浅析氩电联焊工艺在压力管道焊接施工中的缺陷控制

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年四月第10期   作者:冯汉鹏
[导读] 在压力管道施工的过程中应该充分应用氩电联焊工艺
        冯汉鹏
        广西壮族自治区特种设备检验研究院  533000
        摘要:在压力管道施工的过程中应该充分应用氩电联焊工艺,这样才能提升焊接的稳定性,加快焊接施工的速度,减轻施工人员的压力负荷,有效缩短工期,提升焊接的合格率,增强缺陷的控制效果。现阶段,氩电联焊工艺在管道焊接施工中得到广泛应用,提升了管道的使用效果,保障了整个压力管道系统的安全性。基于此,以下对浅析氩电联焊工艺在压力管道焊接施工中的缺陷控制进行了探讨,以供参考。
关键词:氩电联焊工艺;压力管道焊接施工;缺陷控制
引言
        近年来,我国管道运输飞速发展,焊接技术的应用也逐渐广泛起来,其应用在如航空航天、交通运输、机器制造等几乎所有的工业化领域,为我国国民经济的增加大有裨益。压力管道的运输与管道的安全检测成为当前的重中之重,对于压力管道的维修和安装有着重要的影响,对压力管道焊接的质量提升起到了关键作用。
1氩电联焊工艺原理和实施流程
        氩电联焊工艺主要是使用氩弧焊焊接焊缝的底部,再使用电弧盖面的模式进行焊接,在焊接前应该明确具体焊接的位置和角度,在确定具体的操作参数。它是两种焊接模式的结合,具有较高的应用价值,能够提升工程的质量。操作的基本流程和要点为:进行妥善的施工准备、进行管道下料、对管道坡口进行加工、清洗管道的表面和外壁、高温烘干焊条、优化直流点焊机的电流数值、进行对组焊接、定位电焊、焊接底部、焊接顶部、检验焊接效果、评估。
2压力管道焊接施工缺陷
        2.1焊接未焊透、熔合
        焊缝金属与母材间未被电弧熔化而留下的空隙叫做未焊透,熔焊金属与基体母材或与相邻焊道间及焊缝层间的局部残留间隙叫做未熔合。未焊透及未熔合都是严重的压力管道焊接缺陷,这种缺陷使得焊缝的焊接强度下降产生压力容器的裂纹,因而引发安全事故。造成这个缺陷的主要原因是焊接电流过小及焊接电弧过长等,通常出现于管道内壁侧与管道外表的距离较远。
        2.2热裂纹发生原因
        在长输天然气管道焊接中,焊接金属会产生凝固,若是温度数值过高,将直接导致热裂纹的发生,究其根本原因,这一裂缝主要在晶间产生断裂,分析这一裂缝存在的因素,大都是由于管道均匀受热状况下,受到冷却作用的影响,导致熔池结晶受到热应力作用而产生,所以,在结晶时间不同的范围内,不同结晶会产生不同杂质,先结晶的金属纯度较高,但是随着时间的延长,金属纯度会随之下降,结晶过程中会产生大量的金属杂质,而杂质具有集聚性特征,低熔点的低熔点共晶物熔池金属结晶会直接对熔点共晶物产生影响,发生晶界薄膜,出现地带,诱发热裂纹。
        2.3焊接面夹渣
        夹渣是因为某些原有熔渣未上浮至熔池的表面而残存于结晶的焊缝中而产生,由于压力管道焊接时的工艺不当及操作不谨慎造成的夹渣,被称为偶尔夹渣,夹渣大部分都是由于熔渣直接残存而产生的,压力容器的焊接面夹渣会大幅度降低焊缝强度及致密性等。
3在压力管道焊接施工中氩电联焊工艺控制缺陷的控制
        3.1科学装配
        进行科学的对口能对质量进行有效地控制,减少压力管道焊接施工缺陷出现的几率,提升整个工程的质量。第一,在正式进行焊接对口装配操作时,要保障管子处于稳定的状态,要在焊接的下方铺设一层垫子加强稳固性。如果焊口的局部空间超过限定的范围,应该及时进行调整,确保其在规定的范围内。但是不能随意在管壁内增加堵塞物或者管道的内壁中焊接支撑点。只能按照施工的要求进行冷拉口操作,不能使用强力进行对口操作,并且不能使用热膨胀法进行加热,这样会导致压力管道产生应力,从而发生管道缺陷,影响整个系统的使用效果。第二,在进行焊接操作时应该首选那些不会影响焊接效果的辅助工作。

焊接中心和支点、吊点之间的距离最小为焊件厚度的5.2倍。第三,在对管子进行焊接时,应该保障内壁处于整齐平整的状态,对接单面局部的厚度应该小于1mm,要控制在管壁厚度的1/10以内。
        3.2加大现场施工安装监管力度
        提高资源的利用效率及安全输送资源是安装压力管道的主要目的,因此,按照相关规定要求需要在安装压力管道的施工过程中进行想要的监督检验。施工单位要选择专业的施工人员,采取合理的安装工艺方式,配合相关的压力管道管理部门做好对压力管道的安装检验工作,施工的现场工作人员也应该依据线管的安装流程做好压力管道安装工作的流程,在保证施工质量的前提下,也避免了现场安装工作出现二次施工的情况。
        3.3对疲劳裂纹扩展的研究
        焊接残余应力对管道的疲劳寿命有很大的影响,焊接残余应力相比较于管道母材上的裂纹来说,使其寿命降低了更多。裂纹在进行扩展的前半个阶段,外表面的裂纹疲劳扩展的速率比内表面的高,随着裂纹的不断扩展,内表面的扩展速率逐渐加大,总的来说内表面的寿命要低于外表面。裂纹这样扩展主要是因为焊接的残余应力造成的,残余应力朝着壁厚的方向,从内到外逐渐增大,外表面的比较浅的裂纹所受到的力也大,所以扩展速率会加快。
        3.4认真履行检验批验收责任
        在施工单位内部建立、落实“三检制”的基础上,监理单位应加强对质量检验批的监督验收工作,对各种抽样数据的真实性、符合性进行认真审查。监理机构组织监理人员对施工单位报验的隐蔽工程、检验批、分项工程、分部工程的质量检查验收,不能完全依据施工单位报来的数据进行签认。工程施工质量结论应该是项目监理机构在“平行检验”复核后,在验证数据正确的基础上做出的。这样的质量结论才真实、可靠。若没有现场“平行检验”得出的一手资料数据,最终的工程质量是不可控的。
        3.5强化裂纹区域的控制
        第一,在应用防御措施过程中,可依靠冷裂纹作为裂纹控制区域的依据,为促进管道塑性的提升,可应用碱性焊条对管道内部氢气分子的含量进行干预,以缩减其中含量,在此过程中必须严格依照相关标准及规定内容对应力进行分散,强化焊接后的热处理工作,降低金属的冷却速度,在开展管道焊接工作前,必须合理应用预热技术,焊接工作完成以后,必须采用缓冷方式进行干预,以确保焊接材料干燥性,焊接过程中,必须对接头中的杂质进行仔细清理,焊接完成后,必须从焊接情况出发,采取对应措施消除氢分子;第二,在进行热裂纹的控制过程中,必须从以下几个方面开展,必须依照焊接顺序,应用碱性焊剂进行焊接,以此降低焊缝中的杂质含量,为对中心线裂缝现象进行改善,必须从焊缝的形成洗漱出发,控制管道内部的化学元素含量,依靠对温度敏感的材料,降低预热温度,并减少焊接应力。
结束语
        对于压力管道而言,焊接是一个重要的工作,它的质量和效率对工程的工期及安全性有着重要的影响。为了避免压力管道出现安全事故如泄漏、腐蚀等,应在选材,安装等环节上对质量进行严格的检测,并在操作规范上严格要求,压力管道在发生安全隐患的时候能够及时的进行解决并施加措施以及办法,及时对压力管道焊接的缺陷进行修补,以此来保障压力管道的安全性。
参考文献
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