工业管道安装过程中的焊接缺陷及预防措施 李保州

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年2月5期   作者: 李保州
[导读] 管道通常应用于各种工业生产中,在一些产业中有着不可替代的作用

         摘要:管道通常应用于各种工业生产中,在一些产业中有着不可替代的作用,文章首先简述了工业管道的特点,然后分析了工业管道安装过程中的焊接缺陷产生原因,最后重点探讨了工业管道安装过程中的焊接缺陷的预防措施。
         关键词:工业管道;安装过程;焊接缺陷;预防措施
         引言:随着社会和工业经济的快速发展,压力管道分布极广,它是一种特殊的承压设备,输送的流体介质一般具有高温、高压,易燃、易爆,剧毒和强腐蚀性等特点。在生产运行过程中,一旦发生质量安全事故,就会给人们生产生活带来很大影响,因此,加强工业管道安装焊接技术的探讨和研究具有重要的意义。
         1工业管道的特点
         现代热电厂的热能输送以工业输送为主,工业介质根据配备的汽轮机类型和抽汽的类型不同,分为高压(1. 0Mpa左右)工业和低压(0. 3Mpa左右)工业两种。低压工业主要针对于热电厂厂区或临近用户用热需要,涉及的供热范围较小。高压工业则是热电厂主要对外供热介质,通过长输管线输送到用热的用户。高压工业的输送管道通常为螺旋焊缝钢管或无缝钢管,以直埋或者架空形式进行铺设,用高品质岩棉或者离心玻璃棉进行保温。通过对各类工业管道事故的统计和分析,我们总结了工业管道的特点,一方面是因为工业具有高温和高压的特点,其引起钢管热伸缩造成管道受力复杂,特别是转角和分支等薄弱部位,薄弱部位的受力不平衡是造成工业管道事故的主要原因。二是工业管道大部分为直埋铺设,安全隐患的位置很难发现,出现泄漏时难以确定泄露的具体位置,这就对工业管道工程的质量管理提出较大的挑战。三是工程设计施工过程中,技术人员部分行为没有按照技术规范,采用劣质材料,造成管道受力薄弱点变多,使得工业管道在投入使用后埋下安全隐患。
         2工业管道安装过程中的焊接缺陷产生原因
         2.1未熔合未熔合主要指焊道和母材、焊道和焊道之间,没有完全熔化结合。一般多发生在管道的时钟11点钟和1点钟接头位置,以及管道底部的6点钟位置。为熔合缺陷可分为坡口未熔合、层间未熔合及根部未熔合三种情况。坡口未熔合是指焊缝金属和母材坡口之间的未熔合:层间未熔合主要指施焊过程中层与层间的焊缝金属未熔合;根部未熔合则是在打底过程中,焊缝金属和母材金属、焊缝接头未熔合,这也是出现几率较大的情况。未熔合是管道安装的面状缺陷,容易集中应力,危害性较高。
         2.2夹渣
         夹渣主要指在焊接过程中,熔渣留在焊缝金属中的现象,是管道安装较常见的缺陷之一,产生的位置不确定。产生夹渣的主要原因为操作人员技术不佳,造成熔渣在熔池冷却凝固之前没有及时浮出水面,而是留在焊缝中。层间熔渣清除不彻底、焊接电流过小等都是造成夹渣的主要原因。
         2.3裂纹
         裂纹主要在焊接应力和其他相关因素的共同作用下,金属材料中原子结合被破坏,产生新界面的缝隙。裂缝是工业管道安装中,焊接接头中危害最大的缺陷,不仅难于返修,而且会给管道运行带来直接影响,因此必须引起足够的重视。
         2.4气孔
         气孔主要是在焊接时,由于熔池金属中的气体没有在熔池凝固之前及时逸出,而残留在焊缝金属的内部或者表面,形成孔穴。气孔的大小、形状、数量等均与母材材质、焊接位置、焊条性质、焊工操作技术等有关。对于形成气孔的气体,一些是原本溶解在母材与焊条钢芯中的气体;一些则是在药皮熔化过程中产生的气体,也有些来自母材上的油垢、锈迹等受热后分解产生。


         3工业管道安装过程中的焊接缺陷的预防措施
         3.1焊接前质量管理
(1)焊接设备和焊接材料管理。关于焊接设备和焊接材料的管理一定要有专人负责,要保证设备和材料始终处于阴凉、通风、干燥的环境,焊接设备和焊接材料周围禁止放置任何无关物品,无关人员不得随意出入。(2)管道焊接部位的检查。在工业管道及焊接有关器件在运抵焊接地点时要进行全面检查,特别保证焊接接口没有出现破裂,并做好焊接接口的清理工作,使接口部位内外平整、洁净和干燥。焊条表面要光滑规整,厚薄-致,洁净干燥,无氧化现象。检查管接头和坡口是否吻合,间隙是否适当并均匀,以免造成后续焊接工作的失败。
         3.2焊接过程质量管理
         (1)焊接工艺标准。焊接工艺标准通常采用国家相关标准规定,或者由工程设计单位出具。焊接工艺标准要包括焊接设备材料的确定,施工过程控制以及明确各施工步骤负责人等,要求组织所有施工和管理人员认真学习理解,在焊接施工时要确保工程施工的全部焊接过程符合焊接工艺标准,这一点可有施工单位自行评定,也可以施工单位联合设计单位共同评定。(2)焊接施工。具体焊接施工时,焊接人员必须按照设计图纸和焊接工艺标准开展焊接工作,管理人员要进行实时监督。在焊接施工中,焊接人员要首先确认焊接点与焊接的有关设备材料是否符合焊接工艺标准。(3)焊接质量指标。在焊接施工中,焊接的表面要饱满、充分,保证无焊接漏缝,去除焊接产生的残渣。管道焊缝部位的咬边深度不能大于0. 5mm,焊壁的厚度应为焊后错边量的5-7倍,错边量需要均匀分布在管道的四周,焊接宽度需要比坡口宽度宽2.5mm。(4)焊接环境质量控制。当焊接外部条件根据焊接工艺标准中属于禁止焊接施工的时,施工单位要禁止施工。如气体保护焊施工时风速大于2m/s,其他焊接方法进行施工时风速大于8m/s,相对湿度大于90%,当焊件表面潮湿或覆盖有冰雪,焊接技术人员不应进行焊接。
         3.3焊接后质量管理
         (1)焊点表面质量检验。自查或复查焊接有问题时,焊接人员要自行及时进行补焊或重焊,对于焊接难度高的焊点最好由焊接实践经验丰富的高级焊工操作。对于两次焊接仍不成功的焊点应当切割原焊点,在管道新位置选择焊点,同时要及时上报相关负责人,并做好记录。(2)非破坏性检测。当一段焊接点焊接完成并通过表面质量检查后,还要对焊点进行进一步的非破坏性检测。非破坏性检测又称无损检测,主要是指在破坏工业管道和焊接点本身的前提下,对焊接是否合格进行有效的检测。非破坏性检测通常由单位内部非破坏性检测部门或第三方承担,整个检测过程还需要单位技术人员和施工管理人员共同参与。
         结语
         总之,在整个工业焊接中,受现场施工条件、环境因素以及施工周期的影响,都在很大程度上影响了工业管道的焊接质量,再加上工业管道的规模大、施工周期长、施工环节多等特点,要想从根本上保证管道的焊接质量,需要管理人员在施工安装的过程中加强管理,对整个施工质量进行全面控制,确保管道在未来使用可以稳定和安全运行。
         参考文献
         [1]牛朋飞.工业管道安装过程中的焊接缺陷及预防措施[J].工程技术研究,2020,5(04):208-209.
         [2]陶玉世.工业管道安装过程中的焊接缺陷及预防措施[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2018(07):144-145.
         [3]韩旭玲.工业管道安装过程中的焊接缺陷及预防措施[J].城市建设理论研究(电子版),2017(25):80.
         [4]王新梅.工业管道安装过程中焊接缺陷及预防措施探讨[J].中国设备工程,2017(12):54-55.
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