石油化工管道焊接工艺及其焊接质量浅析

石油化工管道焊接工艺及其焊接质量浅析

韩少强

河北华北石油天成集团有限公司 河北省任丘市 062550

摘要：现如今，我国各行各业发展前景十分广阔，各项技术水平不断提高。在此情况下，石油化工管道焊接技术已经由传统人工方式向多元化转变，焊接技术是基于焊接设备工具通过人工操作实施的一种应用工艺，主要以节点焊接、盖面焊接、底层焊接为主。焊接工艺及其焊接质量对管道安全稳定尤为关键，焊机工艺应用已经成为石油化工关键技术之一，然而现阶段关于石油化工管道焊接工艺及其焊接质量等研究较为欠缺，所以要求行之有效的措施对该问题进行分析研究，如升焊接技术人员能力水平、构建管道焊接质量管控体系、加强焊接工具及管材质量把控、科学合理的组织施工及严格审核等，为石油化工管道焊接质量提升与工艺选择提供参考。

关键词：石油化工管道；焊接工艺；焊接质量

引言

管道的主要作用在于运输油气资源，在运行过程中，受不可控因素影响，使得管道容易受到损伤，为了确保管道运行的稳定性，我要做好各个方面的管控工作。对于管道的焊接，受客观和主观因素影响，容易出现管道焊接缺陷，主要体现在外观缺陷上，如果不对这些缺陷进行干预，任由其演变，那么对管道整体结构就会有较大的影响，严重情况下还会使得油气资源无法正常运输。

1石油化工管道焊接工艺

1.1管道全位置自动焊接技术

全位置的自动焊接装置包括焊接小车、行走轨道及自动控制系统，在管道相对固定的状态下，由焊接小车带动焊枪在轨道上做绕管壁运动，可以对管件进行有效的焊接。自动焊接工艺具备自动化的控制系统，其工艺性能相对稳定，受外力的影响较小，而且焊接的机械化程度较高，焊接的成本会有所降低。在大口径的厚管壁焊接中，机械的焊接速度和质量是非常高的，要远胜于其他方法的焊接工艺。全位置的自动焊接配置设备包括管道全位置自动焊接机、林肯焊机、STT半自动焊机、坡口机、氩弧焊机和辅助工具等。从20世纪60年代开始，国外就开始在管道工程中使用自动焊接技术，在大口径、大壁厚管道的焊接施工中尤为广泛，这种技术的操作性简便而且质量水平高，外形美观。国内的自动焊接技术在西气东输的管道工程中得到了大规模的应用。国外代表性的自动焊接设备有美国CRC-EVANS，国内管道局购置的设备有美国CRC管道全位置自动焊接机。国际上研究焊接机械的公司非常多，有美国的CRC公司、瑞典的伊萨公司等，在大管径管道的全位置焊接领域研究较为深入，焊接效率较高，还可以用计算机进行控制。

1.2自动焊接技术

自动焊接系统由内焊机、对口器组成，可以自动在管内对口然后固定管线端头，使用多个焊接机头进行打底焊，焊接工艺全部以远程自动控制进行，可以直接选择驱动系统来保障整个长距离管线的工作稳定性。系统内部的速度提高后，配备内焊机的焊接系统可以直接展开双面焊，不仅效率有所提升，且管道服务更加完善。例如，使用内焊机先进行打底焊后，可以利用微处理器控制焊接小车，以调整焊接速度、电弧电压、送丝速度等，同时还能够计算热输入等参数。总而言之，系统在使用之前都需要进行焊接工艺评定，工作已确定不同的焊接参数，专业的焊接评定机构会根据力学性能试验的结果来做好检测，且焊接过程需要对多个参数进行多次测量，借助计算机控制系统完成参数设定。这样一来，才能让参数变化，始终保持在焊接工艺评定允许的范围内，提升系统操作的便捷程度，也能确定合格的焊接工艺参数。

2石油化工管道焊接质量控制措施

2.1加强焊接工具及管材质量把控

管材质量与焊接工具的采购选择会直接影响焊接质量，因此需对其进行有效控制、全面优化，将管材质量与焊接工具自身问题进行解决，首先加强对优质管材的采购力度，在进行管材采购选择中一定要树立大局意识，战略思维，强化质量与稳定的重要性，不能光考虑经济成本问题，如选择低廉管材虽然经济成本投入较低，而一旦发生问题则会造成后期返工或更大成本投入。所以在管材选购中一定要货比三家，通过比较后根据石油化工管道施工需求，选择大品牌信誉好的材料供应商。同在管材现场投入前需对其质量进行检测，各项参数与标准必须符合规定需求，便于提升管道焊接质量。其次在焊机工具选择方面也十分考究，设备与工具的选择不合理极易导致质量问题出现，如焊条、挡板、焊接装置、安全设备等的合理选择。主要选择原则如下:

第一、注重结合性，根据实际管道焊接要求进行选择，不可大同化或应付性;

第二、以新技术工艺为主，考虑经济、性能、效率、质量等因素，选择新工艺技术。

第三、确保该焊接工具的安全性，安全是一切作业施工的首要前提，缺失安全一切为零，因此一定要结合施工标准，对其焊接工具的安全效能给予明确。

2.2焊接缺陷预防措施

2.2.1咬边缺陷预防措施

对于咬边缺陷，在焊接的时候，主要是对电流的控制，将电流控制在一个合理的波动范围内，电流过大或者过小都不利于焊接稳定，容易导致咬边的出现。焊接人员要掌握较为全面的焊接知识，知道注意一些细节方面的问题，对焊接设备有一个详细的了解，能够正确操作。有些焊接位置比较复杂，对于结构复杂的焊接区域，我们需要根据具体结构情况选择合适的温度，选好角度进行焊接操作，最大程度上避免咬边缺陷。

2.2.2气孔缺陷预防措施

当管道焊接出现气孔时，对母丝和焊材进行检查，主要看母丝和焊材表面潮湿度多少，其潮湿度是否达标，如果潮湿度超标，那么需要先烘干母丝和焊材，然后进行二次检测，检测达标之后再进行熔炼。采取必要的防风措施，焊接的过程中，做好封闭处理工作，避免风气穿透，对于焊接的母管材质，需要控制好流通的电流系数，放慢电流流动速度，保证管道材质中的气体能够完全排出。

2.3构建管道焊接质量管控体系

第一、加强焊接工艺使用制度建设，将焊接工艺选择、判断、使用等进行制度化完善，对不同管材及焊接要求进行规范标准化，提出各参数及指标的合理性，对焊接流程、焊接工具、焊接技术等进行制度规定，便于焊接工艺及技术应用的合理性、科学化，可有效保障焊接作业质量。

第二、构建管道焊接质量跟踪机制、监督体系，通过大数据及智能技术，以平台监测方式对管道焊接质量进行鉴定，并对焊接工艺流程等进行全程阶段性跟踪，如发现问题可及时处理或返工。同时对质量监督体系进行完善，强化同级监督、下级监督，对焊接施工中存在的问题可进行同级问题回报、下级问题反映，对错误操作、工艺选择不当等进行有效规避。为后期全面工作开展奠定基础。

第三、明确责任机制，完善焊接岗位职责与义务，构建责任倒查机制，如发现问题后根据工艺流程跟踪结果进行责任判定、责任追究，结合奖惩机制对其进行严肃惩处，全面净化焊接工艺流程与焊接质量。

结语

未来的石油化工管道焊接质量控制工作，需要严格按照管道运行的技术要求做好规划，目的在于满足标准模式下的工作性能。针对常见的石油化工管道类型，未来的工作实践环节需要对焊材、焊接工艺和环境因素进行更加深入研究，寻求更加合理的焊接技术和焊接工艺参数，以便于生产出机械性能满足标准和设计要求的焊机设备，确定施工流程，服务于油气管道建设工作。

参考文献

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[2]王川，张峰铭．石油化工管道焊接工艺与质量控制策略探析［J］．山东化工，2020，374(04):158－159+162．

[3]文平万．探索石油化工管道焊接工艺与质量控制［J］．建筑工程与管理，2020，2(7):117．