浅谈小口径管道焊接工艺及质量控制
来源:用户上传
作者:
摘 要：着重介绍小口径管道在安装施工过程中认真按照规范、规程进行操作，制定严格的焊接工艺和焊接质量控制管理，并且对焊接施工质量进行全过程的有效控制，才能保证良好的施工质量。
关键词：工艺管道；材料管理；现场施工；焊接工艺；质量控制
引言
自1998年以来，江苏石油勘探局油建处已进入苏丹油田市场12年有余，转战众多油田区块，主要从事单井管线以及汇管的施工，所涉及的管道施工工程量大，焊口多，易发生质量问题，每一处问题都可能产生严重后果。因此，施工方必须在安装过程中实行严格的全过程质量控制，严格执行标准和规范，抓好主要控制环节。小口径管道现场焊接易发生的问题及从人员、设备、材料、工艺、实际操作和环境等几个方面所采取的相应的控制措施。
1 管道焊接方法和工艺
1.1 焊前技术准备工作
焊接前编制压力管道焊接作业指导书，进行焊接工艺评定和填写焊工工艺卡。焊接技术人员应当根据工程具体施工内容，编制焊接作业指导书，拟定技术措施，制定焊接方案。焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能试验为依据，应在工程焊接之前完成。项目部根据焊接工艺评定报告，编制焊接工艺卡，用于生产中指导焊接工作。
1.2 管道焊接方法
管道焊接采用氩弧焊打底，电弧焊盖面，可以获得良好的焊接接头，返修率低，易于保证工程质量。电弧焊即手工电弧焊，是利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化的焊接方法，电弧焊是适应性很强的焊接方法，可进行平、横、立、仰全位置焊接，是压力管道焊接中的主要焊接方法。
1.3 管道焊接工艺
（1）打底：选用氩弧焊打底，由下往上施焊，点焊起、收尾处可用角磨机打磨出适合接头的斜口。氩弧施焊时应将焊接操作坑处的管沟用板围挡。以防刮风影响焊缝质量。底部焊缝焊条接头位置可用角磨机打磨，严禁焊缝底部焊肉下塌、顶部内陷。并应及时进行打底焊缝的检查和次层焊缝的焊接，以防产生裂纹。
（2）中层施焊：底部施焊完后，清除熔渣，飞溅物，并进行外观检查，发现隐患必须磨透清除后重焊，焊缝与母材交接处一定清理干净。中层焊缝厚度应为焊条直径的3～5mm，运条选用直线型，严禁在焊缝的焊接层表面引弧，该层焊接完毕，将熔渣、飞溅物清除后进行检查，发现隐患必须铲除后重焊。
（3）盖面：该层选用焊条直径根据焊缝厚度而选用。每根焊条起弧、收弧位置必须与中层焊缝接头错开，严禁在中层焊缝表面引弧，该盖面层焊缝应表面完整，与管道圆滑过渡，焊缝宽度为盖过坡口两侧约2mm，焊缝加强高度为1.5～2.5mm，焊缝表面不得出现裂纹、气孔、夹渣、熔合性飞溅等。不得出现大于0.5mm 深度，且总长不大于该焊缝总长10%的咬边，焊接完毕，清理熔渣后，用钢丝刷清理表面，并加以覆盖，以免在保温、防腐前出现锈蚀。
（4）焊缝焊接过程中，设专人记录，对每个焊缝的材质，管道规格，焊接过程中的电压、电流、时间，焊工编号及姓名，外界温度，焊前预热及焊后热处理进行详细记录。焊缝焊接完毕后，对焊缝进行编号，在每道焊缝处都加盖焊工钢印号，以便后期检查及对焊工进行考核。
2 管道焊接质量控制易发生的问题
（1）管道焊接施工中技术员没有严格按设计要求的标准、规范和现场实际情况编制施工方案和对施工班组进行技术交底。
（2）施工过程中，焊接作业人员没有取得施焊项目合格证，或没有在合格证核定的项目和规定的期限内承担焊接作业工作，造成现场质量不能处于受控状态。
（3）施工现场压力管道材质种类繁多，经常有异种钢焊接，因此易产生焊接工艺参数管理失控现象。更改电流电压参数，加快焊接速度，甚至用错焊材等，使焊缝产生裂纹、咬边、气孔、夹渣、未融合等缺陷。
（4）焊接材料种类多，焊材的领用、发放和回收工作流于形式，没有做到跟踪管理，当班用剩下的焊材不能及时收回或没有及时重新按规定烘干，常常导致焊材混用或焊工凭主观印象随意取用焊材。再有焊条保温桶的使用也不规范，使焊条受潮，所有这些都会对焊接质量产生影响。
（5）由于管道施工焊接场地变换频繁，焊接设备需频繁移动，在移动过程中易造成设备零部件的损坏，导致焊接参数改变，而影响焊接质量。
（6）施工作业环境管理不善，管道安装多为露天作业，流动性大，点多分散，各类质量控制人员往往不能及时到位；没有根据现场环境变化调整施工进度，在雨雪天气及大风天气施工没有采取防雨挡风等防护措施继续进行焊接作业，也会影响焊接质量。
3 管道焊接质量控制措施
3.1 质量控制遵循原则
坚持“质量第一、预防为主”的方针和“P（计划）、D（执行）、C（检查）、A（处理）”循环工作方法，对项目的“人、机、料、法、环”等因素进行控制并对过程控制不断改进，使管道焊接质量得到控制。建立质量保证体系，确定各级人员职责并定期考核，用各类相关人员的工作质量保证工程整体质量。
3.2 焊工资格及检验人员资格控制
目前管道的焊接还是以手工焊接为主要焊接方式，焊工自身水平的高低就是保证焊接质量的关键因素。进场后还要进行针对项目实际施工内容的培训，熟悉本次所要从事的焊接工作内容、焊接参数、母材种类，经现场培训并试焊合格后才能上岗作业。焊接检验人员也应具备相应资格，一般应为焊接专业人员，具有丰富的焊接经验，负责对焊接人员进行技术交底，加强现场焊接监督检验，以保证事前、事中及事后焊接质量的有效控制。
3.3 焊接工艺控制
施工单位在正式施焊前，必须按标准要求进行完善的焊接工艺评定。每一个施焊的焊工和管工必须各存一份，同时送交项目部质量检查员。管工按焊接工艺卡预制管口，焊工按焊接工艺卡进行工序交接确认焊口，合格后才能按所给焊接参数和要求进行焊接。焊接质量检查员按焊接工艺卡进行检查，并做好焊接记录。
3.4 焊接设备控制
管道施工中，常用的焊接设备有钨极氩弧（TIG）焊机、逆变焊机、交流焊机、焊条烘干箱、无损检测设备等，保证设备处于完好状态是保证焊接质量的前提。操作时严格按操作规程进行，严禁超负荷使用，一旦发现设备性能不稳定应及时报修，使设备始终处于受控状态。
3.5 焊接材料控制
焊接材料是焊接质量保证的基本条件，焊接材料的质量和正确使用，直接影响到焊接质量和工程成本。入库的焊接材料应该经过质量检验合格，有材料标记号、建帐立卡，按品种、规格、分区堆放。焊条使用前应进行烘干并做好焊条烘干记录。焊条领出后必须立即放入保温桶，回收再利用的焊条，必须重新烘干，但同一焊条烘干次数不得超过两次。
3.6 焊接环境控制
焊接环境因素是制约焊接质量的重要因素之一。焊接环境要求要有适宜的环境温度、相对湿度、风速，才能保证所施焊的焊缝组织获得良好的外观成形与内在质量，具有符合要求的机械性能与金相组织。因此施焊环境应符合下列规定：
（1）焊接的环境温度应能保证焊件焊接所需的足够温度和使焊工技能不受影响。当环境温度低于施焊材料的最低允许温度时，应根据焊接工艺评定提出预热要求。
（2）焊接时的风速不应超过所选用焊接方法的相应规定值。当超过规定值时，应有防风设施。
（3）焊接电弧1m 范围内的相对湿度应不大于90％。
（4）当焊件表面潮湿，或在下雨、刮风期间，焊工及焊件无保护措施或采取措施仍达不到要求时，不得进行施焊作业。
3.7 焊接操作控制
管道的焊接施工，要求全部氩弧焊接打底电焊盖面。但在焊接过程中，焊接施工中容易发生问题的关键是承插焊口、凸台焊口、三通焊口、计量孔板焊口和管道支吊架焊接、管托焊缝质量等。因为在以往工程管线吹扫、试压时就发生过管托焊缝将管道一侧焊漏，也发生过承插焊口、凸台焊口、三通焊口焊接质量不合格，没有焊接透等现象，所以我们制定了专门的工艺管件施工和焊接主要控制点，并进行检查。所有焊口外观质量必须经过焊工自检、检查员专检，外观合格后才能进行无损检测。
3.8 焊接检验控制
施工现场焊口外观检查合格后按比例进行无损检测（RT），现场质量检查员依据技术交底和各种管线无损检测比例的要求，根据焊工焊接数量及质量，执行随机点口抽透的原则，向第三方检测公司委托检测。施工单位将要检验的焊口管线号、编号、焊工号、写在明显部位上，探伤人员保证无损检测抽透和增透比例准确，保证管道检测合格。
4 管道焊接后质量控制
（1）管线焊口核查：焊接施工结束，所有焊口外观质量，工艺配管单线图的各种标记与实际管道焊口标记、各种控制点表格的填写、检查表的记录和无损检测报告必须一致，要逐一审核。
（2）技术资料的整理：焊接资料是整个工程交工资料的一个重要组成部分，在施工过程中要认真收集、整理各种焊接资料，做到资料完整、及时、资料移交手续齐全。
5 结束语
小口径管道的安装，由于施工条件的限制，质量控制的不利因素相对较多，存在一定的管理难度；并且油田单井管道属易燃易爆的，所以对焊接质量要求较高。为保证工程质量，首先指定好焊接工艺，并且对焊接过程进行严格控制，从而保证整个工程质量，这也是各个施工单位在今后施工过程中的质量控制重点。
参考文献：
[1]徐振,浅谈压力管道的焊接质量控制,[J],中国产业,2011年04期
[2]王锦文,试论管道手工焊钨极氩弧焊打底焊接技术,[J],工业设计,2011年05期
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-559061.htm
