张志梁
中石化南京工程有限公司 江苏省南京市 210046
摘要：目前我国的社会经济发展速度越来越快，长输管道的应用也越来越多，建设数量和规模越来越大。长输管道施工中焊接缺陷是常见的问题，引起了人们的重视。因此如何提升长输管道施工焊接质量，保障长输管道的使用寿命和使用安全，是目前研究的主要的方向。
关键词：长输管道施工;焊接缺陷;质量控制
1长输管道焊接缺陷原因
1.1未融合
焊接未融合是指不同的焊道、材料并没有在焊接的作用下形成应有的整体形态。未融合不仅是管道焊接常见缺陷，更是最危险的缺陷。管道的11、1、6点钟三个位置由于自身所处位置的特点决定其最易出现未融合现象。而坡口、根部、层间是三个易出现焊接未融合的位置。如果管道的焊道未融合便在工业中承担输送任务，则极大可能会造成泄露、浪费、污染等后果；另一方面管道未融合又在焊接之中极易出现，故而在实际焊接实践中应加大对焊接是否融合完成的检查力度，避免未完成融合的管道投入工业运行。
1.2夹渣
夹渣是当前焊接工艺下最为常见的技术缺陷，由于焊接人员未足够重视焊道的清渣工作或操作失误，使得金属焊接部位上残留焊渣的可能性变大，在此条件下继续焊接，焊渣不能有效排出，造成焊道夹渣。与未融合不同，夹渣出现的主要原因在于作业人员对清渣重视程度不足。也正因此，夹渣在当前的焊接环境中最为频发。除此之外，焊接技工并未严格遵循合格焊接工艺规程进行管道焊接，这就导致焊接造成的残渣在固化前并无法浮出，因此大大加大夹渣缺陷的几率。最后，由于管道焊接存在不同层间的焊接问题，而不同层之间的焊接残渣清理难度较大，故而夹渣问题频发。
1.3裂纹
对管道进行焊接就是为了实现两段管道之间的紧密结合从而达到密不透气的目的，而裂纹的出现使焊接工作所做的努力全都付诸东流。这是因为，一旦焊接的管道在焊接处出现裂纹就是由于焊接形成的完整管道重新回归分离状态。而裂纹的出现原因是由于焊接的力造成管道材料内部的原子结构受到冲击从而使管道出现裂纹。此外，一旦管道的焊接处出现裂纹就难以运用现有的技术、工艺进行修复。并且，管道焊接出现裂纹不只是美观受影响那么简单，重要的是会造成管道运行期间的泄露问题[1]。
1.4气孔
管道焊接的缺陷中最难以把握的便是气孔，气孔是由于焊接形成的气体未及时出而在焊接材料、管道中形成的气孔。气孔的产生、大小、位置、危害与管道材料、焊接材料、焊接技艺、焊接流程等均有关系。因此，应对管道焊接气孔应当预防为主，焊接技工在进行管道焊接时要充分重视、严格按照焊接工艺、流程进行。
2.长输管道焊接施工前的质量控制
2.1 长输管道焊前预处理：石油天然气管道焊接前，需要对管道基体进行预处理，保证焊接质量符合设计要求，包括焊缝清理，钢管配对和预热：
①保证钢管对应的间隙满足焊接的技术要求，避免间隙过大或过小，若间隙过大，在长输管道焊接时容易造成焊接瘤，管道间隙过小，导致根焊不良和管道焊接强度不足。
②焊接前应预热基体，避免基体温度低而产生冷裂纹、脆性裂纹等缺陷。
③焊接前，检查设计图尺寸，确保焊缝表面清洁光滑。
2.2 长输管道焊前准备工作：长输管道建设前，首先要建立内部质量管理机制，购置质量检测设备，编制焊接指导文件和焊接质量评定文件[2]。在签署相应文件之后。从事管道焊接的焊工，应当持有经有关部门核实确认后颁发的证书。长输管道焊接前，进行焊接工艺考试，对考试焊接接头质量检测，各项检测合格后参与长输管道焊接施工。
2.3 长输管道焊前检查;在进行石油天然气管道焊接前，必须对管道焊接材料，设备和机械等进行检验。
例如分析管道施工环境，选择与环境相适应的焊接机械，在焊接施工前，检查焊接机是否能正常工作，电流电压是否处于稳定状态;焊条等焊接耗材到货后，合格证是否齐全，可同时进行取样检测，试验合格后对焊材进行保存，温度、湿度和通风条件应符合焊材保存要求。使用前应进行干燥处理，更好地避免焊材潮湿造成焊接缺陷。
3.石油天然气管道焊接施工过程中的质量控制
3.1 对熔覆焊接过程的质量控制可以有效提高对熔覆焊接工序的质量控制，可采用药芯焊丝自保护半自动焊接方法。焊接过程中应严格控制温度，避免温度过低导致焊接裂纹。另外，为了保证管件表面与焊缝表面的连接一致，管件表面与焊缝表面的连接是自然的。焊缝表面不应低于母材表面，焊缝余高不超过2mm，余高超过2mm时，应进行打磨，打磨后应与母材圆滑过渡，但不伤及母材。焊缝宽度宜比坡口表面宽度每侧增加1.0mm~2.0mm。此外，还应及时处理焊接残渣，做好长输管道的焊接防腐工作。
3.2 底部焊接工艺质量控制，即根焊，是现场焊接工艺中焊接接头的首次焊接。因此，底部焊接必须严格控制。首先，在长输管道焊接前，需要对V型坡口进行坡口处理，使用角磨机对两侧管端进行除锈处理，然后进行管道组对。管道组装对口优选内对口器，当不具备使用内对口器条件或管道连头等内对口器难以实施时，选择外对口器。使用外对口器时，必须在焊口整个圆周上均匀分布3~5处定位焊，每一处定位焊长度应不小于100mm，但在卸下对口器前，定位焊的累计长度不得少于管周长的50%。在实施根焊前，还要检查管道组对之间的间隙、管口错边量、钢管短节长度和管子对接角度偏差，管道组装严禁采用斜切口[3]，焊缝宽度要严格控制。
3.3 为保证填充焊工序和热焊工序工作施焊效率，可采用药芯自保护半自动焊接工艺。
①焊接过程中注意调整中心焊点与底部焊点之间的距离，两者之间的距离控制在1mm以下。同时焊缝每层厚度应控制在3mm～5mm之间。
②飞溅物和焊料残留物需要清理，特别是在对接口处，要特别注意残留物的清理工作。
③在热焊和填充焊工序过程中，检验时应注意以下几个方面：保证相邻两层焊点交错2cm以上，避免重叠：严格遵守焊接工艺的有关规定，时刻考虑电压，电流变化的焊接过程：避免接地线位于管壁弯头的其他位置，防止因管道燃烧而产生电弧：要注意控制夹芯温度，当夹芯温度低于标准值时，要及时加热：必须对焊接好的焊缝进行清理和检查，以确定是否符合标准的要求，然后才能继续焊接：在多层焊接中，每层焊接作业完成后必须立即对中间层进行清洗。经过外观检查后，外观检验合格后可以焊接下一层。
4.石油天然气管道焊后质量控制
4.1 对管道焊缝的保护：石油天然气管道焊接完成后，一定要做好管道的防护工作，金属管道的关键是做好防腐处理，一般长输管道的环形焊缝采用辐射交联聚乙烯热收缩带（套筒）加环氧底漆，有效隔离管道及其周围环境，避免石油天然气管道发生腐蚀。
4.2 检验管道焊缝外观：焊缝应先进行外观质量检查，焊缝外观成型应均匀一致，焊缝及热影响区表面上不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅、夹具焊点等缺陷。焊缝表面不应低于母材表面，焊缝余高不得超过2mm，余高超过2mm时，应进行打磨，打磨后应与母材圆滑过渡，但不得伤及母材。焊接完成后，经外观检查发现的缺陷应及时处理，以增加焊缝无损检测的一次合格率。
4.3长输管道焊缝内部检验：管道外观焊缝检测合格后，需要对石油天然气管道焊缝内部进行质量检测。管道内部焊缝检测主要采用无损检测技术，主要包括射线检测、超声波检测、磁粉检测、表面渗透检测以及金口的相控阵检测。射线检测、超声波检测应用广泛，设备易于携带，检测结果准确，经济上节约费用。在正常情况下,宜使用超声波和X光技术对焊缝进行检测。如果在设计人员同意下，磁粉检测或渗透检测技术也可用于管道焊缝的检测，在不能试压的金口宜采用相控阵检测。
结束语
总之，让管道焊接施工的质量得到确保，对于我国的能源而言，是能够安全运输的基础保障。因此，必须重视焊接施工，而对于现在焊接技术的飞速发展，必然会推动对管道焊接的工作质量，在很大程度上获得明显的提高。
参考文献：
[1]岳远明. 长输管道常见焊接缺陷分析及质量控制[J]. 中国化工贸易,2012,4(4):79-79.
[2]高建. 浅谈长输管道施工常见焊接缺陷的控制[J]. 化工管理,2014(23):253-253.
[3]王建. 长输管道施工中常见焊接缺陷及防治探讨[J]. 科学与财富,2020(13):214.