石油化工管道焊接工艺和焊接质量控制

    晏圣平

    摘 要：石油化工业是我国国民经济发展的基础，也是我国的支柱产业部门之一，它作为现代社会的一种新能源，不仅促进了我国农业水平的发展，更是带动了我国工业的迅速发展。随着人们对石油以及天然气的需求量不断提高，由于我国的资源产销分布不平衡。党中央国务院更是针对这一现况在2007年提出"北油南运"的方针政策。而原油的运输主要以管道为主，其次为水运和铁路运输。因此石油管道的焊接工艺技术和焊接质量都影响着原油运输工程的发展。本文笔者就以石油化工管道焊接工艺和控制焊接质量来做简要分析与探讨。

    关键词：石化；管道；焊接工艺；质量

    0 引言

    随着石油天然气市场的发展，我国石油的运输更是显得尤为重要。2014年5月21日，中国更是同中亚国家和俄罗斯等国家签订了管道气进口大单，这对石油管道运输业来说是一个巨大的挑战。而石油化工管道现在几乎大都为运输高温高压、易燃易爆、有毒有害介质的管道，并且管道焊接的焊口众多，工程量也较大。如果焊接质量控制不好，很容易引起一系列的质量问题。因此管道焊接工艺和焊接质量的控制必须严格遵守国家、地方以及行业的标准规范。只有通过安全完善的质量管理体系，严格的质量控制环节。才能保障焊接管道的质量安全。

    1 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。为了防止裂纹的出现，应仔细检查焊缝与次缝的焊接外观质量。

    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。

    2 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。

    3 总结

    随着石油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，才能保证我国石油运输业的顺利运营。

    参考文献：

    [1] 顾天杰. 管道焊接质量的分析和控制[J].河南化工，2007（2）.

    [2] 包海平. 石油化工管道焊接工艺和焊接质量控制[J].广东科技，2011（2）.

    [3] 中国机械工程学会焊接学会.焊接手册（第2版）.机械工业出版社，2001（7）.