天然氣管道焊接施工質(zhì)量控制措施

1、    天然氣管道焊接施工質(zhì)量控制措施    謝紅林摘要：本文分析了天然氣管道焊接特點(diǎn)與難點(diǎn)，闡述了天然氣管道焊接施工質(zhì)量控制措施，探討了天然氣管道產(chǎn)生缺陷的種類及整改措施。關(guān)鍵詞：天然氣；管道焊接；施工質(zhì)量；控制措施中圖分類號(hào)：p618.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：天然氣長輸管道一般運(yùn)輸量大；管道大部分埋設(shè)于地下，占地少，受地形的限制少，可以縮短運(yùn)輸距離；密閉安全，能夠長期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，輸送受惡劣氣候的影響小，無噪音，油氣損耗小，對(duì)環(huán)境污染少；便于管理，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，現(xiàn)代化管道運(yùn)輸系統(tǒng)的自動(dòng)化程度很高；勞動(dòng)生產(chǎn)率高，能耗少、損耗少、運(yùn)費(fèi)低。

2、因此，管道運(yùn)輸是天然氣輸送成本最低的。一、天然氣管道焊接特點(diǎn)與難點(diǎn)1、流動(dòng)性施工對(duì)焊接質(zhì)量的影響。施工作業(yè)點(diǎn)隨著施工進(jìn)度而不斷遷移, 焊接質(zhì)量的保證也增加了難度。2、地形地貌對(duì)焊接質(zhì)量的影響。該天然氣管道工程將穿越城市溝渠、箱涵、土堤等處, 可能會(huì)遇到多種地形, 焊接位置復(fù)雜, 焊接難度大。3、氣候環(huán)境對(duì)焊接質(zhì)量的影響。本工程管道焊接主要集中在夏季及雷雨風(fēng)暴較多的期間內(nèi), 氣候環(huán)境條件的影響, 增加了焊接質(zhì)量控制難度。4、現(xiàn)場(chǎng)焊接時(shí), 采用對(duì)口器進(jìn)行管口組對(duì)。5、 現(xiàn)場(chǎng)焊接位置多為管道水平固定或傾斜固定對(duì)接, 包括平焊、立焊、仰焊、橫焊等焊接位置。對(duì)焊工的操作技能要求更高、更嚴(yán)。6、施工環(huán)境對(duì)

3、焊接質(zhì)量的影響。該天然氣管道穿越城市主干道, 導(dǎo)致施工不能連續(xù)進(jìn)行, 往往給焊接帶來困難; 外界因素的干擾, 造成現(xiàn)場(chǎng)施焊接頭數(shù)量增加, 質(zhì)量難以保證, 使得焊接成本上升。7、焊接質(zhì)量要求高。根據(jù)鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收規(guī)程( sy/t4103) 的規(guī)定, 焊縫超聲波探傷比例100%, 合格級(jí)別為級(jí); 焊縫射線探傷比例為20%, 合格級(jí)別為級(jí)。穿越段進(jìn)行100%射線擦傷, 合格級(jí)別為級(jí)。二、天然氣管道焊接施工質(zhì)量控制措施1、事前控制(焊前檢查)在實(shí)施焊接作業(yè)前,應(yīng)對(duì)需要開展作業(yè)的有關(guān)設(shè)備機(jī)具、材料等進(jìn)行檢查，能否滿足焊接的條件。（1）對(duì)焊接設(shè)備檢查。根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)考察,我單位采用米勒自發(fā)電電焊機(jī),并檢

4、查電焊機(jī)工作是否正常，電壓、電流是否穩(wěn)定。（2）對(duì)焊接材料的檢查。項(xiàng)目部對(duì)每批進(jìn)場(chǎng)焊條、焊絲進(jìn)行報(bào)驗(yàn)，提供材料合格證，監(jiān)理單位檢查是否與設(shè)計(jì)文件相符，并對(duì)該批號(hào)材料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽樣送檢,經(jīng)檢測(cè)合格同意使用。對(duì)焊條未使用之前，一般不允許撤掉包裝，而且應(yīng)按說明書的要求使用,保管焊條的倉庫選擇在干燥通風(fēng)良好的地方，焊條撤掉包裝后，一般在使用之前要烘干，在使用中放入保溫筒中。（3）確定焊口編號(hào)。焊口編號(hào)的編制,應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)施工圖紙的樁號(hào)或里程,目的在便于對(duì)焊口進(jìn)行記錄、檢查、驗(yàn)收，也便于對(duì)不合格的焊口進(jìn)行返修及對(duì)焊口的焊接質(zhì)量、數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。焊口編號(hào)應(yīng)能反映所在工程的位置，焊接機(jī)組等內(nèi)容。工程施工或完工后，

5、也便于對(duì)發(fā)現(xiàn)的焊口問題進(jìn)行查找和處理。焊口編號(hào)可反映由哪個(gè)焊工(或焊接機(jī)組)施工，一旦出現(xiàn)不合格焊口，便于返修，同時(shí)，也可以了解到各焊工(或焊接機(jī)組)的一次合格率，可針對(duì)性的對(duì)問題焊工進(jìn)行指導(dǎo)，以提高其操作技能，保證焊接質(zhì)量。（4）環(huán)境對(duì)焊接的影響。焊接當(dāng)天，應(yīng)對(duì)天氣情況進(jìn)行全面了解，是否適合焊接作業(yè)。一般情況下，濕度超過90%，氬弧焊（打底）風(fēng)速超過2 m/s，焊條電弧焊（填充、蓋面）風(fēng)速超過8 m/s，環(huán)境溫度低于焊接規(guī)程中規(guī)定的溫度時(shí)，應(yīng)采取有效的保護(hù)措施。2、事中控制(焊接組對(duì))管口組對(duì)焊接是焊接質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，焊接技術(shù)人員、質(zhì)檢人員應(yīng)對(duì)焊工的操作進(jìn)行指導(dǎo),以保證其焊接質(zhì)量。（1）

6、管道對(duì)口器的使用。依據(jù)設(shè)計(jì)施工文件及焊接工藝規(guī)程要求，在管道組對(duì)焊接時(shí)，使用管道外對(duì)口器。對(duì)口器的使用，在于使焊接口固定,并可對(duì)管道錯(cuò)邊量等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。在外對(duì)口器撤離前，應(yīng)完成根部焊道累計(jì)長度不少于管周長的50%,根部焊道應(yīng)均勻分布于管口圓周。（2）組對(duì)焊接。對(duì)管口組對(duì)的錯(cuò)邊量進(jìn)行檢查,其錯(cuò)邊量一般不大于1.6 mm。如果由于管口尺寸偏差(管口周長)，出現(xiàn)較大錯(cuò)邊，應(yīng)沿管口均勻分布。管口組對(duì)間隙，應(yīng)按焊接工藝規(guī)程進(jìn)行控制，其焊縫最終寬度應(yīng)為:坡口上口寬24 mm。相鄰螺旋焊縫或直焊縫間距錯(cuò)開100 mm 以上。管道對(duì)接偏差3 °， 不允許割斜口。（3）焊接過程中的檢查內(nèi)容。接地線不

7、應(yīng)在坡口以外的管壁上引弧,以免電弧燒傷管材；焊接過程中注意電流、電壓的變化，要控制在焊接工藝規(guī)程的范圍內(nèi);焊接過程中應(yīng)避免出現(xiàn)強(qiáng)制組對(duì)的情況； 相鄰兩層的焊接點(diǎn)不得重合，應(yīng)錯(cuò)開20 mm 以上；焊接過程中，應(yīng)注意控制層間溫度，當(dāng)層間溫度低于規(guī)定要求時(shí)，應(yīng)重新加熱；多層焊每層焊完后，應(yīng)立即對(duì)層間進(jìn)行清理，并進(jìn)行外觀檢查，缺陷消除后方可進(jìn)入下一層的焊接；對(duì)中斷焊接的焊縫，繼續(xù)焊接前應(yīng)清理并檢查,消除缺陷并滿足規(guī)定的預(yù)熱溫度后方可焊接；焊接過程中，應(yīng)及時(shí)填寫組對(duì)檢查記錄和焊接工藝記錄,真實(shí)的反映焊接組對(duì)情況。3、事后控制(焊口檢查)焊接完成后，應(yīng)將表面焊渣和飛濺物清除干凈，用記號(hào)筆在距焊口(氣體流動(dòng)

8、方向)下游1 m 處，寫下焊口編號(hào)，并作好焊縫外觀檢查記錄。（1）焊縫外觀檢查的內(nèi)容。焊縫寬度:坡口上口寬+24 mm；焊縫高度：01.6 mm。局部不超過3 mm， 長度不超過50mm；焊縫錯(cuò)邊量:1.6 mm。焊縫外觀檢查還包括:表面裂紋、表面氣孔、表面夾渣、咬邊、未焊透，這些都是不允許出現(xiàn)的。（2）焊縫內(nèi)部檢查的內(nèi)容。焊縫內(nèi)部檢查應(yīng)在外觀檢查合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行,外觀檢查不合格，不得申請(qǐng)無損檢測(cè)，對(duì)檢查不合格處進(jìn)行返工，直至檢查合格。外觀檢查合格后,由監(jiān)理人員下達(dá)檢測(cè)指令。焊縫射線無損檢測(cè)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)gb-3323 的(級(jí))規(guī)定執(zhí)行；超聲波檢驗(yàn)應(yīng)符合現(xiàn)

9、行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)gb-11345 的()規(guī)定。無損檢測(cè)的方法一般有射線檢測(cè)和超聲波檢測(cè),當(dāng)某種情況下，無法用射線檢測(cè)時(shí)，經(jīng)設(shè)計(jì)人員同意，也可用磁粉探傷或液體滲透探傷方法代替。當(dāng)檢驗(yàn)焊縫缺陷超出設(shè)計(jì)文件和規(guī)范要求時(shí),其焊縫質(zhì)量判定不合格，必須按規(guī)范要求進(jìn)行返修，返修后采用同樣的方法進(jìn)行檢測(cè)。（3）對(duì)焊縫的保護(hù)。焊縫檢驗(yàn)合格后，為防止焊縫生銹，應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行噴砂除銹，并用熱收縮套進(jìn)行防腐施工，并進(jìn)入下道工序施工。三、天然氣管道產(chǎn)生缺陷的種類及整改措施1、夾渣形成的原因及措施夾渣形成的原因：(1)從試件焊接缺陷統(tǒng)計(jì)表中，可以看出夾渣是整個(gè)焊接過程形成缺陷的主要因素，其根

10、本原因就是清根，打磨不到位。(2)接頭邊緣有污物存在，下向焊工藝焊接層次多，熔池淺，各層間的熔渣清理不干凈，形成了夾渣；(3)焊接過程操作手法不當(dāng)，在控制熔渣超前問題存在困難；(4)焊接電流過小，熔敷金屬不能完全攤開，鐵水流動(dòng)性減少，造成夾渣；(5)熔敷金屬太厚使內(nèi)部熔渣不能及時(shí)浮出來，便形成了熔渣。采取的措施：(1)根據(jù)位置變化在工藝參數(shù)允許的區(qū)間內(nèi)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整工藝參數(shù)；(2)認(rèn)真地打磨各層間接頭，防止在引弧處產(chǎn)生夾渣；(3)認(rèn)真清理坡口及焊層間的熔渣；(4)采取有效的防護(hù)措施，以防止焊接電弧不穩(wěn)，或熔渣超前形成的夾渣；(5)加強(qiáng)質(zhì)量教育，多溝通加強(qiáng)員工責(zé)任心。2、氣孔形成的原因及措施氣孔形成

11、的原因：(1)熔敷金屬冷卻太快，氣體來不及逸出，形成了氣孔；(2)電流過大造成焊條熔化速度太快，對(duì)焊接熔池不能起到很好的渣氣保護(hù)；(3)施焊環(huán)境濕度大，采取措施不得利；(4)焊條的使用，保管沒嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)sy0401-98 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行，使焊條受潮。采取的措施：(1)焊條當(dāng)天用多少帶多少，如有剩余則按規(guī)定烘干后使用；(2)嚴(yán)格按工藝規(guī)程執(zhí)行，杜絕違規(guī)作業(yè)，當(dāng)空氣濕度大于90 %時(shí)，將管口部位加熱至100150 ；(3)選擇合適的電流、電壓；(4)按規(guī)定清除坡口及焊條上的污垢；(5)采取有效的防風(fēng)措施。3、未熔合及未焊透形成的原因及措施未溶合及未焊透形成的原因：(1)焊機(jī)本身無引弧電流，有斷弧現(xiàn)象

12、；(2)焊接電流過小；(3)層間不夠熔合。(4)停留時(shí)過短。采取的措施：(1)在工藝規(guī)程允許的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)靥岣吆附与娏鳎?2)采用帶有引弧電流的焊機(jī)；(3)觀察焊池的變化，集中精神。4、裂紋形成的原因及措施裂紋形成的原因：(1)管子受到震動(dòng)或沖擊；(2)冷卻過快，強(qiáng)行校對(duì)。采取的措施：(1)應(yīng)使根焊完成二分之一時(shí)，方可拆除外對(duì)口器；(2)在使用挖掘機(jī)組對(duì)的情況下，在焊接過程中，禁止晃動(dòng)管子?？傊?，面對(duì)日趨激烈的國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng), 要想在管道焊接市場(chǎng)占據(jù)一席之地, 必須提高施工裝備和技術(shù)水平。因此研發(fā)高質(zhì)量的焊接材料、高效率的焊接方法, 和與之匹配的管道全位置自動(dòng)焊接裝置對(duì)提高我國長輸管道施工水平具有十分重要的