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摘 要： 【摘要】壓力管道的焊接質(zhì)量控制是減少管道事故的根本措施，本文從壓力管道的焊接缺陷及影響因素出發(fā)，簡(jiǎn)要概括了焊接質(zhì)量控制內(nèi)容，并就焊接質(zhì)量控制措施進(jìn)行了詳細(xì)探討，以確保壓力管道的安全運(yùn)行。 【關(guān)鍵詞】壓力管道質(zhì)量控制 所謂壓力管道，是指管內(nèi)或
【摘要】壓力管道的焊接質(zhì)量控制是減少管道事故的根本措施，本文從壓力管道的焊接缺陷及影響因素出發(fā)，簡(jiǎn)要概括了焊接質(zhì)量控制內(nèi)容，并就焊接質(zhì)量控制措施進(jìn)行了詳細(xì)探討，以確保壓力管道的安全運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】壓力管道質(zhì)量控制
所謂壓力管道，是指管內(nèi)或管外承受壓力的管道，當(dāng)前，壓力管道被廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金、電力及醫(yī)藥等行業(yè)，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的設(shè)備。由于壓力管道在使用過(guò)程中，可能引發(fā)燃爆或中毒等危險(xiǎn)性事故，給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)潛在的巨大威脅，因此，其安全性十分重要。焊接是壓力管道形成的一個(gè)重要工序，焊接質(zhì)量的好壞直接影響到管道工程的安全運(yùn)行，因此，嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量，是實(shí)現(xiàn)管道安裝質(zhì)量控制的關(guān)鍵。
1、壓力管道產(chǎn)生焊接缺陷原因
一般而言，壓力管道焊接質(zhì)量缺陷可分為兩類(lèi)，即表面質(zhì)量缺陷及內(nèi)部質(zhì)量缺陷。表面質(zhì)量缺陷是因焊接后焊縫中原子之間的結(jié)構(gòu)遭到破壞，從而形成縫隙，如未焊透、氣孔、夾渣、裂紋、未熔合、咬邊、焊瘤、根部收縮、余高過(guò)大、外觀成形凹凸不平、角焊縫厚度不足或焊腳不對(duì)稱等。焊縫內(nèi)部質(zhì)量缺陷主要包括裂紋、氣孔、夾渣、未熔合、末焊透等。以上質(zhì)量缺陷形成的原因較為復(fù)雜，概括起來(lái)有三方面：一是因組裝和對(duì)接不當(dāng)帶來(lái)的錯(cuò)邊及角變形;二是因焊接工藝不嚴(yán)而導(dǎo)致夾渣、氣孔、未焊透等缺陷;三是焊接殘余應(yīng)力與壓力管道腐蝕介質(zhì)共同作用產(chǎn)生的表面裂紋和應(yīng)力腐蝕裂紋。以裂紋為例，其產(chǎn)生原因可能有如下幾種：焊接材料的化學(xué)成分搭配不合理;當(dāng)點(diǎn)焊處尺寸比較小時(shí)，受外力或焊接應(yīng)力作用將會(huì)破裂;尖角類(lèi)的缺陷，如針狀氣孑L、咬邊、未焊透等，多是由于檢查疏忽而未及時(shí)修復(fù)，加上應(yīng)力的作用而發(fā)展成裂紋，等。
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2、壓力管道焊接質(zhì)量控制內(nèi)容
2.1人的因素
某些工序或操作重點(diǎn)應(yīng)控制人的行為，避免因人為失誤影響質(zhì)量。如焊工、質(zhì)量檢查員、無(wú)損檢測(cè)人員等都對(duì)焊接質(zhì)量有直接影響，應(yīng)從人的思想素質(zhì)、生理、心理活動(dòng)、技術(shù)能力等方面全面考核操作者，符合要求后才能上崗。
2.2設(shè)備狀態(tài)
設(shè)備的性能、能力及運(yùn)轉(zhuǎn)狀況都會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響，如，管道的焊接應(yīng)有符合要求的焊機(jī)和烘干設(shè)備，無(wú)損檢測(cè)應(yīng)有符合要求的無(wú)損檢測(cè)設(shè)備等。
2.3材料的質(zhì)量和性能
材料的質(zhì)量及性能是直接影響工程質(zhì)量的主要因素，如，若焊材質(zhì)量不合要求，就難以保證焊接質(zhì)量，甚至可能引發(fā)事故，因此必須對(duì)焊材質(zhì)量及性能加以控制。
2.4環(huán)境條件
壓力管道施焊環(huán)境要求具有恰當(dāng)?shù)臐穸取囟取L(fēng)速等，因此，必須在操作前充分考慮環(huán)境條件，在操作中有效控制，將環(huán)境條件對(duì)焊接質(zhì)量的影響控制在最小限度之內(nèi)。
2.5施工工藝
施工前首先制定切實(shí)可行的施工方案或施工工藝，并及時(shí)進(jìn)行技術(shù)交底。如，對(duì)于施焊前要對(duì)木材及焊材進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，依據(jù)評(píng)定合格的焊接工藝制定焊接作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，焊工應(yīng)嚴(yán)格按焊接作業(yè)指導(dǎo)書(shū)規(guī)定的參數(shù)施焊。
3、焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)
3.1焊接工藝評(píng)定與焊接工藝
焊接工藝評(píng)定是保證焊接質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。為確保壓力管道的焊接質(zhì)量，提供合理的焊接工藝參數(shù)，須在焊前進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。管道焊接施工中各種材質(zhì)、焊接接頭形式的焊接工藝評(píng)定覆蓋達(dá)到l00%，若本單位無(wú)適合管道材質(zhì)及焊接要求的焊接工藝評(píng)定，應(yīng)委托有評(píng)定資格的單位進(jìn)行評(píng)定。焊接技術(shù)人員應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，有關(guān)施工規(guī)范及現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)焊接工藝評(píng)定并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件制定切實(shí)可行的焊接工藝指導(dǎo)書(shū)。施工前對(duì)焊工和管工進(jìn)行技術(shù)交底，內(nèi)容包括焊接材料、工藝參數(shù)、焊前預(yù)熱、層間、后熱、熱處理的溫度和時(shí)間、對(duì)焊接材料的保管、使用以及無(wú)損檢測(cè)等各項(xiàng)要求。管線編號(hào)應(yīng)在焊接工藝指導(dǎo)書(shū)上標(biāo)明，不同工藝的管線分別編號(hào)，相同焊接工藝管線可以寫(xiě)在一個(gè)工藝指導(dǎo)書(shū)中，注明管線代號(hào)，管工按焊接交底制備坡口，現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員按此確認(rèn)坡口、尺寸及組裝要求(簽字確認(rèn))，焊工必須嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝，現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員應(yīng)加強(qiáng)這方面的監(jiān)督檢查，這是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。焊工應(yīng)進(jìn)行工序交接，確認(rèn)坡口質(zhì)量，確保焊接工藝正確實(shí)施。
3.2焊接材料及設(shè)備
3.2.1焊接材料的控制主要體現(xiàn)在采購(gòu)、驗(yàn)收、保管、烘烤、發(fā)放、使用及回收等方面。焊材經(jīng)檢查、驗(yàn)收合格后方可登記入庫(kù)。企業(yè)應(yīng)設(shè)焊材一級(jí)庫(kù)，項(xiàng)目部設(shè)焊材二級(jí)庫(kù)。一級(jí)庫(kù)應(yīng)具有保溫、去濕的必要條件，入庫(kù)、發(fā)料手續(xù)及記錄齊全。二級(jí)庫(kù)應(yīng)具有良好的環(huán)境和烘干、保溫設(shè)備，設(shè)備上的各種儀表應(yīng)在周檢期內(nèi)使用。詳細(xì)記錄烘干的溫度和時(shí)間，注意按計(jì)劃烘烤，焊條烘烤一般不準(zhǔn)超過(guò)兩次。根據(jù)領(lǐng)料單發(fā)放焊材，操作人員用保溫筒領(lǐng)用，每只簡(jiǎn)只能領(lǐng)用同一牌號(hào)焊條，且一次最多不能超過(guò)5kg，在筒內(nèi)存放時(shí)間不應(yīng)超過(guò)4h，否則須重新烘干。焊絲使用前應(yīng)將表面銹蝕、油污清理干凈，保護(hù)氣體純度不低于99.19%，且含水量不大于50ml/m3。
3.2.2焊接設(shè)備的選用，要滿足如下條件：1)性能指標(biāo)要滿足工件的焊接技術(shù)性能要求。2)選用獲得CCC認(rèn)證的焊接設(shè)備，并選擇信譽(yù)好的廠家設(shè)備。3)結(jié)合效率、價(jià)格、維護(hù)保養(yǎng)成本等方面進(jìn)行考慮。4)盡可能選用綜合性能指標(biāo)高的專用設(shè)備，以提高生產(chǎn)效率。并進(jìn)行對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)及保養(yǎng)，以提高其運(yùn)轉(zhuǎn)率保證焊接質(zhì)量。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)處理，不留安全隱患。
3.3人員素質(zhì)
壓力管道焊接涉及的人員主要有焊接責(zé)任工程師、質(zhì)檢員、探傷人員及焊工。1)焊接責(zé)任工程師要負(fù)責(zé)焊接技術(shù)文件，如焊接試驗(yàn)、焊接工藝評(píng)定報(bào)告、焊接方案和焊接作業(yè)指導(dǎo)書(shū)等的編制及審核簽發(fā)，并要積極深入現(xiàn)場(chǎng)，掌握管道焊接第一手資料，并對(duì)焊工進(jìn)行監(jiān)督，支持并指導(dǎo)質(zhì)檢員及探傷員的檢驗(yàn)工作，同時(shí)對(duì)焊條的保管、烘烤等事務(wù)進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督。2)質(zhì)檢員和探傷員是進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)的直接人員，他們每項(xiàng)檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)對(duì)評(píng)定焊接質(zhì)量的優(yōu)劣作用巨大，質(zhì)檢員與探傷員應(yīng)熟悉相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程規(guī)范，取得相應(yīng)的資格證書(shū)，持證上崗，并具有良好的職業(yè)道德。3)焊工是管道焊接的直接操作者，其素質(zhì)對(duì)焊接質(zhì)量有著重要影響。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)焊工的培訓(xùn)，促進(jìn)其思想道德及技術(shù)的提高，同時(shí)還應(yīng)結(jié)合本單位生產(chǎn)及焊工自身實(shí)際情況，組織焊工進(jìn)行技術(shù)比武，使他們的焊接技術(shù)更上一層樓，此外還要加強(qiáng)對(duì)焊工的業(yè)績(jī)考核，實(shí)行獎(jiǎng)懲制度，提高焊工工作積極性。
3I4焊接環(huán)境
施焊的環(huán)境是焊接質(zhì)量的一個(gè)重要影響因素，一般而言，施焊環(huán)境要滿足如下要求：1)環(huán)境溫度。當(dāng)焊件溫度低于O℃時(shí)，所有鋼材的施焊焊縫應(yīng)在始焊處兩側(cè)50ram范圍內(nèi)預(yù)熱至l5℃以上。2)當(dāng)焊接環(huán)境出現(xiàn)風(fēng)速大于2m/s或相對(duì)濕度大于9O%或雨、雪天氣情況時(shí)，必須采用苫布遮擋措施，否則不能進(jìn)行焊接作業(yè)。
3.5施焊過(guò)程控制
3.5.1焊前控制。焊前控制主要是檢查焊接接頭坡口尺寸、裝配間隙、錯(cuò)邊量是否符合要求，坡口及其附近的油銹、氧化皮是否按工藝要求清除干凈。選用的焊材是否按規(guī)定的時(shí)間、溫度烘干、焊絲表面的油銹是否除盡。焊接設(shè)備是否完好，電流、電壓顯示裝置是否靈敏，需預(yù)熱的材料是否按規(guī)定預(yù)熱，所選擇的焊工是否具有相應(yīng)的焊接資質(zhì)。只有以上各環(huán)節(jié)全部符合工藝要求才可施焊。
3.5.2焊接過(guò)程中控制。焊接過(guò)程中控制主要是嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律，監(jiān)督焊工嚴(yán)格按焊接工藝卡所確定的規(guī)范參數(shù)，包括電流、電壓、焊條焊絲、直徑、焊接層數(shù)、速度、焊接電流種類(lèi)、極性、道間溫度等，以及所確定的操作要求，包括焊接角度、焊接順序、運(yùn)條方法、錘擊焊縫等。焊工在焊接過(guò)程中還要隨時(shí)自檢每道焊縫，發(fā)現(xiàn)缺陷立即清除，重新焊接。
3.5.3焊后控制。焊后控制的主要目的是清除焊縫中的氫，降低焊接接頭殘余應(yīng)力，改善焊接接頭組織和性能。后熱是指焊后將焊件加熱N25o～350"C左右，保溫2～4h空冷，使氫從焊縫中逸出，以防止冷裂縫產(chǎn)生。焊后熱處理是將焊件整體或局部均勻加熱到相變點(diǎn)以下溫度，保溫一定時(shí)間，再均勻冷卻的一種處理方法。焊后熱處理的關(guān)鍵在于確定熱處理規(guī)范，其規(guī)范主要有加熱溫度、保溫時(shí)間、加熱和冷卻速度等。還須注意，焊縫返修應(yīng)在熱處理前進(jìn)行，否則焊縫返修后應(yīng)重新熱處理。
3.6焊后檢驗(yàn)
要保證焊接質(zhì)量，就必須對(duì)焊接接頭的質(zhì)量作評(píng)定，及時(shí)發(fā)現(xiàn)焊縫的缺陷，以便及時(shí)采取措施加以解決。焊接質(zhì)量檢驗(yàn)要點(diǎn)如下：1)焊縫外觀檢查。在無(wú)損檢測(cè)以及耐壓試驗(yàn)之前，要對(duì)焊縫表面質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。焊縫表面質(zhì)量應(yīng)滿足GB50236--98的相關(guān)規(guī)定。當(dāng)焊縫表面沒(méi)有裂紋、氣孑L、弧坑和夾渣等缺陷，且沒(méi)有熔渣與飛濺物時(shí)，再進(jìn)行咬邊和焊縫余高檢查，所有檢查均符合時(shí)才能確定其外觀是合格的。2)焊縫內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)。進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí)，檢查方法、檢測(cè)比例要滿足施工規(guī)范、參考標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。當(dāng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)需要返修時(shí)，對(duì)返修工藝應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行，做好相關(guān)紀(jì)錄，并在圖紙上準(zhǔn)確標(biāo)明返修位置。
3.7焊縫返修
焊縫同一部位的返修次數(shù)不宜超過(guò)兩次，一、二次返修由焊接工藝人員對(duì)所需返修的缺陷分析產(chǎn)生原因并編制返修工藝，由焊接責(zé)任師審批，三次及三次以上的焊縫返修由焊接責(zé)任師會(huì)同有關(guān)人員認(rèn)真分析原因，確定避免返修再次發(fā)生的措施后編制返修工藝，由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人或項(xiàng)目質(zhì)保師審批。焊縫返修后應(yīng)按返修工藝的要求進(jìn)行焊接檢驗(yàn)和無(wú)損檢測(cè)。要求焊后熱處理的管道焊縫，一般應(yīng)在熱處理前進(jìn)行返修，如在熱處理后返修、補(bǔ)焊后應(yīng)做必要的熱處理。有抗晶間腐蝕要求的不銹鋼焊縫，返修部位仍需保證原有要求。焊縫返修次數(shù)、部位及返修情況應(yīng)記入交工資料，返修的紀(jì)錄、報(bào)告等內(nèi)容均匯人工程檔案。
總之，壓力管道在眾多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，其安全不僅關(guān)系到財(cái)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的安全，更關(guān)系到人民群眾的生命安全及社會(huì)的和諧發(fā)展，焊接技術(shù)是壓力管道安裝質(zhì)量保證體系的重要環(huán)節(jié)，涉及人員、設(shè)備、材料、工藝文件及環(huán)境多方面工作，內(nèi)容繁雜，因此，必須在以上方面強(qiáng)化管理，有針對(duì)性地采取嚴(yán)格措施，以實(shí)現(xiàn)壓力管道焊接質(zhì)量最優(yōu)化，確保其安全運(yùn)行。