1、论燃气管道工程施工中管道焊接的质量控制摘要：燃气管道焊接过程的质量控制,对压力管道工程顺利安装起着至关重要的作用,是项目得以顺利竣工验收和系统安全运行的保证。本文主要对燃气管道焊接的质量控制进行了分析探讨。 关键词：燃气管道；焊接；施工工艺；质量控制 中图分类号：TG43 文献标识码： A 引言 燃气管道的作用对于一个城市的运行来说是至关重要的,只有建设出更加强大的燃气管道工程才能更加良好的去维持一个城市的基本运作以及加速发展。因此燃气管道的制作与焊接至关重要,如果稍有疏忽造成的损失可能就会是不可估量的。在燃气管道工程施工中的关键在于焊接过程,因为只有保证了各个焊接点的严密无误才能更好地确保燃
2、气管道的安全。燃气管道工程施工质量的好与坏与焊接过程中的质量控制是密不可分的。 一、管道焊接方法和焊接工艺 1、管道焊接方法的选择 1.1 经常采用的焊接方式有手工电弧焊、氩弧焊、埋弧焊、二氧化碳气体保护焊和氧-乙炔焊。选用哪种焊接方式,由管道材料、介质、管径等因素决定。 1.2 对于薄板和小直径管子(57mm),以及铜、铝及其合金的管道焊接,一般采用氧-乙炔、氧-液化烃和氧-氢气焊接。其优点是气焊时熔池温度容易控制,容易实现单面焊合双面成形;缺点是由于气体火焰温度低、热量分散、焊接变形大,导致接头性能差。 1.3 不锈钢管(单面焊缝)、纯铜管易采用手工钨极氩弧焊。其特点是焊接时线能量较气焊、
3、埋弧焊和电渣焊小,金相组织细,热影响区小,焊接质量好。 1.4 管道内壁清洁度要求高的,且焊接后不易清理的管道,其焊缝底层易采用氩弧焊。其特点是惰性气体不与焊缝金属发生化学反应,同时又隔离了熔池金属与空气的接触,所以焊缝金属中的合金元素就不会氧化烧损,焊缝中也不会产生气孔。 1.5 二氧化碳气体保护焊除有色金属管道外,其它所有金属管道都是用。 1.6 中厚板的长焊缝易用埋弧焊。 2、焊接工艺评定的作用 焊接工艺评定时在管道在正式焊接以前,对初步议定的焊接工艺细则卡或其他规程中的焊接工艺进行的验证性试验。既准备采用的焊接工艺,在接近实际生产条件下,制成材料、工艺参数等均与管道相同的模拟焊接试板,
4、并按管道的技术条件对焊接试板进行检验。其主要作用是用于验证和评定焊接工艺方案的正确性,其评定报告不能直接指导生产,是焊接工艺细则卡的支持文件,同一焊接工艺评定报告可作为几份焊接工艺卡的依据。 二、施焊前的检验 1、对焊工的检验。 焊前需对焊工进行技术交底,明确焊接工艺要求、焊接质量要求和安全防范要求。对焊工进行资格检查,查看其焊接资格是否在有效期内;并按相应规定对焊工进行考试,考试合格后,方可持证上岗。 2、焊条和焊接机具的选用原则 根据不同的金属材料和施焊工况、条件,选择不同的焊条和焊接设备是保证焊接质量、焊接效率和成本的关键。不同材料的管道对焊条的要求有所不同。焊条按其用途主要分为碳钢焊条
5、、低合金钢焊条和不锈钢焊条。其主要的选用原则是:（1）按焊接管道的力学性能和化学成分选用。 （2）按焊接的使用性能和工作条件选用。 （3）按管道的结构特点和受力状态选用。用于焊接的设备有电弧焊机、氩弧焊机、焊条烘干箱和保温箱等,工程项目应从安全性、经济性、先进性和适用性来选择焊接机具。对每台设备的性能和能力进行检查,每台用于检测焊接设备的电流表和电压表需完好、准确、可靠,并有周检合格标识。 3、管道坡口加工及接头组对 一般采用机械方式对管道的坡口进行加工。铜、铜合金及不锈钢管的坡口加工,必须采用机械方法。如采用等离子弧、氧-乙炔切割时,应除净其加工表面的氧化皮、熔渣热及影响接头质量的表面层。坡
6、口加工完后,表面不得有裂纹、夹层、毛刺等缺陷,并清理坡口内外侧的锈质和污物。管接头的组对应在确认坡口加工完成,且清理干净后进行。壁厚相同管道组对时,其内壁要平齐,钢管组对的内壁错边量不得超过壁厚的 10%,且不大于 2mm;铜及铜合金、钛管内壁错边量不得超过壁厚的 10%,且不大于 1mm。壁厚不同管道组对时,其内壁错边量超过上述规定或外壁错边量超过 3mm 时,应按规定进行调整。 三、管道焊接质量控制方法 1、分析焊接接头的质量 一般都希望焊接接头的工作性能等于或优于母材,为此须从母材的焊接性分析入手,寻找能保证焊接接头质量的办法,首先是分析工艺焊接性,从化学冶金和热作用角度,根据产品结构特
7、点和材料的化学成分,分析用什么焊接方法才能获得最好的焊接接头,包括焊缝金属和热影响区,产生的焊接缺陷最少;其次是根据所选焊接方法的工艺特点,探求是否可以通过调整焊接工艺参数或采取一些特殊措施,消除可能产生的焊接缺陷;最后是分析使用焊接性预测所选的焊接方法和工艺措施焊成的接头,其使用性能,如强度、韧性、耐蚀性、耐磨性等是否接近或超过母材的性能或是否符合设计要求,不排除重新选择焊接方法或改变某些工艺参数的方案。 2、分析焊接结构形状和尺寸 在焊接产品图样及技术文件中,常以公差等形式规定了产品几何形状与位置精度和尺寸精度方面的要求,如果生产过程中备料质量和装配质量都得以保证,焊后产生结构形状和尺寸超
8、差的原因,主要是焊后的应力与变形,为此必须从影响焊接变形的各种因素进行分析。 3、管道的焊接工艺质量控制 3.1 尽可能地减少结构上的焊缝数量和焊缝的填充金属量。这是设计焊接结构时一条最重要的原则。因为它不仅仅是对减少焊接应力与变形有利,而且对许多方面都有利。 3.2 尽可能地选用对称的构件截面和焊缝位置。这种焊缝位置对称于构件截面的中性轴或使焊缝接近中性轴时,在焊后能得到较小的弯曲变形。3.3 尽可能地减小焊缝截面尺寸。在不影响结构的强度与刚度的前提下,尽可能地减小焊缝截面尺寸或把连续角焊缝设计成断续角焊缝,减少塑性变形区的范围,使焊接应力与变形减少。 3.4 采用合理的装配焊接顺序。对复杂
9、的结构应采用分部件装配法,尽量减少总装焊缝数量并使之分布合理,这样能大大减少结构的变形。为此,在设计结构时就要合理地划分部件,使部件的装配焊接易于进行和焊后经矫正能达到要求,这样就便于总装。由于总装时焊缝少,结构刚性大,焊后的变形就很小。 3.5 尽量选用焊接性好的材料来制造焊接结构在结构选材时首先应满足结构工作条件和使用性能的需要,其次是满足焊接特点的需要。在满足第一个需要的前提下,首先考虑的是材料的焊接性,其次考虑材料的强度。另外,在结构设计的具体选材时,为了使生产管理方便,材料的种类、规格及型号也不宜过多。 3.6 合理地确定焊缝尺寸。确定工作焊缝的尺寸,通常用等强度原则来计算求得。但只
10、靠强度计算有时还是不够的,还必须考虑结构的特点及焊缝布局等问题。例如,焊脚小而长度大的角焊缝,在强度相同情况下具有比大焊脚短焊缝省料省工的优点。 4、建立质量保证体系 焊接单位和焊接技术人员必须坚持质量第一的原则,建立质量保证体系。采用“计划执行检查处理”循环工作方法,对焊接材料、方法、技术等相关因素进行严格的控制,并在过程不断地改进不合理之处,做好施工后的检查工作。最关键的举措就是实行分项焊接项目的质量考核制度,定期地检查焊接工作,以便及时发现问题,及时处理。 结束语 安装燃气管道是政府推行的重要的惠民措施，在其安装和施工中，必须从管件材料、施工人员和施工工艺等方面严格控制质量，以“预防为主，治理为辅”为原则有效规避安全事故的发生，让燃气工程真正造福千家万户的生活。 参考文献 1夏启彪.谈监理工程师对管道焊接的质量控制J.科技风,2010(6)：128-129. 2廖庆喜,王发选.管道焊接质量控制方案J.油气田地面工程,2007(4)：7-8. 3殷长福.简论钢结构焊接质量控制J.中国石油和化工标准与质量,2011(9)67.
