盧磊(國(guó)科(山東)新材料技術(shù)有限公司，山東 滕州 277500)

0 引言

我國(guó)是世界上最大的石油進(jìn)口國(guó)，石油化工產(chǎn)業(yè)具有非常大的市場(chǎng)。在生產(chǎn)或者輸送的過(guò)程中，大多采用管道輸送，管道中的介質(zhì)有天然氣、乙炔等易燃易爆的物料，具有輸送距離長(zhǎng)、輸送量大、長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)輸送的特點(diǎn)。因此，石油化工的管道施工工程量大，管道焊接不可避免，如果不按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，很可能造成嚴(yán)重的安全事故。例如：2017 年5 月，湖北某市政安裝工程由于焊機(jī)性能與焊接管道不匹配、焊接工藝不符合要求等原因，導(dǎo)致在試壓實(shí)驗(yàn)時(shí)焊接封頭突然脫落飛出，造成1名路人死亡；2020 年8 月，中國(guó)某工程公司在合肥市進(jìn)行燃?xì)忤T鐵管道改造工程，在進(jìn)行燃?xì)釶E 管道試壓時(shí)，由于焊縫發(fā)生斷裂，引起管道爆裂，造成1 人死亡、2 人受傷的嚴(yán)重事故。因此，石油化工的管道焊接施工需要嚴(yán)格按照要求，遵守相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，保證施工環(huán)境，結(jié)合石油化工輸送介質(zhì)和焊接工藝要求，提出施工方案，避免發(fā)生事故。本文則主要分析目前石油化工管道焊接的主要方法，分析焊接施工可能存在的問(wèn)題，然后提出針對(duì)性的解決措施。

1 焊接方法及流程

1.1 焊接方法

石油化工管道焊接的方法主要有熔化極氣體保護(hù)焊、鎢極氣體保護(hù)焊、焊條電弧焊等。熔化極氣體保護(hù)焊的熱源是工件與焊絲之間的電弧，然后融化焊絲和母材，并且在惰性氣體保護(hù)的情況下完成焊接，這樣能夠在焊接的過(guò)程中防止周?chē)挠泻怏w影響焊接質(zhì)量。這種焊接方式不適合在有風(fēng)的條件下焊接，并且電弧光較強(qiáng)。鎢極氣體保護(hù)焊是利用鎢電極導(dǎo)電作用與工件之間形成電弧使金屬熔化達(dá)到焊接的目的，同時(shí)電焊炬噴射氦氣和氬氣保護(hù)電極和熔池。這種焊接方式工藝相對(duì)復(fù)雜，難以掌握，焊接效率明顯較低。

焊條電弧焊同樣以電弧作為焊接熱源，將電能轉(zhuǎn)換為焊接工件和焊條熔化的熱能，達(dá)到焊接的目的。焊條電弧焊利用焊條焊接、操作靈活、不需要復(fù)雜的輔助工具、工況適用性強(qiáng)、焊條能夠接觸的地方都能夠焊接等優(yōu)點(diǎn)，是石油化工管道以及其他焊接最常用的方法之一，占焊接生產(chǎn)總量的60% 以上[1]。

1.2 焊接工藝

(1) 打底。打底過(guò)程是利用虛弧焊，首先從管道的底部開(kāi)始最后到頂部進(jìn)行焊接。焊接底縫的時(shí)候應(yīng)該利用打磨機(jī)打磨出最佳的拋光斜口。底縫的焊接應(yīng)該保證焊縫均勻，不能出現(xiàn)焊穿的問(wèn)題。并且在虛弧打底之前首先檢查管道內(nèi)雜質(zhì)情況，保證焊氣的純度。

(2) 填充。打底施焊結(jié)束以后，就應(yīng)該實(shí)施填充工作，即及時(shí)的對(duì)焊接位置的熔渣、飛濺物、灰塵等進(jìn)行清理，對(duì)不合格的焊接部位應(yīng)該重新焊接并且磨平。底層焊接的接頭需要和焊縫接頭錯(cuò)開(kāi)10 mm 的距離，中層的填充應(yīng)該選擇3.2 mm 的焊條。

(3) 蓋面。焊條的型號(hào)需要根據(jù)焊縫的厚度尺寸進(jìn)行選擇，并且應(yīng)該錯(cuò)開(kāi)焊條的起弧位置和收弧位置以及中層焊縫的接頭。蓋面操作過(guò)程中需要保證完成的焊接表面平整，保證焊接位置的光滑度。焊縫的寬度應(yīng)該超過(guò)坡口兩側(cè)2 mm 的距離，高度維持在1.5～2.5 mm 之間。蓋面焊接完成后應(yīng)該及時(shí)清理熔渣，檢測(cè)焊接位置是否有裂紋和氣孔，保證整體的焊接質(zhì)量。

2 管道焊接質(zhì)量控制存在的問(wèn)題

2.1 人員素質(zhì)問(wèn)題

石油化工管道的焊接管理主要負(fù)責(zé)人是焊接工藝主管，其次則是焊工、質(zhì)量檢驗(yàn)員以及無(wú)損檢測(cè)員等。隨著社會(huì)的發(fā)展，人員更替等原因，焊接管理者和焊接人員有年輕化的趨勢(shì)。這些人由于經(jīng)驗(yàn)不足，積累不夠，往往存在缺乏安全意識(shí)、專(zhuān)業(yè)技能較差等問(wèn)題，使石油化工管道的焊接存在質(zhì)量隱患[2]。其主要體現(xiàn)在以下3 個(gè)方面：

(1) 焊接責(zé)任工程師年輕化趨勢(shì)加大，部分管理人員工程經(jīng)驗(yàn)不足，專(zhuān)業(yè)知識(shí)欠缺，對(duì)焊接工藝，焊條的保護(hù)、烘烤、保管等管理不到位，質(zhì)量監(jiān)管和驗(yàn)收不能按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。同時(shí)，缺乏對(duì)焊工的管理和監(jiān)督，很容易造成質(zhì)量問(wèn)題。

(2) 焊工工作態(tài)度較差，部分焊工為了加快完成焊接工作，對(duì)質(zhì)量要求較低。部分施工企業(yè)為了加快工程進(jìn)度，在市場(chǎng)上招聘勞務(wù)人員，存在焊接人員沒(méi)有接受培訓(xùn)，無(wú)證上崗的情況。

(3) 質(zhì)量檢驗(yàn)員和無(wú)損檢驗(yàn)員在監(jiān)督和檢驗(yàn)的時(shí)候往往會(huì)迫于工期和領(lǐng)導(dǎo)的壓力，不能?chē)?yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，放寬檢測(cè)要求，同時(shí)對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題，缺乏跟蹤，不能進(jìn)行閉環(huán)管理。

2.2 材料質(zhì)量問(wèn)題

管道安裝是石油化工工程的重要部分，涉及到材料的主要有管材、管件、管道支撐、保溫材料以及焊材等。一般來(lái)說(shuō)管材、管件等由業(yè)主或者施工單位負(fù)責(zé)采購(gòu)，監(jiān)督和管理比較到位，不容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。焊材則是焊接施工單位采購(gòu)，并且由施工方自己保存和使用，如果施工方管理不到位，很容易造成質(zhì)量問(wèn)題。比如：焊材未按要求烘干或受潮則會(huì)產(chǎn)生氣泡等焊接缺陷；如果焊材用錯(cuò)，則會(huì)影響金屬結(jié)構(gòu)，引起焊縫的腐蝕和斷裂等問(wèn)題。

2.3 施工環(huán)境問(wèn)題

環(huán)境是影響焊接質(zhì)量的主要因素之一，如環(huán)境的溫度、濕度、天氣、風(fēng)速等。只有在合適的溫度下才能夠保證良好的焊接外觀和焊接質(zhì)量，才能夠保證焊縫抵抗外力的能力，滿(mǎn)足金屬的組織結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，管道鋪設(shè)大多都在夏季或者在空曠的野外，周?chē)h(huán)境濕度較大、氣溫較高、雨水天數(shù)也較多，很容易造成施工缺陷。并且，有些焊接工藝對(duì)風(fēng)速還有嚴(yán)格的要求，風(fēng)速過(guò)高會(huì)影響保護(hù)氣體的穩(wěn)定性，影響焊縫的冷卻速度，從而造成焊接質(zhì)量不佳。

3 石油化工管道焊接質(zhì)量控制策略

3.1 提高項(xiàng)目參與人員的質(zhì)量意識(shí)

管道鋪設(shè)和焊接是石油化工主要施工項(xiàng)目之一，焊接質(zhì)量的好壞也直接體現(xiàn)了施工隊(duì)伍的項(xiàng)目質(zhì)量管理能力和施工質(zhì)量意識(shí)。施工過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量，提高焊接參與人員的質(zhì)量意識(shí)。焊接管理人員要不斷學(xué)習(xí)，增強(qiáng)知識(shí)儲(chǔ)備，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提高專(zhuān)業(yè)技能和管理能力。焊接人員應(yīng)樹(shù)立質(zhì)量觀念，虛心接受培訓(xùn)和教育，不斷提升焊接技能。

營(yíng)造管道焊接質(zhì)量管理氛圍，須知今日的質(zhì)量就是明日的安全，將“質(zhì)量第一，安全至上”的管道焊接理念深深地植入到施工人員的思維和思想中，加強(qiáng)管道焊接施工的質(zhì)量管理覺(jué)悟。

3.2 嚴(yán)把工程設(shè)備、材料質(zhì)量關(guān)

工程機(jī)械設(shè)備是工程施工必須具備的工具，只有擁有系統(tǒng)性的、高質(zhì)量的機(jī)械設(shè)備才能夠保證工程的正常施工、按期完成，否則項(xiàng)目基本無(wú)法實(shí)施。材料是施工的基礎(chǔ)，材料質(zhì)量合格是工程質(zhì)量合格的前提，必須嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采購(gòu)、驗(yàn)收、使用材料是工程施工質(zhì)量的保障。因此，石油化工管道的焊接與施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格把控材料、工程設(shè)備的質(zhì)量，對(duì)工程材料和設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)管。

首先，應(yīng)該加強(qiáng)焊接設(shè)備和耗材的進(jìn)廠管理，進(jìn)廠之前應(yīng)該對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀況檢查和評(píng)估，保證設(shè)備能夠正常運(yùn)行，并且對(duì)設(shè)備進(jìn)行登記造冊(cè)。然后，保證對(duì)焊接設(shè)備進(jìn)行日常的管理和維護(hù)，包括焊機(jī)、焊把線(xiàn)以及焊槍等分類(lèi)存放，避免混用[3]。最后，按照規(guī)定使用焊接設(shè)備和耗材，不同的管道選擇相適應(yīng)的焊條或者焊絲，避免出現(xiàn)焊材用錯(cuò)的情況，制定設(shè)備和耗材使用規(guī)范，嚴(yán)格執(zhí)行。

3.3 完善項(xiàng)目管理制度

完善的石油化工管道焊接質(zhì)量管理制度，能夠規(guī)范焊接人員和檢驗(yàn)人員的施工行為，提高焊接人員的工作積極性和端正工作態(tài)度，保障石油化工管道的焊接質(zhì)量，并且嚴(yán)格按照管理制度進(jìn)行管道焊接的質(zhì)量檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)焊接問(wèn)題，及時(shí)采取解決措施，避免出現(xiàn)流體輸送泄漏危險(xiǎn)。

建立管道焊接質(zhì)量管理責(zé)任機(jī)制，明確不同人員的管道焊接責(zé)任劃分，設(shè)置質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)，保證焊接的前、中、后的質(zhì)量監(jiān)管，由質(zhì)量檢驗(yàn)人員全面系統(tǒng)地保證石油化工管道焊接的質(zhì)量。

完善考評(píng)制度，焊接考評(píng)由焊接工程師直接負(fù)責(zé)考評(píng)，防止出現(xiàn)人情關(guān)系、疏忽大意等問(wèn)題，更加客觀、直接地將焊工的勞動(dòng)紀(jì)律和施工情況展現(xiàn)出來(lái)。

建立獎(jiǎng)懲、激勵(lì)制度。對(duì)每次考核之后對(duì)每個(gè)管道焊接工段都進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰；對(duì)施工快、質(zhì)量好的焊工或工段予以表?yè)P(yáng)，發(fā)放獎(jiǎng)金；對(duì)怠工、懶工、質(zhì)量一般的焊工或工段則進(jìn)行通報(bào)批評(píng)，扣除獎(jiǎng)金[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

石油化工管道是輸送石化產(chǎn)品、原料、中間產(chǎn)物等重要設(shè)備，流體很可能是易燃、易爆的氣體或液體。如果出現(xiàn)泄漏很容易造成爆炸，因此做好石油化工管道的焊接工作，保證焊接質(zhì)量至關(guān)重要，關(guān)系到石油化工產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)陌踩?。加?qiáng)焊接設(shè)備、焊接材料的管理，端正施工人員的工作態(tài)度，加強(qiáng)施工制度建設(shè)等方法有助于提高管道焊接質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)石油化工行業(yè)更加穩(wěn)定的發(fā)展。