化工管道焊接质量控制措施 孙洪宇

发表时间:2021/5/13   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:孙洪宇 翟勇
[导读] 摘要:随着各领域的发展和提高,对能源的消耗也越来越大,促进化工业的不断改革和进步。
        沈阳远大压缩机有限公司  辽宁省沈阳市  110000
        摘要:随着各领域的发展和提高,对能源的消耗也越来越大,促进化工业的不断改革和进步。化工管道焊接质量控制已成为社会关注的热点问题。由于化工管道焊接质量不合格,化工输送质量和效率低下的问题时有发生,极大地影响了我国的生产效率和经济效益的恢复。
        关键词:化工管道;焊接质量;控制措施
        引言
        在化工工艺管道连接工作中,工艺管道主要连接多种工艺设备,这些工艺管道是各种流体的流转通道和载体。传统的化工工艺管道由于温度、压力等较为简单,同时由于焊接技术的落后,所以对焊接技术的要求稍低;由于技术随着社会经济发展而进步,现代化工工艺越来越复杂,对管道载体的要求越来越高,管道材料种类及质量要求也越来越高,同时,基于国家质量战略和安全、环保等要求的逐步提高,对于管道的强度、耐腐蚀性及泄漏性要求也逐步提高,这样,作为化工装置安装工艺中的焊接质量要求也是同样要求提高。
        1化工管道焊接工艺
        1.1氩弧焊
        管道焊接作业中利用氩弧焊,能够有效提升焊接的效果,一般这种焊接方法用于底层焊接,根据电极不同可以将其分为两种形式,一种是融化极氩弧焊,一种是非熔化极氩弧焊。
        1.2二氧化碳气体保护焊
        实际应用中,焊接技术人员必须要根据焊接的要求以及相关标准选择焊接方法。并且,在焊接之前要全面清理坡口以及两侧表面的油污、漆层等部分,另外,对设备以及气路进行全面检查,为了达到更好的焊接效果,采用二氧化碳气体保护焊工艺最佳,一般采用Si与Mn联合脱氧的方式。
        1.3焊条电弧焊填充
        一般来说,化工管道焊接作业中,在打底施焊作业完成之后,焊接技术人员就需要全面进行杂质的清理工作,比如熔渣的清理,一旦安全隐患点,必须要立即清除,之后再次进行焊接、磨平。值得注意的是,采用焊条电弧焊填充,必须要保障底层焊缝接头位置与焊缝接头是错开的,并且距离不能够高于10毫米,中间部分的焊条直接大约为3.2毫米。化工管道焊接工艺复杂、精密,对焊接技术人员的专业要求非常高。在化工管道焊接过程中,不仅要保障焊接工人技术过硬,而且要全面做好质量防控与管理,制定完善的质量保障体系,从整体上保障焊接工艺效果。
        2化工管道安装过程中焊接质量问题产生的原因
        2.1未熔合
        管道安装的质量缺陷包含许多方面,未熔合就是其中的一种。未熔合指的就是焊缝和母材之间、焊道和焊道之间没有完全融合到一起的现象,其发生在管道中的焊缝位置,一般未熔合焊接缺陷分为三种类型,分别是坡口未熔合、层间未熔合以及根部未熔合。未熔合缺陷的出现通常是由于焊缝根部间隙过小造成等,所以控制焊缝根部间隙非常重要,除了按照各种规范推荐的参数外,还要考虑焊工执行过程的习惯,所以对焊工的培训和指导工作同样特别重要。
        2.2夹渣
        夹渣是指焊后熔渣残存在焊缝中的现象,包括焊缝非金属类熔渣、其他金属异物如钨等。夹渣通常表现为条渣、链状夹渣及密集夹渣;其产生的原因主要是由于坡口不合理,多层焊时层间未清理干净,焊缝过程中线能量过小,焊条本身的质量不过关,氩弧焊电源极性不当,电流过大等原因造成;其危害与气孔相似,带尖端的夹渣会产生应力集中,一旦发生或发现,要及时清理干净。
        2.3裂纹
        冷裂纹是化工管道中容易出现的缺陷,同时也是焊接质量的致命性缺陷,在焊接质量中必须严格控制,其产生的主要机理是淬硬倾向、拘束度及氢含量。所以在焊接前一定严格研究母材的焊接性,选用低氢性碱性焊材及设计合理的焊接接头;降低焊缝的拘束度,如焊前预热,控制层间温度,选择合理的焊接规范,避免焊缝中出现危害性淬硬组织,选择合理的焊接顺序,减少焊接变形和焊接应力,必要时,焊后进行消氢处理。


        3化工管道焊接质量控制策略
        3.1科学设计焊接方案
        科学合理地设计管道焊接方案,能为后期焊接施工提供有效指导。在焊接方案设计中,应注重焊接任务量、焊接能力、工艺先进性、材料、环境、焊接要求等因素的系统考虑,然后以此为基础,精确化地绘制焊接图纸,这样能为后期焊接施工提供技术保证,确保管道焊接的规范性、标准性。
        3.2 加强对焊接材料、作业环境的控制
        化工管道焊接施工过程中,焊接材料的有效使用,可以保证甚至延长管道的使用时间,提高焊接质量安全性。为了保证焊接质量,应该严格控制进入施工现场的焊接材料,所有材料在使用之前,都需要进行检查,如果发现质量不符合焊接要求,需要及时处理,确保焊接工艺能够正常进行,不影响焊接管道的质量。焊接材料和作业环境控制时主要表现有:(1)针对可能会影响焊接质量的各种外部因素进行分析,并制定出对应的防护措施,将影响因素所带来的影响降到最低。(2)根据焊接工艺的要求,严格检查焊接材料的质量,并且做好材料的管理,避免材料质量不合格影响管道焊接质量。(3)结合焊接施工实际问题,采取不同的焊接方式,提高焊接材料的效能。
        3.3管道焊接新技术要点
        化工管道的焊接操作新技术的控制要点主要包括定位焊、不锈钢管道焊接、异种钢管道焊接和焊接无损检测软件化管理。化工管道的分布区域十分广泛,运输距离较长,影响因素较多,导致管道本身经常会出现这样那样的问题,为此,一定要加强管道焊接的强度,其中定位焊技术可以在很大程度上保证焊接质量,从而减少管道事故的发生,采用定位焊技术进行操作的施工人员要求持有焊工证,焊接材料最好选择与根部焊道相同的材料,焊缝长度最好保持在10~15mm,焊接厚度控制在2-4mm,同时焊缝厚度不要超过壁厚的三分之二且焊缝要保持光滑,不要有裂痕。在进行不锈钢管道焊接时,首先要保证焊透和熔合条件的良好,在焊接方式的选择上可以采用小线能量、短电弧、不摆动或摆幅度小的操作方法。为了保证焊接质量,可以进行多层焊接操作,要注意在进行下一层的焊接时要保证前一层的焊接温度已经小于10℃,同时在进行下一层的焊接之前要清理好焊接表面的杂质,保持焊接表面的光滑,从而进一步加强焊接强度。在进行异种钢管道焊接时,要选择合适的焊接材料,如果是在铬钼耐热钢与碳素钢或不同钢号的铬钼耐热钢之间进行异种钢焊接接头焊接,焊接材料的选择原则应该是就低不就高,也就是说,要根据合金含量小的钢材来选择焊接材料。对于有预热要求的异种钢管道焊接,应根据就高不就低的原则来选择预热温度,也就是说结合硬度大一端的钢材来进行预热,预热方式上可以采用电加热的预热方式,在预热过程中,坡口两侧的预热应保持均匀,预热范围应该是大于等于三倍壁厚,对于容易产生裂纹的材料要适当提高标准。对于一些大型的石化装置管道,可以加强对焊接检测软件的应用,因为这样的大型管道焊接量巨大,单靠人力的话很难做好焊接管理工作,对焊接质量进行很好的控制。
        3.4做好管道焊接检查
        规范化地进行管道焊接全过程检查,能及时发现管道焊接缺陷,随后通过修补措施的应用,能有效提升管道焊接质量。在焊接工艺检查中,应重点就焊接环境、工法应用等要素进行检查。而在焊接管道成品质量检查中,首先应就管道外观、形状和尺寸进行检查,确保其符合设计规范,同时管道表面无腐蚀、气泡、裂缝等问题。其次,对管道厚度、外径大小进行检查,尤其是要突出焊接部位的检查,确保管道符合化工生产需要。最后,针对具体的焊接问题,应注重焊接缺陷的有效处理。如果焊接管道出现中心裂缝问题,则应在控制焊接温度湿度、时间的基础上,利用多层焊处理该问题等。
        结语
        我国的化工管道主要包括西气东输、西部管道和中俄原油管道,这三条管道都要穿越诸多复杂的地形,因此,管道的焊接对焊接设备有很高的要求,焊接设备必须具备良好的耐久性、耐高温与耐寒能力,抗击风雨能力和抵御侵蚀能力,能适应所经地区的海拔、高压与湿度,能够满足化工管道的壁厚度与直径的要求。化工管道焊接工艺流程主要包括打底、中层施焊和盖面,加强焊接工艺必须做好这三项工作。控制管道的焊接质量则需要合理设计施工方案,做好准备工作,控制施工质量。
        参考文献:
        [1]陈杰,胡云.化工工艺管道安装质量控制要点分析[J].化工管理,2019(35):198-199.
        [2]刘伟.管道焊接工艺技术及质量控制探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(20):10-11.
        [3]成兴建.浅析化工管道焊接工艺与质量控制[J].产石油业创新研究,2018(08):95-96.
        [4]李寰.化工管道焊接工艺与质量控制探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(11):26-27.

 
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