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摘要：随着社会的发展与进步，重视工业管道安装过程中的焊接缺陷及预防措施对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍工业管道安装过程中的焊接缺陷及预防措施的有关内容。
关键词工业管道；焊接缺陷；安装；预防措施；
中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：
引言
工业管道的安装与维修都与焊接技术息息相关，由于焊接质量问题产生的管道泄漏事故或者管道出现漏点需要维修的现象，约占管道总维修量的 50%。可见，管道的焊接质量对管道使用安全性、可靠性有直接关系，本文将对工业管道安装过程中常见的焊接缺陷原因及防范对策进行分析与阐述，为今后工作提供有意义的参考。
一、工业管道安装过程中焊接的重要性
在整个工业管道安装中，焊接技术作为工业管道连接的重要保障，其技术是否合格，将直接关系着工业今后的投入使用。针对当前工业管道中出现的渗漏、泄露事故，深究其原因不难发现，多数是由焊接质量不合格而引起的。由此可见，在管道的正常安装使用中，焊接质量将直接影响着管道的安全性与可靠性。针对工业管道安装中焊接的重要性，主要体现在以下几个方面: 首先，面對当前工业发展规模的不断扩大，已有的工业管道已无法满足当前工业行业的发展需求，在扩大管道铺设规模的过程中，焊接作为连接新旧管道的重要途径，对管道今后的投入使用有着极其重要的作用。其次，在连接各个分段的工业管道时，焊接能够凭借自身的优势，将这些分段管道完整的联系到一起，使其在原有的基础上形成统一的整体，确保其今后的安全使用。最后，工业管道在应用中，所运输的工业物质多为液体或气体，若焊接处出现问题，将会造成液体或气体的大量外漏，在给环境造成严重威胁的同时，还会造成严重的经济损失。
二、工业管道安装过程中的焊接缺陷及其产生原因
2．1 未熔合
未熔合主要指焊道和母材、焊道和焊道之间，没有完全熔化结合。一般多发生在管道的时钟 11 点钟和 1 点钟接头位置，以及管道底部的 6 点钟位置。为熔合缺陷可分为坡口未熔合、层间未熔合及根部未熔合三种情况。坡口未熔合是指焊缝金属和母材坡口之间的未熔合；层间未熔合主要指施焊过程中层与层间的焊缝金属未熔合；根部未熔合则是在打底过程中，焊缝金属和母材金属、焊缝接头未熔合，这也是出现几率较大的情况。未熔合是管道安装的面状缺陷，容易集中应力，危害性较高。
2．2 夹渣
夹渣主要指在焊接过程中，熔渣留在焊缝金属中的现象，是管道安装较常见的缺陷之一，产生的位置不确定。产生夹渣的主要原因为操作人员技术不佳，造成熔渣在熔池冷却凝固之前没有及时浮出水面，而是留在焊缝中。层间熔渣清除不彻底、焊接电流过小等都是造成夹渣的主要原因。
2．3 裂纹
裂纹主要在焊接应力和其他相关因素的共同作用下，金属材料中原子结合被破坏，产生新界面的缝隙。裂缝是工业管道安装中，焊接接头中危害最大的缺陷，不仅难于返修，而且会给管道运行带来直接影响，因此必须引起足够的重视。
2．4 气孔
气孔主要是在焊接时，由于熔池金属中的气体没有在熔池凝固之前及时逸出，而残留在焊缝金属的内部或者表面，形成孔穴。气孔的大小、形状、数量等均与母材材质、焊接位置、焊条性质、焊工操作技术等有关。对于形成气孔的气体，一些是原本溶解在母材与焊条钢芯中的气体；一些则是在药皮熔化过程中产生的气体，也有些来自母材上的油垢、锈迹等受热后分解产生。
三、防范焊接缺陷的有效对策
3．1 提高管道焊接工艺
①选择合适的坡口角度与装配间隙；选择合理的焊接电流，同时要求施工操作者对运条方式、焊条或者焊把的速度与角度等充分掌握，以满足焊件装配的间隙变化，确保焊接缝均匀。当焊角焊缝时，应注意保持正确的角度，避免焊缝尺寸不满足要求。②引弧时，尽量拉长电弧，通过预热的形式逐渐形成熔池；在收弧时，应将焊条在熔池中短暂停留，或者进行几次环形运条处理，以保证足够的焊条金属将熔池填满，以避免焊缝收尾的位置产生弧坑。③将坡口和焊层之间的熔渣认真清理干净，并铲平凹凸处，再进行焊接。适当加大焊接的电流，必要时则缩短电弧长度，并提高电弧停留时间。根据熔化的实际情况，适当调整焊条角度与运条方法，让熔渣上浮到铁水表面；正确选择焊条金属的母材与化学成分，以降低熔渣的熔点与粘度，避免产生夹渣缺陷。④在焊接前，做好准备工作。清除坡口两侧约 20-30mm 范围内的焊件表面油污；在焊接前，将焊条根据说明书中规定的时间与温度进行烘干，并选择符合规定的焊接方式。如果使用碱性焊条施焊，应尽量控制电弧长度，在风大的情况下则采取防风手段；如果焊条产生焊心锈蚀，且药皮开裂、变质、剥落、偏心时，都不能再使用，以避免气孔的产生。⑤选择合适的优质链条及焊接规范，合理安排焊接的次序与方向，减少焊接应力。另外，在焊接前还应对坡口周围的水、锈、油等污物进行认真清除，避免产生裂纹。
3．2 加强先进设备的应用
在检修装置时，为了确保工业管道的焊接质量，提高施工单位的整改标准、改善不合格工序，质量检查人员应使用数码相机查出现场存在的低标准问题，并制成幻灯片在检修会上重点通报，促进施工人员自我查找、自我反馈、自我整改，从根本上提高焊接质量。
3．3 采用高效焊接法
在全焊结构管道中，焊接工作强度也随之加强，并且质量标准更高。但是通过多年来焊接工作者积累的丰富经验，目前全焊结构管道已经获得客观技术的进步。在生产过程中，大直径厚壁管的管道要求最为严格，主要运用将钢板压制成形的方式，确保管道正常发挥使用性能。
3．4 加强焊接的全过程控制
焊接施工人员是控制管道焊接质量的关键，施工人员的业务水平、资历、责任心等主观因素都对管道的焊接质量有直接影响。其他人员的检查工作实际仅是对施工人员的监督，但是这种监督很有必要，效果也比较理想。为避免管道焊接缺陷，质量检查小组应在焊接过程中要求全体人员参加到焊接控制管理中。例如看火员的焊接质量，要求随时对焊接过程中可能产生缺陷的控制点加强检查，以及车间设备管理人员、机动处设备管理人员的执行情况抽查等。对查出存在的问题，应填写检修质量定期整改报告，反馈到施工单位，限令其定期整改，再对施工单位进行复检，从材料入库、坡口加工、管道预制再到焊接的全过程加强控制，尤其提高焊接的工艺要求执行水平。对管道安装过程中焊接工艺的确定，既要充分考虑施工现场的实际条件，又要严格遵守规章制度，并在检修过程中，加强施工方质检人员与厂方质检人员的配合，定期开展联合检查，对于查出来的焊接缺陷问题及时提出并整改。
结束语
综上所述，针对工业管道安装过程中焊接缺陷的存在，需要施工单位能够本着负责的态度，结合着管道工程的实际规模，合理的进行规范，在保证焊接工作顺利进行的同时，还能为管道今后的投入使用奠定基础。
参考文献
[1]廖庆喜，王发选.管道焊接质量控制方案[J].油气田地面工程.2007（4）.
[2]周鑫.数字化管道焊机控制系统研究[J].天津工业大学：机械电子工程.2008.
[3]张艳花.浅谈大型工业厂房内工业管道的安装工艺[J].科技情报开发与经济.2008（14）.
[4]段鸯钟.焊接管道“先漏后断”评定裂纹张开面积研究[J].天津大学：材料加工工程.2007.
[5]张存威.大口径管道法兰连接安装工艺探讨[J].广东建材.2008（12）.
[6]顾天杰.管道焊接质量的分析和控制[J].河南化工.2007（2）
关键词工业管道；焊接缺陷；安装；预防措施；
中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：
引言
工业管道的安装与维修都与焊接技术息息相关，由于焊接质量问题产生的管道泄漏事故或者管道出现漏点需要维修的现象，约占管道总维修量的 50%。可见，管道的焊接质量对管道使用安全性、可靠性有直接关系，本文将对工业管道安装过程中常见的焊接缺陷原因及防范对策进行分析与阐述，为今后工作提供有意义的参考。
一、工业管道安装过程中焊接的重要性
在整个工业管道安装中，焊接技术作为工业管道连接的重要保障，其技术是否合格，将直接关系着工业今后的投入使用。针对当前工业管道中出现的渗漏、泄露事故，深究其原因不难发现，多数是由焊接质量不合格而引起的。由此可见，在管道的正常安装使用中，焊接质量将直接影响着管道的安全性与可靠性。针对工业管道安装中焊接的重要性，主要体现在以下几个方面: 首先，面對当前工业发展规模的不断扩大，已有的工业管道已无法满足当前工业行业的发展需求，在扩大管道铺设规模的过程中，焊接作为连接新旧管道的重要途径，对管道今后的投入使用有着极其重要的作用。其次，在连接各个分段的工业管道时，焊接能够凭借自身的优势，将这些分段管道完整的联系到一起，使其在原有的基础上形成统一的整体，确保其今后的安全使用。最后，工业管道在应用中，所运输的工业物质多为液体或气体，若焊接处出现问题，将会造成液体或气体的大量外漏，在给环境造成严重威胁的同时，还会造成严重的经济损失。
二、工业管道安装过程中的焊接缺陷及其产生原因
2．1 未熔合
未熔合主要指焊道和母材、焊道和焊道之间，没有完全熔化结合。一般多发生在管道的时钟 11 点钟和 1 点钟接头位置，以及管道底部的 6 点钟位置。为熔合缺陷可分为坡口未熔合、层间未熔合及根部未熔合三种情况。坡口未熔合是指焊缝金属和母材坡口之间的未熔合；层间未熔合主要指施焊过程中层与层间的焊缝金属未熔合；根部未熔合则是在打底过程中，焊缝金属和母材金属、焊缝接头未熔合，这也是出现几率较大的情况。未熔合是管道安装的面状缺陷，容易集中应力，危害性较高。
2．2 夹渣
夹渣主要指在焊接过程中，熔渣留在焊缝金属中的现象，是管道安装较常见的缺陷之一，产生的位置不确定。产生夹渣的主要原因为操作人员技术不佳，造成熔渣在熔池冷却凝固之前没有及时浮出水面，而是留在焊缝中。层间熔渣清除不彻底、焊接电流过小等都是造成夹渣的主要原因。
2．3 裂纹
裂纹主要在焊接应力和其他相关因素的共同作用下，金属材料中原子结合被破坏，产生新界面的缝隙。裂缝是工业管道安装中，焊接接头中危害最大的缺陷，不仅难于返修，而且会给管道运行带来直接影响，因此必须引起足够的重视。
2．4 气孔
气孔主要是在焊接时，由于熔池金属中的气体没有在熔池凝固之前及时逸出，而残留在焊缝金属的内部或者表面，形成孔穴。气孔的大小、形状、数量等均与母材材质、焊接位置、焊条性质、焊工操作技术等有关。对于形成气孔的气体，一些是原本溶解在母材与焊条钢芯中的气体；一些则是在药皮熔化过程中产生的气体，也有些来自母材上的油垢、锈迹等受热后分解产生。
三、防范焊接缺陷的有效对策
3．1 提高管道焊接工艺
①选择合适的坡口角度与装配间隙；选择合理的焊接电流，同时要求施工操作者对运条方式、焊条或者焊把的速度与角度等充分掌握，以满足焊件装配的间隙变化，确保焊接缝均匀。当焊角焊缝时，应注意保持正确的角度，避免焊缝尺寸不满足要求。②引弧时，尽量拉长电弧，通过预热的形式逐渐形成熔池；在收弧时，应将焊条在熔池中短暂停留，或者进行几次环形运条处理，以保证足够的焊条金属将熔池填满，以避免焊缝收尾的位置产生弧坑。③将坡口和焊层之间的熔渣认真清理干净，并铲平凹凸处，再进行焊接。适当加大焊接的电流，必要时则缩短电弧长度，并提高电弧停留时间。根据熔化的实际情况，适当调整焊条角度与运条方法，让熔渣上浮到铁水表面；正确选择焊条金属的母材与化学成分，以降低熔渣的熔点与粘度，避免产生夹渣缺陷。④在焊接前，做好准备工作。清除坡口两侧约 20-30mm 范围内的焊件表面油污；在焊接前，将焊条根据说明书中规定的时间与温度进行烘干，并选择符合规定的焊接方式。如果使用碱性焊条施焊，应尽量控制电弧长度，在风大的情况下则采取防风手段；如果焊条产生焊心锈蚀，且药皮开裂、变质、剥落、偏心时，都不能再使用，以避免气孔的产生。⑤选择合适的优质链条及焊接规范，合理安排焊接的次序与方向，减少焊接应力。另外，在焊接前还应对坡口周围的水、锈、油等污物进行认真清除，避免产生裂纹。
3．2 加强先进设备的应用
在检修装置时，为了确保工业管道的焊接质量，提高施工单位的整改标准、改善不合格工序，质量检查人员应使用数码相机查出现场存在的低标准问题，并制成幻灯片在检修会上重点通报，促进施工人员自我查找、自我反馈、自我整改，从根本上提高焊接质量。
3．3 采用高效焊接法
在全焊结构管道中，焊接工作强度也随之加强，并且质量标准更高。但是通过多年来焊接工作者积累的丰富经验，目前全焊结构管道已经获得客观技术的进步。在生产过程中，大直径厚壁管的管道要求最为严格，主要运用将钢板压制成形的方式，确保管道正常发挥使用性能。
3．4 加强焊接的全过程控制
焊接施工人员是控制管道焊接质量的关键，施工人员的业务水平、资历、责任心等主观因素都对管道的焊接质量有直接影响。其他人员的检查工作实际仅是对施工人员的监督，但是这种监督很有必要，效果也比较理想。为避免管道焊接缺陷，质量检查小组应在焊接过程中要求全体人员参加到焊接控制管理中。例如看火员的焊接质量，要求随时对焊接过程中可能产生缺陷的控制点加强检查，以及车间设备管理人员、机动处设备管理人员的执行情况抽查等。对查出存在的问题，应填写检修质量定期整改报告，反馈到施工单位，限令其定期整改，再对施工单位进行复检，从材料入库、坡口加工、管道预制再到焊接的全过程加强控制，尤其提高焊接的工艺要求执行水平。对管道安装过程中焊接工艺的确定，既要充分考虑施工现场的实际条件，又要严格遵守规章制度，并在检修过程中，加强施工方质检人员与厂方质检人员的配合，定期开展联合检查，对于查出来的焊接缺陷问题及时提出并整改。
结束语
综上所述，针对工业管道安装过程中焊接缺陷的存在，需要施工单位能够本着负责的态度，结合着管道工程的实际规模，合理的进行规范，在保证焊接工作顺利进行的同时，还能为管道今后的投入使用奠定基础。
参考文献
[1]廖庆喜，王发选.管道焊接质量控制方案[J].油气田地面工程.2007（4）.
[2]周鑫.数字化管道焊机控制系统研究[J].天津工业大学：机械电子工程.2008.
[3]张艳花.浅谈大型工业厂房内工业管道的安装工艺[J].科技情报开发与经济.2008（14）.
[4]段鸯钟.焊接管道“先漏后断”评定裂纹张开面积研究[J].天津大学：材料加工工程.2007.
[5]张存威.大口径管道法兰连接安装工艺探讨[J].广东建材.2008（12）.
[6]顾天杰.管道焊接质量的分析和控制[J].河南化工.2007（2）