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油气管道焊接常见缺陷分析及预防措施

刘海星

中石化胜利油田地面工程维修中心滨州维修服务部,山东滨州,256600

摘要: 油气管道是当前确保油气资源稳定运输的关键,所以保障油气管道质量是至关重要。油气管道焊接是一个综合性过程,焊接需要兼顾的节点比较多,因此影响管道焊接质量的因素较。本文分析了油气管道焊接常见缺陷,对预防油气管道焊接缺陷的措施进行了详细概述。
关键词: 油气管道;焊接;缺陷分析;预防措施
DOI:10.12721/ccn.2024.157077
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对于油气管道施工来说,焊接是必不可少的一个环节,焊接质量对于油气管道运行稳定性有着很大的影响。焊接期间,受客观因素影响,容易出现焊接外观缺陷问题,虽然都是小问题,但是如果没有得到及时的处理,后期就会演变为严重的问题,确保管道整体焊接质量至关重要。

1油气管道焊接常见缺陷分析

1.1夹渣

夹渣是指焊接表层粘附的熔渣或者铁锈,这些物质具有一定的贴合性,主要存在于焊接层和焊接的根部,夹渣是没有固定形状的,它们的形状多变,形成原因也比较花样化,多层焊接的时候,前后的焊接处理工作没有落实到位,使得焊接接口存在缺陷,为残渣的停留提供了位置。焊接人员操作失误,没有焊接完整,使得接口处没有完全密封,对焊接温度没有进行控制,焊接管道没有完全融化掉,造成杂质融合,有的坡口度比较小,与焊口形成了偏角,使得焊渣没有全部被融化。

1.2咬边

咬边是在焊接时,浇注的金属没有将母管全部覆盖而形成的缺口,较短的咬边不会有什么问题,但是过大的咬边会引起严重的后果;如果咬边超过0.5mm会对焊接接头的力学强度造成不好的影响。咬边形成的主要原因在于:由于电弧内的温度过高和较大的电流引起的咬边。焊工技术不娴熟、技术手法不稳定、摇晃不准;由于焊点位置的复杂性,焊接不到位,使咬边问题更为突出。

1.3气孔

焊接的过程中,大量热量产生,增加了气体的流动性,有些气体在金属凝固的时候没有完全溢出,气体影响使得管道焊接的表面出现了大小不一的气孔。气孔形成原因是多方面的,有些是因为焊材没有完全烘干,带有水分就焊接,产生大量水气,没有全部排出去。有些是因为焊接电流过小,无法满足密封焊接需求,从而形成了一排一排的小气孔。

1.4焊缝成型差

焊缝成型差是指焊接件的外形不规则,表面粗糙,易于形成焊接瘤,或者焊缝宽度不等。焊缝的焊接品质是影响油气管道安全稳定运行的关键。造成这种焊缝成型差的主要原因包括:母材与焊件的衔接间隙太大,导致焊缝粘合不够紧密;焊件和基材的槽角尺寸不同,无法很好的契合;在焊接之前,没有清理干净焊口,大量的杂质掉到焊池中,从而导致污染。

1.5表面裂纹

表面裂纹是管道焊接中危害最大的一类表面焊接缺陷,其延展性能可使焊缝开裂,直至焊道全部断裂。造成这种情况的主要原因包括:母材和焊料材料的钢类不同,无法充分匹配;不科学的焊接流程、不规范的焊接工艺、不稳定的焊接环境和不正确的焊接操作;外部压力过大引起的表层开裂,也是产生表面裂缝的主要因素。

2预防油气管道焊接缺陷的措施

2.1夹渣预防措施

对于夹渣问题的预防处理,主要从多个方面入手,做好相关协调工作,在进行多层焊接的时候,要清理好焊接表面物质,将杂质清理干净,便于下层更好的焊接。要严格选拔焊接工作人员,焊接对人员的专业性要求比较高,焊接人员需要有娴熟的操作技巧,掌握焊接技巧,对温度的把控要全面,能够根据温度系数判断是否焊接,焊接的力度要调控好。对焊接坡口进行控制,坡口大小应该控制在一个合理范围内。

2.2咬边预防措施

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。

2.3气孔预防措施

当管道焊接出现气孔时,可以从以下几个方面入手,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。

2.4焊缝预防措施

焊缝成型差预防措施,一是母材与焊件进行配对时,要严格按图样规范的空隙标准进行焊接,绝不要为了便利而任意焊接,不按要求操作;二是选取贴合的斜面角度,确定好焊口间隙之后进行焊接;三是焊接之前,要仔细地清洗焊口,以确保焊口表面没有污垢、油渍等污染物质,并保持原来的金属色泽;四是调整焊接时的电流强度,根据指定的工艺要求进行焊接;五是要对焊接人员进行定期的训练,以保证在焊接过程中避免无谓的失误,从而确保焊接的品质。

2.5裂纹预防措施

对于裂纹的预防措施,一是选用的焊接材料钢种与母材种类相同或基本上一样的品种,不要为了省钱而选用不适合的钢材;二是在进行焊接前,要选用合适的焊接工艺,清理好焊接周边环境,安排熟练的焊工严格按照要求进行操作。三是根据工艺评价,确定科学合理的焊接顺序,以防止产生过度的外应力。

2.6严格把握焊接质量控制要点

焊接材料。针对于油气管道的焊接,要注意的地方比较多,因为焊接期间采用的焊材类别较为多样化,所以焊材质量对于管道焊接质量有着较大的影响。焊材必须要有严格的质量检查认证,经过一系列工艺试验论证,确保没有任何瑕疵才能具体应用。特殊材料使用一般都是安排专业人员进行操作,专人专用,避免焊接操作的随意性,降低因为焊材使用不当造成的质量问题概率。对于焊材使用必须要重视起来,包括焊材的使用管理,认真检查,如果存在过期或者受潮的焊材,需要安排人员进行回收处理,与质量完好的焊材分开处理[2]。

质控操作和焊接设备。焊接施工是一个阶段性的过程,涉及的操作内容比较多,完成对油气管道的焊接工作之后,需要认真检查其焊接质量,作为检验人员,需要具备较高的专业素养,专业知识全面,能够对一些难点和问题节点进行重点检查,排除其中的问题,工作态度严谨,从而最大程度上保障管道焊接质量。油气管道焊接质量控制要点比较多,焊接设备的选择也是非常重要的,好的焊接设备可以更好的保障其焊接质量,焊接设备的选择要贴合焊接工艺和焊接管道需求,保持一个高度的契合状态,同时制定完善的焊接技术方案,确保整体的焊接质量。

焊接准备工作。对油气管道进行焊接之前,需要做好相关准备工作。认真检查油气管道表层是否存在铁锈、油脂、油漆等,如果存在,需要将这些杂质全部清理干净,然后再进行焊接。在管道的坡口两侧需要打磨光滑,表面呈现金属光泽为主,认真检查接头尺寸是否达到焊接标准,与焊接工艺标准需要保持高度契合。

3结语

油气管道焊接是一个综合性的工作,管道焊接受多方面因素影响,但主要因素在于“人”,所以要做好对焊接人员的管理工作,在焊接人员操作之前,需要对其进行系统性的培训,只有通过考核的人员才能上手操作。管道焊接期间,要认真检查缺陷问题,发现焊接缺陷及时解决,确保管道运行稳定性。

参考文献

[1]浦冬梅,吴雪琪,刘东海.油田管道焊接常见外观缺陷及防治方法[J].科技与企业,2019(26):54.

[2]安宇,刘必渝,张近东.关于长输管道焊接缺陷预防措施分析[J].石油工业技术监督,2018(1):28.

作者简介:

刘海星,男,1979.11出生,助理工程师,从事安全管理工作。