压力管道工程焊接技术与质量控制
摘要
关键词
压力管道;焊接技术;质量控制
正文
焊接技术对于管道容器而言非常重要,对于焊接技术的要求也越来越严格,焊接技术的发展近年极为迅速。压力管道的焊接环境非常复杂,有时还会涉及到高空作业,焊接的质量对管道能否安全运行有着直接的影响,但是压力管道的焊接要求操作极高。对于压力管道而言,焊接是一个重要的工作,它的质量和效率对工程的工期及安全性有着重要的影响。为了避免压力管道出现安全事故如泄漏、腐蚀等,应在选材,安装等环节上对质量进行严格的检测,并在操作规范上严格要求,压力管道在发生安全隐患的时候能够及时的进行解决并施加措施以及办法,及时对压力管道焊接的缺陷进行修补,以此来保障压力管道的安全性。
1压力管道焊接缺陷原因的类型
1.1错边和角变形
错边和角变形是由于焊接时操作出现问题,错边和角变形主要出现在压力管道的组装过程,焊接面参差不齐,压力管道的边缘粗糙及角变形是不可避免的,但是错边和角变形造成压力管道的强度下降。错边和角变形会致使压力管道的承压集于一点,严重时,就会使得压力管道出现安全事故。
1.2焊接面夹渣
夹渣是因为某些原有熔渣未上浮至熔池的表面而残存于结晶的焊缝中而产生,由于压力管道焊接时的工艺不当及操作不谨慎造成的夹渣,被称为偶尔夹渣,夹渣大部分都是由于熔渣直接残存而产生的,压力容器的焊接面夹渣会大幅度降低焊缝强度及致密性等。
1.3焊接未焊透、熔合
焊缝金属与母材间未被电弧熔化而留下的空隙叫做未焊透,熔焊金属与基体母材或与相邻焊道间及焊缝层间的局部残留间隙叫做未熔合。未焊透及未熔合都是严重的压力管道焊接缺陷,这种缺陷使得焊缝的焊接强度下降产生压力容器的裂纹,因而引发安全事故。造成这个缺陷的主要原因是焊接电流过小及焊接电弧过长等,通常出现于管道内壁侧与管道外表的距离较远。
1.4焊接面裂纹
焊接裂纹是常见的压力管道焊接缺陷,也是最为严重的一种焊接缺陷,会对管道结构产生严重的危害。焊接裂纹的一般情形有:液体性质、热应力性质、延迟性性质等形式。焊接裂纹一般包括热裂纹和冷裂纹。裂纹原因有:环境潮湿,管道水分较多,未先行烘烤干,焊接的高温致使焊缝区产生微量氢内部残余,焊后快速的降温收缩过程致使其内部应力加大产生裂纹。焊工责任心差,焊后未及时自检,发现问题未及时处理。连续大面积管段且厚度小时,焊接散热快,短时焊接后降温迅速,造成局部应力集中产生裂纹等等。
2压力管道安装焊接的质量控制措施
2.1对压力管道材料的质量控制
压力管道的材料是影响压力管道运行的重要基础,因此要对压力管道材料进行质量控制。首先应当对压力管道的设计中所标明的管道类型,输送介质以及外部环境等相关要求进行复核。除此之外要考虑到压力管道材质的焊接性能以及成本控制问题,对于小管径的压力管道应当注意同一型号的不同标准及管道材料的选择通常有所区别。进行大管机压力管道的选择过程中应当注意该管道需要通过当地相关部门的监督检验才能使用。选定的压力管道,在进入施工现场时,应当进行抽检和复检,所有管道应当出具相关的合格证以及检验报告等质量相关材料并应当具备TS标识。
2.2焊接过程质量控制
在进行压力管道正式焊接前,要依据管道焊接试验在焊接工艺评定的基础编写焊接工艺指导书。在具体焊接开始前应做好准备工作,包含焊接材料的检查,管道的接缝清理,焊前预热、焊后后热处理等相关工作。焊接过程中要严格按照焊接工艺指导书进行焊接,如指导中规定的焊接电压电流及焊道宽度,焊接速度等等。焊接人员应该按照指导书中的焊接工艺以及焊接标准完成焊接。焊接时应采取措施确保现场实际焊接环境符合与焊接工艺指导书中规定的焊接环境要求,避免在焊接完成后出现返工情况。
2.3压力管道的焊接检验
焊接检验应当覆盖压力管道焊接的全部过程,归纳总结,焊接检验的注意事项应当包含以下七点:(1)压力管道焊接中所采用的焊丝与焊剂是否符合工程要求标准。(2)对于螺旋焊缝和普通焊缝,应当保持其连接部分的光滑度,平整度,以此来避免应力聚集。(3)焊接过程中要注意天气变化,要保证焊接现场不受到天气变化的影响。(4)在焊接过程中应注意收弧和起弧的细节处理,在起弧时应当保证弧坑被填满。(5)焊条应保持干燥,具体做法是将烘干焊条放在保温筒中。(6)在焊缝工作完成之后,要对焊渣以及溅射焊接废物进行清洁,并对焊缝进行全面检查。(7)焊缝检查完毕后,应当通过射线的方式来检测焊接质量对于存在问题的焊缝要进行补焊,对需要进行热处理的焊缝应当在补焊之后进行。
2.4焊接人员的质量控制
焊接人员的焊接工艺以及焊接方法,是对压力管道焊接质量的重要保障之一。操作人员的技术能力以及操作水平和综合素质,都会对压力管道焊接造成不同程度的影响。所以对于管理人员应当首先建立完善的焊接管理制度,要明确进行焊接施工的相关人员的具体工作范围以及施工标准。要求施工人员应当严格按照施工技术标准以及施工规范,进行焊接工艺的具体操作,避免出现焊接质量问题。除此之外可以通过培训来加强施工人员的操作水平,通过邀请在焊接方面有较高造诣的工程师对施工人员进行专业培训,不断地提升焊接人员的操作水平和综合素质。在具体施工过程当中,应指派专业程度较高的工程人员对焊接操作进行现场指导。这样更容易发现焊接中存在的各类问题,并进行现场指导,使得焊接质量得到最大化的提升。
2.5焊后热处理
压力管道由于承压、承温高使用工况一般都比较苛刻的特点,为了确保压力管道的焊接质量,大部分压力管道焊接完成及无损检测合格需要按照规范对管道焊缝进行热处理,以改变焊缝的金相组织达到提升管道焊接力学性能的要求,因此焊缝热处理工作是保证焊接质量重要手段,是控制管道焊接质量必不可缺的施工工序。焊后热处理温度为400~600℃。凡经过热处理合格的部位,不得再从事焊接工作,否则应重新进行热处理。
2.6施工现场的质量控制措施
(1)要实现压力管道良好的焊接效果,就需要对参与进行压力管道焊接的施工人员进行管理。通过规章制度与施工规范来约束焊接人员在施工过程中的各类操作。并对其施工过程中存在的问题进行现场纠正和指导,保证焊接人员在进行焊接过程中能够符合焊接标准,提升压力管道的焊接质量。(2)除了对施工人员进行管理之外,还要对现场的焊接设备以及焊接材料进行管理。如在焊接过程中能保持焊条的干燥,要对焊条进行烘干处理。在进行烘干处理时,要保证烘干设备的温度以及烘干时间。
结束语
实际施工中,施工企业必须根据现场实际情况,重视焊接工艺、焊接方法、操作人员素质、材料型号质量、施工环境等环节对焊接的影响,从提高操作人员操作技能出发,引进先进的施工工艺,采取合理的资料控制措施,通过不断更新管理理念,最大限度地保证安装焊接质量,提高压力管路运行的安全性。
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