论文部分内容阅读
[摘 要]在石油天然气站场中，高质量的管路系统是确保天然气集气和处理的必要条件，管材质量与焊接质量是决定管路最终质量的关键因素。但是，由于管理上的某些短板，操作人员、技术人员业务能力的局限以及质量意识的欠缺，机具设备的落后等因素使焊接工艺无法严格实施，在管路系统建设质量无法保证的同时给后续场站运行也带来安全隐患。
[关键词]石油天然气场站；管道焊接工艺；质量管控浅析
中图分类号：TE973.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）09-0030-01
1 石油天然气场站管道焊接管理常见问题
1.1 焊接设备质量差
为提高管道焊接综合性能，确保焊接施工效果，首先就应该选用合适的和合格的焊接设备，保证管道焊接效果，减少焊接质量缺陷的出现。但在实际工作中，有些焊接设备的电压表和电流表显示和实际不一致，如果工作人员忽视对管道设备性能的检查，焊工焊接时就有可能使用了不合适的焊接工艺参数，对焊接质量造成影响。
1.2 焊接人员超资质或无证施焊
由于目前很多施工单位采用专业分包或劳务分包的形式将管道焊接工程进行分包，焊工由设备临时招募，焊工素质参差不齐。在焊工入场前，虽然监理或建设单位都会进行焊工准入考试，但因条件限制，很难做到对焊工证上的全部资质进行复核考试。如果施工过程中，施工单位以包代管，监理监督、审查不细致，就可能会出现焊工超资质焊接的情况；有些施工单位焊工数量不足，难以满足施工进度要求的时候，也会出现无证施焊的现象。这两种情况均难以保证管道焊接的质量，会为工程留下隐患。
1.3 焊材領用、回收失控
施工高峰期，焊工人数较多，作业任务复杂，如果没有建立有效的焊接领用制度，焊材发放人员很难控制每次的发放量，且有可能发错焊材，就会造成焊材领用超过4小时后也不进行退库，焊工使用了错误的焊材进行施焊等问题，影响焊接的质量。
1.4 焊接环境不合格
石油天然气站场管道作业都是室外作业，常见雨、雪、雾及大风天气需要做好防护工作；冬季施工，如环境温度过低，需对焊接工件进行预热，否则容易导致质量缺陷出现。
2 石油天然气管道焊接施工质量控制
2.1 焊接施工前准备的控制
2.1.1 焊接前控制
①施工单位在工程焊接安装工序开始前根据设计及《钢制管道焊接规程》SY/T4125-2013等规范要求，结合实际使用性能对焊接工艺进行评定，并编制相应的焊接工艺规程。②焊接材料应有完整的合格证、材质证明书及技术文件，焊材在使用前还应根据厂家以及批号的不同抽样复检，合格方可使用。《钢制管道焊接及验收》GB/T31032-2014等规范上对焊材验收做出了规定。焊条说明书无特殊规定时，使用前应进行烘干。酸性焊条在130～180℃烘干1～2h；碱性焊条在350～430℃烘干1h，烘干的焊条应放在100～150℃的保温筒内随取随用。③建设单位或监理单位应对每个入场焊工的资格进行严格把关，包括其资格证书的真实性以及准操项目的范围。通过审查的焊工在入场前还应就拟操项目进行“过关口”考试，严禁无证者（包括焊工证上无拟操项目资格者）或者证件过期者参加考试。当焊接工艺发生改变时焊工必须重新考试。④焊接设备与焊接工艺匹配且性能良好，每班焊接作业开始前都要对设备进行检查并形成记录，不匹配或不合格的设备清理出场。⑤掌握天气动态，提前准备好防风棚、防雨棚、湿度检测、仪风速仪等必要工具。当现有措施无法保证焊规的执行时暂停施工。
2.1.2 焊接前工序
①检查确认焊丝焊条与焊规一致，且外观干洁，焊条无药皮脱落等现象。②管口清理是焊接前必做的工作，清理宽度符合设计和焊规要求。组对间隙和坡口度数在焊规允许范围内（以焊检尺测定），组对以根焊焊丝（焊条）在12点、3点、6点、9点方向点焊对称均匀为宜，点焊长度以不发生形变为准。焊规有预热要求的需对管口预热，预热温度符合焊规要求（以测温枪测定）。
2.2 管道焊接施工中的质量控制
（1）根焊打底。石油天然气场站管道一般以氩弧焊打底。预热温度达标后才能开始焊接。根焊要保证焊缝均匀，既要焊透，又要防止烧穿。大管径管道外对口器撤离之前要先确保根部焊接完成的总长度不小于管周长的1/2，且根部焊道在管口周围均匀分布。根焊完成焊工应自检并对焊道进行清理。（2）填充焊接。填充焊接前应对层间温度进行测定，若不满足焊规要求则需加热至焊规允许范围内。石油天然气场站中大口径管道一般以低氢碱性焊条填充，焊条使用前先按使用说明进行烘烤，焊道层数以及焊接参数须符合焊规要求。（3）盖面焊接。盖面焊接焊材牌号一般与填充焊材一致，规格相同或者大一级别（例如填充焊条直径3.2mm，盖面焊条直径4.0mm），盖面焊一般在填充层完成以后立即进行。如果因为天气原因无法及时盖面需要隔夜，次日盖面前应对焊口预热至焊规层间要求的温度并按焊规电流电压等焊接参数要求执行。值得一提的是，站内大口径管道焊规上有时盖面焊条要求比填充焊条规格大一级（无相同规格焊条的焊规内容），但是焊工操作时往往容易忽视，以小规格的焊条代替大规格焊条进行盖面。（4）返修。焊口返修是焊接质量控制的重点，是对焊口缺陷进行的修复。监理将返修设为旁站点，总包单位也将返修列为重点监控内容，管道材质壁厚不一也会有不同的返修焊规。非含硫管道同一部位返修最多2次，根部只允许1次。而含硫管道往往根部不允许返修，且其他部位返修也只能1次，返修不合格则进行割口，这对焊工提出了更高的要求。规模较大的场站建设挑选能手成立专门的返修队伍是处理返修口较好的方法。
2.3 石油天然气管道焊接施工后的质量控制
（1）外观检查。石油天然气管道焊接施工完毕后，首先要清理表面焊渣和飞溅物，并在焊口附近标注上焊口编号，然后进行外观检查。外观检查的主控项目是有无存在表面气孔、咬边、裂纹、夹渣及未熔合等情况，而一般项目中焊缝错边量、焊宽及焊缝余高也是检查重点。（2）焊后热处理。焊后热处理是消除焊接残余应力，改善接头性能的常用方法。热处理可以提高焊缝金属塑性，降低热影响区硬度，改善疲劳强度，提高断裂韧性，防止延迟裂纹发生。有热处理要求的管道，热处理工艺往往合在焊接工艺规程上，其升温恒温降温及自然冷却的参数控制，必须严格执行。对于含硫管道，热处理完成以后还应进行硬度检测。（3）无损检测。目前石油天然气场站无损检测执行标准一般为《石油天然气钢制管道无损检测》SY4109-2013，检测比例和检测手段按设计要求执行。一般来说场站中所有含硫管线都进行双百检测（100%RT和100%UT），其中RT检测至少达到II级合格，其他管线则按照不同要求和比例进行抽检。对于承插焊口或由于位置特殊无法进行上述方法检测的，则进行PT或MT探伤。石油天然气场站管道的焊接质量好坏直接影响到场站的安全运行，尤其是含硫介质管道的焊接质量。“千里之堤溃于蚁穴”，因此在油气场站管道的焊接施工中，各岗位人员都应严肃对待，具体施焊的焊工更应严格执行焊接工艺规程。只有在焊接技术的约束和指导下，各参建方严做严检，才能建出安全优质的工程。
3 结语
石油天然气场站管道施工中，焊接质量控制是非常关键的内容。对顺利完成施工任务，确保焊接效果具有重要意义。作为焊接人员，应该将焊接施工摆在重要位置，结合工程基本情况有针对性的采取控制措施，加强焊接施工每个细节的质量控制。防止质量缺陷出现，促进焊接质量提升，让石油天然气场站管道更好运营和发挥作用。
参考文献
[1] 杨志军.石油天然气管道焊接施工质量控制研究[J].石化技术，2016，23（09）：190+178.
[2] 曲毅.石油天然气管道焊接施工质量控制[J].化工管理，2016，（14）：106.
[3] 刘杰慧.石油天然气管道工程线路焊接材料采购研究[J].中国市场，2015，（33）：30-31.
[4] 王琳男.浅谈石油天然气管道焊接施工质量控制[J].中国新技术新产品，2015，（10）：153.
[关键词]石油天然气场站；管道焊接工艺；质量管控浅析
中图分类号：TE973.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）09-0030-01
1 石油天然气场站管道焊接管理常见问题
1.1 焊接设备质量差
为提高管道焊接综合性能，确保焊接施工效果，首先就应该选用合适的和合格的焊接设备，保证管道焊接效果，减少焊接质量缺陷的出现。但在实际工作中，有些焊接设备的电压表和电流表显示和实际不一致，如果工作人员忽视对管道设备性能的检查，焊工焊接时就有可能使用了不合适的焊接工艺参数，对焊接质量造成影响。
1.2 焊接人员超资质或无证施焊
由于目前很多施工单位采用专业分包或劳务分包的形式将管道焊接工程进行分包，焊工由设备临时招募，焊工素质参差不齐。在焊工入场前，虽然监理或建设单位都会进行焊工准入考试，但因条件限制，很难做到对焊工证上的全部资质进行复核考试。如果施工过程中，施工单位以包代管，监理监督、审查不细致，就可能会出现焊工超资质焊接的情况；有些施工单位焊工数量不足，难以满足施工进度要求的时候，也会出现无证施焊的现象。这两种情况均难以保证管道焊接的质量，会为工程留下隐患。
1.3 焊材領用、回收失控
施工高峰期，焊工人数较多，作业任务复杂，如果没有建立有效的焊接领用制度，焊材发放人员很难控制每次的发放量，且有可能发错焊材，就会造成焊材领用超过4小时后也不进行退库，焊工使用了错误的焊材进行施焊等问题，影响焊接的质量。
1.4 焊接环境不合格
石油天然气站场管道作业都是室外作业，常见雨、雪、雾及大风天气需要做好防护工作；冬季施工，如环境温度过低，需对焊接工件进行预热，否则容易导致质量缺陷出现。
2 石油天然气管道焊接施工质量控制
2.1 焊接施工前准备的控制
2.1.1 焊接前控制
①施工单位在工程焊接安装工序开始前根据设计及《钢制管道焊接规程》SY/T4125-2013等规范要求，结合实际使用性能对焊接工艺进行评定，并编制相应的焊接工艺规程。②焊接材料应有完整的合格证、材质证明书及技术文件，焊材在使用前还应根据厂家以及批号的不同抽样复检，合格方可使用。《钢制管道焊接及验收》GB/T31032-2014等规范上对焊材验收做出了规定。焊条说明书无特殊规定时，使用前应进行烘干。酸性焊条在130～180℃烘干1～2h；碱性焊条在350～430℃烘干1h，烘干的焊条应放在100～150℃的保温筒内随取随用。③建设单位或监理单位应对每个入场焊工的资格进行严格把关，包括其资格证书的真实性以及准操项目的范围。通过审查的焊工在入场前还应就拟操项目进行“过关口”考试，严禁无证者（包括焊工证上无拟操项目资格者）或者证件过期者参加考试。当焊接工艺发生改变时焊工必须重新考试。④焊接设备与焊接工艺匹配且性能良好，每班焊接作业开始前都要对设备进行检查并形成记录，不匹配或不合格的设备清理出场。⑤掌握天气动态，提前准备好防风棚、防雨棚、湿度检测、仪风速仪等必要工具。当现有措施无法保证焊规的执行时暂停施工。
2.1.2 焊接前工序
①检查确认焊丝焊条与焊规一致，且外观干洁，焊条无药皮脱落等现象。②管口清理是焊接前必做的工作，清理宽度符合设计和焊规要求。组对间隙和坡口度数在焊规允许范围内（以焊检尺测定），组对以根焊焊丝（焊条）在12点、3点、6点、9点方向点焊对称均匀为宜，点焊长度以不发生形变为准。焊规有预热要求的需对管口预热，预热温度符合焊规要求（以测温枪测定）。
2.2 管道焊接施工中的质量控制
（1）根焊打底。石油天然气场站管道一般以氩弧焊打底。预热温度达标后才能开始焊接。根焊要保证焊缝均匀，既要焊透，又要防止烧穿。大管径管道外对口器撤离之前要先确保根部焊接完成的总长度不小于管周长的1/2，且根部焊道在管口周围均匀分布。根焊完成焊工应自检并对焊道进行清理。（2）填充焊接。填充焊接前应对层间温度进行测定，若不满足焊规要求则需加热至焊规允许范围内。石油天然气场站中大口径管道一般以低氢碱性焊条填充，焊条使用前先按使用说明进行烘烤，焊道层数以及焊接参数须符合焊规要求。（3）盖面焊接。盖面焊接焊材牌号一般与填充焊材一致，规格相同或者大一级别（例如填充焊条直径3.2mm，盖面焊条直径4.0mm），盖面焊一般在填充层完成以后立即进行。如果因为天气原因无法及时盖面需要隔夜，次日盖面前应对焊口预热至焊规层间要求的温度并按焊规电流电压等焊接参数要求执行。值得一提的是，站内大口径管道焊规上有时盖面焊条要求比填充焊条规格大一级（无相同规格焊条的焊规内容），但是焊工操作时往往容易忽视，以小规格的焊条代替大规格焊条进行盖面。（4）返修。焊口返修是焊接质量控制的重点，是对焊口缺陷进行的修复。监理将返修设为旁站点，总包单位也将返修列为重点监控内容，管道材质壁厚不一也会有不同的返修焊规。非含硫管道同一部位返修最多2次，根部只允许1次。而含硫管道往往根部不允许返修，且其他部位返修也只能1次，返修不合格则进行割口，这对焊工提出了更高的要求。规模较大的场站建设挑选能手成立专门的返修队伍是处理返修口较好的方法。
2.3 石油天然气管道焊接施工后的质量控制
（1）外观检查。石油天然气管道焊接施工完毕后，首先要清理表面焊渣和飞溅物，并在焊口附近标注上焊口编号，然后进行外观检查。外观检查的主控项目是有无存在表面气孔、咬边、裂纹、夹渣及未熔合等情况，而一般项目中焊缝错边量、焊宽及焊缝余高也是检查重点。（2）焊后热处理。焊后热处理是消除焊接残余应力，改善接头性能的常用方法。热处理可以提高焊缝金属塑性，降低热影响区硬度，改善疲劳强度，提高断裂韧性，防止延迟裂纹发生。有热处理要求的管道，热处理工艺往往合在焊接工艺规程上，其升温恒温降温及自然冷却的参数控制，必须严格执行。对于含硫管道，热处理完成以后还应进行硬度检测。（3）无损检测。目前石油天然气场站无损检测执行标准一般为《石油天然气钢制管道无损检测》SY4109-2013，检测比例和检测手段按设计要求执行。一般来说场站中所有含硫管线都进行双百检测（100%RT和100%UT），其中RT检测至少达到II级合格，其他管线则按照不同要求和比例进行抽检。对于承插焊口或由于位置特殊无法进行上述方法检测的，则进行PT或MT探伤。石油天然气场站管道的焊接质量好坏直接影响到场站的安全运行，尤其是含硫介质管道的焊接质量。“千里之堤溃于蚁穴”，因此在油气场站管道的焊接施工中，各岗位人员都应严肃对待，具体施焊的焊工更应严格执行焊接工艺规程。只有在焊接技术的约束和指导下，各参建方严做严检，才能建出安全优质的工程。
3 结语
石油天然气场站管道施工中，焊接质量控制是非常关键的内容。对顺利完成施工任务，确保焊接效果具有重要意义。作为焊接人员，应该将焊接施工摆在重要位置，结合工程基本情况有针对性的采取控制措施，加强焊接施工每个细节的质量控制。防止质量缺陷出现，促进焊接质量提升，让石油天然气场站管道更好运营和发挥作用。
参考文献
[1] 杨志军.石油天然气管道焊接施工质量控制研究[J].石化技术，2016，23（09）：190+178.
[2] 曲毅.石油天然气管道焊接施工质量控制[J].化工管理，2016，（14）：106.
[3] 刘杰慧.石油天然气管道工程线路焊接材料采购研究[J].中国市场，2015，（33）：30-31.
[4] 王琳男.浅谈石油天然气管道焊接施工质量控制[J].中国新技术新产品，2015，（10）：153.