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[摘 要]工业管道输送物质的特殊性与规模性,在对工业管道质量进行检查时,往往将重点放在管道的焊接。在整个工业焊接中,受现场施工条件、环境因素以及施工周期的影响,都在很大程度上影响了工业管道的焊接质量,再加上工业管道的规模大、施工周期长、施工环节多等特点,要想从根本上保证管道的焊接质量,需要管理人员在施工安装的过程中加强管理,对整个施工质量进行全面控制,确保管道在今后的使用中能够稳定、安全的运行。本文探讨了工业管道安装过程中焊接缺陷及预防措施。
[关键词]工业管道;安装过程;焊接缺陷;预防措施
中图分类号:TE973 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)40-0007-01
通常情况下,工业管道涉及到的焊接缺陷应当包含很多类型,其中,典型就是未熔合的缺陷、管道裂纹或者出现气孔、夹渣的缺陷等。综合来讲,工业管道如果出现了超出标准规范允许范围的焊接缺陷,要进行处理。在焊接的全过程中,操作人员都要密切关注管道焊接的基本质量,相关检验责任人员应做好相关检查工作,在此基础上强化全程性的工业管道质量控制。
1 工业管道安装过程中焊接缺陷产生原因
1.1 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。
1.2 夹渣
在整个焊接过程中,夹渣是指遗留在焊接金属缝中的一些琐碎物质,作为整个焊接活动中最常见的问题之一,在解决的过程中仍存在一定的难度。一般来讲,受夹渣位置不确定因素的影响,及时在管道质检中也无法及时的发现。在产生夹渣的众多因素中,最主要的因素在于焊接人员缺乏完善的焊接技术,导致熔渣在熔池冷却凝固前没有及时的浮出水面,并由此遗留在焊缝中;再加上层间熔渣没有得到焊接人员的彻底清除、焊接电流不符合相关标准等因素,都在一定程度上造成夹渣出现。
1.3 裂纹
具体来讲,在焊接过程中,裂缝的出现,其根本原因在于焊接应力与其他相关因素影响,结合管道金属的实际性质,一旦金属材料中的原子结合遭到破坏,将会在原有的基础上产生新的界面缝隙,即我们看到的裂纹。与之不同的是,裂缝在实际形成中,焊接接头中危害最大的缺陷,裂缝的出现,其难度主要体现在返修难,且会增加管道运行负担,因此需要焊接人员引以重视。
1.4 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。
2 工业管道安装过程中焊接缺陷的预防措施
2.1 明确焊接责任师及其职责
压力管道安装单位应根据相关法规,结合本单位实际情况,建立健全质保体系,明确焊接责任师的职责:负责焊工资格考试、焊接工艺评定、焊接工艺卡;负责焊接材料、焊接设备质量控制;负责全部焊接质量控制(包括焊接外观检查、施焊记录、组对质量检查);负责焊缝返修程序和返修质量控制。
2.2 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,做好準备工作。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。
2.3 加强先进设备的应用
对装置进行检修时,为保障管道焊接质量,提升施工部门的检修标准,严格执行检修工序,质检人员应利用数码照相设备拍摄和记录现场的低标准问题,并将这些问题编制成幻灯片,在装置检修质量大会上进行播放,从而督促检修工作人员不断自我查找问题、自我反思问题和自我整改问题,进而提升工程管道的焊接质量。
2.4 采用高效焊接法
对于需要全焊接结构的工业管道来说,不仅焊接工作量较大,而且对其焊接质量也有着更高的要求。但随着焊接人员焊接经验的不断积累,当下全焊接结构工业管道的焊接技术也获得了长足发展。在工业管道焊接中,要求最为严格的应属大直径厚壁管的管道,为确保此种管道能充分发挥其应有性能,应采用钢板压制成形的办法来不断提高管道的质量。
2.5 加强焊接的全过程控制
在整个焊接活动中,焊接施工人员作为焊接活动的实施者,其焊接技术是否合格,将直接关系中管道的焊接质量,同时也关系着管道今后的投入使用。加强焊接全过程的控制,除了对焊接技术进行管理外,还需要对焊接工作人员进行相应的培训,确保其焊接技术在符合国家相关标准的前提下,避免焊接缺陷的出现。一般来讲,在影响焊接质量的过程中,除了施工人员的技术水平外,还包括施工人员的资历、责任心、工作态度等主观因素,而其他监督人员所其的作用是确保施工秩序的顺利进行,对焊接质量没有太大影响。而在避免焊接缺陷的过程中,首先应加强对焊接人员的技术培训,使其能够在实际工作中端正自己的工作态度,使用正确的施工技术进行施工,确保整个焊接活动的顺利进行。其次,加大对焊接施工的检测力度,针对焊接施工中查出的问题,应及时上报总部,并填写检修质量定期整改报告,令其限期整改。最后,在避免管道焊接对管道安装的影响,需要在看着焊接工作时,从施工现场的实际状况出发,除了严格遵守相应的规章制度外,还应加强与施工管理人员的配合,定期对管道焊接质量进行检查,以便在出现问题时,能及时的采取措施进行完善,避免问题的进一步扩大。
3 结语
总之,工业管道作为整个工业发展中的重要组成部分,其焊接缺陷的存在,在影响工业管道日常运行的同时,还会对我国的工业发展造成不必要的影响。而这些,也成为当前我国工业发展中急需完善的问题。
参考文献
[1] 谢平涛.常见焊接缺陷的分析和控制[J].河北农机.2016(05).
[2] 张磊.焊接缺陷对结构强度的影响[J].黑龙江科技信息.2013(31).
[3] 朱海滨.焊接缺陷对结构强度的影响[J].科技创新与应用.2012(26).
[关键词]工业管道;安装过程;焊接缺陷;预防措施
中图分类号:TE973 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)40-0007-01
通常情况下,工业管道涉及到的焊接缺陷应当包含很多类型,其中,典型就是未熔合的缺陷、管道裂纹或者出现气孔、夹渣的缺陷等。综合来讲,工业管道如果出现了超出标准规范允许范围的焊接缺陷,要进行处理。在焊接的全过程中,操作人员都要密切关注管道焊接的基本质量,相关检验责任人员应做好相关检查工作,在此基础上强化全程性的工业管道质量控制。
1 工业管道安装过程中焊接缺陷产生原因
1.1 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。
1.2 夹渣
在整个焊接过程中,夹渣是指遗留在焊接金属缝中的一些琐碎物质,作为整个焊接活动中最常见的问题之一,在解决的过程中仍存在一定的难度。一般来讲,受夹渣位置不确定因素的影响,及时在管道质检中也无法及时的发现。在产生夹渣的众多因素中,最主要的因素在于焊接人员缺乏完善的焊接技术,导致熔渣在熔池冷却凝固前没有及时的浮出水面,并由此遗留在焊缝中;再加上层间熔渣没有得到焊接人员的彻底清除、焊接电流不符合相关标准等因素,都在一定程度上造成夹渣出现。
1.3 裂纹
具体来讲,在焊接过程中,裂缝的出现,其根本原因在于焊接应力与其他相关因素影响,结合管道金属的实际性质,一旦金属材料中的原子结合遭到破坏,将会在原有的基础上产生新的界面缝隙,即我们看到的裂纹。与之不同的是,裂缝在实际形成中,焊接接头中危害最大的缺陷,裂缝的出现,其难度主要体现在返修难,且会增加管道运行负担,因此需要焊接人员引以重视。
1.4 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。
2 工业管道安装过程中焊接缺陷的预防措施
2.1 明确焊接责任师及其职责
压力管道安装单位应根据相关法规,结合本单位实际情况,建立健全质保体系,明确焊接责任师的职责:负责焊工资格考试、焊接工艺评定、焊接工艺卡;负责焊接材料、焊接设备质量控制;负责全部焊接质量控制(包括焊接外观检查、施焊记录、组对质量检查);负责焊缝返修程序和返修质量控制。
2.2 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,做好準备工作。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。
2.3 加强先进设备的应用
对装置进行检修时,为保障管道焊接质量,提升施工部门的检修标准,严格执行检修工序,质检人员应利用数码照相设备拍摄和记录现场的低标准问题,并将这些问题编制成幻灯片,在装置检修质量大会上进行播放,从而督促检修工作人员不断自我查找问题、自我反思问题和自我整改问题,进而提升工程管道的焊接质量。
2.4 采用高效焊接法
对于需要全焊接结构的工业管道来说,不仅焊接工作量较大,而且对其焊接质量也有着更高的要求。但随着焊接人员焊接经验的不断积累,当下全焊接结构工业管道的焊接技术也获得了长足发展。在工业管道焊接中,要求最为严格的应属大直径厚壁管的管道,为确保此种管道能充分发挥其应有性能,应采用钢板压制成形的办法来不断提高管道的质量。
2.5 加强焊接的全过程控制
在整个焊接活动中,焊接施工人员作为焊接活动的实施者,其焊接技术是否合格,将直接关系中管道的焊接质量,同时也关系着管道今后的投入使用。加强焊接全过程的控制,除了对焊接技术进行管理外,还需要对焊接工作人员进行相应的培训,确保其焊接技术在符合国家相关标准的前提下,避免焊接缺陷的出现。一般来讲,在影响焊接质量的过程中,除了施工人员的技术水平外,还包括施工人员的资历、责任心、工作态度等主观因素,而其他监督人员所其的作用是确保施工秩序的顺利进行,对焊接质量没有太大影响。而在避免焊接缺陷的过程中,首先应加强对焊接人员的技术培训,使其能够在实际工作中端正自己的工作态度,使用正确的施工技术进行施工,确保整个焊接活动的顺利进行。其次,加大对焊接施工的检测力度,针对焊接施工中查出的问题,应及时上报总部,并填写检修质量定期整改报告,令其限期整改。最后,在避免管道焊接对管道安装的影响,需要在看着焊接工作时,从施工现场的实际状况出发,除了严格遵守相应的规章制度外,还应加强与施工管理人员的配合,定期对管道焊接质量进行检查,以便在出现问题时,能及时的采取措施进行完善,避免问题的进一步扩大。
3 结语
总之,工业管道作为整个工业发展中的重要组成部分,其焊接缺陷的存在,在影响工业管道日常运行的同时,还会对我国的工业发展造成不必要的影响。而这些,也成为当前我国工业发展中急需完善的问题。
参考文献
[1] 谢平涛.常见焊接缺陷的分析和控制[J].河北农机.2016(05).
[2] 张磊.焊接缺陷对结构强度的影响[J].黑龙江科技信息.2013(31).
[3] 朱海滨.焊接缺陷对结构强度的影响[J].科技创新与应用.2012(26).