiàn)T 型焊縫、交錯焊縫，并且要與T 型焊縫劍保持距離，避免由于距離過近，形成裂縫。(2)對天然氣管道施焊的具體順序進行明確，保證焊接能夠嚴格依據(jù)指定順序進行，從而確保在施焊作業(yè)期間涉及到的管件能夠自由膨縮。(3)焊接作業(yè)前要做好預熱，并且在焊接作業(yè)完成后，要做好相應處理工作，正式焊接開始前，要檢查固定焊時該處是否存在裂紋，如果發(fā)現(xiàn)裂紋，要將裂紋鏟除，重新進行點焊，從而提高焊接質(zhì)量[5]。(4)焊層時，作為焊接人員要對焊接情況進行全面分析，清理干凈污物與熔渣，通過檢查，確定無尖狀缺陷后，再開展施焊作業(yè)。需要焊接人員特別注意的是，進行焊接時，不得突然熄弧，為了提高焊接質(zhì)量，應在熄弧前將熔池填滿。

3.3 提高天然氣管道焊接質(zhì)量的合理措施

天然氣管道焊接期間，施工企業(yè)應當從實際情況出發(fā)，加強對天然氣管道焊接的監(jiān)督與管理，保證施工企業(yè)中的工作人員能夠嚴格依據(jù)企業(yè)中各項制度開展各項施工工作。天然氣管道焊接期間，企業(yè)應當將各項責任都落實到每一名工作人員身上，同時，可以適當加大對工作人員得懲罰和獎懲力度，針對企業(yè)具體情況，制定一套合理獎懲措施，消除員工在焊接作業(yè)過程中得消極心理，從而使工作人員都能夠團結一致，克服焊接作業(yè)過程中遇到的各項困難，保證天然管道焊接作業(yè)能夠按期竣工。此外，企業(yè)要加強對員工的培訓力度，增加培訓次數(shù)，使員工在天然管道焊接作業(yè)實踐能力可以得到進一步提高，同時，還要提高焊接人員的溝通能力、專業(yè)能力、協(xié)調(diào)組織能力，進而提升天然氣管道焊接質(zhì)量，

4 結語

天然氣管道焊縫防治是一項對技術要求很高的工作，在實際作業(yè)過程中，應當從實際情況出發(fā)，做好相應分析工作，采取合理措施，實現(xiàn)對焊縫的合理預防，進而提高天然氣管道質(zhì)量，滿足應用需求。