探究石油化工管道焊接工藝與質(zhì)量控制措施

劉川

（中國化學(xué)工程第九建設(shè)有限公司，遼寧盤錦124000）

1 引言

石油化工設(shè)備的安裝質(zhì)量在很大程度上影響了石油化工設(shè)備的運(yùn)行。在眾多因素中，管道的安裝質(zhì)量與事故發(fā)生率有極大的關(guān)系。由于石油管道工藝復(fù)雜且工序繁多，內(nèi)部輸送的物質(zhì)多數(shù)具有易燃性，且部分物質(zhì)有毒，如果在操作中稍有疏忽，會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的泄漏和爆炸事故，最終造成不可挽回的損失。目前，管道安裝環(huán)節(jié)已經(jīng)在整個(gè)石油化工工程中占據(jù)著非常重要的地位，不僅擔(dān)負(fù)著物料輸送的重要工作，并且是保證各個(gè)設(shè)備正常運(yùn)行的媒介。

2 焊接前的準(zhǔn)備工作

進(jìn)行石油管道焊接之前，要進(jìn)行焊接前的準(zhǔn)備工作，這是保證整體石油化工管道施工質(zhì)量的重要前提，包括要對(duì)焊接工程的具體情況進(jìn)行針對(duì)性的分析，并以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，選擇科學(xué)合理的焊接技術(shù)，最終制定可行性較強(qiáng)的施工方案。

其次，要嚴(yán)格把控管道焊接中用到的焊接材料、焊條和各類焊接工具的質(zhì)量，使其符合施工標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。對(duì)于不常用的施工方案和材料，要進(jìn)行焊接工藝的評(píng)定，從而確保整體施工方案滿足管道焊接要求。

3 主要焊接工藝

3.1 手工電弧焊接和焊接打底

石油化工管道焊接包括手工電弧焊接、藥芯焊絲半自動(dòng)焊接和全自動(dòng)焊接是最常用的3種焊接方式。其中，手工電弧焊接方式由于焊接門檻低和整體操作方式靈活簡(jiǎn)單，已經(jīng)在諸多不同的地區(qū)和施工現(xiàn)場(chǎng)被廣泛應(yīng)用，是目前我國石油化工管道焊接過程中最重要的焊接方式。

其次，在焊接過程中，還要重視打底工作。所謂打底，是以從底部到頂部進(jìn)行點(diǎn)焊為基礎(chǔ)，再進(jìn)行打磨和拋光，并在拋光結(jié)束時(shí)打磨出斜口。進(jìn)行氫弧打底時(shí)，要先對(duì)氫氣進(jìn)行檢測(cè)，查看其中是否存在雜質(zhì)，之后再選擇試板對(duì)焊接時(shí)的使用板具進(jìn)行維護(hù)，避免焊接過程受到外界因素的影響，保證焊接質(zhì)量。

3.2 底層焊接

以普通電弧焊為基礎(chǔ)，以惰性氣體中的氬氣作為保護(hù)氣體的焊接方式可以有效避免焊材被氧化。此外，在底層焊接過程中，要遵循從下向上的順序進(jìn)行，并且焊接工作收尾時(shí)，需要運(yùn)用角磨機(jī)對(duì)焊接接口進(jìn)行打磨。在焊接過程中，要重視以下問題：（1）焊接前，要進(jìn)行試焊，檢查內(nèi)部氬氣是否純凈；（2）焊接過程，中要注意外界環(huán)境對(duì)焊接過程的影響，并在焊接過程中注意采用防風(fēng)措施；（3）在焊接過程中，容易出現(xiàn)底部下陷或頂部?jī)?nèi)陷現(xiàn)象，因此，需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行打磨。

3.3 中層焊接

在對(duì)石油化工管道進(jìn)行底層焊接后，可以進(jìn)行中層焊接。在焊接過程中，要先將工作臺(tái)面清理干凈，避免焊接面的雜質(zhì)影響焊接效果。檢查外觀時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)某些焊接部位的質(zhì)量不合格，要將雜質(zhì)清理干凈，之后重新進(jìn)行焊接。底層焊接和中層焊接之間應(yīng)錯(cuò)開10mm以上的距離。如果管道壁過厚，應(yīng)采用3層焊接的方式進(jìn)行焊接。最后，在中層焊接過程中，檢查焊縫之間的殘留物和之后的復(fù)查工作必不可少。

3.4 蓋面焊接

在蓋面焊接過程中，要根據(jù)實(shí)際焊接厚度選擇焊條。中層焊接過程中，起弧和收弧位置要錯(cuò)開焊條，否則在中層焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)引弧現(xiàn)象[1]，要避免焊縫表面出現(xiàn)氣孔或焊接裂紋。對(duì)焊縫的咬邊和深度也要有嚴(yán)格的規(guī)定，如果其深度小于0.5mm，咬邊要小于焊縫長度的1/10。另外，在焊接過程中，要采取一定的保溫防腐措施，從而防止焊接部位出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

4 石油化工管道質(zhì)量控制措施

4.1 加強(qiáng)材料檢驗(yàn)和施工工藝的控制

1985年，某金陵石化公司的南京煉油廠的半成品車間的球罐區(qū)內(nèi)，某倒油線的對(duì)焊法蘭頸部發(fā)生橫向斷裂，導(dǎo)致大量液化氣從內(nèi)部泄漏而出，整個(gè)泄漏時(shí)間長達(dá)3h，期間共損失54.56t液化氣。

此次事故是由于法蘭選材不當(dāng)造成的。管線采用的是規(guī)格為DN200的碳鋼，而法蘭規(guī)格是ND200，材質(zhì)是Cr5Mo，并且焊接時(shí)未采用過渡焊條。法蘭頸部本身存在1道0.5mm深的機(jī)械劃痕，本體硬度高達(dá)布氏340N/mm2，整體超標(biāo)1倍。在長期高壓工作狀態(tài)下，機(jī)械劃痕處越來越薄弱，之后形成了穿透性的裂紋。裂紋在不斷擴(kuò)張過程中，形成1條較深的裂紋。

造成此次事故的根本原因是當(dāng)班的操作工班長長期脫崗不巡檢，造成球罐區(qū)長期處于無人管理的狀態(tài)。期間，雖然再三接到減壓工人報(bào)告瓦斯氣味大的報(bào)告，但沒有引起足夠的重視，最后導(dǎo)致引發(fā)事故，造成液化氣的大量滲漏。

在針對(duì)石油化工管道的焊接工藝進(jìn)行質(zhì)量控制的過程中，尤其要重視對(duì)其焊接質(zhì)量的控制，并加強(qiáng)對(duì)人員自身素質(zhì)的控制。一方面，要挑選具有相關(guān)專業(yè)技能和知識(shí)的工作人員，并在施工過程中加強(qiáng)對(duì)容易出現(xiàn)的問題和關(guān)鍵環(huán)節(jié)的檢查，以便在工作過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。另外一方面，在檢驗(yàn)過程中，要秉持認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，對(duì)已經(jīng)完成的工作也要做好維護(hù)和檢修工作。

施工前，要對(duì)整體焊接工藝進(jìn)行嚴(yán)格的評(píng)定，并最終根據(jù)評(píng)定結(jié)果出具相關(guān)工藝指導(dǎo)書。技術(shù)人員也要結(jié)合工程評(píng)定報(bào)告和實(shí)際情況選擇合理的焊接施工方案，對(duì)焊接材料和焊接工藝進(jìn)行驗(yàn)收，從而確保其符合整體工程要求。在施工過程中，要對(duì)施工過程的詳細(xì)信息進(jìn)行記錄，從而為維護(hù)和檢修工作提供依據(jù)。

4.2 加強(qiáng)對(duì)人員的全方位管理

某煉油廠的原油罐區(qū)發(fā)生了一起重大火災(zāi)事故，當(dāng)?shù)叵啦块T先后出動(dòng)超過40輛消防車和超過400名消防隊(duì)員最終將火勢(shì)控制住，整個(gè)過程為14h。這次大火共燒掉原油、蠟油和污油5042t，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1.35×106元。

造成此次事故的主要原因是施工人員施工安全意識(shí)不夠。事前，油品車間和安全管理部門多次向廠領(lǐng)導(dǎo)反映蠟油的溫度已經(jīng)接近160℃，但管理人員沒有采取有效措施。此外，在施工過程中，施工工藝和管理制度不夠嚴(yán)格，罐區(qū)蠟油常年被抽取，由于所有蠟油已全部進(jìn)入21#蠟油罐，導(dǎo)致其溫度長期超高。加之油罐的施工工藝水平有待提高，油罐的底部出現(xiàn)1條長12.18mm，寬為140mm的裂縫，但一直未引起相關(guān)人員的重視并采用相應(yīng)的修理手段。

由此可知，在石油化工工藝管道的施工過程中，尤其要重視對(duì)焊接工人的全面管理，并確保焊接接口是否到達(dá)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及在施工過程中能否滿足各方面的需要。

5 結(jié)語

石油化工管道的焊接質(zhì)量會(huì)對(duì)石油企業(yè)的后續(xù)發(fā)展產(chǎn)生影響，并從長遠(yuǎn)的角度影響我國石油經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，應(yīng)使石油管道的焊接技術(shù)得到更好的發(fā)展，在石油管道施工過程中，不斷提高施工工藝和技術(shù)水平，保障我國石油化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。