1、压力管道焊接过程控制【摘要】随着我国经济的高速发展，压力管道越来越多。由于输送的介质品种多，承压范围广，存在有毒、易燃、易爆的危险，管道的安全运行直接关系到人民的生命财产安全，压力管道工程质量的好坏是影响压力管道安全运行的重要因素，除保证材料的质量外，焊接过程的质量控制是压力管道工程施工的关键过程。就如何做好焊接过程质量控制管理，本文从材料、设备、人员、工艺和环境等方面进行阐述 【关键词】管道施工 质量控制 中图分类号： U23 文献标识码： A 压力管道系指最高工作压力大于或者等于 0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性，最高工作温度高于或者等于标准沸点
2、的液体介质，且公称直径大于 25mm 的管道。这就是说，现在所说的“压力管道” ，不但是指其管内或管外承受压力，而且其内部输送的介质是“气体、液化气体和蒸汽”或“可能引起燃爆、中毒或腐蚀的液体”物质。 压力管道安装工程具有一次性和现场条件复杂恶劣等特点，因此，其质量控制是至关重要的，其中焊接过程的质量控制对保证压力管道工程的安装质量起着至关重要的作用。必须使焊接全过程处于严格的受控状态，才能获得优质的管道焊接质量，才能真正有效保证压力管道的焊接质量。 影响焊接质量的因素有很多，如原材料的质量、焊接材料的质量、焊接方法、焊接设备、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
3、)、现场条件(如登高或地沟作业等)、焊工素质、焊接工艺的正确性及其具体实施情况等等。下面就有关环节进行分析阐述。 一、原材料与焊接材料对构成管道的钢管、管件、法兰等受压元件的材料，应采购经过压力管道元件安全注册的单位生产的材料。材料上的标记必须完整、清晰、牢固，有内容齐全、符合标准要求的质量证明书，出厂检测报告等要件。质量证明书上的品种、规格、批号等内容与实物一致。 工序间材料：管道安装过程中、一些材料需经数道工序的处理后才能进行安装，如管材及焊件根据输送介质的不同，需经开孔、开坡口、除锈、酸洗、钝化、脱脂等工序的处理；阀门、配件、仪表需经清洗、脱脂、检验、试验等工序的处理；各工序间必须做好防
4、护处理，且各工序之间要做好交接检查工作，以防止再次污染。 焊接材料对焊接质量的影响是不言而喻的，特别是焊条和焊丝是直接进入焊缝的填充材料，将直接影响焊缝合金元素的成份和机械性能，必须严格控制和管理。焊接材料的选用应遵循以下原则：应与母材的力学性能和化学成分相匹配。应考虑焊件的复杂程度、刚性大小、焊接坡口的制备情况和焊缝位置及焊件的工作条件和使用性能。操作工艺性、设备及施工条件、劳动生产率和经济合理性。焊接工人的技术能力和设备能力。 另外，对施工现场的焊接材料贮存场所及保管、烘干、发放、回收等应按焊接材料管理规范规定严格执行，确保所用焊材的质量，保证焊接过程的稳定和焊缝的成分与性能符合要求。 二
5、、焊接设备 1.焊接设备的性能是影响管道焊接的重要因素。其选用一般应遵循以下原则： 满足工件焊接时所需要的必备的焊接技术性能要求。择优选购有国家强制 CCC 认证焊接设备的厂家生产的信誉度高的设备，对该焊接设备的综合技术指标进行对比，如焊机输入功率、主机内部主要组成、外观等。 应齐全、完好、性能稳定可靠，应装有在周检（校）期内合格的电流、电压表、压力表。 2.设备的维护保养对顺利进行焊接作业、提高设备运转率及保证焊接质量起着很大的作用，同时也是保证操作人员安全所必需的。因此焊工对所操作的设备要做到正确使用、精心维护，经常检查和保养设备，以保证设备使用性能正常，安全性能可靠；发现问题及时处理，不
6、留隐患。对于经常损坏的配件，提前做好储备，要在第一时间维护设备。 。 三、人员对压力管道焊接而言，最主要的人员是焊接责任工程师，其次是质检员、探伤人员及焊工。1.焊接责任工程师是管道焊接质量的重要负责人，应具有较为丰富的专业知识和实践经验、较强的责任心和敬业精神。经常深入现场，及时掌握管道焊接的第一手资料，主持焊接工艺评定；编制焊接工艺规程或焊接工艺卡； 2.质检员和探伤人员都是直接进行焊缝质量检验的人员，首先必须经上级主管部门培训考核取得相应的资格证书，持证上岗，并应熟悉相关的标准、规程规范。还应具有良好的职业道德，秉公执法，严格把握检验的标准和尺度，不允许感情用事、弄虚作假，从而保证管道焊
7、接质量的真实性与可靠性。3.焊工是焊接工艺的执行者，也是管道焊接的操作者，因此，焊工的素质对保证管道的焊接质量有着决定性的意义。一个好的焊工要拥有较好的业务技能，熟练的实际操作技能不是一朝一夕便能练成的，而是通过实际锻炼、甚至强化培训才能成熟，最后必须按照现行锅炉压力容器焊工考试规则 、 现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范的规定进行考试，考试合格后，方可从事相应的焊接施工。 一个好的焊工还须具有良好的职业道德、敬业精神，具有较强的质量意识，才能自觉按照焊接工艺中规定的要求进行操作。在焊接过程中集中精力，不为外界因素所干扰，不放过任何影响焊接质量的细小环节，做到一丝不苟，最终获得优良的焊缝质
8、量。 四、焊接工艺 焊接工程师应依据设计图纸，有关施工规范及现行标准，根据焊接工艺评定委托书并结合施工现场的实际条件制定切实可行的焊接工艺评定报告。根据报告编制焊接工艺规程、焊接工艺卡或焊接作业指导书。焊工应严格按照焊接工艺卡或焊接作业指导书 的规定进行焊接。 施工前对焊工和管工进行技术交底，内容包括焊接材料、工艺参数、焊前预热、层间、后热、热处理的温度和时间、对焊接材料的保管、使用以及无损检测等各项要求。管线编号应在焊接工艺指导书上标明，不同工艺的管线分别编号，相同焊接工艺管线可以写在一个工艺指导书中，注明管线代号，管工按焊接交底制备坡口，现场质检员按此确认坡口、尺寸及组装要求（签字确认）
9、，焊工必须严格执行焊接工艺，现场质检员应加强这方面的监督检查，这是保证焊接质量的关键。焊工应进行工序交接，确认破口质量，确保焊接工艺正确实施。 五、坡口加工及组对 坡口加工：现场条件允许的情况下，应尽量采用等离子弧、氧乙炔等热加工方法。按工艺卡要求的几何形状及尺寸加工坡口，坡口端面要与管子轴线垂直，坡口要用磨光机打磨出金属光泽。管子上开孔焊接管嘴时，碳钢用火焰切割开孔，不锈钢、INCONEL 钢采用机械钻孔或等离子切割，切割后必须用机械方法除去污染层。管道上的开孔应尽量在预制时完成，如在已安装的管道上开孔，应采取措施防止切割下的铁屑及氧化物掉入管内。 坡口斜面及钝边端面不平度不大于 0.5mm
10、，坡口尺寸和角度严格按照焊接工艺指导书的要求。 组对：管接头组对应在确认坡口加工、清理质量后进行。管接头的组对定位焊是保证焊接质量、促使管接头背面成形良好的关键，如果坡口形式、组对间隙、钝边大小不合适，易造成内凹、焊瘤、未焊透等缺陷。组对间隙应均匀，定位时应保证接管的内壁平齐、内壁错边量不超过管壁厚度的 10%，且不应大于 15 毫米。如壁厚不一致，应按规定进行修磨过渡。若焊接定位板时应在焊管板角焊缝的同一方向。管件组对时应垫置牢固，并应采取措施防止焊接过程产生变形。定位焊时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并由合格焊工施焊。 六、焊接质量检验 焊接质量的检验包括了焊前检验(材料检验
11、、坡口尺寸与质量检验、组对质量及坡口清理检验、施焊环境及焊前预热等检验)、焊接中间检验(定位焊质量检验、焊接线能量的实测与记录、焊缝层次及层间质量检验)、焊后检验(外观检验、无损检测)。只有严格把好检验与监督关，才能使工艺纪律得到落实，使焊接过程始终处于受控状态，从而有效保证压力管道的焊接质量。 压力管道的最终检验、试压必须在压力管道所用材料的检验、试验已完成并合格，安装过程的工序检验、试验已完成并合格且资料齐全并符合要求后的前提下才能进行。 （1）压力管道安装完毕后，经联合检查合格后方可进行；（2）应严格按照检验、试验的程序和要求进行，并做好记录；（3）输送剧毒、有毒和易燃流体的管道必须按规
12、定确定泄露量；真空系统管道压力试验后，还要进行真空试验。 七、施焊环境施焊环境因素是制约焊接质量的重要因素之一。施焊环境要求要有适宜的温度、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。 （1）手工电弧焊、埋弧焊：8m/s。 （2）氩弧焊、二氧化碳气体保护焊：2m/s。3.焊接电弧 1m 范围内
13、的相对湿度应符合下列规定： （1）铝及铝合金焊接：不得大于 80%。 （2）其他材料焊接：不得大于 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。 八、结束语压力管道的作业一般都在室外，敷设方式有架空、沿地、埋地，甚至经常是高空作业，具有一次性和现场条件复杂恶劣等特点。因此，其质量控制是至关重要的，由于质量控制环节是环环相扣，有机结合，一个环节稍有疏忽，导致的都是质量问题。而焊接是压力管道施工中的一项关键工作，其质量的好坏、效率的高低直接影响工程的安全运行和制造工期，因此焊接过程的质量控制对保证压力管道工程的安装质量的控制显得更为重要。根据压力管道的施工要求，必须在材料、设备、人员、工艺和环境等方面强化管理，有针对性地采取严格措施，才能保证压力管道的焊接质量，确保优质焊接工程的实现。
