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摘 要: 在压力管道进行安装的过程中, 焊接技术是极其中极其重要的一项安装环节, 该环节的质量好坏直接影响到了整个管道安装的生产质量, 并且留下巨大的安全隐患。 依据大量的调查结果显示来看, 焊接质量是导致大量压力管道出现安全事故的一个首要因素。 所以,必须要保证压力管道进行焊接过程中的施工工艺质量。 本篇文章主要针对压力管道工程焊接技术和质量控制进行了全面详细的探讨,以期为其他压力管道安装焊接工作提供参考。
关键词: 压力管道 ;焊接技术; 质量控制
【分类号】:U175.3
一、 压力管道概念
压力管道主要指的是管道内部或者外部承受的一定压力,或者内部输送一些可以引起燃烧、爆炸或者中毒等介质的管道。这种管道由于其自身的特殊性,使得其在焊接中必须要进行严格的控制,确保管道应用质量。焊接作为压力管道安装工作中不可缺少的一环,是质量形成中的关键工序,焊接质量的高低直接关系着整个工程竣工质量和系统的安全运行情况。
二、 管道焊接常见问题及危害
管道焊接有各种各样的缺陷,根据位置不同,可以分为外部和内部缺陷。常见的缺陷有孔隙度、夹渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝尺寸和形状不符合需求,削弱焊接等。本文主要分析几种常见的管道焊接问题。
1. 烧损和不定分解
当焊接池低于不熔化的金属强度时则无法抗拒它承担的压力,会有烧穿漏现象出现。但随着增长的壁厚和深度,烧穿的风险将减少。
2. 焊工引起的连续性
焊工引起的连续性是那些可控制焊机通过的特定技能,如气孔、夹渣、削弱。这些缺陷是允许在一定程度上,而氢致开裂是不允许的。在长距离管线管的生产和现场环焊缝焊接过程中,不可避免地会产生一些焊接缺陷。在众多的缺陷所引起的破坏形式的断裂和塑性失稳是管道失效的两种模式。从经验的角度看,缺陷的深度和缺陷的长度都大大影响着极限承载力,管道深度的影响是非常重要的。
三、 焊接工艺概述
1. 定位和配对
在目前的管道焊接工作中,管道的定位是焊接工作中最不容忽视的环节,其在工作中对于焊接质量的保证有着极为重要的作用。同时,在工作中我们通常都要促使管道焊接和联系,使其在背面能够形成良好的整体性,不出现凹凸、焊疤等现象。在工作中组对的合理与否主要在于间隙控制是否均匀,其定位是否能够保证管道焊接的同心度,错变量应当控制在 1.5 mm 以内。若是在焊接中,其定位应该处理在焊接缝的同一方向。
2. 施焊工艺
打底焊层的焊接通过采用单面焊双面成形的操作方法来完成。施焊时,应遵守“中间起弧、右侧熄弧”的原则(即焊条在坡口间隙中心起弧后,迅速横摆至坡口左侧, 再摆回坡口的右侧, 向上熄弧)。每完成这一操作过程,间隔的时间大约为 1.5 s。焊接过程中,以转动管件方式将焊接位置调整到最佳焊接操作状态。施焊时,应使坡口两侧边缘得到充
分的熔合。 有定位焊时,必须用电弧熔穿定位焊点。整个焊接过程为断弧击穿,单面焊双面成形。 正确运用焊条角度和掌握电弧长度是保证压力管道焊接质量的关键。打底层、填充层、盖面层的焊条角度基本相同,只是电弧长短以及运条方式不同,熔池的形状主要由电弧的长短及运条形式来控制。
四、 压力管道焊接中的质量控制
1. 施工人员组织
在目前的工程项目中,施工单位必须要具备压力管道安装的许可证,其在工作中主要具备了各方面的施工流程要求,具有在工作中能够进行专业安装的资格证和许可证, 且具备丰富的安装施工经验。一般在施工之中,更是要对工作人员的工作经验和工作效果进行分析和总结。在应用的过程中,还要对作业证书和资格证件进行全面系统的处理与总结。
2. 施工中的原料准备
焊接原料是压力管道焊接质量的根本性保障条件,压力管道用焊材经检查、验收合格后,方能登记入库。企业应设焊材一级库,项目部设焊材二级库。一级库应具有保温、去湿的必要条件,入库、发料手续及记录齐全。二级库应具有良好的环境和烘干、保温设备,设备上的各种仪表应在周检期内使用。现场焊条烘干应有专人负责,详细记录烘干的温度和时间,填写《焊条(剂)烘干与恒温存放记录》。 根据领料单发放焊材,详细填写《焊材领用和
发放记录》。焊工每次领用的焊条应放在保温桶内,每只筒只能领用同一牌号的焊条,以防错用,且数量不应超过 3 Kg,存放时间不应超过 4 h。逾期应重新进行烘干,重复烘干次数不得超过两次。
3. 焊接设备的管理
用于焊接的设备有电弧焊机、氩弧焊机、焊条烘干箱、保温桶等,在确定设备的基础上,对焊接设备按《设备控制程序》进行控制,具有完好和专管标识。同时, 对每台设备的性能和能力进行检查。每台用于检测焊接设备的电流表、 电压表均须完好,准确、可靠、并有周检合格标识。
4. 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,并验证施工单位制定的焊接工艺指导书是否合适。
5. 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。发现隐患时,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10 mm,该层选用直径为 Φ3.2的焊条(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9 mm 时,焊缝层数应选用底、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。
6. 焊后检查
焊缝表面质量的检验应在无损检测以及耐压试验之前进行。 所以焊缝表面质量均应采用标准样板、量规 、 硬 度 计等 进行 100% 的外 观 检验 并符 合GB50236-2011 标准中的具体要求,并应如实记录结果。外观合格的标准焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和夹渣等缺陷,并不得有熔渣与飞溅物。咬边和焊缝余高应符合相关要求。
结语
压力管道的质量控制是环环相扣的,只有认真按照规范规程进行操作,人尽其责物尽其用,遵循实事求是的工作思想才能最终取得良好的施工质量。
参考文献
[1]江苏省锅炉压力容器安全检测中心所, 南京化工大学编著.压力管道安全技术[M].南京:东南大学出版社,2010.
[2] 胡思亮. 压力管道施工焊接管理[J]. 建材与装饰,2012.
关键词: 压力管道 ;焊接技术; 质量控制
【分类号】:U175.3
一、 压力管道概念
压力管道主要指的是管道内部或者外部承受的一定压力,或者内部输送一些可以引起燃烧、爆炸或者中毒等介质的管道。这种管道由于其自身的特殊性,使得其在焊接中必须要进行严格的控制,确保管道应用质量。焊接作为压力管道安装工作中不可缺少的一环,是质量形成中的关键工序,焊接质量的高低直接关系着整个工程竣工质量和系统的安全运行情况。
二、 管道焊接常见问题及危害
管道焊接有各种各样的缺陷,根据位置不同,可以分为外部和内部缺陷。常见的缺陷有孔隙度、夹渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝尺寸和形状不符合需求,削弱焊接等。本文主要分析几种常见的管道焊接问题。
1. 烧损和不定分解
当焊接池低于不熔化的金属强度时则无法抗拒它承担的压力,会有烧穿漏现象出现。但随着增长的壁厚和深度,烧穿的风险将减少。
2. 焊工引起的连续性
焊工引起的连续性是那些可控制焊机通过的特定技能,如气孔、夹渣、削弱。这些缺陷是允许在一定程度上,而氢致开裂是不允许的。在长距离管线管的生产和现场环焊缝焊接过程中,不可避免地会产生一些焊接缺陷。在众多的缺陷所引起的破坏形式的断裂和塑性失稳是管道失效的两种模式。从经验的角度看,缺陷的深度和缺陷的长度都大大影响着极限承载力,管道深度的影响是非常重要的。
三、 焊接工艺概述
1. 定位和配对
在目前的管道焊接工作中,管道的定位是焊接工作中最不容忽视的环节,其在工作中对于焊接质量的保证有着极为重要的作用。同时,在工作中我们通常都要促使管道焊接和联系,使其在背面能够形成良好的整体性,不出现凹凸、焊疤等现象。在工作中组对的合理与否主要在于间隙控制是否均匀,其定位是否能够保证管道焊接的同心度,错变量应当控制在 1.5 mm 以内。若是在焊接中,其定位应该处理在焊接缝的同一方向。
2. 施焊工艺
打底焊层的焊接通过采用单面焊双面成形的操作方法来完成。施焊时,应遵守“中间起弧、右侧熄弧”的原则(即焊条在坡口间隙中心起弧后,迅速横摆至坡口左侧, 再摆回坡口的右侧, 向上熄弧)。每完成这一操作过程,间隔的时间大约为 1.5 s。焊接过程中,以转动管件方式将焊接位置调整到最佳焊接操作状态。施焊时,应使坡口两侧边缘得到充
分的熔合。 有定位焊时,必须用电弧熔穿定位焊点。整个焊接过程为断弧击穿,单面焊双面成形。 正确运用焊条角度和掌握电弧长度是保证压力管道焊接质量的关键。打底层、填充层、盖面层的焊条角度基本相同,只是电弧长短以及运条方式不同,熔池的形状主要由电弧的长短及运条形式来控制。
四、 压力管道焊接中的质量控制
1. 施工人员组织
在目前的工程项目中,施工单位必须要具备压力管道安装的许可证,其在工作中主要具备了各方面的施工流程要求,具有在工作中能够进行专业安装的资格证和许可证, 且具备丰富的安装施工经验。一般在施工之中,更是要对工作人员的工作经验和工作效果进行分析和总结。在应用的过程中,还要对作业证书和资格证件进行全面系统的处理与总结。
2. 施工中的原料准备
焊接原料是压力管道焊接质量的根本性保障条件,压力管道用焊材经检查、验收合格后,方能登记入库。企业应设焊材一级库,项目部设焊材二级库。一级库应具有保温、去湿的必要条件,入库、发料手续及记录齐全。二级库应具有良好的环境和烘干、保温设备,设备上的各种仪表应在周检期内使用。现场焊条烘干应有专人负责,详细记录烘干的温度和时间,填写《焊条(剂)烘干与恒温存放记录》。 根据领料单发放焊材,详细填写《焊材领用和
发放记录》。焊工每次领用的焊条应放在保温桶内,每只筒只能领用同一牌号的焊条,以防错用,且数量不应超过 3 Kg,存放时间不应超过 4 h。逾期应重新进行烘干,重复烘干次数不得超过两次。
3. 焊接设备的管理
用于焊接的设备有电弧焊机、氩弧焊机、焊条烘干箱、保温桶等,在确定设备的基础上,对焊接设备按《设备控制程序》进行控制,具有完好和专管标识。同时, 对每台设备的性能和能力进行检查。每台用于检测焊接设备的电流表、 电压表均须完好,准确、可靠、并有周检合格标识。
4. 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,并验证施工单位制定的焊接工艺指导书是否合适。
5. 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。发现隐患时,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10 mm,该层选用直径为 Φ3.2的焊条(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9 mm 时,焊缝层数应选用底、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。
6. 焊后检查
焊缝表面质量的检验应在无损检测以及耐压试验之前进行。 所以焊缝表面质量均应采用标准样板、量规 、 硬 度 计等 进行 100% 的外 观 检验 并符 合GB50236-2011 标准中的具体要求,并应如实记录结果。外观合格的标准焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和夹渣等缺陷,并不得有熔渣与飞溅物。咬边和焊缝余高应符合相关要求。
结语
压力管道的质量控制是环环相扣的,只有认真按照规范规程进行操作,人尽其责物尽其用,遵循实事求是的工作思想才能最终取得良好的施工质量。
参考文献
[1]江苏省锅炉压力容器安全检测中心所, 南京化工大学编著.压力管道安全技术[M].南京:东南大学出版社,2010.
[2] 胡思亮. 压力管道施工焊接管理[J]. 建材与装饰,2012.