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【摘 要】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工期和运行的安全性有着重要的影响。要结合施工要求，针对其中的问题采取相应措施，确保焊接质量。鉴于此，本文对压力管道焊接缺陷原因及其控制措施进行了分析探讨。
【关键词】压力管道；焊接技术；原因；控制措施
一、压力管道焊接质量问题是如何造成的
焊接点在整个管道构件中是最脆弱的地方，压力管道作为一个整体，对其中传送的物质所形成的压力的承受能力，基本上是取决于管道接口的焊点上。如果接口处的焊点质量不达标存在瑕疵，将埋下事故的隐患，泄漏也好，爆炸也好，这些事故的发生将是早晚的事。焊接不过关主要有如下几种形式：1、断裂痕迹；2、焊接马虎；3、焊口接缝处有缝隙结合不好；4、母材部位产生沟槽或凹陷而形成咬边；5、焊接处有熔渣杂质；6、因操作不当焊接面出现气孔。虽然以上这些问题人的肉眼很难看出来，但却埋下了事故的隐患，由于整个金属接面不能融为一体，在运行过程中会产生应力聚集现象，当压力达到一定数值时候，就会产生开裂现象，发展到最后，若不及时发现，泄漏和爆炸将成为不可避免的事故。所以说，焊接质量问题，是关乎到压力管道能否安全运行的关键因素。
二、关于压力管道焊缝缺欠的几种种类
1、所形成的夹渣
所谓夹渣，就是在焊接过程当中，由于操作不当，在焊缝中残留的熔渣。这是电焊工在操作中常见的失误，夹渣一般分为金属夹渣和非金属夹渣。样式有以下几种：1、像金钱豹花纹样的斑点形状的；2、像斑马表皮花纹的条纹状；3、像蟒蛇花纹的锁链状；4、像雀斑样的密集形状。等等。表面看不到，深深埋藏在焊接缝里面的斑点夹渣和条纹夹渣，是在实际生产运行过程的检验当中发现数量和比例最多的焊接瑕疵和缺欠。通过剖面发现，大都是接近椭圆形状的光洁面。
2、气孔问题
由于焊接时电弧区和熔池中进行的反应非常复杂，在金属凝固之前，某些气体没有被赶出来，在焊缝当中安营扎寨结果形成了小洞穴。各种合金成分对气孔形成的影响也很复杂。造成洞孔的气体可能是一氧化碳，也可能是氢气。在气孔的内壁要么有锈斑，要么有污渍。其直接原因除操作者水平外，主要是焊条因潮湿含有水分和熔池冷却降温速度太快所致。因为大都处在浅层位置，故容易导致管子外表出现裂纹。
3、未焊透或未熔合
何为未焊透？就是在焊接时对接部位还没有来得及整个熔合就冷却成型，造成咬合不紧，这是最主要的一种瑕疵。其原因有二：一是电焊工不按操作规程进行；二是生手技术不过关。此外，没融合也是经常出现的瑕疵。所谓未熔合，是指焊条与被焊接的材料之间的缝隙过大。X型焊接坡口是在管道的焊接操作中最常用的焊接方式，焊接坡口的中间部位，一般距离表面不浅，不管是焊不透还是没融合，大都存在于这个位置，很难发现和补救。剖面形状要么不规则，要么是椭圆形状。
4、焊缝表面的裂缝痕迹
焊接是通过焊材与母材在高温的情况下，让两种材质的原子紧密结合在一起而成为一个整体的。假如两种材质的原子不能有机熔合，就会互相排斥产生破坏力，便会导致焊缝位置的表面出现裂缝的纹路，继而会出现裂缝.这一隐患之于管道是非常可怕的，一般这是造成管道破裂的直接原因。裂缝纹路大致可以分为如下几类：1、由结晶造成的；2、因液化所造成的；3、因受热后热应力造成的；4、因延迟造成的；5、因锈蚀造成的；6、其他。
三、焊接技术措施
1、做好准备工作
在焊接之前，要针对压力管道编制好焊接作业的相关指导书，对焊接工艺进行評定，并将焊接工艺卡填写好。相关技术人员要结合工程中的具体情况，编制好作业指导书，并拟定好相关技术措施，制定好具体的焊接方案。如果是焊接单位第一次使用的钢种、焊接材料与工艺方法，需要对焊接工艺做好评定，看施焊单位有没有能力焊接出符合要求的焊接接头，并对工艺指导书做好验证。对焊接工艺进行评定，要结合钢材焊接的具体性能试验，在焊接以前就要完成。评定报告中必须要有以下内容：一是任务书，二是指导书，三是施焊记录，四是评定报告，五是附件和热处理的相关报告。如果评定结果显示不合格，就要对原因进行分析，并对不合理的相关参数进行修正，等到重新对工艺进行拟定之后再评定，直至合格。技术总负责人对评定报告要进行审批之后，相关人员编制好焊接工艺卡，用于在生产中对焊接工作进行指导。
2、焊接施工
2.1坡口加工与组对
如果施工现场中满足相关要求和条件，就要利用氧乙炔以及等离子弧等方法对坡口进行加工。工艺卡中对其几何形状和尺寸进行明确要求，要按照这些要求对坡口进行加工。端面必须要与管子轴线保持垂直状态，利用磨光机对坡口进行打磨，使其呈现出金属光泽。在管子上面开孔对管嘴进行焊接时，如果管道是碳钢的，开孔时要使用火焰进行切割；如果是不锈钢，就要用机械或者是等离子进行切割钻孔，在切割以后用机械方法将污染层去除。尽量在预制的时候做完管道开孔工作。如果要在已经安装完成的管道上面进行开孔，就要采取相关措施避免切割下来的铁屑还有氧化物进入到管道内部。坡口的斜面和钝边断面要保持小于等于0.5毫米的不平度。尺寸与角度必须要按指导书上的具体要求进行操作。另外，在对坡口加工和清理质量进行确认之后进行接头的组对工作。对于组对工作来说，要想确保其焊接质量，就要做好定位焊工作。若是坡口的形式以及组对间隙和钝边大小不合理，就会导致内凹以及焊瘤和未焊透等现象发生。因此，要保证组对间隙的均匀性，在定位时还要确保内壁平齐，错变量必须要小于等于管壁厚的十分之一，不能超过15毫米。若是壁厚不能保持一致，要结合规定要求做好修磨过渡工作。在对定位板进行焊接时，要确保与焊缝的方向一致。在进行组对操作时要垫置牢固，防止在焊接时出现变形现象。在进行定位焊的时候，要保证焊接材料与工艺都和根部的焊道一致。
2.2做好打底工作 利用氩弧焊进行打底，按照从下往上的顺序进行焊接。在电焊的起点和收尾的位置上要使用角磨机对其进行打磨，保证接头斜口的合理与科学。对于整个底层来说，要保证焊缝的均匀性，不能焊穿。在使用氩弧焊进行打底时，首先要用试板进行试焊，确保氩气之中没有任何杂质。在施焊的时候，要用板将操作坑位置的管沟围挡好，这样做的目的是防止刮风对焊缝质量的影响。在接头的位置上要利用角磨机进行打磨，防止焊缝底部出现焊肉下塌以及顶板内陷等问题。要及时对打底焊缝进行检查，并对次层焊缝做好焊接，防止产生裂纹。
2.3做好中层施焊工作
在底部打底工作完成之后，要将熔渣以及飞溅物等都清除干净，对其外观做好检查，如果发现隐患就要磨透清除之后重新进行焊接，焊缝和母材之间进行交接的位置必须要确保清理干净。焊缝接头和底层焊缝接头之间错开的距离必须要大于等于10毫米。在这一层中，可以选择直径是Φ3.2的焊条。在工程中，若是管壁厚9毫米，那么焊缝层数要有三层，中层位置上的焊缝厚度必须要是焊条直径的4/5到3/2倍。在焊接层表面不能进行引弧。在对中层做好焊接工作之后，要清除杂物后做好检查工作，一旦发现隐患，就要进行铲除之后重新进行焊接。
2.4做好盖面工作
在这一层中，焊条直径要选择Φ3.2的。在选择时，要结合焊缝已焊好的厚度，每一根焊条在起弧与收弧的位置上要和中层焊缝接头的位置错开。盖面层中的焊缝必须要保持完整的表面，和管道进行圆滑过渡，焊缝的宽度要超过坡口两侧的宽度2毫米。焊缝加强高度要在1.5毫米到2.5毫米之间，在焊缝表面不能有裂纹以及气孔还有夹渣等现象出现。不允许深度超过0.5毫米、长度小于等于焊缝总长十分之一的咬边出现。在焊接完成之后，对熔渣进行清理，并使用钢丝刷对表面进行清理，同时进行覆盖，防止在保温和防腐之前有锈蚀现象发生。
3、焊接完毕之后进行检查
焊接完毕之后要对表面质量进行检验，这一环节的工作要在进行无损检测和耐压试验以前操作。焊缝表面质量要结合标准样板量规以及硬度计对其外观进行检验，确保其符合相关标准要求，对结果进行如實记录。我们说焊缝外观合格指的是表面没有裂纹以及气孔还有弧坑与夹渣，也没有熔渣和飞溅物，焊缝余高与咬边都和相关要求相符。
在对其做好无损检测工作之后，施工单位要在单线图上面对管道编号以及材质还有规格和焊口位置等做好标注。相关检验人员要及时检查检测报告和射线底片。若是需要进行返修，就要严格按照相关返修工艺，并做好记录。另外，还要及时进行审查，按相关规定对射线底片报告进行扩深，在进行热处理和耐压试验以前要做好返修工作。
结束语
保障管道安全需要把握三个重要环节：1、加强管理，包括在运行与检修两个方面；2、严格检测，尤其在安装环节；3、处理及时，即有问题要及时处理，不能带病运行。只要做到这三点，管道运行的安全性就有了可靠保障。
参考文献：
[1]牛少蕾.RBI在压力管道系统风险管理中的应用研究[D].华东理工大学，2014.
[2]夏萍.压力管道焊接技术与质量控制[J].科技创新与应用，2014，05：93.
[3]孙岩.含缺陷压力管道安全评定方法研究的现状与发展[J].黑龙江科技信息，2014，12：6.
[4]赵利朝.工业管道手工电弧焊中未焊透主要成因及应对措施[J].科技风，2014，08：274.
【关键词】压力管道；焊接技术；原因；控制措施
一、压力管道焊接质量问题是如何造成的
焊接点在整个管道构件中是最脆弱的地方，压力管道作为一个整体，对其中传送的物质所形成的压力的承受能力，基本上是取决于管道接口的焊点上。如果接口处的焊点质量不达标存在瑕疵，将埋下事故的隐患，泄漏也好，爆炸也好，这些事故的发生将是早晚的事。焊接不过关主要有如下几种形式：1、断裂痕迹；2、焊接马虎；3、焊口接缝处有缝隙结合不好；4、母材部位产生沟槽或凹陷而形成咬边；5、焊接处有熔渣杂质；6、因操作不当焊接面出现气孔。虽然以上这些问题人的肉眼很难看出来，但却埋下了事故的隐患，由于整个金属接面不能融为一体，在运行过程中会产生应力聚集现象，当压力达到一定数值时候，就会产生开裂现象，发展到最后，若不及时发现，泄漏和爆炸将成为不可避免的事故。所以说，焊接质量问题，是关乎到压力管道能否安全运行的关键因素。
二、关于压力管道焊缝缺欠的几种种类
1、所形成的夹渣
所谓夹渣，就是在焊接过程当中，由于操作不当，在焊缝中残留的熔渣。这是电焊工在操作中常见的失误，夹渣一般分为金属夹渣和非金属夹渣。样式有以下几种：1、像金钱豹花纹样的斑点形状的；2、像斑马表皮花纹的条纹状；3、像蟒蛇花纹的锁链状；4、像雀斑样的密集形状。等等。表面看不到，深深埋藏在焊接缝里面的斑点夹渣和条纹夹渣，是在实际生产运行过程的检验当中发现数量和比例最多的焊接瑕疵和缺欠。通过剖面发现，大都是接近椭圆形状的光洁面。
2、气孔问题
由于焊接时电弧区和熔池中进行的反应非常复杂，在金属凝固之前，某些气体没有被赶出来，在焊缝当中安营扎寨结果形成了小洞穴。各种合金成分对气孔形成的影响也很复杂。造成洞孔的气体可能是一氧化碳，也可能是氢气。在气孔的内壁要么有锈斑，要么有污渍。其直接原因除操作者水平外，主要是焊条因潮湿含有水分和熔池冷却降温速度太快所致。因为大都处在浅层位置，故容易导致管子外表出现裂纹。
3、未焊透或未熔合
何为未焊透？就是在焊接时对接部位还没有来得及整个熔合就冷却成型，造成咬合不紧，这是最主要的一种瑕疵。其原因有二：一是电焊工不按操作规程进行；二是生手技术不过关。此外，没融合也是经常出现的瑕疵。所谓未熔合，是指焊条与被焊接的材料之间的缝隙过大。X型焊接坡口是在管道的焊接操作中最常用的焊接方式，焊接坡口的中间部位，一般距离表面不浅，不管是焊不透还是没融合，大都存在于这个位置，很难发现和补救。剖面形状要么不规则，要么是椭圆形状。
4、焊缝表面的裂缝痕迹
焊接是通过焊材与母材在高温的情况下，让两种材质的原子紧密结合在一起而成为一个整体的。假如两种材质的原子不能有机熔合，就会互相排斥产生破坏力，便会导致焊缝位置的表面出现裂缝的纹路，继而会出现裂缝.这一隐患之于管道是非常可怕的，一般这是造成管道破裂的直接原因。裂缝纹路大致可以分为如下几类：1、由结晶造成的；2、因液化所造成的；3、因受热后热应力造成的；4、因延迟造成的；5、因锈蚀造成的；6、其他。
三、焊接技术措施
1、做好准备工作
在焊接之前，要针对压力管道编制好焊接作业的相关指导书，对焊接工艺进行評定，并将焊接工艺卡填写好。相关技术人员要结合工程中的具体情况，编制好作业指导书，并拟定好相关技术措施，制定好具体的焊接方案。如果是焊接单位第一次使用的钢种、焊接材料与工艺方法，需要对焊接工艺做好评定，看施焊单位有没有能力焊接出符合要求的焊接接头，并对工艺指导书做好验证。对焊接工艺进行评定，要结合钢材焊接的具体性能试验，在焊接以前就要完成。评定报告中必须要有以下内容：一是任务书，二是指导书，三是施焊记录，四是评定报告，五是附件和热处理的相关报告。如果评定结果显示不合格，就要对原因进行分析，并对不合理的相关参数进行修正，等到重新对工艺进行拟定之后再评定，直至合格。技术总负责人对评定报告要进行审批之后，相关人员编制好焊接工艺卡，用于在生产中对焊接工作进行指导。
2、焊接施工
2.1坡口加工与组对
如果施工现场中满足相关要求和条件，就要利用氧乙炔以及等离子弧等方法对坡口进行加工。工艺卡中对其几何形状和尺寸进行明确要求，要按照这些要求对坡口进行加工。端面必须要与管子轴线保持垂直状态，利用磨光机对坡口进行打磨，使其呈现出金属光泽。在管子上面开孔对管嘴进行焊接时，如果管道是碳钢的，开孔时要使用火焰进行切割；如果是不锈钢，就要用机械或者是等离子进行切割钻孔，在切割以后用机械方法将污染层去除。尽量在预制的时候做完管道开孔工作。如果要在已经安装完成的管道上面进行开孔，就要采取相关措施避免切割下来的铁屑还有氧化物进入到管道内部。坡口的斜面和钝边断面要保持小于等于0.5毫米的不平度。尺寸与角度必须要按指导书上的具体要求进行操作。另外，在对坡口加工和清理质量进行确认之后进行接头的组对工作。对于组对工作来说，要想确保其焊接质量，就要做好定位焊工作。若是坡口的形式以及组对间隙和钝边大小不合理，就会导致内凹以及焊瘤和未焊透等现象发生。因此，要保证组对间隙的均匀性，在定位时还要确保内壁平齐，错变量必须要小于等于管壁厚的十分之一，不能超过15毫米。若是壁厚不能保持一致，要结合规定要求做好修磨过渡工作。在对定位板进行焊接时，要确保与焊缝的方向一致。在进行组对操作时要垫置牢固，防止在焊接时出现变形现象。在进行定位焊的时候，要保证焊接材料与工艺都和根部的焊道一致。
2.2做好打底工作 利用氩弧焊进行打底，按照从下往上的顺序进行焊接。在电焊的起点和收尾的位置上要使用角磨机对其进行打磨，保证接头斜口的合理与科学。对于整个底层来说，要保证焊缝的均匀性，不能焊穿。在使用氩弧焊进行打底时，首先要用试板进行试焊，确保氩气之中没有任何杂质。在施焊的时候，要用板将操作坑位置的管沟围挡好，这样做的目的是防止刮风对焊缝质量的影响。在接头的位置上要利用角磨机进行打磨，防止焊缝底部出现焊肉下塌以及顶板内陷等问题。要及时对打底焊缝进行检查，并对次层焊缝做好焊接，防止产生裂纹。
2.3做好中层施焊工作
在底部打底工作完成之后，要将熔渣以及飞溅物等都清除干净，对其外观做好检查，如果发现隐患就要磨透清除之后重新进行焊接，焊缝和母材之间进行交接的位置必须要确保清理干净。焊缝接头和底层焊缝接头之间错开的距离必须要大于等于10毫米。在这一层中，可以选择直径是Φ3.2的焊条。在工程中，若是管壁厚9毫米，那么焊缝层数要有三层，中层位置上的焊缝厚度必须要是焊条直径的4/5到3/2倍。在焊接层表面不能进行引弧。在对中层做好焊接工作之后，要清除杂物后做好检查工作，一旦发现隐患，就要进行铲除之后重新进行焊接。
2.4做好盖面工作
在这一层中，焊条直径要选择Φ3.2的。在选择时，要结合焊缝已焊好的厚度，每一根焊条在起弧与收弧的位置上要和中层焊缝接头的位置错开。盖面层中的焊缝必须要保持完整的表面，和管道进行圆滑过渡，焊缝的宽度要超过坡口两侧的宽度2毫米。焊缝加强高度要在1.5毫米到2.5毫米之间，在焊缝表面不能有裂纹以及气孔还有夹渣等现象出现。不允许深度超过0.5毫米、长度小于等于焊缝总长十分之一的咬边出现。在焊接完成之后，对熔渣进行清理，并使用钢丝刷对表面进行清理，同时进行覆盖，防止在保温和防腐之前有锈蚀现象发生。
3、焊接完毕之后进行检查
焊接完毕之后要对表面质量进行检验，这一环节的工作要在进行无损检测和耐压试验以前操作。焊缝表面质量要结合标准样板量规以及硬度计对其外观进行检验，确保其符合相关标准要求，对结果进行如實记录。我们说焊缝外观合格指的是表面没有裂纹以及气孔还有弧坑与夹渣，也没有熔渣和飞溅物，焊缝余高与咬边都和相关要求相符。
在对其做好无损检测工作之后，施工单位要在单线图上面对管道编号以及材质还有规格和焊口位置等做好标注。相关检验人员要及时检查检测报告和射线底片。若是需要进行返修，就要严格按照相关返修工艺，并做好记录。另外，还要及时进行审查，按相关规定对射线底片报告进行扩深，在进行热处理和耐压试验以前要做好返修工作。
结束语
保障管道安全需要把握三个重要环节：1、加强管理，包括在运行与检修两个方面；2、严格检测，尤其在安装环节；3、处理及时，即有问题要及时处理，不能带病运行。只要做到这三点，管道运行的安全性就有了可靠保障。
参考文献：
[1]牛少蕾.RBI在压力管道系统风险管理中的应用研究[D].华东理工大学，2014.
[2]夏萍.压力管道焊接技术与质量控制[J].科技创新与应用，2014，05：93.
[3]孙岩.含缺陷压力管道安全评定方法研究的现状与发展[J].黑龙江科技信息，2014，12：6.
[4]赵利朝.工业管道手工电弧焊中未焊透主要成因及应对措施[J].科技风，2014，08：274.