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        石油化工管道焊接工藝與質(zhì)量管理

        2021-01-09 12:57:42盧磊國(guó)科山東新材料技術(shù)有限公司山東滕州277500
        化工管理 2021年31期
        關(guān)鍵詞:焊條石油化工焊縫

        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。

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