近年来, 我国的管道运输发展很快, 管道运输作为主要的能源运输方式, 保证其安全性也就变得十分必要, 在管道焊接过程中, 由于主客观因素的影响, 容易引起焊接缺陷, 如不加以预防, 严重时就会导致运输管道出现一系列问题, 进而影响油气资源的运输安全。
1 管道焊接施工常见外观缺陷
油气管道的外观缺陷是指在不借助任何仪器, 只用肉眼观察就能发现的问题[1], 常见的外观缺陷主要是由于操作技术不当引起, 主要表现在几个方面。
1.2 夹渣
指在管道焊接表面存在明显熔渣、铁锈或其它药皮残渣。主要是在焊接根部和焊接层中常见。夹渣一般形状、大小均不一般。产生原因:
1.2.1需多层焊接时, 前层焊接后未能及时处理焊接垃圾, 致使焊渣遗留。 (2) 焊接人员操作不当, 使焊接口出现问题。 (3) 焊接时温度达不到要求, 不能充分融化焊管 (4) 坡口太小与上层焊道形成夹角, 熔渣不能充分融化[2]。
1.3 咬边
指焊接过程中, 熔铸金属未能完全盖住母管的缺口, 浅短的咬边一般不会造成问题, 但过深的咬边, 如产生0.5mm以上的会对焊道力学性能产生严重影响[3]。产生原因:
(1) 电弧温度过高, 电流过大造成咬边。 (2) 焊接人员操作不熟练, 焊接手法不稳, 摆动不到位。 (3) 焊接位置的复杂会导致咬边的缺陷更加严重。
1.4 气孔
指在焊接过程中产生的气体在融化金属凝固时没有及时溢出, 使焊接表层出现了各种条状、柱状或球状的细小洞孔。产生原因: (1) 母丝、焊材等未按照规定进行烘干, 过于潮湿, 融化时水汽过多, 不能及时排出。 (2) 焊接过程中的气体防护措施不到位, 使气体进入熔池[4]。 (3) 焊接电流过小, 速度过快, 焊接气体不能完全排出致使产生气孔。
1.5 焊缝成型差
指焊缝的外观不均匀, 表面不光滑, 容易产生焊瘤或焊缝高低不平, 宽窄不一。焊缝质量直接关系到管道运行的可靠性与安全性。产生原因:
(1) 母材和焊接材料组对时缝隙过大或者过小, 使焊接时不能紧密结合。 (2) 焊接材料与母材坡口角度大小不一, 不能完全契合。 (3) 焊接前焊口未清理干净, 使过多杂质落入焊池, 造成污染。 (4) 焊接时电流过大或者过小, 不能良好控制电流, 造成焊缝不均匀。 (5) 焊接人员操作不当。
1.6 表面裂纹
指管道焊接中危害性最大的一种外观焊接缺陷, 主要是由于它的延伸性会导致焊道裂纹一直延伸, 直到焊道完全被破坏为止[5]。产生原因:
(1) 母材与焊接材料钢种不同, 不能完全契合。 (2) 焊接方法不合理, 焊接环境不达标, 焊接人员技术不到位。 (3) 外部应力过大造成表面裂纹, 这个也是表面裂纹形成的一个重要原因。
2 焊接质量缺陷预防措施
2.1 针对夹渣缺陷, 一是多层焊接时, 务必处理好焊接垃圾, 清理好后方能进行下层焊接。二是焊接人员上岗前要进行培训, 上岗后要经常自我检查自我学习。三是焊接时, 应注意焊接温度, 温度达到后方可进行仔细焊接。四是注意焊接坡口, 坡口过于小的应开大坡口后再焊接。
2.2 对于咬边缺陷, 一是焊接时应选用合适电流, 过大或者过小都容易导致咬边。二是焊接人员要定期培训, 熟练掌握焊接设备和焊接知识。三是遇到复杂焊接位置时应根据焊接的实际情况选择合适的温度、角度选择合理的焊枪。
2.3 出现气孔时, 一是母丝、焊材在焊接之前应检查潮湿度, 若是与标准不符, 应先进行必要的烘干, 达到可焊接标准时再进行熔炼。二是采取合格的防风措施, 焊接时禁止各种风穿透。三是焊接前应根据所需焊接的母管材质等选择合适的电流, 适当的放慢速度, 保证产生的气体完全排出。
2.4 焊缝成型差, 一是母材和焊接材料组对时, 应严格按照图纸设计的标准缝隙, 进行焊接, 决不能贪图方便我行我素。二是选择合适的坡口角度, 确定合理的焊口间隙后再进行焊接。三是焊接前认真仔细清理焊口, 确保焊口达到没有污垢、油渍等不利于焊接的污物, 保证能露出原有的金属光泽。四是焊接时调节电流的大小, 按照规定的焊接参数进行焊接。五是焊接人员一定要定期培训, 确保焊接时不出现不必要的错误, 保证焊接质量。
2.5 表面出现裂纹, 一是选取焊接材料的钢种时必须选择和母材完全一样或基本一样的品种, 不能因为贪图方便或便宜选择不合适的钢种。二是焊接之前应选择合适的焊接方法, 清理好周围环境, 让焊接技术过硬的焊接人员进行合理操作。三是很据工艺评定确定合理的焊接顺序, 避免外部应力过大。
3 结语
在油气管道整个焊接过程中, “人”是主要因素, 也是第一要素, 作为一名合格的焊接人员必须要经过严格的学习与考核, 持证上岗, 没有通过考核的技术人员坚决不能上岗焊接。管道运输的特殊性也决定了它的重要性, 它直接决定着油气能源是否能够安全、及时的输送到各个需要的部位。因此, 管道焊接中要及时发现缺陷, 避免缺陷, 保证管道焊接质量。
摘要：随着我国经济的发展, 对能源的需求越来越多, 石油天然气成为众多能源中较为重要的部分。油气的运输离不开管道, 输油气管道质量的好与坏和管道焊接过程中质量的好坏密不可分。本文分析了管道焊接中常见的外观缺陷及产生的原因, 并提出相应的焊接质量控制预防措施。
关键词：管道,焊接,外观缺陷,预防措施
参考文献
[1] 田立炜.油田管道焊接常见外观缺陷及防治[J.科技与企业, 2014, (13) .
[2] 刘雪松.长输管道焊接缺陷预防措施[J].电焊机, 2010, 40 (6) :90-92.
[3] 刘保平.长输管道组焊过程中的质量控制要点[J].石油工业技术监督, 2013, 29 (7) :22-24.
[4] 张永利, 郑新兵.工业管道安装过程中的焊接缺陷及预防措施[J].房地产导刊, 2015, 12 (5) :41-43.
[5] 程强.X80管线钢焊接缺陷分析和预防措施[J].江汉石油科技, 2015, (1) .