压力管道焊接缺陷成因及对策

压力管道焊接缺陷成因及对策

张洪波,赵志伟,洪君华

台州市特种设备检验检测研究院     浙江 台州318000

摘要：现如今，我国的化工行业有了很大进展，对压力管道的应用也越来越广泛。压力容器是一种特种设备，其制造过程应当经过检验机构的监督检验。压力容器的监检是保证其出厂质量的重要工作，在压力容器制造监检中，监检员应针对每个制造环节进行监检工作。其中，产品焊接试件是检验压力容器焊缝的力学性能的一种重要手段，在一些重要产品中需要制备产品焊接试件，来检验焊接质量是否符合要求，因此产品焊接试件的监检工作尤其重要。该文就压力管道焊接缺陷成因及对策进行研究，以供参考。

关键词：压力管道；焊接；输送

引言

新能源材料之一的双氟磺酰亚胺锂（ＬｉＦＳＩ）不仅体现出优异的热稳定性能，而且在电导率、循环寿命、低温性能等方面也要优于六氟磷酸锂（6Ｆ），成为下一代电解液主流锂盐之一的趋势愈来愈明显。而ＬｉＦＳＩ的制备生产过程需要用到多种强酸、强碱、易燃、易爆、有毒的材料，比如氢氧化锂、乙腈、铵盐、ＥＭＣ、ＤＭＣ等。而承担着运输这些特殊材料任务的设备，正是压力管道。压力管道是我国一类重要的特种设备，在新能源材料产业中发挥着极其重要的作用。在压力管道施工的过程中，焊接质量的控制是极为重要的，不仅直接影响压力管道的安全使用，还会影响压力管道的使用寿命，因此掌握焊接质量控制要点并加强焊接管理的是极为必要的。

1石油化工管道焊接中常见的缺陷

石油化工管道焊接过程中，产生的缺陷的种类很多，主要分为外部缺陷和内部缺陷。外部缺陷指从管道表面可以发现的缺陷，主要有：表面裂纹、咬边、表面气孔、焊瘤、焊接变形、错边等；内部缺陷指产生于管道焊接内部的缺陷，需采取无损检测方法才能发现，主要有：内部气孔、夹渣、未焊透、未熔合等。

2影响压力管道焊接质量的主要因素

2.1材料因素

作为焊接过程中直接影响焊接效果的因素，焊接材料是需要人们进行重点研究的内容。不同的焊接方法在运用过程中，所需的焊接材料也存在一定的差异。总的来说，焊条、焊带、焊丝、焊药、填料等都是比较常用的焊接材料，一旦材料的质量或者规格不合理，就会降低焊接质量效果，同时由于不同焊接材料所需要使用的焊接方法也存在一定的差异。因此，需要做好合理的匹配工作，避免在焊接的过程中由于匹配度不足而影响到整体的焊接效果。另外对于焊机本身来讲，不同品牌的设备质量不同，为了降低材料和设备对焊接效果的影响，需要及时开展具体管控和选择工作。

2.2管道焊接人员问题

管道焊接作业人员质量意识欠缺，焊接技术能力不足，未严格执行焊接工艺要求。

2.3环境因素

压力管道的焊接会涉及到不同的环境因素，如：温度、湿度、风力等因素就会对焊接质量产生不同程度的影响。对于一些焊条或者是焊接材料来讲，高湿度环境下的焊接质量相对较差，一些焊接方法在低温度的环境中焊接效果不佳，都会对焊接质量产生极大的影响。因此，可以从温度、湿度、风力等外部环境入手，来对焊接环境引起的焊接质量问题展开分析。

3压力管道焊接质量控制主要措施

3.1焊接材料的选择

压力管道材料质量将直接影响到压力管道的整体焊接效果。在进行具体压力管道焊接时，需要严格按照国家标准要求进行材料的选取，保障焊接材料与焊接要求相吻合。另外，焊接人员还需要根据项目的实际情况，对焊接材料的规格、种类、材质等展开合理选择，提高材料选用的准确性。并且在对压力管道材料进行最终确定之前，需要展开严格的材料检验，做好材料表面油污、锈蚀等问题的处理，避免表面杂质从而影响材料使用效果。

3.2焊接人员控制

焊接人员的焊接能力是决定焊接质量的重要因素。要增强焊工的焊接质量意识和责任心，严格遵守焊接工艺纪律，严格执行管道焊接工艺要求，形成良好的焊接操作习惯。落实焊工持证上岗制度。焊工进场时，进行验证性考试，以确保高质量完成管道焊接作业。施焊前，要求焊工严格执行焊接工艺，规范焊工焊接行为，对焊工进行管道焊接技术方案交底，包括使用焊接材料参数、焊接工艺参数、焊前预热等，有效保障管道焊接质量。针对特殊管材焊接工作，组织焊工进行相关焊接技术培训。做好焊接施工总结提升。针对薄弱环节和存在问题，进行查缺补漏，及时对焊工再次进行焊接工艺技术培训。例如当发现焊工管道焊接不合格时，应针对其中问题，进行焊接技术培训，不断提升焊工的焊接能力。

3.3控制焊接施工环境

在压力管道焊接施工的过程中，施工场地的环境因素，特别是温度、湿度和大风，也是影响焊接质量的重要因素。当施工场地的环境温度较低时，焊接热影响区和母材之间会出现较大的温度梯度，进而加大热影响区冷却速度，这将导致焊缝及热影响区产生内应力、脆硬的马氏组织、甚至产生焊接裂纹，最终影响焊缝的力学性能，焊接质量就达不到相应的标准。因此要避免在低温环境下进行施焊，或者采取有效的措施，如增加环境温度，减缓焊缝冷却等，来确保焊缝质量不受低温影响。此外湿度也是影响焊接质量的关键因素。空气湿度大于90％时，焊条药皮暴露在空气中很快就会受潮严重。使用受潮的焊条施焊，会在焊缝表面产生大量的气孔。而碱性低氢焊条受潮，则会影响焊接时的工艺性能，飞溅增大。而因为氢的增加，焊缝容易产生气孔、裂纹等缺陷。环境风速过大则会破坏焊接电弧的稳定性，同时破坏气体保护焊中氩气或者二氧化碳隔离空气的作用。同时管子内的穿堂风，会影响底部焊缝的成型及焊缝质量，容易导致气孔的产生。因此，在施工现场，应避免低温、潮湿和大风天气进行施焊作业。或者采取有效措施，比如采用蓬布遮挡、搭设活动防护棚等办法来防止风、雨、雪等天气对焊接造成的影响，以确保工程的焊接质量。

3.4焊接工艺质量控制

第一，在开展压力管道焊接时，需要尽量减少焊接量和减低金属的填充量，这样可以最大限度地保证焊接结构的稳定性，同时有效避免变形问题的出现，促进整体质量控制效果的提升。第二，技术人员应尽可能选择对称的构件截面和焊接位置，这样可以对弯曲变形问题进行有效避免。第三，焊接人员在展开作业时，在对结构强度和刚度进行充分保证的情况下，需要尽可能减小焊缝的截面尺寸，连续角焊缝可以调整设计成断续角，不仅能够对塑性变形进行有效避免，同时还可以减小焊接应力和变形。第四，需要对焊接顺序进行合理调整。对一些特性复杂的结构，应尽可能选择构件组装方式，同时有效减少焊缝数量，合理分布，可有效避免结构变形。在具体操作过程中，不仅需要满足组装和焊接的要求，同时还要推动焊接工作的顺利进行。此外，焊接工作人员需要对焊缝的尺寸进行合理确定，在等强度原则的指导下进行尺寸计算，并对结构特点展开考虑，结合具体情况进行具体分析。

结语

为了保证压力管道的施工焊接质量，在施工之前就应制定合理的焊接方案，明确焊接材料的使用与管理，保障焊接作业的环境要求，严格遵循施工程序。同时加强焊前、焊中的检查，并对焊后检测出的焊接缺陷进行返修。在整个施工过程中，还需要对焊接设备进行维护保养管理。通过以上方法来控制压力管道施工焊接质量，保障压力管道在正式投入使用后长久的运行。

参考文献

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