龙斌
中国石油集团工程技术研究有限公司 天津市 300451
摘 要：管道作为一种经济高效的传输方式，在国民经济中发挥出越来越重要的作用。随着近年来我国油气管道出现多起质量事故，管道的质量受到了越来越多的重视。焊接作为管道施工的重要环节，其施工质量的控制尤为重要。管道的焊接包括了制管焊接和现场敷设焊接，本文主要阐述管道在敷设施工中的焊接工艺技术以及焊接质量控制措施。
关键字：管道焊接；焊接工艺；质量控制
0 引言
管道敷设中焊接质量的控制涉及到多方面的因素，按全面质量管理理论中的五个影响因素来说，分为“人、机、料、法、环”，“人”是指工程施工人员和管理人员，“机”是指焊接施工设备，“料”是指焊接材料，“法”是指焊接工艺方法，“环”是指焊接现场施工环境条件。要提高管道焊接质量，需要从这五个方面进行全面的管理与提升，其中，管道焊接施工工艺是这五部分管控的核心。对于不同的工程情况，采用正确可行的管道焊接方式，并制定出一套适合的施工与管理方案。
1 管道焊接工艺技术
管道焊接工艺的选择基本原则是保障焊接工程质量的前提下，尽可能的减少工程成本，而选择的基本依据是工程设计的管道基本参数，包括管道的材质、管径、设计压力、壁厚、输送压力、输送介质特性和管线施工环境状况等因素，通过综合分析设计选定焊接工艺方法。焊接工艺方法的合理选择，对于保障管道建设质量、建设效率以及建设成本都具有十分重要的意义。常规的管道焊接方法按照施工方式分类有以下几种：手工焊条电弧焊、半自动焊和全自动焊。
1.1 手工焊条电弧焊
手工焊条电弧焊具有设备简单、操作灵活、方便移动、对环境与现场施工条件要求低等特点，在管道焊接中应用极其广泛。手工焊条电弧焊包括纤维素焊条下向焊、低氢焊条下向焊和低氢焊条上向焊，在不同的工程条件下采用一种或几种方式组合来进行施工。
手工焊条电弧焊由焊工手工操作焊条进行焊接，焊接的效率低、质量较差且难以保证一致性、工人劳动强度大，在管道焊接中主要应用在施工环境条件恶劣，比如山区半自动焊、自动焊设备无法进行施工的地方，以及无法进行大流水作业的施工环境，比如管道的连头、返修，作业空间受限的工艺管道，小管径管道等。
1.2 半自动焊
半自动焊是指由送丝机构控送丝速度，电焊机根据送丝速度自动调节焊接电流，焊工手动控制焊丝干伸长和焊接速度的一种半自动焊接方法，其具有劳动
强度低、焊接质量好、效率高、经济性好等优点，主要应用于管道的填充和盖面焊。半自动焊主要分为活性气体保护半自动焊和自保护药芯焊丝半自动焊。药芯焊丝CO2气体保护焊(FCAW)，焊接效率高,焊缝成形好，成本略高,不适合用于打底层焊缝焊接。实心焊丝CO2气体保护焊，焊接效率较高,焊缝成形较好;成本最低,因其冲击韧性相对偏低,重要管道焊接时应慎重选择，对焊工技术要求较高。实心焊丝混合气体保护焊(MAG)，焊接效率较高,焊缝成形好;成本低,冲击韧性较高,适合重要管道焊接。
1.3自动焊
自动焊是焊接的执行动作、焊接的电流电压均由机器控制来完成的焊接过程。自动焊具有生产效率高、焊接质量高而且稳定、焊接规范可自动控制调整，保持稳定，节省材料和电能消耗，改善劳动条件，降低劳动强度。长输管道在采用自动焊时由于管道不可转动，施焊时存在平焊、立焊和仰焊位置的焊接，焊接方法的选择上受到较大局限，目前常用的管道自动焊采用的焊接方法有熔化极气保护焊和自保护药性焊。
1.4 焊接工艺的选择
为充分发挥每种焊接方法的优势,建设根据施工环境的变化，往往采用几种焊接方法组合施工的工艺,如:TIG焊接打底+SMAW填充盖面焊;TIG焊接打底+FCAW填充盖焊;TIG焊接打底+CO2MAG实心焊丝填充盖焊;CO2实心焊丝打底+FCAW填充盖面焊;纤维素焊条下向焊打底+药芯自保焊丝填充盖面焊；内焊机打底+混合气体保护自动焊填充盖面焊。为了提高管道的焊接质量，在焊接工艺的选择在原则上应该有些考虑自动焊，其次是半自动焊，在以上两种方法不适用的环境条件再选用手工焊。
2管道焊接质量控制措施
2.1加强现场人员管理
在管道施工过程中，与焊接质量相关的人员包括现场操作工、监理人员和检测人员。
其中现场焊工是焊接质量的关键影响因素，由于人受身体状态、情绪、心理因素和环境因素等多种不确定性条件的影响，因此，加强焊工的各项管理是十分必要的，是有效保障焊接质量的关键。现场焊工的管理要从以下几方面加强：
（1）加强焊工的焊接技能水平，上岗的焊工必须经过系统的理论学习和大量的焊接操作训练来提升焊接技能水平，并严格进行技能考核，合格的焊工可持证上岗。
（2）加强焊工入场资格审查和技能考核，对施工单位报备的焊工应在监理与的监督下进行两道焊口的试焊，无损检测合格后方可准许入场。
（3）加强现场焊工日常人场管理，对现场进场施工的焊工必须持有效的焊工证方可进入现场施工。
（4）加强焊工档案管理，应对每个焊工建立焊工档案，档案记录焊工培训考试情况和焊工的焊接工作业绩，对日常焊接质量情况进行统计并归入焊工档案。
2.2 加强现场设备管理
先进的焊接设备是提高焊接接头质量、焊接生产率的重要保证，设备的使用和维护应严格按照设备管理规定进行，指定专人对设备进行定期维护保养。要加强现场设备的入场管理，施工的焊接设备需要有产品合格证方可准许入场，对现场的压力仪表有质量监督部门的检验合格证方可准许入场。现场使用的施工设备必须坚持“两定三包”，即定人、定机、包使用、包保管、包保养制度，操作人员必须持证上岗，确保现场设备正常运行。
2.3 严格控制焊接材料质量
焊接材料的质量直接关系到焊缝的焊接质量，是焊接合格焊缝的基本保障，如果焊材的质量不合格，那焊缝的质量也得不到保证，所以必须加强对焊材的管理。焊接材料的管理要从采购、验收、储存及保管等几个方面进行。焊接材料在采购前需根据项目设计文件制定材料的采购要求，依据采购要求进行招投标，供应的焊材制造厂需有完整的质量保证体系，如果是分销商或代理商供应，需确认其企业的控制体系是否能保证对原制造厂相关记录的可追溯性。焊接材料验收入库前，需确认焊接材料的包装、标识和材质单，根据国家标准、验收标准以及公司制定的焊接材料进行验收，焊材在进入施工现场前必须按相关标准或订货协议进行复验，对采购的焊接材料抽取样品进行必要的试验，以检验焊接材料的焊接工艺性、力学性能、化学成分及耐腐蚀性等性能满足要求，复验合格后加贴合格标记、注明批号，办理入库手续。焊接材料要储存在干燥、清洁、通风等条件良好的地方，仓库内温度不得低于5℃，相对湿度不低于于60％，库内应保持要有温度及湿度记录仪。库管员应对焊材进行周期性检查，焊条每季度检查一次，焊丝、焊剂则每半年检查一次，如果有质量问题及时上报焊接工程师进行处理。焊材的存放时间不宜过长，使用时应遵循先入库先使用的原则。
2.4重视焊接工艺评定
工程施工前需要开展焊接工艺评定，其目的是评定施焊单位是否有能力焊出符合相关国家或行业标准、技术规范所要求的焊接接头；验证施焊单位所拟订的焊接工艺规程是否正确；为制定正式的焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的技术依据。焊接工艺评定是工程施工保证焊接质量的重要措施，因此，要足够重视焊接工艺评定。为进一步确保焊接工艺评定的准确性，国内管道建设业主单位对管道焊接工艺评定提出更高的要求，以往的焊接工艺评定由施工单位组织，第三方监理监督进行，更改为由施工单位组织，第三方监理监督，第四方复验。在完成常规的工艺评定的基础上，增加了CTOD（裂纹尖端张开位移）试验项目，进一步保障焊接工艺的可靠性，有效提升工程焊接质量。
3 结束语
综上所述，为有效保障管道焊接质量，需要我们从焊接工艺、人员管理、材料管理、设备管理和环境管理等方面去提升。并在未来发展中不断提升采用新的技术手段、工艺技术和管理手段来保障管道焊接的质量，保障我国原油和天然气的安全输送。
参考文献：
[1].刘成玉,许先果,赵建华.长输管道焊接方法的选择与应用[J].电焊机,2007，37(11):56-59.
[2]杨鹏.论述油田管道焊接工艺与质量控制措施[J].石化技术,2018,25(03):297.
[3]崔巍,赵光可,李岩.管道焊接工艺技术及质量控制探讨[J].化工设计通讯,2017,43(05):58-59.
[4] 樊学华，庄贵涛，李向阳等. 长输油气管道焊接方法选用原则[J].油气储运,2014,33(08):885-889.