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摘要：我国不同地区的经济发展速度存在一定的差异，引发了能源供需矛盾。而通过长输管道能够实现能源的高效运输，但长输管道的作业环境多处于野外，在焊接过程中受到较多外界因素的影响，并且在观测焊道内部的成型情况时难度极高，容易引发裂纹、夹渣等焊接缺陷，因此需要从人员、材料、工艺、环境等多个方面进行控制，将焊接缺陷出现的几率降至最小。
关键词： 长输管道；焊接施工；常见焊接缺陷；防治要点
长输管道是加快能源运输速度及保障能源运输质量的必不可少的设备，但通常情况下在焊接施工过程中容易出现问题，与工艺操作不规范、外界环境控制不当、人员技术水平低及责任意识低等多项因素直接相关，容易引发焊接缺陷，因此在制定防治措施时可从这几个方面入手。
一、常见焊接缺陷
（一）咬边
咬边缺陷是指在母材坡口未能完全覆盖熔敷金属，导致焊道边缘留下缺口，如果咬边较短，通常不会产生太大的影响，可忽略不计。但咬边过长则会导致应力过于集中，使得接头处的强度大幅度降低。出现此类缺陷的原因包括电流过大、电弧过长、焊条倾斜角度出现偏差、焊接人员手法不稳。
（二）夹渣
焊缝中的熔渣或锈蚀未能彻底清理时会引发夹渣缺陷，出现在各个部位，但层间夹渣最为常见。夹渣的形状及大小都存在一定的差异，但危害各不相同。其中尖锐型夹渣造成的后果最为严重，会导致应力过于集中，降低焊道塑性。此类缺陷存在的原因包括熔渣清理不彻底、焊接电流过小及坡口太小等[1]。
（三）未熔合、未焊透
如果上下层焊道未能完全熔合，则会影响其之间的结合效果。未焊透指根部未能实现熔合，此类缺陷较为常见，与焊接人员缺乏经验直接相关，导致焊道有效截面减少，并且使得应力过于集中。如果管道处于下沟作业状态，则会导致焊道撕裂。这两种缺陷主要是由于未能规范化处理破口、间隙过小、过度清理导致坡口处形成沟槽及电流较小等因素所造成的。
（四）烧穿烧融
在焊接时如果熔池熔穿前层焊道，则会从坡口处流出熔化金属，进而引发孔洞缺陷，减少焊缝截面积，使得应力过于集中，如果未能及时加以处理，在焊接后层时会增大烧穿缺陷发生的几率，导致孔洞持續加深[2]。此外，仰焊部位的金属重力朝向本层焊道，因此即使持续加热也不会引发烧穿缺陷，但会出现金属塌落缺陷，此类缺陷与烧穿缺陷在射线底片上的影像显示较为接近，因此将其命名为烧熔缺陷。存在这两种缺陷的原因包括热输入过大、摆动过慢、电弧力过高、因过度打磨导致焊道变薄等。
（五）气孔
熔池中的气体未能及时逸出则会产生条形、密集、球形、柱状等多种类型的孔洞，其中球形及柱状气孔危害最为严重，其他气孔的影响则相对较小。气孔缺陷主要是由于未能做好焊材及坡口的清理工作、电流不稳、保护方式有误、焊接时速度控制不当或焊材表面受潮，因此处理时可从这几个方面入手。
（六）内凹
内凹指焊道根部的饱满状态不达标，导致焊道凹进，是由于焊道过薄所致，多出现于焊道打底操作环节。此类缺陷与坡口太大、管内气体膨胀、根焊道宽度超出规定要求、对口处的缝隙过长等因素直接相关。
（七）裂纹
裂纹缺陷危害最为严重，原因在于其具有延伸特性，会在应力的影响下导致裂纹持续扩展，管道破坏时才会停止延伸。因此在施工时禁止存在此类缺陷，出现问题时也禁止返修，需要采取割口重焊的处理方式[3]。裂纹在各个部位都有出现的可能性，形式也变化多样，可分为热裂纹、冷裂纹、层状撕裂、腐蚀裂纹等多种类型。此类缺陷通常与未能严格执行工艺规程及未能控制好外部应力有关。
二、防治要点
（一）焊接人员
在正式施工前对所有焊接人员进行技能培训，将理论知识的讲解与实践操作结合起来，重点讲解一些较常出现的缺陷，引起焊接人员的重视。培训期间为每个焊接人员提供实践操作的机会，丰富其焊接经验，进而减少焊接失误。此外，焊接施工对人员的职业素养有一定的要求，因此培训内容不应局限于焊接操作技巧及方式，还应当采取案例教育的方式，提高焊接人员的责任意识，帮助其认识到违规操作造成的严重后果。培训结束后对所有焊接人员进行技能考核，通过考核的人员可直接上岗，并为其派发上岗资格证书。
（二）焊接设备
长输管道的施工环境极不稳定，因此以发电机发电为主，电网取电的情况极少，这就对发电设备提出了更高的要求，需要对设备的电流强度及频率进行严格测试，确保能够达到焊接标准。
（三）焊接材料
焊接材料与最终的焊接质量密切相关，因此应对材料采购及运输等多个环节严加控制。选购材料时以工艺规程为准，考察供应商的业内声誉及材料生产质量，严格检查保护类材料的纯度与干燥度。此外，焊接烘干工序较为关键，需要严格按照操作工艺进行处理，并将重点放在低氢焊条上，以免因烘干不到位而引发焊接缺陷。购置材料后尽快入库，并做好保管工作，测试库房温度及湿度，并根据材料保存标准进行适当调整。通常情况下库房内部的温度必须高于5℃，湿度则应控制在60%以内，并配置测温、测湿计[4]，以便随时进行检测。
（四）焊接环境
焊接作业时以指导书为主，制定好防风、防雨措施，确保环境湿度低于90%且风速不大于5m/s，避免天气因素影响焊接质量。如果外部环境过于恶劣，出现冰雪或暴雨天气，则应禁止焊接。
（五）焊接工艺
管口组对是一项重要的焊接工艺，禁止出现强力组对的情况，否则就会损坏外防腐层；做好管内的清洁工作，清除铁锈、油污、毛刺；如果管口不圆则应及时进行校正；对接管子时的偏差控制在3°以内。
三、结语
总而言之，为了满足各地区对能源的需求量，必须加大长输管道的应用力度，在焊接施工前了解近期的天气变化情况，并对设备性能进行测试，确保这些因素均与焊接规范相符时才能进行焊接，进而实现能源的安全及稳定运输。
参考文献：
[1]唐强，王涛，余美君.长输天然气管道焊接裂纹成因及控制措施[J].科技视界，2015，（7）：209-212.
[2]甘雨，冯佳，闵珊珊.石油天然气长输管道路由选择及施工技术的分析[J].资源节约与环保，2015，（3）：33-36.
[3]段瑞锋.长输管道焊接施工常见的焊裂类型及应对措施[J].科技与企业，2014，（20）：94-96.
[4]徐庆海.石油化工管道焊接工艺与质量控制措施分析[J].科技资讯，2012，（10）：79-81.
（作者单位：辽河油田建设有限公司）
关键词： 长输管道；焊接施工；常见焊接缺陷；防治要点
长输管道是加快能源运输速度及保障能源运输质量的必不可少的设备，但通常情况下在焊接施工过程中容易出现问题，与工艺操作不规范、外界环境控制不当、人员技术水平低及责任意识低等多项因素直接相关，容易引发焊接缺陷，因此在制定防治措施时可从这几个方面入手。
一、常见焊接缺陷
（一）咬边
咬边缺陷是指在母材坡口未能完全覆盖熔敷金属，导致焊道边缘留下缺口，如果咬边较短，通常不会产生太大的影响，可忽略不计。但咬边过长则会导致应力过于集中，使得接头处的强度大幅度降低。出现此类缺陷的原因包括电流过大、电弧过长、焊条倾斜角度出现偏差、焊接人员手法不稳。
（二）夹渣
焊缝中的熔渣或锈蚀未能彻底清理时会引发夹渣缺陷，出现在各个部位，但层间夹渣最为常见。夹渣的形状及大小都存在一定的差异，但危害各不相同。其中尖锐型夹渣造成的后果最为严重，会导致应力过于集中，降低焊道塑性。此类缺陷存在的原因包括熔渣清理不彻底、焊接电流过小及坡口太小等[1]。
（三）未熔合、未焊透
如果上下层焊道未能完全熔合，则会影响其之间的结合效果。未焊透指根部未能实现熔合，此类缺陷较为常见，与焊接人员缺乏经验直接相关，导致焊道有效截面减少，并且使得应力过于集中。如果管道处于下沟作业状态，则会导致焊道撕裂。这两种缺陷主要是由于未能规范化处理破口、间隙过小、过度清理导致坡口处形成沟槽及电流较小等因素所造成的。
（四）烧穿烧融
在焊接时如果熔池熔穿前层焊道，则会从坡口处流出熔化金属，进而引发孔洞缺陷，减少焊缝截面积，使得应力过于集中，如果未能及时加以处理，在焊接后层时会增大烧穿缺陷发生的几率，导致孔洞持續加深[2]。此外，仰焊部位的金属重力朝向本层焊道，因此即使持续加热也不会引发烧穿缺陷，但会出现金属塌落缺陷，此类缺陷与烧穿缺陷在射线底片上的影像显示较为接近，因此将其命名为烧熔缺陷。存在这两种缺陷的原因包括热输入过大、摆动过慢、电弧力过高、因过度打磨导致焊道变薄等。
（五）气孔
熔池中的气体未能及时逸出则会产生条形、密集、球形、柱状等多种类型的孔洞，其中球形及柱状气孔危害最为严重，其他气孔的影响则相对较小。气孔缺陷主要是由于未能做好焊材及坡口的清理工作、电流不稳、保护方式有误、焊接时速度控制不当或焊材表面受潮，因此处理时可从这几个方面入手。
（六）内凹
内凹指焊道根部的饱满状态不达标，导致焊道凹进，是由于焊道过薄所致，多出现于焊道打底操作环节。此类缺陷与坡口太大、管内气体膨胀、根焊道宽度超出规定要求、对口处的缝隙过长等因素直接相关。
（七）裂纹
裂纹缺陷危害最为严重，原因在于其具有延伸特性，会在应力的影响下导致裂纹持续扩展，管道破坏时才会停止延伸。因此在施工时禁止存在此类缺陷，出现问题时也禁止返修，需要采取割口重焊的处理方式[3]。裂纹在各个部位都有出现的可能性，形式也变化多样，可分为热裂纹、冷裂纹、层状撕裂、腐蚀裂纹等多种类型。此类缺陷通常与未能严格执行工艺规程及未能控制好外部应力有关。
二、防治要点
（一）焊接人员
在正式施工前对所有焊接人员进行技能培训，将理论知识的讲解与实践操作结合起来，重点讲解一些较常出现的缺陷，引起焊接人员的重视。培训期间为每个焊接人员提供实践操作的机会，丰富其焊接经验，进而减少焊接失误。此外，焊接施工对人员的职业素养有一定的要求，因此培训内容不应局限于焊接操作技巧及方式，还应当采取案例教育的方式，提高焊接人员的责任意识，帮助其认识到违规操作造成的严重后果。培训结束后对所有焊接人员进行技能考核，通过考核的人员可直接上岗，并为其派发上岗资格证书。
（二）焊接设备
长输管道的施工环境极不稳定，因此以发电机发电为主，电网取电的情况极少，这就对发电设备提出了更高的要求，需要对设备的电流强度及频率进行严格测试，确保能够达到焊接标准。
（三）焊接材料
焊接材料与最终的焊接质量密切相关，因此应对材料采购及运输等多个环节严加控制。选购材料时以工艺规程为准，考察供应商的业内声誉及材料生产质量，严格检查保护类材料的纯度与干燥度。此外，焊接烘干工序较为关键，需要严格按照操作工艺进行处理，并将重点放在低氢焊条上，以免因烘干不到位而引发焊接缺陷。购置材料后尽快入库，并做好保管工作，测试库房温度及湿度，并根据材料保存标准进行适当调整。通常情况下库房内部的温度必须高于5℃，湿度则应控制在60%以内，并配置测温、测湿计[4]，以便随时进行检测。
（四）焊接环境
焊接作业时以指导书为主，制定好防风、防雨措施，确保环境湿度低于90%且风速不大于5m/s，避免天气因素影响焊接质量。如果外部环境过于恶劣，出现冰雪或暴雨天气，则应禁止焊接。
（五）焊接工艺
管口组对是一项重要的焊接工艺，禁止出现强力组对的情况，否则就会损坏外防腐层；做好管内的清洁工作，清除铁锈、油污、毛刺；如果管口不圆则应及时进行校正；对接管子时的偏差控制在3°以内。
三、结语
总而言之，为了满足各地区对能源的需求量，必须加大长输管道的应用力度，在焊接施工前了解近期的天气变化情况，并对设备性能进行测试，确保这些因素均与焊接规范相符时才能进行焊接，进而实现能源的安全及稳定运输。
参考文献：
[1]唐强，王涛，余美君.长输天然气管道焊接裂纹成因及控制措施[J].科技视界，2015，（7）：209-212.
[2]甘雨，冯佳，闵珊珊.石油天然气长输管道路由选择及施工技术的分析[J].资源节约与环保，2015，（3）：33-36.
[3]段瑞锋.长输管道焊接施工常见的焊裂类型及应对措施[J].科技与企业，2014，（20）：94-96.
[4]徐庆海.石油化工管道焊接工艺与质量控制措施分析[J].科技资讯，2012，（10）：79-81.
（作者单位：辽河油田建设有限公司）