论文部分内容阅读
摘要：控制好焊接质量是化工金属管道施工中一项最为关键的工作，如何才能做好化工管道的焊接质量管理，本文从焊接施工的各个环节进行了阐述。
关键词：管道焊接质量控制
焊接施工是金属管道施工中至关重要的环节,其施工质量直接影响到日后管道的运行和使用。因此，控制好化工金属管道的焊接质量，是工艺管道施工质量控制的关键。在施工过程中，我们除了在焊接施工前编制切实可行的施工方案，建立健全质量保证体系，落实各项规章制度外，同时我们还应从以下几个方面进行质量控制。
一、施焊前应做好充分的准备工作
1．焊接工艺文件编制
按设计、规范确定需要焊接的工艺评定，编制焊接工艺评定说明书，作焊接工艺评定试验，外观质量符合要求后进行无损检测和物理性能试验，各项指标符合要求后签发焊接工艺评定报告，编写焊接指导作业书，并对焊工进行技术交底，以此作为施工时的操作规范和要求标准 。
2．焊接施工人员准备
参加焊接施工的焊工应经公司或相关部门进行理论及技能培训，操作焊工应持有技术监督部门颁发的焊工相对应的项目操作合格证，并在正式施焊前经试焊合格方能上岗。且还应配备相应的无损检测人员和热处理人员或者委托有相应资质的公司。
3．焊接设备准备
根据焊接工艺和种类的不同，焊接所使用的设备也各不相同，金属管道常用的有：手弧焊机、氩弧焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等，焊接设备应齐全、完好、性能稳定可靠，应配有在检定有效期内合格的电流、电压表、压力表。焊接设备的检定，符合设备完好条件，电流表电压表按检定周期进行校检，贴有合格标识。
二、应加强焊接相关过程的控制
1．焊接材料管理
焊接材料应具有产品质量证明文件，且实物与证明书上的批号相符。外观检查时，焊条的药皮不得有受潮、脱落或明显的裂纹、焊丝在使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。焊材 二级库房管理人员在向一级库房领料时应检查焊材牌号、规格，是否合格。焊条烘焙前应认真核对牌号、批号、规格和数量，不同牌号焊条分别按说明书参数烘焙，并在使用过程中保持干燥；出厂期超过一年的焊条，应进行焊条焊接工艺性能试验，合格后方可使用。烘烤合格后按领料单下发焊条及焊条筒，核查所发焊条牌号、规格，并在下班时将焊条、焊条头回收，回收的焊条头和剩余的焊条数量应与发放数量一致。
2．坡口加工及检验
SHA级管道的管子，应采用机械方法加工；SHB、SHC及SHD级管道的管子，宜采用机械方法加工。当采用氧乙炔焰或等离子切割时，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响焊接接头质量的表面层，并将凹凸不平处打磨平整。管子加工后，其加工端应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物和铁屑等，焊接接头的坡口的渗透检测应按下列规定进行：材料淬硬倾向较大的管道坡口100％检测；设计温度低于-29℃的非奥氏体不锈钢管道坡口抽检5％。不锈钢管采用电弧焊时，焊接接头组对前应在坡口两侧各100ram范围内涂白垩粉或其他防粘污剂 。
3．接头组对
管道安装组对前，對管口内外20～30mm范围的铁锈、毛刺、油污、水、氧化皮等必须清除干净，并保持干燥，防止焊缝内产生气体和夹带杂质。并检查管道有无裂纹，夹层等缺陷，达到要求方可组对。定位钢管轴线必须对正，以免出现中心线偏斜或坡度差异 。对于直径较大的钢管，利用对口器、卡具等进行辅助对口。若焊接定位板时应在焊管板角焊缝的 同一方向。管件组对时应垫置牢固，并应采取措施防止焊接过程产生变形。定位焊时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊强工艺，焊缝要修成两头带缓坡的焊点，当运动至定位焊缝时，必须用电弧熔穿根部间隙，使之充分熔合。管道的对接间隙应等于焊芯的直径。
三、焊接工艺的控制与实施
施焊时，应确认人员、设备、材料、施焊环境与管道的坡口加工、清理及组对情况均符合要求，方可焊接。焊接过程中，焊接技术人员应随机检查焊工执行焊接工艺情况，及时检查焊缝表面质量；焊工应严格遵守工艺纪律，认真执行工艺文件规定并注意以下事项：施焊前应按工艺要求调试好焊接规范各参数，但不应在管壁上进行，焊接过程中不允许调节规范参数；保证收弧与引弧处的焊接质量，不得在焊件表面引弧或试验电流。设计温度低于-29℃的管道、不锈钢及淬硬倾向较大的合金钢管道，焊件表面不得有电弧擦伤等缺陷；内部清洁要求较高的管道、机器人13管道及设计文件规定的其他管道的单面焊焊缝，应采用氩弧焊进行根 部焊道焊接；除焊接工艺有特殊要求外，每条焊缝应一次连续焊完。如因故被迫中断，应采取防裂措施。再焊时必须进行检查，确认无裂纹后方可继续施焊；公称直径等于或大于500mm的管道，宜采用单面焊接双面喊形的焊接工艺或在焊缝内侧根部进行封底 焊；公称直径小于500mmSHA~JSHD级管道的焊缝底层应采用氩弧焊；奥氏体不锈钢焊接接头焊后应按设计文件规定进行酸洗与钝化处理。下面以某一施工工艺进行举例说明。打 底：打底层焊接要正确运用焊条角度和掌握合适的速度来控制接头的焊接质量。由下往上施焊，从仰焊缝部位中心线搭接10mm处开始，用长弧预热，当坡口内有似汗珠状的铁水时，迅速压短电弧，即可进行埋弧焊。前半圈焊完后，在进行后半圈焊接时，由于起焊时最容易产生塌腰、未焊透、气孔、夹渣等缺陷，故先用角向磨光机将前半圈焊道的两端磨成缓坡状，但应注意后半圈焊缝焊到距前半圈末端收尾处，绝对不允许灭弧，当接头封闭时，将焊条稍
往下压，填满铁水使之充分熔合。整个底层焊缝必须均匀焊透，不得焊穿。中层填充：底部施焊完后，清除熔渣，飞溅物，并进行外观检查，发现隐患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。焊接时采用中间快、两边慢的运动方式，使坡口处充分熔合。该层焊接完毕，将熔渣、飞溅物清除后。 盖面：该层选用焊条直径为视其焊缝已焊厚度而选用。每根焊条起弧、收弧位置必须与中层焊缝接头错开，严禁在中层焊缝表面引弧，该盖面层焊缝应表面完整，与管道圆滑过渡，焊接完毕，清理熔渣后，用钢丝刷清理表面，并加以覆盖，以免在保温、防腐前出现锈蚀。
四、现场施焊环境的控制
工艺管道的焊接，固定口基本都在管架上和露天环境下，为了保证焊接过程不受影响，应注意以下几个方面：下雨天与下雪天，应停止焊接或搭设临时焊接工作站；环境温度在0℃以下应采取预热或保暖措施，保证环境温度满足施工要求；手工电弧焊风速超过8m／s、气体保护焊风速超过2m／s时，应在周围加设挡风篷；相对湿度达到90％时，应停止焊接作业。在管架上作业时，应搭设焊接作业工作平台，确保焊工良好的施焊条件 。
五、焊接检查
1．焊缝外观检查
焊缝外观检验是一种简便而应用广泛的检验方法，是焊接检验的一个重要内容，丰要是发现焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差。一股通过肉眼观察，借助标准样板、量规和放大镜等工具进行检验。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。所有焊缝表面质量均应100％的外观检验并符合GB50236—98标准中的具体要求 。
2．焊缝内部质量的检验
管道焊缝的内部质量，按设计文件规定进行射线照相检验或超声波等进行检验。检验所采用的方法、检测比例应符合有关施工规范、标准以及设计要求的规定。对规定进行局部探伤的焊缝，应由施工单位和第三方监理人员在现场共同选定，并记下焊口的编号。如有一道焊缝不合格，应对同一焊工所焊另两道焊缝进行探伤，如果这两道焊缝又出现不合格，每道不合格焊缝应再检验两道该焊工的同一批焊缝，如仍有不合格，应对该焊工的同一批焊缝全部进行检验。该焊工应重新考试合格后方可从事相应的管道焊接工作。对无损检测的管道，应在单线图中按介质流向对焊口进行编号，并对无损检验的焊口进行标识。标识内容应包括检验报告号、焊口号、焊工号等；经过返修的焊口要有返修标记，以满足焊接质量的可追溯
性。
3．管道的试压与吹扫
管道安装完毕、无损检测合格、支吊架经检验无误、焊缝及其它待检部位未曾涂漆和绝 热，此时，可进行压力试验。压力试验一般用水压的比较多，主要目的是检测施工焊接质量是否合格，检查管线是否有薄弱环节。在水压试验之前进行的焊接，可能有部分管道按照规定是进行抽检的，因为还有水压试验可以对全部焊接质量一起检验，但是若在水压试验之后进行施工的管线和焊I：1，则必须进行100％进行探伤或其他焊接质量检验。
水压试验后，需要将管道内的积水和杂质全部吹扫干净，以免对后续的开工造成影响。 化工金属管道材质和规格多种多样，在具体施工中，每种材质和规格的管道都有最适合它的 工艺操作标准，我们应该根据实际情况不断地进行调整，确保焊接质量保持最佳水平。
参考文献
[1]SH3501-2002，石油化工有毒 、可燃介质管道工程施工及验收规范【s】．
[2]GB50235—97．工业金属管道工程施工 及验收规范[s]．
[3]GB50236—98，现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范[S]．
关键词：管道焊接质量控制
焊接施工是金属管道施工中至关重要的环节,其施工质量直接影响到日后管道的运行和使用。因此，控制好化工金属管道的焊接质量，是工艺管道施工质量控制的关键。在施工过程中，我们除了在焊接施工前编制切实可行的施工方案，建立健全质量保证体系，落实各项规章制度外，同时我们还应从以下几个方面进行质量控制。
一、施焊前应做好充分的准备工作
1．焊接工艺文件编制
按设计、规范确定需要焊接的工艺评定，编制焊接工艺评定说明书，作焊接工艺评定试验，外观质量符合要求后进行无损检测和物理性能试验，各项指标符合要求后签发焊接工艺评定报告，编写焊接指导作业书，并对焊工进行技术交底，以此作为施工时的操作规范和要求标准 。
2．焊接施工人员准备
参加焊接施工的焊工应经公司或相关部门进行理论及技能培训，操作焊工应持有技术监督部门颁发的焊工相对应的项目操作合格证，并在正式施焊前经试焊合格方能上岗。且还应配备相应的无损检测人员和热处理人员或者委托有相应资质的公司。
3．焊接设备准备
根据焊接工艺和种类的不同，焊接所使用的设备也各不相同，金属管道常用的有：手弧焊机、氩弧焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等，焊接设备应齐全、完好、性能稳定可靠，应配有在检定有效期内合格的电流、电压表、压力表。焊接设备的检定，符合设备完好条件，电流表电压表按检定周期进行校检，贴有合格标识。
二、应加强焊接相关过程的控制
1．焊接材料管理
焊接材料应具有产品质量证明文件，且实物与证明书上的批号相符。外观检查时，焊条的药皮不得有受潮、脱落或明显的裂纹、焊丝在使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。焊材 二级库房管理人员在向一级库房领料时应检查焊材牌号、规格，是否合格。焊条烘焙前应认真核对牌号、批号、规格和数量，不同牌号焊条分别按说明书参数烘焙，并在使用过程中保持干燥；出厂期超过一年的焊条，应进行焊条焊接工艺性能试验，合格后方可使用。烘烤合格后按领料单下发焊条及焊条筒，核查所发焊条牌号、规格，并在下班时将焊条、焊条头回收，回收的焊条头和剩余的焊条数量应与发放数量一致。
2．坡口加工及检验
SHA级管道的管子，应采用机械方法加工；SHB、SHC及SHD级管道的管子，宜采用机械方法加工。当采用氧乙炔焰或等离子切割时，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响焊接接头质量的表面层，并将凹凸不平处打磨平整。管子加工后，其加工端应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物和铁屑等，焊接接头的坡口的渗透检测应按下列规定进行：材料淬硬倾向较大的管道坡口100％检测；设计温度低于-29℃的非奥氏体不锈钢管道坡口抽检5％。不锈钢管采用电弧焊时，焊接接头组对前应在坡口两侧各100ram范围内涂白垩粉或其他防粘污剂 。
3．接头组对
管道安装组对前，對管口内外20～30mm范围的铁锈、毛刺、油污、水、氧化皮等必须清除干净，并保持干燥，防止焊缝内产生气体和夹带杂质。并检查管道有无裂纹，夹层等缺陷，达到要求方可组对。定位钢管轴线必须对正，以免出现中心线偏斜或坡度差异 。对于直径较大的钢管，利用对口器、卡具等进行辅助对口。若焊接定位板时应在焊管板角焊缝的 同一方向。管件组对时应垫置牢固，并应采取措施防止焊接过程产生变形。定位焊时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊强工艺，焊缝要修成两头带缓坡的焊点，当运动至定位焊缝时，必须用电弧熔穿根部间隙，使之充分熔合。管道的对接间隙应等于焊芯的直径。
三、焊接工艺的控制与实施
施焊时，应确认人员、设备、材料、施焊环境与管道的坡口加工、清理及组对情况均符合要求，方可焊接。焊接过程中，焊接技术人员应随机检查焊工执行焊接工艺情况，及时检查焊缝表面质量；焊工应严格遵守工艺纪律，认真执行工艺文件规定并注意以下事项：施焊前应按工艺要求调试好焊接规范各参数，但不应在管壁上进行，焊接过程中不允许调节规范参数；保证收弧与引弧处的焊接质量，不得在焊件表面引弧或试验电流。设计温度低于-29℃的管道、不锈钢及淬硬倾向较大的合金钢管道，焊件表面不得有电弧擦伤等缺陷；内部清洁要求较高的管道、机器人13管道及设计文件规定的其他管道的单面焊焊缝，应采用氩弧焊进行根 部焊道焊接；除焊接工艺有特殊要求外，每条焊缝应一次连续焊完。如因故被迫中断，应采取防裂措施。再焊时必须进行检查，确认无裂纹后方可继续施焊；公称直径等于或大于500mm的管道，宜采用单面焊接双面喊形的焊接工艺或在焊缝内侧根部进行封底 焊；公称直径小于500mmSHA~JSHD级管道的焊缝底层应采用氩弧焊；奥氏体不锈钢焊接接头焊后应按设计文件规定进行酸洗与钝化处理。下面以某一施工工艺进行举例说明。打 底：打底层焊接要正确运用焊条角度和掌握合适的速度来控制接头的焊接质量。由下往上施焊，从仰焊缝部位中心线搭接10mm处开始，用长弧预热，当坡口内有似汗珠状的铁水时，迅速压短电弧，即可进行埋弧焊。前半圈焊完后，在进行后半圈焊接时，由于起焊时最容易产生塌腰、未焊透、气孔、夹渣等缺陷，故先用角向磨光机将前半圈焊道的两端磨成缓坡状，但应注意后半圈焊缝焊到距前半圈末端收尾处，绝对不允许灭弧，当接头封闭时，将焊条稍
往下压，填满铁水使之充分熔合。整个底层焊缝必须均匀焊透，不得焊穿。中层填充：底部施焊完后，清除熔渣，飞溅物，并进行外观检查，发现隐患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。焊接时采用中间快、两边慢的运动方式，使坡口处充分熔合。该层焊接完毕，将熔渣、飞溅物清除后。 盖面：该层选用焊条直径为视其焊缝已焊厚度而选用。每根焊条起弧、收弧位置必须与中层焊缝接头错开，严禁在中层焊缝表面引弧，该盖面层焊缝应表面完整，与管道圆滑过渡，焊接完毕，清理熔渣后，用钢丝刷清理表面，并加以覆盖，以免在保温、防腐前出现锈蚀。
四、现场施焊环境的控制
工艺管道的焊接，固定口基本都在管架上和露天环境下，为了保证焊接过程不受影响，应注意以下几个方面：下雨天与下雪天，应停止焊接或搭设临时焊接工作站；环境温度在0℃以下应采取预热或保暖措施，保证环境温度满足施工要求；手工电弧焊风速超过8m／s、气体保护焊风速超过2m／s时，应在周围加设挡风篷；相对湿度达到90％时，应停止焊接作业。在管架上作业时，应搭设焊接作业工作平台，确保焊工良好的施焊条件 。
五、焊接检查
1．焊缝外观检查
焊缝外观检验是一种简便而应用广泛的检验方法，是焊接检验的一个重要内容，丰要是发现焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差。一股通过肉眼观察，借助标准样板、量规和放大镜等工具进行检验。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。所有焊缝表面质量均应100％的外观检验并符合GB50236—98标准中的具体要求 。
2．焊缝内部质量的检验
管道焊缝的内部质量，按设计文件规定进行射线照相检验或超声波等进行检验。检验所采用的方法、检测比例应符合有关施工规范、标准以及设计要求的规定。对规定进行局部探伤的焊缝，应由施工单位和第三方监理人员在现场共同选定，并记下焊口的编号。如有一道焊缝不合格，应对同一焊工所焊另两道焊缝进行探伤，如果这两道焊缝又出现不合格，每道不合格焊缝应再检验两道该焊工的同一批焊缝，如仍有不合格，应对该焊工的同一批焊缝全部进行检验。该焊工应重新考试合格后方可从事相应的管道焊接工作。对无损检测的管道，应在单线图中按介质流向对焊口进行编号，并对无损检验的焊口进行标识。标识内容应包括检验报告号、焊口号、焊工号等；经过返修的焊口要有返修标记，以满足焊接质量的可追溯
性。
3．管道的试压与吹扫
管道安装完毕、无损检测合格、支吊架经检验无误、焊缝及其它待检部位未曾涂漆和绝 热，此时，可进行压力试验。压力试验一般用水压的比较多，主要目的是检测施工焊接质量是否合格，检查管线是否有薄弱环节。在水压试验之前进行的焊接，可能有部分管道按照规定是进行抽检的，因为还有水压试验可以对全部焊接质量一起检验，但是若在水压试验之后进行施工的管线和焊I：1，则必须进行100％进行探伤或其他焊接质量检验。
水压试验后，需要将管道内的积水和杂质全部吹扫干净，以免对后续的开工造成影响。 化工金属管道材质和规格多种多样，在具体施工中，每种材质和规格的管道都有最适合它的 工艺操作标准，我们应该根据实际情况不断地进行调整，确保焊接质量保持最佳水平。
参考文献
[1]SH3501-2002，石油化工有毒 、可燃介质管道工程施工及验收规范【s】．
[2]GB50235—97．工业金属管道工程施工 及验收规范[s]．
[3]GB50236—98，现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范[S]．