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      淺談長(zhǎng)輸管道施工常見(jiàn)焊接缺陷的控制

      2014-08-15 00:51:32高建中石化石油工程有限公司江漢油建公司山東濟(jì)南251400
      化工管理 2014年23期
      關(guān)鍵詞:長(zhǎng)輸坡口母材

      高建(中石化石油工程有限公司江漢油建公司 山東 濟(jì)南 251400)

      隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展,對(duì)能源的需求也越來(lái)越大,加上我國(guó)能源資源十分有效,這就使保證能源運(yùn)輸?shù)陌踩允种匾?。管道運(yùn)輸作為主要的能源運(yùn)輸方式,保證其安全性也就變得十分必要。近幾年來(lái),長(zhǎng)輸管道在實(shí)際的運(yùn)用中出現(xiàn)了一些問(wèn)題,其中長(zhǎng)輸管道施工的常見(jiàn)焊接問(wèn)題也表現(xiàn)較為明顯,這些問(wèn)題也給能源的安全運(yùn)輸帶來(lái)了很大影響,也給社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)度帶來(lái)了一定的阻礙。因此,加強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)輸管道的常見(jiàn)焊接問(wèn)題的解決十分必要,這是保證能源正常供應(yīng)、施工正常進(jìn)行的重要保證。

      一、長(zhǎng)輸管道施工中常見(jiàn)焊接的質(zhì)量缺陷

      1.咬邊

      所謂咬邊是指焊道咬肉,這主要是因?yàn)樵诤附舆^(guò)程中,熔敷金屬?zèng)]能蓋住母材的坡口,在焊道邊留下了低于母材的缺口。一般來(lái)說(shuō),比較淺短的咬邊可以不會(huì)有大的影響,但是較深的咬邊就會(huì)對(duì)焊道力學(xué)性能造成比較嚴(yán)重的影響。咬邊可能導(dǎo)致母材的有效截面積的減少,然后在咬邊處引起應(yīng)力集中,從而減低接頭的強(qiáng)度,使得咬邊的邊緣組織被淬硬,容易引起裂紋。

      2.加渣

      焊縫中存在的熔渣、鐵銹或者其他物質(zhì)就是加渣,加渣在焊道的根部、層間都有可能存在,比較常見(jiàn)的地方是層間加渣。加渣的形狀、大小不一,其中呈尖銳形的加渣是危害最大的,它能夠嚴(yán)重影響焊道的塑性,特別是在焊道遭受拉應(yīng)力的時(shí)候,產(chǎn)生比較嚴(yán)重的應(yīng)力集中。加渣的存在將會(huì)給長(zhǎng)輸管道的焊接造成嚴(yán)重的阻力,進(jìn)而影響長(zhǎng)輸管道焊接施工的正常進(jìn)行。

      3.未熔合和未焊透

      未熔合主要是指在長(zhǎng)輸管道焊接時(shí),焊道與母材的坡口、上層焊道和下層焊道之間沒(méi)有完全熔合結(jié)合而成的缺陷,這種未熔合是一種面積上的缺陷,破口與根部的未熔合對(duì)承載截面積的減小非常明顯,應(yīng)力集中也就非常嚴(yán)重,危害性與裂紋也相差不大。未焊透就是指母材金屬?zèng)]能熔化,焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)入接頭根部的現(xiàn)象。未焊透對(duì)焊道的危害十分大,它能夠減少焊道的有效截面積,由于其屬于開(kāi)口性缺陷,將會(huì)造成比較嚴(yán)重的應(yīng)力集中。在管道的下溝作業(yè)或者承壓很高的情況下,未焊接深度很深的話,將會(huì)使長(zhǎng)輸管道焊道沿著未焊透處撕裂,進(jìn)而給整個(gè)長(zhǎng)輸焊道造成非常嚴(yán)重的破壞,進(jìn)而給整個(gè)能源的運(yùn)輸造成困擾。

      4.氣孔

      熔池中的氣體在熔化金屬凝固時(shí)沒(méi)有逸出就會(huì)形成氣孔。氣孔的形式主要有條形氣孔、密集氣孔、球形氣孔、柱狀氣孔等等。氣孔的缺陷主要體現(xiàn)在深度很深的柱孔和面積非常大得圓形氣孔,這兩種情況都是屬于危害性比較嚴(yán)重的,其他的氣孔相對(duì)來(lái)說(shuō)危害性比較小,有些甚至還會(huì)出現(xiàn)止裂傾向。

      5.裂紋

      裂紋是長(zhǎng)輸管道焊接缺陷的另外一種表現(xiàn),裂紋是焊接中危害性最大的一種缺陷,主要分為結(jié)晶裂紋、液化裂紋及延遲裂紋。裂紋具有延伸性,因此在焊道存在內(nèi)應(yīng)力的條件下裂紋會(huì)得到持續(xù)延伸擴(kuò)展,直到焊道破壞為止。所以,在長(zhǎng)輸管道的施工中,必須嚴(yán)格杜絕裂紋缺陷,也不準(zhǔn)予返修,而必須進(jìn)行割口重新焊接。在管道施工過(guò)程中,出現(xiàn)裂紋等現(xiàn)象,主要是由工藝規(guī)程執(zhí)行不當(dāng),外部的應(yīng)力太大而引起的。因此,在長(zhǎng)輸管道施工中應(yīng)該小心謹(jǐn)慎,盡量避免裂紋的出現(xiàn)。

      二、長(zhǎng)輸管道施工中常見(jiàn)焊接質(zhì)量缺陷的控制方法

      針對(duì)以上管道焊接質(zhì)量的各種常見(jiàn)缺陷,以下將提出有效的控制方法,盡可能避免常見(jiàn)缺陷對(duì)能源運(yùn)輸安全的影響,保證長(zhǎng)輸管道的安全性能。

      (1)針對(duì)長(zhǎng)輸管道中的咬邊缺陷,可以通過(guò)具體的預(yù)防措施來(lái)解決:1.對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,以避免因電流過(guò)大、電弧太長(zhǎng)和電弧力不集中而引起的熔池熔敷不到位;2.對(duì)焊條或焊絲的傾斜角度進(jìn)行調(diào)整,避免偏吹現(xiàn)象的出現(xiàn);3.施工人員在進(jìn)行操作時(shí),其操作手法要盡量穩(wěn)當(dāng),運(yùn)條的擺動(dòng)也要到位,避免出現(xiàn)失誤或偏差。

      (2)針對(duì)長(zhǎng)輸管道施工焊接另一常見(jiàn)缺陷加渣,應(yīng)該采取以下這些措施:1.進(jìn)行多層焊接時(shí),要對(duì)焊絲、焊條等產(chǎn)生的熔渣要清理干凈,保持焊道的暢通;2.盡可能避免焊接電流平偏小,以免熔渣不能夠被完全熔化而浮出熔池;3.要盡量保持坡口適中或上層焊道與坡口之間沒(méi)有夾角,以幫助熔渣迅速溶解。

      (3)對(duì)于未熔合和未熔透,應(yīng)該采取的預(yù)防措施有:1.要嚴(yán)格規(guī)范執(zhí)行坡口加工,保持適當(dāng)?shù)慕嵌龋WC間隙寬度的適度,而且鈍邊不可以過(guò)厚;2.對(duì)層間進(jìn)行適當(dāng)?shù)厍謇恚灰^(guò)度,盡可能避免坡口被打?qū)?,進(jìn)而導(dǎo)致溝槽的形成。

      (4)對(duì)氣孔的處理也十分重要,首先,在焊接之前,要將焊材、坡口等清理干凈,使其不被鐵銹、油污等污染,還要避免焊材受潮;其次,要控制好焊接的電壓、電流,保證焊接的正常進(jìn)行;最后,焊接的速度不能過(guò)大,以免影響到焊接的效果。

      (5)裂紋作為長(zhǎng)輸管道焊接施工中危害最大的一項(xiàng)缺陷,必須對(duì)其引起百分百的重視,不可掉以輕心。首先,必須嚴(yán)格按照焊接工藝評(píng)定的基本要求進(jìn)行施工,挑選抗裂性較好的鋼材來(lái)制作鋼管,以保證焊縫組織結(jié)構(gòu)的塑性和韌性;其次,如果在冬季進(jìn)行施工的話,必須采取恰當(dāng)?shù)谋剞k法,在必要的情況下,要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚砘蛟诤负筮M(jìn)行加熱;最后,對(duì)應(yīng)力進(jìn)行嚴(yán)格的控制,最好不要使用對(duì)口器進(jìn)行強(qiáng)制組對(duì)。對(duì)裂紋的控制是實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)輸管道焊接成功的關(guān)鍵因素,也是保證整個(gè)能源運(yùn)輸?shù)闹匾U稀?/p>

      結(jié)語(yǔ)

      通過(guò)以上對(duì)長(zhǎng)輸管道施工焊接缺陷進(jìn)行分析,并針對(duì)每一項(xiàng)缺陷提出相應(yīng)的預(yù)防措施,為長(zhǎng)輸管道施工中焊接缺陷的彌補(bǔ)提供了有效的措施,在一定程度上,保證了長(zhǎng)輸管道的運(yùn)輸?shù)臅惩?,也大大提高了管道焊接技術(shù),為以后焊接缺陷的控制提供了有效的方法和經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而保證我國(guó)能源管道運(yùn)輸?shù)陌踩院透咝浴?/p>

      [1]顧紀(jì)清,陽(yáng)代軍等編著.管道焊接技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

      [4]劉雪松.長(zhǎng)輸管道焊接缺陷預(yù)防措施[J].電焊機(jī),2010,40(6):90-92.

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