石油化工管道焊接工艺和焊接质量控制

摘要：本文主要针对石油化工工程中压力管道焊接的重要性、石油化工工程中压力管道焊接常见问题和管道焊接的工艺和方法以及焊接工艺的质量控制进行简要分析，仅供参考。

关键词：石油化工；管道焊接；工艺；质量

一、石油化工工程中压力管道焊接的重要性

焊接是压力管道施工最主要、最常用的加工技术办法，焊接质量的好坏直接影响着管道的质量，安全和寿命。国内外有关资料标明，在压力管道的失效事端中，焊缝是主要的失效源，焊接质量不合格是事端的重要原因。因而，有必要对焊接质量严厉加以操控。压力管道焊接质量的好坏是影响压力管道能否安全运转的重要要素，除确保资料的质量外，焊接进程的质量操控是压力管道施工的关键进程。焊接进程的质量操控对确保压力管道的质量起着非常重要的效果。要想取得优质的管道焊接质量，有必要使焊接全进程处于严厉的受控状况，只要这样才干真正有用确保压力管道的焊接质量。影响焊接质量的要素有很多，如焊接办法、焊接设备、原资料的质量、坡口的加工质量及管道组对质量、焊接环境（环境温度、相对湿度、风速等）、现场条件（如高空或地沟作业等）、焊工素质、焊接技术的正确性及其详细实施状况等等。实践证明，从上述许多要素中，归纳整理为若干关键环节，捉住这几个关键环节不放，就能有效地使焊接全过程处于受控状态，然后有用地确保压力管道的焊接质量。

二、石油化工工程中压力管道焊接常见问题

1、焊工资格管理不规范

焊工的技术水平是决定焊接质量的重要因素，操作技术不佳，将会产生气孔、夹渣、咬边、未熔合等焊接缺陷，甚至会引起焊接接头性能的变化。从事压力管道焊接施工的焊工应当按照《特种设备焊接操作人员考核细则》取得质量技术监督部门签发的《特种设备作业人员证》，并在核定的项目和规定的有效期内承担焊接工作。国内各施工单位出于工期、成本、效益等因素的考虑，都或多或少存在焊接作业人员承担的工作与其具备的焊接合格项目特别是施焊位置不符或者超期，甚至发现以安全生产监督管理部门签发的特种作业操作证书浑水摸鱼的现象，上述情况均属于无证施焊。

2、焊材管理不规范

焊材的领用、发放和回收工作制度流于形式，没有做到焊材使用跟踪管理，用剩的焊条不能及时回收，可能导致焊材混用或者焊工凭主观印象随意取用焊材。另外，焊材的使用保管也不规范，最典型的就是焊材保温筒没有连接电源或者保温筒未关闭，致使烘干的焊条受潮。

3、焊接参数管理不规范

经批准合格、有效的焊接工艺评定和焊接工艺规程/焊接作业指导书仅用于应付行政监管和建设单位、监理单位的检查，施工单位为了缩短焊接时间，节省焊条，任意改变焊接部位坡口形状，加大钝边尺寸，增加了产生未焊透缺陷的几率；或者为提高劳动生产率，擅自提高焊接电流，使焊条药皮过热发红，影响保护效果，产生气孔、夹渣缺陷，或者在母材金属的坡口两侧产生咬边，甚至烧穿。

4、焊接环境管理不规范

为了抢进度、省费用，在风、雨天和寒冷的天气施焊时，没有采取相应的防风、防雨或者预热、后热、保温缓冷等措施，从而影响焊接质量或焊缝性能。

三、管道焊接的工艺和方法

1、焊前的技术准备

焊接人员，必须通过严格的专业培训考试并签发合格证书。管道施工前应根据具体的施工内容编制焊接作业的指导书来拟定焊接技术措施，制定适合的焊接工艺方案。凡是焊接施工工程中第一次使用的钢种和焊接材料，必须在进行焊接工艺评定后，才可以投入使用。根据可靠的钢材性能实验结果，制定焊接工艺评定报告。根据建设项目的组焊工艺卡报表，用于指导施工的焊接工作。

2、管道焊接方法

输油管道的焊接方法常用的主要有三种：手工电弧焊、药芯焊丝半自动焊及全自动焊。由于手工电弧焊具有操作灵活、对设备要求低、适用于不同地域和施工条件等特点。因此也是石油化工管道最常用的方法之一。焊接工艺的主要流程可分为：打底、填充、盖面三个环节。

打底：氩弧焊焊接过程中，操作是从底部到顶部，点焊可以用角磨机打磨和抛光结束位置，并打磨出合适的抛光关节斜口。焊接底缝，也必须是均匀的进行焊接，注意一定不要焊穿。使用氩弧打底必须检查氩气是否含有杂质，确保氩气纯度。再用试板进行试焊处理，施焊时应将焊接处用板等器具围住，防止由于外界环境因素对焊缝的质量造成影响。可以用角磨机对底密封缝的接头位置进行打磨，严禁出现焊瘤、根部内凹等情况。

填充：底部施焊结束以后，应当及时清除掉焊接时所产生的飞溅物、熔渣等杂质。如果发现存在隐患的地方，必须清除后再焊并磨平。一般情况下，底层焊缝接头应与焊缝接头错开距离大于10mm，中层处应该选用直径为3.2mm的焊条。当管壁厚度为9mm时，焊缝的层数则应选用底、中、面三层。而中缝的焊条直径为一般为3-5mm。严禁在操作时在焊缝焊接层表面引弧，运条时要选用直线型。

盖面：一般根据焊缝厚度的尺寸来选用盖面层焊条的型号。每根焊条的起收旱弧位必须和中层焊缝处接头进行错位，注意中层焊缝表面处严禁引弧。表面覆盖层应确保完整，光滑过渡处理管道。焊缝宽度超过坡口处的两侧约2mm，焊缝余高为1.5-3mm为宜。

四、焊接工艺的质量控制

1、焊接人员控制

焊接人员应严格按照操作要求与焊接工艺认可的规定进行施工，所有的现场焊接的人员，必须持有有效的资格证书，并且具有合格的管道焊接资格。

2、机具控制

焊接设备及热处理设备应确保完整，性能可靠。所有控制仪表、仪器必须在有效的使用时间内（当地主管部门的合格标签为准）。此外，辅助工具（如：角磨机、电极管等）应齐全完整。

3、焊接材料控制

焊接材料的使用，应先报于验收质量检查和其他有关部门进行验检。检验的内容可以分为实物和资料两大部分，并保证材料符合设计文件且与现行国家标准的要求相一致。焊接检验应按照标准要求按照批次标签来进行保管存储。焊条烘干室应根据要求，将焊材管理措施和材管人员的管理职责、焊接工艺卡贴于仓库。质量管理人员应经常检查和了解各种焊条材料，尤其是特殊焊材的管理和使用，以避免错误的工程材料进行使用并给工程造成损失。焊条仓库应配备按要求规定的相应设施（如除湿、温湿度传感器），以保证焊接质量不受环境因素的污染。

4、环境控制

一个良好的工作环境是保证焊接施工的前提，所以，尽可能在焊接过程中不让外部因素影响到焊接工作，以确保正常的焊接工艺。天气是一个重要的环境影响因素。当天气（雨、风、雪、雾）影响正常焊接时，质量管理人员应及时要求焊接人员采取有效的防护措施。否则，应责令停止焊接工作，以保证施工工程的顺利进行。除了以上的焊接施工现场控制，加大对施工现场的检查和管理也是非常重要的，所有不符合要求的行为必须坚决予以制止和纠正，保证焊接质量完全在受控状态之内。

结束语

随着石油化工管道事业的不断发展，管道焊接技术也在不断地更新发展。新的焊接方法也应运而生。焊接方法也由单一的焊条电弧焊向气保焊、药芯半自动焊、自动焊等焊接方向发展。而焊接工艺技术也是不断提高，这就需要更多的高素质、高水平焊接队伍才能平衡焊接业的发展。焊接质量的控制同时也决定着企业的生存和发展。同时也影响着我国石油化工经济水平的提高。因此必须严格的控制工程中焊接的质量安全问题，才能保证我国石油化工运输业的顺利运营。

参考文献

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