壓力管道 焊接過程控制

壓力管道焊接過程控制

【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工廠內(nèi)的壓力管道越來越多。由于輸送的介

質(zhì)品種多，承壓范圍廣，工藝轉(zhuǎn)換復(fù)雜，存在有毒、易燃、易爆的危險(xiǎn)，管道的安全運(yùn)

行直接關(guān)系到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，壓力管道工程質(zhì)量的好壞是影響壓力管道安全運(yùn)行

的重要因素，除保證材料的品質(zhì)外，焊接過程的質(zhì)量控制是壓力管道工程施工的關(guān)鍵過

程。焊接過程的質(zhì)量控制對保證壓力管道工程的質(zhì)量起著非常重要的作用。就如何做好

焊接過程質(zhì)量控制管理，本文從材料、設(shè)備、人員、工藝和環(huán)境等方面進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】管道施工質(zhì)量控制

壓力管道系指最高工作壓力大于或者等于o.IMPa（表壓）的氣體、

液化氣體、蒸汽介質(zhì)或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性，最高工作溫度高

于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體介質(zhì)，且公稱直徑大于25mm的管道。這就是說,

現(xiàn)在所說的“壓力管道”，不但是指其管內(nèi)或管外承受壓力，而且其內(nèi)部

輸送的介質(zhì)是“氣體、液化氣體和蒸汽”或“可能引起燃爆、中毒或腐蝕

的液體”物質(zhì)。

壓力管道安裝工程具有一次性和現(xiàn)場條件復(fù)雜惡劣等特點(diǎn)，因此，其

質(zhì)量控制是至關(guān)重要的，其中焊接過程的質(zhì)量控制對保證壓力管道工程的

安裝質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。必須使焊接全過程處于嚴(yán)格的受控狀態(tài)，

才能獲得優(yōu)質(zhì)的管道焊接質(zhì)量，才能真正有效保證壓力管道的焊接質(zhì)量。

影響焊接質(zhì)量的因素有很多，如原材料的質(zhì)量、焊接材料的質(zhì)量、焊

接方法、焊接設(shè)備、坡口的加工質(zhì)量及管道組對質(zhì)量、焊接環(huán)境（環(huán)境溫度、

相對濕度、風(fēng)速等）、現(xiàn)場條件（如登高或地溝作業(yè)等）、焊工素質(zhì)、焊接工

藝的正確性及其具體實(shí)施情況等等。下面就有關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析闡述。

一、原材料與焊接材料

對構(gòu)成管道的鋼管、管件、法蘭等受壓元件的材料，應(yīng)采購經(jīng)過壓力

管道元件安全注冊的單位生產(chǎn)的材料。材料上的標(biāo)記必須完整、清晰、牢

固，有內(nèi)容齊全、符合標(biāo)準(zhǔn)要求的質(zhì)量證明書，出廠檢測報(bào)告等要件。質(zhì)

量證明書上的品種、規(guī)格、批號等內(nèi)容與實(shí)物一致。

工序間材料：管道安裝過程中、一些材料需經(jīng)數(shù)道工序的處理后才能

進(jìn)行安裝，如管材及焊件根據(jù)輸送介質(zhì)的不同，需經(jīng)開孔、開坡口、除銹、

酸洗、鈍化、脫脂等工序的處理；閥門、配件、儀表需經(jīng)清洗、脫脂、檢

驗(yàn)、試驗(yàn)等工序的處理；各工序間必須做好防護(hù)處理，且各工序之間要做

好交接檢查工作，以防止再次污染。

焊接材料對焊接質(zhì)量的影響是不言而喻的，特別是焊條和焊絲是直接

進(jìn)入焊縫的填充材料，將直接影響焊縫合金元素的成份和機(jī)械性能，必須

嚴(yán)格控制和管理。焊接材料的選用應(yīng)遵循以下原則：

①應(yīng)與母材的力學(xué)性能和化學(xué)成分相匹配。

②應(yīng)考慮焊件的復(fù)雜程度、剛性大小、焊接坡口的制備情況和焊縫位

置及焊件的工作條件和使用性能。

③操作工藝性、設(shè)備及施工條件、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)合理性。

④焊接工人的技術(shù)能力和設(shè)備能力。

另外，對施工現(xiàn)場的焊接材料貯存場所及保管、烘干、發(fā)放、回收等

應(yīng)按《焊接材料管理規(guī)范》規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行，確保所用焊材的質(zhì)量，保證焊

接過程的穩(wěn)定和焊縫的成分與性能符合要求。

二、焊接設(shè)備

1.焊接設(shè)備的性能是影響管道焊接的重要因素。其選用一般應(yīng)遵循以

下原則：

①滿足工件焊接時(shí)所需要的必備的焊接技術(shù)性能要求。

②擇優(yōu)選購有國家強(qiáng)制CCC認(rèn)證焊接設(shè)備的廠家生產(chǎn)的信譽(yù)度高的設(shè)

備，對該焊接設(shè)備的綜合技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行對比，如焊機(jī)輸入功率、暫載率、

主機(jī)內(nèi)部主要組成、外觀等。

③應(yīng)齊全、完好、性能穩(wěn)定可靠，應(yīng)裝有在周檢（校）期內(nèi)合格的電

流、電壓表、壓力表。

2.設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)對順利進(jìn)行焊接作業(yè)、提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率及保證焊接

質(zhì)量起著很大的作用，同時(shí)也是保證操作人員安全所必需的。因此焊工對

所操作的設(shè)備要做到正確使用、精心維護(hù)，經(jīng)常檢查和保養(yǎng)設(shè)備，以保證

設(shè)備使用性能正常，安全性能可靠；發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，不留隱患。對于

經(jīng)常損壞的配件，提前做好儲備，要在第一時(shí)間維護(hù)設(shè)備。。

三、人員

對壓力管道焊接而言，最主要的人員是焊接責(zé)任工程師，其次是質(zhì)檢

員、探傷人員及焊工。

1.焊接責(zé)任工程師是管道焊接質(zhì)量的重要負(fù)責(zé)人，應(yīng)具有較為豐富的專

業(yè)知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、較強(qiáng)的責(zé)任心和敬業(yè)精神。經(jīng)常深入現(xiàn)場，及時(shí)掌握

管道焊接的第一手資料；監(jiān)督焊工遵守焊接工藝紀(jì)律的自覺性；協(xié)助工程

負(fù)責(zé)人共同把好管道焊接的質(zhì)量關(guān)；對質(zhì)檢員和探傷員的檢驗(yàn)工作予以支

持和指導(dǎo)，對焊條的保管、烘烤及發(fā)放等進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督。

2.質(zhì)檢員和探傷人員都是直接進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)的人員，首先必須經(jīng)

上級主管部門培訓(xùn)考核取得相應(yīng)的資格證書，持證上崗，并應(yīng)熟悉相關(guān)的

標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程規(guī)范。還應(yīng)具有良好的職業(yè)道德，秉公執(zhí)法，嚴(yán)格把握檢驗(yàn)的

標(biāo)準(zhǔn)和尺度，不允許感情用事、弄虛作假，從而保證管道焊接質(zhì)量的真實(shí)

性與可靠性。

3.焊工是焊接工藝的執(zhí)行者，也是管道焊接的操作者，因此，焊工的

素質(zhì)對保證管道的焊接質(zhì)量有著決定性的意義。一個(gè)好的焊工要擁有較好

的業(yè)務(wù)技能，熟練的實(shí)際操作技能不是一朝一夕便能練成的，而是通過實(shí)

際鍛煉、甚至強(qiáng)化培訓(xùn)才能成熟，最后必須按照現(xiàn)行《鍋爐壓力容器焊工

考試規(guī)則》、《現(xiàn)場設(shè)備工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行

考試，考試合格后，方可從事相應(yīng)的焊接施工。

一個(gè)好的焊工還須具有良好的職業(yè)道德、敬業(yè)精神，具有較強(qiáng)的質(zhì)量

意識，才能自覺按照焊接工藝中規(guī)定的要求進(jìn)行操作。在焊接過程中集中

精力，不為外界因素所干擾，不放過任何影響焊接質(zhì)量的細(xì)小環(huán)節(jié)，做到

一絲不茍，最終獲得優(yōu)良的焊縫質(zhì)量。

四、焊接工藝

焊接技術(shù)人員應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，有關(guān)施工規(guī)范及現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)焊接

工藝評定并結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際條件制定切實(shí)可行的焊接工藝指導(dǎo)書，主

要有焊接性試驗(yàn)與焊接工藝評定、焊接工藝指導(dǎo)書或焊接方案、焊接作業(yè)

指導(dǎo)書等內(nèi)容。經(jīng)評定合格后的焊接工藝，其工藝指導(dǎo)書方可直接用于指

導(dǎo)焊接生產(chǎn)。

施工前對焊工和管工進(jìn)行技術(shù)交底，內(nèi)容包括焊接材料、工藝參數(shù)、

焊前預(yù)熱、層間、后熱、熱處理的溫度和時(shí)間、對焊接材料的保管、使用

以及無損檢測等各項(xiàng)要求。管線編號應(yīng)在焊接工藝指導(dǎo)書上標(biāo)明，不同工

藝的管線分別編號，相同焊接工藝管線可以寫在一個(gè)工藝指導(dǎo)書中，注明

管線代號，管工按焊接交底制備坡口，現(xiàn)場質(zhì)檢員按此確認(rèn)坡口、尺寸及

組裝要求（簽字確認(rèn)），焊工必須嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝，現(xiàn)場質(zhì)檢員應(yīng)加強(qiáng)

這方面的監(jiān)督檢查，這是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。焊工應(yīng)進(jìn)行工序交接，確

認(rèn)破口質(zhì)量，確保焊接工藝正確實(shí)施。

五、坡口加工及組對

坡口加工：現(xiàn)場條件允許的情況下，應(yīng)盡量采用等離子弧、氧乙族等

熱加工方法。按工藝卡要求的幾何形狀及尺寸加工坡口，坡口端面要與管

子軸線垂直，坡口要用磨光機(jī)打磨出金屬光澤。管子上開孔焊接管嘴時(shí)，

碳鋼用火焰切割開孔，不銹鋼、INCONEL鋼采用機(jī)械鉆孔或等離子切割，

切割后必須用機(jī)械方法除去污染層。管道上的開孔應(yīng)盡量在預(yù)制時(shí)完成，

如在已安裝的管道上開孔，應(yīng)采取措施防止切割下的鐵屑及氧化物掉入管

內(nèi)。

坡口斜面及鈍邊端面不平度不大于0.5mm,坡口尺寸和角度嚴(yán)格按照

焊接工藝指導(dǎo)書的要求。

組對：管接頭組對應(yīng)在確認(rèn)坡口加工、清理質(zhì)量后進(jìn)行。管接頭的組

對定位焊是保證焊接質(zhì)量、促使管接頭背面成形良好的關(guān)鍵，如果坡口形

式、組對間隙、鈍邊大小不合適，易造成內(nèi)凹、焊瘤、未焊透等缺陷。組

對間隙應(yīng)均勻，定位時(shí)應(yīng)保證接管的內(nèi)壁平齊、內(nèi)壁錯(cuò)邊量不超過管壁厚

度的10%,且不應(yīng)大于15毫米。如壁厚不一致，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行修磨過渡。

若焊接定位板時(shí)應(yīng)在焊管板角焊縫的同一方向。管件組對時(shí)應(yīng)墊置牢固，

并應(yīng)采取措施防止焊接過程產(chǎn)生變形。定位焊時(shí)，應(yīng)采用與根部焊道相同

的焊接材料和焊接工藝，并由合格焊工施焊。

六、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)

焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)包括了焊前檢驗(yàn)(材料檢驗(yàn)、坡口尺寸與質(zhì)量檢驗(yàn)、組

對質(zhì)量及坡口清理檢驗(yàn)、施焊環(huán)境及焊前預(yù)熱等檢驗(yàn))、焊接中間檢驗(yàn)(定

位焊質(zhì)量檢驗(yàn)、焊接線能量的實(shí)測與記錄、焊縫層次及層間質(zhì)量檢驗(yàn))、焊

后檢驗(yàn)(外觀檢驗(yàn)、無損檢測)。只有嚴(yán)格把好檢驗(yàn)與監(jiān)督關(guān)，才能使工藝

紀(jì)律得到落實(shí)，使焊接過程始終處于受控狀態(tài)，從而有效保證壓力管道的

焊接質(zhì)量。

焊接之類的最終檢驗(yàn)、試驗(yàn)是在壓力管道所用材料的檢驗(yàn)、試驗(yàn)已完

成并合格，安裝過程的工序檢驗(yàn)、試驗(yàn)已完成并合格且資料齊全并符合要

求后的前提下才能進(jìn)行。

(1)壓力管道安裝完畢后，經(jīng)聯(lián)合檢查合格后方可進(jìn)行；

(2)應(yīng)嚴(yán)格按照檢驗(yàn)、試驗(yàn)的程序和要求進(jìn)行，并做好記錄；

(3)輸送劇毒、有毒和易燃流體的管道必須按規(guī)定確定泄露量；真空系

統(tǒng)管道壓力試驗(yàn)后，還要進(jìn)行真空試驗(yàn)。

七、施焊環(huán)境

施焊環(huán)境因素是制約焊接質(zhì)量的重要因素之一。施焊環(huán)境要求要有適

宜的溫度、濕度、風(fēng)速，才能保證所施焊的焊縫組織獲得良好的外觀成形

與內(nèi)在質(zhì)量，具有符合要求的機(jī)械性能與金相組織。因此施焊環(huán)境應(yīng)符合

下列規(guī)定：

1.焊接的環(huán)境溫度應(yīng)能保證焊件焊接所需的足夠溫度和使焊工技能不

受響。當(dāng)環(huán)境溫度低于施焊材料的最低允許溫度時(shí)，應(yīng)根據(jù)焊接工藝評定

提出預(yù)熱要求。

2.焊接時(shí)的風(fēng)速不應(yīng)超過所選用焊接方法的相應(yīng)規(guī)定值。當(dāng)超過規(guī)定

值時(shí)，應(yīng)有防風(fēng)設(shè)施。

(1)手工電弧焊、埋弧焊：8m/s。

(2)氫弧焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊：2m/So

3.焊接電弧1m范圍內(nèi)的相對濕度應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)鋁及鋁合金焊接：不得大于80%。

(2)其他材料焊接：不得大于90%。

4.當(dāng)焊件表面潮濕，或在下雨、刮風(fēng)期間，焊工及焊件無保護(hù)措施或采

取措施仍達(dá)不到要求時(shí)，不得進(jìn)行施焊作業(yè)。

八、結(jié)束語

壓力管道的作業(yè)一般都在室外，敷設(shè)方式有架空、沿地、埋地，甚

至經(jīng)常是高空作業(yè)，具有一次性和現(xiàn)場條件復(fù)雜惡劣等特點(diǎn)。因此，其

質(zhì)量控制是至關(guān)重要的，由于質(zhì)量控制環(huán)節(jié)是環(huán)環(huán)相扣，有機(jī)結(jié)合，一