压力管道焊接质量探究和控制

压力管道焊接质量探究和控制

摘要：本文就压力管道经常出现的质量缺陷成因

以及预防措施进行了分析，并结合了实例分析了压力管道的

质量控制措施。

关键字：分析、现象、措施、控制

中图分类号：0213.1文献标识码：A文章编号：

压力管道安装质量的好坏影响很大，因为在工程施工建

设以及生活过程中，压力管道安装质量不合格所产生的安全

事故会严重影响人身以及财产安全，所以压力管道安装管理

人员一定严把质量关，在压力管道安装阶段、运行阶段以及

维护维修阶段按照相关规定操作，控制好压力管道施工进

度，避免发生安全事故，保证压力管道在安全状态下正常运

行。压力管道可以通过焊接的方式进行拼接组装，焊接点影

响压力管道的承受压力的能力，不合格的焊接点会产生泄漏

等安全事故。压力管道常见的焊接不合格现象常有出现咬

边、没有焊透、焊缝没有有效熔合、焊缝周边有裂缝。较细

微的安全隐患也会容易使管材基体出现应力集中以至于出

现爆裂的情况。在介质内压作用下微裂缝的尖端、未焊透、

未熔合、咬边、夹渣、气孔等缺陷位置的应力逐渐使基体开

裂并发展成宏观裂缝。这些焊接缺陷产生机理比较多，也比

较复杂，目前所掌握的信息就是与应力、母材材料性质、焊

接材料性质、焊接质量参数、坡口形式、焊接操作人员的技

术水平以及热处理工艺等因素有关。对于压力管道焊接质量

的控制非常有必要，下面就压力管道焊接的缺陷类别以及预

防措施进行分析：

一、压力管道常见缺陷与控制分析

1、气孔

当焊接时焊接熔池中的气体没有在焊缝凝固前排除，焊

缝位置就会出现气孔。常见气孔主要由一氧化碳或者氢气所

造成的，产生这两种气体原因主要由于焊接前焊条没有按照

要求烘焙，焊接位置基体表面有锈蚀、有杂物。气孔常见于

焊缝表面，以至于出现冷裂纹。

当发现气孔现象，焊接操作人员应进行消除作业，重新

施焊。对于常用的碳钢管道，可以先用氢弧焊打底，然后再

正式施焊。

2、未熔合、未焊透

焊缝未熔合是熔焊金属与基体母材或者与相邻焊道间

及焊缝层间的局部残留间隙。

当出现未焊透的情况，需要查明未焊透处的大小，此未

焊透情况的大小应在规定允许范围内，就不需要返工重新修

补；未熔合焊缝主要发生在坡口交接处，针对于此种情况，

比较合适的方法就是对焊缝进行补焊处理。为避免焊缝出现

未熔合、未焊透现象，应该严控材料质量关，检查材料的力

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学性能以及化学组成成分。

3、夹渣现象

焊缝夹渣现象可以分为非金属材料夹渣以及金属材料

夹渣，主要是由于焊接过程中出现的焊渣没有清除或者没有

完全清除所造成的。夹渣形状有链形、点状、线状以及密集

夹渣。

夹渣为深埋质量缺陷，焊接操作人员在施焊后应该严格

检查焊接质量，一般的夹渣不会出现扩大现象，为避免出现

夹渣现象，碳钢管材应该先进行氢弧焊打底。

4、焊缝间的裂纹

对于压力管道来说，裂纹是危害性最大的质量缺陷，产

生裂纹原因复杂，形状变化大，很容易扩大并且不易被发现。

当压力管道管材的原子结合受到干扰时，原界面将会改变，

形成一种新的界面，这种缺陷就会出现裂纹。压力管道焊缝

常见裂纹可以分为延迟裂纹、应力腐蚀裂纹、热应力裂纹、

液化裂纹、结晶裂纹等等。

对于压力管道出现的裂纹，我们可以对于那些形状规模

小，对焊接质量影响不大的裂纹进行表面打磨抛光处理；对

于形状较大，影响较为严重的裂纹，焊接操作人员可以采用

重新补焊的方法。

二、压力管道焊接质量研究与控制实例分析

针对于上面焊接情况缺陷机理以及防治措施的分析，我

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们下面结合一个具体实例，简单介绍针对于压力管道焊接的

质量控制。

1、工程概况

某市***热力管道外网包括三种介质的管道，分布为氧

气、蒸汽、氮气三种，主要提供氧气、蒸汽、氮气三种不同

介质的气体，安装工作量较大，属于易燃易爆介质管道。安

装管道的规格分为氧气管道657〜159,氮气管道057〜273

以及0133〜219,蒸汽管道＜])89-159以及0108〜219。

管道压力设计数值氮气管道0.8MPa,设计温度为60℃；氧

气管道0.8MPa,设计温度为60℃；蒸气管道0.8MPa,设计

温度为20CTC。

2、施工前准备

鉴于本工程管道工程量大、工期紧，管道走向复杂，与

建筑物距离近，都属于高空作业等特点，故需要投入大量人

力物力，根据《工业金属管道工程施工及验收规范》等相关

规定，制定一套质量保证体系以及质量保证方案，建立项目

质量管理责任制，成立质量管理机构，具体责任落实到人。

高压管道安装所需要的材料质量严格检查，不合格材料严禁

进场。对材料质量控制如下：

(1)对于材料的控制

对于焊条管理，材料管理人员按照规定对焊条进行烘

焙，对于从恒温柜拿出的焊条，每次发放量不能超过四小时

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的使用量。手工电弧焊选用E4303焊条，直径为4)4.0,氤

弧焊焊丝选用碳钢焊丝直径为62.5、4)3.2；,碳钢类材质

为20#钢。

(2)施工组织以及施工方案等其他文案的编制

根据本工程特点，施工管理人员在施工前要编制施工组

织设计以及施工方案、组织结构图、流程图等，并应符合本

工程具体要求。

(3)施工质量控制

当采用焊接时，法兰的内外两面都必须与管子焊接，法

兰面与管子轴线倾斜度应该小于或等于管外径的l/100o

坡口处理。管道坡口加工同于燃气管道坡口加工，法兰

与管道焊接时，法兰必须内外焊接，保护好密封面。管道切

割可采用机械方法，若用气焊切割，可以采用锂刀磨平表面。

管道焊接都采用“V”型坡口对焊连接。现场环境温度应能

保证焊接所需的足够温度和工艺不受影响。

当采用氢弧焊进行施焊时，为防止风的干扰，应该做好

防风措施，并确保氯气纯度。

当焊件表面潮湿，覆盖有冰雪，或者在下雨、下雪刮风

期间，应该禁止施焊。

对于多层焊缝，在每层焊接完毕后应该进行外观检查，

发现缺陷后应该进行消除。

压力管道焊接完毕后要绘制焊口排版图，焊口要按照相

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关要求进行标识，并做好监测记录。

压力管道氧气关傲采用全氨弧焊焊接，压缩空气、蒸汽、

氮气采用氢弧焊打底，电焊进行盖面的焊接方式，有条件可

以采用全氢弧焊。

(4)施焊后的质量监测措施

除有特殊焊接要求的焊缝外，焊缝应该在焊完后立刻除

去渣皮、飞溅物，清理干净焊缝表面，然后进行焊缝外观成

型检查。焊缝余高应该控制在0〜3mm,压力管道焊缝外观应

该无裂纹、无焊渣、无气孔、无未焊透现象。

具有检测资格的无损探伤检测人员应该对焊缝进行焊

接检查和审核工作，评定焊缝质量，签发符合要求的检验报

告，对外观检验不符合要求的焊缝应该拒绝检验。氧气以及

氮气压力管道焊缝抽检比例为固定口40%,转动口15%,压

缩空气管道以及蒸汽管道抽检比例控制在5%o当抽样检测未

发现需要返修的焊缝缺陷时，则该次抽样所代表的一批焊缝

认为全部合格，当抽检发现需要返修的焊缝缺陷时，除返修

该焊缝外，还应该采用原规定方法继续检验。

压力管道的焊接质量在施工前以及施工过程中都应该

额外重视，施工前的方案制定，施工过程中严格按照相关规

定进行施焊。另外，为保证压力管道的焊接质量，焊工应该

提高自己的技术水平，多学习一些专业知识，提高焊接质量,

保证人身以及财产的安全。