浅议提高管道焊接质量的主要措施

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ljc20090204
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘要】本文结合现阶段我国石油化工压力管道施工中存在的问题,进一步探讨了提高管道焊接质量的主要措施。
  【关键词】石化行业;管道;焊接质量
  中图分类号: TE 文献标识码: A
  一、前言
  近年来,随着我国石化行业的不断壮大,其相应的设备无论从种类齐全或是从满足生产需要考虑,都取得了可喜的进展,达到了很高的水平,特别是近些年来石化系统所敷设的各种管道,进展更为迅速。石化装置压力管道按照《压力管道安装许可规则》(TSGD3001-2009)中的规定,属于工业管道GC类,即企业、事业单位所属的用于输送工业介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道,划分为GC1级、GC2级、GC3级。而管道是指用以输送、分配、混合、分离、排放、计量或截止流体流动的管道组成件总成分,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质,且公称直径大于25mm的管道。
  石化装置压力管道的特点:
  1.工艺介质的危险性 石化装置的工艺介质大多具有易燃易爆、有毒有腐蚀性。如硫化氢能导致人体中毒;硫酸、烧碱等对管道有很强的腐蚀作用,导致管线减薄变脆等。
   2.工艺操作条件的苛刻性 石化装置的工艺操作条件要求包括高温、深冷、高压、真空等,许多加热温度都达到和超过了介质的自燃点,一旦泄漏将会导致事故的发生。
  而管道焊接质量控制是管道输送生产过程中不可忽视的重要环节,管道焊接质量问题引起了人们的普遍关注。因此,我们今后的任务是对提高管道焊接质量主要措施的研究。
  二、管道对焊接设备要求
  1、施工环境适应能力
  石化系统管道施工一般都在室外进行,室外环境千差万别,所用焊机要适应这些环境下的基本要求。
  2、可靠性
  一个管道建设工程要6-11个月完成,每天的施工时间会长达10-13个小时,所选焊机要能在比较恶劣的气候条件下稳定运行且长时间工作。施工场地都很偏远,交通会有所不便,焊机如果发生故障会影响施工进度,给施工单位造成经济损失,必须保证焊接设备的可靠性。
  3、电源电压
  压力管道一般都在室外施工。室外施工通常供电距离远、电缆长,有些施工地点没有电源供应的,所需要的电源是由发电设备提供,这些设备是由施工队伍自带的。因此现场不会用很粗的电缆,于是为了克服线损,自带的发电机输出的电压比较高,这样会使焊机空载时电压很高,而焊接时又很低。由此,所用焊机应具备较强的电压适应能力。
  4、工艺适应性
  在管道建设中,针对过程中常用的焊接方法,所用设备在工艺上应具有良好的适应性,电弧燃烧要求稳定,焊接规范要求稳定,具有足够宽的焊接规范调节范围以及较好的调节细度
  三、石油化工压力管道施工措施
  1、焊前技术准备工作
  焊接前编制压力管道焊接作业指导书,进行焊接工艺评定和填写焊工工艺卡。焊接技术人员应当根据工程概况,编制焊接作业指导书,拟定技术措施,制定焊接方案。凡施焊单位首次采用的钢种、焊接材料和工艺方法,必须进行焊接工艺评定,用以评定施焊单位是否有能力焊出符合产品技术条件所要求的焊接接头,验证施工单位制定的焊接工艺指导书是否合适。焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能试验为依据,应在工程焊接之前完成。
  当评定不合格时,应分析原因,并修正不合理的参数,重新拟定工艺后,再进行评定,直到合格为止。最后完成的焊接工艺评定报告,经施焊单位技术总负责人审批后,编制“焊接工艺卡”,用于生产中指导焊接工作。
  2、压力管道焊接方法和工艺
  (一)、采用氩弧焊打底
  電弧焊填缝和找补氩弧焊即氩气保护焊,可以获得良好的焊接接头,返修率低,易于保证工程质量,目前已普遍用于质量要求较高的碳素钢和合金钢
  焊接接头的根部焊道焊接。
  电弧焊即手工电弧焊,是利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化的焊接方法。电弧焊是适应性很强的焊接方法,可在室内或野外高空进行平、横、立、仰全位置焊接,是压力管道焊接中的主要焊接方法。
  (二)、焊接工艺
  (1)打底
  选用氩弧焊打底,由下往上施焊,点焊起、收尾处可用角磨机打磨出适合接头的斜口。整个底层焊缝必须均匀焊透,不得焊穿。氩弧打底必须先用试板试焊,检查氩气是否含有杂质。氩弧施焊时应将焊接操作坑处的管沟用板围挡。以防刮风影响焊缝质量。底部焊缝焊条接头位置可用角磨机打磨,严禁焊缝底部焊肉下塌、顶部内陷。并应及时进行打底焊缝的检查和次层焊缝的焊接,以防产生裂纹。
  (2)中层施焊
  底部施焊完后,清除熔渣,飞溅物,并进行外观检查,发现隐患必须磨透清除后重焊,焊缝与母材交接处一定清理干净。焊缝接头应与底层焊缝接头错开不小于10mm,该层选用焊条直径为Φ3.2(焊条材料和直径根据管材的材质和规格来确定),假如工程中管壁厚度为9mm时,焊缝层数选用底、中、面共三层。中层焊缝厚度应为焊条直径的0.8~1.2倍,运条选用直线型。严禁在焊缝的焊接层表面引弧。该层焊接完毕,将熔渣、飞溅物清除后进行检查,发现隐患必须铲除后重焊。
  (3)盖面
  该层选用焊条直径为Φ3.2。焊接时视其焊缝已焊厚度而选用。每根焊条起弧、收弧位置必须与中层焊缝接头错开,严禁在中层焊缝表面引弧,该盖面层焊缝应表面完整,与管道圆滑过渡,焊缝宽度为盖过坡口两侧约2mm,焊缝加强高度为1.5-2.5mm,焊缝表面不得出现裂纹、气孔、夹渣、熔合性飞溅等。不得出现大于0.5mm深度,且总长不大于该焊缝总长10%的咬边,焊接完毕,清理熔渣后,用钢丝刷清理表面,并加以覆盖,以免在保温、防腐前出现锈蚀。
  (4)焊缝焊接过程中,
  专人记录,对每个焊缝的材质,管道规格,焊接过程中的电压、电流、时间,焊工编号及姓名,外界温度,焊前预热及焊后热处理进行详细记录。焊缝焊接完毕后,对焊缝进行编号,在每道焊缝处都加盖焊工钢印号,以便后期检查及对焊工进行考核。
  (5)压力管道焊接完毕后
  对所有焊缝进行外观检查,检查完毕后按比例进行无损检测,无损检测包括焊缝表面无损检测和焊缝内部无损检测。当抽样检测时,对每一位焊工所焊焊缝按规定的比例进行抽查。
  四、提高管道焊接质量的方法
  1、加强工厂化预制
  鉴于管道工程大多数是现场焊接,焊接工况不易控制的现实,自2000年以来国内大型石油化工工程大力推广管道的工厂化预制,如上海赛科90万吨/年乙烯工程,由中国石化集团投资,在距离安装现场2kni~3km的范围内征地,建立了五个大型管道加工厂,即使是管廊上的管道也都在加工厂预制,连直管段也是将两根定长12m的管子焊接在一起再拉到现场安装,这样算下来管廊的管道预制量也超过50%,装置区的管道预制更是到达75%以上,极大的保证了焊接质量和施工工期
  2、推广自动焊、半自动焊新技术、新工艺,提高探伤一次合格率
  大力推广埋弧自动焊、药芯焊丝保护焊等新技术、新工艺,极大的提高了焊接效率,减少了焊工手工焊带来的焊接缺陷,使焊接无损检测一次合格率轻易的达到97%以上;同时良好的焊接操作环境,也减少了对焊接操作者身体的伤害,降低了焊接操作者患职业病的风险。
  3、推行单线图管理
  20世纪80年代欧美、日本等工程公司就将单线图设计、单线图管理的理念带到中国。经过三十年的消化吸收,目前国内设计院3D模型设计,单线图管理的理念也基本确立,也最终被中国石化、中国石油、中海油等公司所接受和推广。单线图管理从材料领用就可以发挥它的作用,实现材料的集约化管理,极大的减少材料浪费;将焊17号在开始预制之前就经过转化标注在单线图上,作为班组施工的依据,具有很强的指导和前瞻预防作用;班组在预制过程中再将管线号、焊El号、焊工编号标注在预制的管段上,将焊工编号、焊接日期、管子、管件的炉批号等信息标注在单线图上,真正实现材料的可追溯性管理;班组依据无损检测比例申报无损检测焊口,确保焊接质量,最后所有焊接、无损检测、热处理、硬度检测等信息都标注在单线图上,形成一份完整的交工资料。
  4、采用焊接/无损检测软件化管理
  大型石化装置的管道往往上百公里计,焊接量更是超过千万达因(寸径),管道施工工程量的统计和焊接质量管理难度很大,随着计算机技术的发展,各种焊接/无损检测管理软件应运而生,投资不需很大,却能极大的提高管理的软环境。具体实施时由施工单位的技术员按照单线图采集各班组焊接完成量,将管线号、焊缝编号、焊工号、焊接日期、施工班组等信息输入计算机,监理公司完成焊缝外观检查、指定无损检测焊口号信息输入计算机,无损检测单位将无损检测结果输入计算机。从而可以实现焊接完成量、焊接质量控制等重要信息的实时分析与输出,为焊接质量管理提供有力工具。
  单线图管理和焊接/无损检测软件化管理是相辅相成、密不可分的。
  五、压力管道的焊接质量控制
  1、焊接质量控制系统
  (1)焊接材料质量控制
  压力管道用焊接材料必须有生产厂家出具的有效的质量保证书,金属化学成分及外形尺寸必须符合相应的国家标准。验收合格后将焊材存入一级库,按焊材管理规定JB3223-83《焊条质量管理规程》保管、发放。项目焊接工程师要按焊材计划检查和验收后,焊材存入现场二级库,按材料管理规定登记上帐。控制库内的温度、湿度,做好二级焊材库的《气象记录》,焊材在使用前,由焊条烘干员按规定进行烘干,做好《焊条烘干记录》。焊接管理员按焊接工艺文件规定,填写《焊条(焊丝)发放记录》,作为焊条烘干员发放焊条的依据,并经项目焊接责任工程师检查确认,交工存档。焊工凭《焊条(焊丝)发放记录》领用焊材。焊条按根数发放并回收焊条。焊条领出后必须装入焊条保温筒,在外放置不超过4小时。回收可再利用的焊条,需重新烘干,焊条烘干不得超过二次。
  (2)焊接工艺制定及组织实施
  针对具体工程项目的施工,焊接技术人员要根据其管材特点、设计要求及特定的施工现场制定具体的焊接工艺。在制定焊接工艺前首先要确定有无相应的或能覆盖的焊接工艺评定(若没有必须在焊接施工前完成此项工作),并确定由持有何种焊接资格项目的合格焊工施焊。焊接工艺参数及处理措施,一定要在工艺评定的范围之内,根据具体条件和要求,制定合理的能减小焊接变形和焊接应力的焊接规程。对于关键焊缝或有特殊要求的焊缝,焊接技术人员必须亲自向施焊焊工交待注意事项,并在施工现场指导焊接工作。
  (3)焊接热处理实施
  对于某些特殊管道材料或设计文件中规定作热处理的压力管道,为保证焊缝质量,减小焊接应力,满足其正常工作的状态,有时需要对焊缝进行焊前或焊后热处理,如预热、去氢、固溶等。焊缝的预热、后热及焊后热处理要符合有关标准及焊接工艺评定的结果。在对管道焊缝进行热处理时,特别要防止管内“穿堂风”的影响,采取相应的措施,保证热处理的成功。
  (4)焊接检验
  压力管道的焊接检验主要有焊缝外观检验、无损探伤检验及理化检验。焊接检验必须按照工程所执行的相应国际或国家标准进行,對检验不合格的焊缝要按照规定的程序返修。
  在压力管道施工中,焊接检验是关键的质量控制点。焊接检验合格是进行管道试压的前提和重要保证,应该作为质量控制点中的停止点,即该点上的质量不合格时,下一道工序要停止流转。
  2、现场焊接质量控制措施
  (1)规范健全的管理制度
  根据焊接质量控制系统,编制具体的质量管理制度或办法,如:焊工培训考试和资格审查办法;焊接工艺评定试验实施细则;焊接工艺(或焊接过程卡)的编制和审核办法;焊接材料的保管、烘干制度;焊条(焊丝)的领用制度;焊接设备的管理制度;焊缝返修的管理制度及焊接检验制度等。在实际焊接生产中,要严格按照管理制度进行施工,特别是承建企业要认真检查和要求施工单位执行有关的焊接管理制度。
  (2)完善的焊接系统组织机构
  国内有些压力管道施工企业由于焊接技术人员缺乏,出现焊接工程师负责写焊缝检测委托书,每天忙于此类事情而无时间对现场焊接进行监控的现象,这就是没有建立责任明确的焊接系统组织机构,施工现场应建立如下的焊接系统组织机构:
  
  (3)焊前准备和防护措施
  焊接施工前要认真清除待焊表面的铁锈、油脂、油漆等杂质,坡口两侧25mm范围内的管内外表面需打磨至显现金属光泽,坡口尺寸要符合焊接工艺规程,要进行焊材型号和规格的核对,在试板上试焊、调整焊接参数等工作,保证接焊的顺利进行。应采取有效的防护措施,使焊接环境的温度、湿度、风速等因素符合有关规定要求,否则不得施焊,还应采取有效措施,防止管道内产生“穿堂风”,以避免管内壁骤冷导致冷裂纹及气孔的产生。
  (4)焊接施工管理
  压力管道焊接施工中,按焊接系统组织机构的分工,焊接责任工程师编制焊接技术交底、焊接工艺规程(WPS)。焊接前,项目焊接工程师要对参加施焊的焊工进行集中进行技术交底,讲解焊接技术交底、焊接工艺规程(WPS)或焊接过程卡中的重点和难点,焊工真正掌握了技术要求才可以进行焊接。组对完的焊口,QC工程师(质检员)和焊工要检查确认,并进行现场标识,合格后方可焊接。焊后按技术要求处理、焊工要认真检查焊缝表面质量,并进行现场标识。由焊接管理员组织实施焊接工艺参数的记录和测量。焊前的预热温度、施焊中的层间温度由专门人员进行加热及控制。但焊工必须予以确认,QC工程师(质检员)监督检验。焊后的后热处理(去氢处理)及焊后的热处理,由QC工程师(质检员)进行检查签证。施焊中的清根、清渣、打磨及焊后外观质量按有关工艺规程检查。经外观检验合格,QC工程师(质检员)对抽查透视焊口进行清点。焊接管理员向第三方检验单位进行委托。焊接管理员负责收集整理探伤结果,并将检验结果及时反馈给项目焊接工程师、QC工程师(质检员)、焊工或焊工班组,对于不合格焊缝及时返修,并应按比例增加透视焊工数量。
  六、结束语
  通过对提高管道焊接质量的主要措施问题进行了分析,进一步明确了管道焊接在石化行业中的重要性。因此,在石化行业的后续发展中,我们要制定出合理的管道焊接技术手段。
  参考文献
  [1]包海平.石油化工管道焊接工艺和焊接质量控制[J].广东科技,20l1(2):67-69.
  [2]秋占.油气长输管道的焊接技术[J].焊接技术,2010(1):34-37.
  [3]韩亚静.我国天然气管道施工存在问题与质量控制措施[J].科技传播,2012,(12):29-31.
其他文献
摘要:现代社会的经济总体环境可以用瞬息万变来形容,每一天的市场经济环境都会发生或大或小的改变,这种市场经济状况随着经济全球化的不断深入,而变得更难以预测,因此,可以说现代的企业既面临着前所未有的竞争危机,企业管理者稍有不慎,就会造成企业重大的损失。本文主要对企业全面财务风险管理相关问题进行了简要分析。  关键词:财务风险管理;问题;措施  中图分类号:DF436文献标识码: A  引言  我国融入
期刊
摘要:园林施工单位在施工过程中会遇到很多意料之外的因素,这些因素会在一定程度上影响施工的质量和速度。不管是人为因素还是客观的环境因素,都需要我们在施工中运用技术解决这些难题。园林施工单位要注重提高技术水平和管理水平,注意分析总结企业在施工中遇到的技术性难题,不断创新施工技术,为企业能够可持续发展提供动力。  关键词:园林工程;难点;处理方式;施工技术  中图分类号:TU986文献标识码: A  一
期刊
【摘要】市政道路路基施工技术难度不大,但由于施工场地狭小,交通流量影响大,且工艺比较复杂,因此,在施工中会遇到各种各样不同的环境条件的制约。本文就详细探讨了市政道路施工中地基施工技术的要点及控制措施。  【关键词】市政 道路 路基 施工   中图分类号:TU997文献标识码: A  前言  城市交通的快速发展,车流量的不断增加,对道路工程的质量提出了更高的要求,而路基作为道路工程的基础,其质量直接
期刊
摘要:近年来,建筑场地的材料浪费,施工污染问题严重,进行绿色施工能够有效的对此类状况进行控制,保证施工的季度和可持续发展。本文就建筑工程绿色施工的相关问题进行分析,提出了绿色施工技术要点。  关键词:建筑工程;绿色施工;施工技术  中图分类号:TU761文献标识码: A  一、绿色施工概述  绿色施工,是基于现代环境保护理念以及资源效益相结合基础上,关于建筑工程开发实施的一种现代环保型的施工技术理
期刊
摘要:本文主要介绍了深基坑支护及降水施工技术,通过对基坑支护和降水施工的探讨有助于进一步提高基坑施工质量,确保施工安全,有助于实现经济效益和社会效益的统一。  关键词:深基坑;支护;降水施工技术  中图分类号:TV552文献标识码: A  一、建筑施工过程中深基坑支护的设计与选择  主持设计的人员必须具备较高的专业知识,还要有丰富的支护设计的实际经验,对所要施工的地点的水文地质的特点要把握准确,对
期刊
摘要:随着我国城市走向世界的步伐,给排水系统在快速建立和完善,而城市的给排水设施的安全、可靠、完善是经济发展的有力保证。在新的历史条件下,城市建设必须走可持续发展道路,要求我们市政给排水规划设计必须从解决水资源和具体技术措施两个方面进行认真思考与研究,以寻求城市水资源的合理利用,实现现代化城市的可持续发展。  关键词:市政给排水;设计规划;常见问题  中图分类号:TU991文献标识码: A  引言
期刊
摘要:随着社会主义市场经济的不断发展,为建筑企业带来了前所未有的发展机遇,同时也带来了一系列挑战。面对日趋激烈的市场竞争,施工企业要加强会计核算工作的规范性,这样才能保证施工企业财务管理水平的提高,不断推动落实企业的发展战略,实现施工企业的发展目标。本文主要对施工企业会计核算中应注意的问题进行了简要分析。  关键词:施工企业;会计核算;措施  中图分类号:C29文献标识码: A  引言  会计核算
期刊
摘要 汽车是当今社会下人们生活中不可缺少的交通工具。本文从汽车内饰系统的重要性、汽車内饰系统的概述及全球化多平台汽车内饰系统自主开发管理体系的构建等方面进行了分析。  关键词 全球化;汽车内饰系统;管理  中图分类号:U463文献标识码: A  一、前言  随着全球汽车行业的不断壮大,汽车内饰系统引起了人们的重视。在汽车行业的大潮中,企业要想立足,必须依托于产品设计理论的进步和设计工具的更新,加强
期刊
摘要:房屋建筑土建工程监管在现代化施工活动中占据着十分重要的地位,对工程完成质量和经济投入合理性、结构安全效益等都产生一定的影响。按照我国房屋建筑土建施工监管的状态进行细化分析,涉及具体的投资监管体制、人员素质构建方面仍存在需要落实改进的空间,因此关于新型控制思想的建立势在必行,这是具体重视项目成本投入和质量优化的合理举动,可以确保提高项目运行的效益水准。本文根据细化的监管方式以及实施细节进行了规
期刊
摘要:燃气管道施工质量控制工作的开展关系到城市用气安全、关系工程建设使用安全与使用寿命、关系到使用企业综合市场竞争力的构建。现代燃气管道施工企业应提高对施工质量控制工作的认识,以完善的施工质量管理体系为基础开展燃气管道施工质量管理工作。  关键词:城市燃气管道;安装;施工;管理措施  中图分类号:TU996文献标识码: A  引言  燃气管道安装工程是涉及千家万户的民生事业。只有在安装及施工管理中
期刊