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    天然氣管道焊接施工質量控制措施

    文章來源: 文章作者: 更新時間:2015-09-21 18:03:40 點擊次數:

    對天然氣管道工程來說,焊接施工質量是關系到整個工程質量的關鍵,直接影響到燃氣管網的安全運行。如何更好的控制焊接質量,我們認為要加強焊接質量的控制和管理,應從施工準備階段、事前控制、事中控制、事后控制和焊接缺陷預防階段等幾道關鍵工序著手。

    1 施工準備階段

    (1) 組建質檢部門

    施工準備階段,施工單位應建立質量管理體系,其焊接技術人員應負責焊接工藝評定,編制焊接作業指導書和焊接技術措施,參與焊接質量管理,處理焊接技術問題,整理焊接技術資料等。焊接質檢人員應對現場進行全面檢查和控制,負責編制和確定焊口編號和日常的的檢查工作,簽發檢查文件,參與焊接技術措施的審定,參加對焊接質量問題的分析、處理。

    (2) 焊接工藝評定

    在焊接施工開始前,對所需焊接的管道,制定詳細的焊接工藝指導書,并對此焊接工藝進行評定。其評定的目的在于驗證用該工藝進行焊接的焊接接頭,能否具有合格的力學性能。對焊接接頭的檢驗,要在經過外觀檢查、無損缺陷檢驗合格的基礎之上,并進行機械力學性能實驗。檢驗的內容主要有拉伸試驗、彎曲試驗和沖擊試驗等。

    施工單位要依據評定合格的工藝,編制焊接工藝規程。其工藝規程應包括以下內容;焊接方法、適用的管材管件材料、管徑和壁厚、接頭設計形式、填充金屬和焊道數、焊接方向、焊道之間的時間間隔、焊接速度、對口器的類型和拆移等。

    (3) 焊工考試

    對焊工考試人員的資格進行審查,從事燃氣管道施工的焊工必須持取得技術監督部門核發的、在有效期內的、并具有相應合格項目的焊工證,方能參加考試。

    在管道焊接前,按規定對焊工進行資格考試,以檢驗焊工能否使用經過評定合格的焊接工藝規程,焊接出合格的焊接焊縫。對考試焊接接頭,應進行檢驗(可用破壞性試驗或用射線探傷檢測),檢驗合格方可上崗。

    2 事前控制(焊前檢查)

    在實施焊接作業前,應對需要開展作業的有關設備機具、材料等進行檢查,能否滿足焊接的條件。

    (1) 對焊接設備檢查

    發電機是否能正常工作,能否滿足施工需要。電焊機工作是否正常,電壓、電流是否穩定。送絲機送絲速度是否穩定。

    (2) 對焊接材料的檢查

    由施工單位對該批進場焊條、焊絲進行報驗,提供材料合格證,監理單位應檢查是否與設計文件相符,并對該批號材料進行現場抽樣送檢,經檢測合格同意使用。對焊條未使用之前,一般不允許撤掉包裝,而且應按說明書的要求使用,保管焊條的倉庫宜選擇干燥通風良好的地方,焊條撤掉包裝后,一般在使用之前要烘干,在使用中放入保溫筒中。

    所使用管材應提供材料合格證,經過監理單位現場抽樣送檢,并檢測合格,應確認所用管材、管件是否和設計圖紙的型號、規格相符。管口表面應均勻光滑,無起鱗、裂紋、銹皮、夾渣、油脂、油漆和其他影響焊接質量的物質。

    管道組對焊接前,應對管內清掃干凈,清理管口、除銹,坡口打磨,對管端螺旋焊縫或直縫余高進行處理。對焊接管口橢圓度及周長檢查,是否滿足組對要求。管道坡口角度,應控制在焊接工藝規程的范圍內,

    (3) 確定焊口編號

    焊口編號的編制,應依據設計施工圖紙的樁號或里程,目的在便于對焊口進行記錄、檢查、驗收,也便于對不合格的焊口進行返修及對焊口的焊接質量、數量進行統計。焊口編號應能反映所在工程的位置,焊接機組等內容。工程施工或完工后,也便于對發現的焊口問題進行查找和處理。焊口編號可反映由哪個焊工(或焊接機組)施工,一旦出現不合格焊口,便于返修,由此,也可以了解到各焊工(或焊接機組)的一次合格率,可針對性的對問題焊工進行指導,以提高其操作技能,保證焊接質量。

    (4) 環境對焊接的影響

    焊接當天,應對天氣情況進行全面了解,是否適合焊接作業。一般情況下,濕度超過90%、雨天、風速超過8m/s、環境溫度低于焊接規程中規定的溫度時,應采取有效的保護措施。

    3 事中控制(焊接組對)

    管口組對焊接是焊接質量控制的關鍵環節,焊接技術人員、質檢人員應對焊工的操作進行指導,以保證其焊接質量。

    (1) 管道對口器的使用

    依據設計施工文件及焊接工藝規程要求,在管道組對焊接時,應使用管道對口器。對口器的使用,在于使焊接口固定,并可對管道錯邊量等參數進行調整。內對口器的使用,應在根部焊道全部完成后,方可卸去內對口器的張力,以避免已完焊道受管道位移或受力過大而產生應力。在外對口器撤離前,應完成根部焊道累計長度不少于管周長的50%,根部焊道應均勻分布于管口圓周。

    (2) 組對焊接

    對管口組對的錯邊量進行檢查,其錯邊量一般不大于1.6mm。如果由于管口尺寸偏差(管口周長),出現較大錯邊,應沿管口均勻分布。

    管口組對間隙,應按焊接工藝規程進行控制,其焊縫最終寬度應為:坡口上口寬+24mm。相鄰螺旋焊縫或直焊縫間距錯開100mm以上。管道對接偏差,小于或等于3°,不允許割斜口。

    (3) 焊接過程中的檢查內容

     接地線不應在坡口以外的管壁上引弧,以免電弧燒傷管材;②焊接過程中注意電流、電壓的變化,要控制在焊接工藝規程的范圍內;③焊接過程中應避免出現強制組對的情況;④相鄰兩層的焊接點不得重合,應錯開20mm以上;焊接過程中,應注意控制層間溫度,當層間溫度低于規定要求時,應重新加熱;⑥多層焊每層焊完后,應立即對層間進行清理,并進行外觀檢查,缺陷消除后方可進入下一層的焊接;⑦對中斷焊接的焊縫,繼續焊接前應清理并檢查,消除缺陷并滿足規定的預熱溫度后方可焊接;⑧焊接過程中,應及時填寫組對檢查記錄和焊接工藝記錄,真實的反映焊接組對情況。

    4 事后控制(焊口檢查)

    焊接完成后,應將表面焊渣和飛濺物清除干凈,用記號筆在距焊口(氣體流動方向)下游1m處,寫下焊口編號,并作好焊縫外觀檢查記錄。

    (1) 焊縫外觀檢查的內容

    焊縫寬度:坡口上口寬+24mm;焊縫高度:01.6mm。局部不超過3mm,長度不超過50mm;焊縫錯邊量:1.6mm

    焊縫外觀檢查還包括;表面裂紋、表面氣孔、表面夾渣、咬邊、未焊透,這些都是不允許出現的。

    (2) 焊縫內部檢查的內容

    焊縫內部檢查應在外觀檢查合格的基礎上進行,外觀檢查不合格,不得申請無損檢測,對檢查不合格處進行返工,直至檢查合格。外觀檢查合格后,由監理人員下達檢測指令。焊縫射線無損檢測應符合現行國家標準《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》GB-3323(Ⅱ)規定執行;超聲波檢驗應符合現行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》GB-11345()規定。

    無損檢測人員應按照ASNT RP SNT-TC-IA或國家勞動部《鍋爐壓力容器無損探傷人員資格考核規則》規定的方法考取所使用的探傷方法的資格書。只有Ⅱ級或Ⅲ級檢驗員有權對探傷結果進行評定。

    對檢測單位的評定結果,建設單位或監理單位有權通過第三方檢測單位,對所評定的結果進行復查、核實,判別其與所評定結果是否相符。也可以由監理單位有無損檢測資質人員對所評定結果進行抽查,對評定結果有疑問的,再請第三方檢測單位進行判定。無損檢測的方法一般有射線檢測和超聲波檢測,當某種情況下,無法用射線檢測時,經設計人員同意,也可用磁粉探傷或液體滲透探傷方法代替。

    當檢驗焊縫缺陷超出設計文件和規范要求時,其焊縫質量判定不合格,必須按規范要求進行返修,返修后采用同樣的方法進行檢測。

    (3) 對焊縫的保護

    焊縫檢驗合格后,為防止焊縫生銹,應對焊縫進行噴砂除銹,并用熱收縮套進行防腐施工,并進入下道工序施工。

    5 常見焊接缺陷、形成的原因、及預防措施

    為保證管道施工的焊接質量,有必要對常見焊接缺陷采取有效預防措旋,控制好焊接工藝參數,規范焊工的操作,來達到提高焊接質量的目的。

    (1) 未熔合缺陷:焊接時,焊道與母材之間或焊道與焊道之間,未完全熔化結合的部分。

    形成原因:電弧指向偏斜,坡口側壁有銹垢及污物,層間清理不徹底,使得焊材與母材間未很好熔合。

    預防措施:正確地選用焊接熱輸入,精心操作,加強層間的清理等。

    (2) 裂紋缺陷:在焊接過程中,焊縫熱影響區在冷卻過程或凝固過程中形成的裂紋。

    形成原因:材料本身問題(容易產生裂紋材料);②外界應力及環境影響;③焊接缺陷。

    預防措施:要設法減少焊縫中的低熔點共晶物和降低冷卻時的拉應力。

    (3) 氣孔缺陷:焊接時,熔池中的氣體在凝固時未能逸出而殘下來所形成的空穴。

    形成原因:熔解在熔池的氣體,在熔池冷卻過程中,因氣體熔解度急劇降低,來不及析出殘留在固體金屬內形成的。液態鐵水有氣體,氣體沒有逸出,在焊道形成后,在焊道中有空洞,就稱氣孔。

    預防措施:加強焊前處理。焊前仔細清理焊件表面鐵銹、油污、水分;按規定烘干焊條、焊劑。在天氣濕度過大或下雨天,采取有效措施,防止氣孔產生。

    (4) 夾渣缺陷:焊后殘留在焊縫中的熔渣。在焊縫形成過程中,焊渣未能及時浮出,夾在焊道中(操作與環境溫度影響)

    形成原因:焊接工藝參數不合適,使熔池溫度低,冷卻快,渣不易漂出;焊前清理不凈或層間清理不徹底。

    預防措施:選用合適的坡口角度和合理的焊接工藝參數,使熔池存在的時間不要太短。焊接操作要平穩,焊條擺動的方式要有利于熔渣上浮。仔細清理坡口邊緣及焊絲表面油污。多層焊時要注意將前道焊縫的熔渣清理干凈后,再焊下一道()焊縫。

    (5) 咬邊缺陷:由于焊接工藝參數選擇不正確,或操作手法不正確,在沿著焊道的母材部位燒熔形成的溝槽或凹陷。

    形成原因:在最后蓋面焊接時,由于操作不當,或焊接電流不穩定,在焊縫與母材交接處形成母材缺口或未填滿的現象。易造成應力集中或母材強度降低。

    預防措施:選擇正確的焊接電流和焊接速度,電弧不能拉得太長,保持運條均勻。

    (6) 根部收縮缺陷由于焊接參數選擇不正確或操作不當,在焊道根部形成焊道表面收縮。

    形成原因:焊接電流太小、焊接速度太快或間隙小,使得熔池溫度過低,形成焊道收縮。

    預防措施:調節好焊接電流,控制焊接速度,控制對口間隙及鈍邊厚度。

    (7) 未焊透缺陷:焊接時,焊接接頭根部未完全熔透的現象,主要存在于焊縫根部。

    形成原因:主要有未留間隙或間隙過小、坡口角度過小、鈍邊過大,以及焊接電流過小,焊接速度過快,或焊接電壓太低,以及操作問題。但焊縫間隙過大,焊縫內道上部易產生焊瘤,內道下部易產生內凹。GB50236-98焊接規范對內焊道,外焊道蓋面的高度都有規定。焊接間隙在保證焊接質量的前提下,宜小不宜大,這樣做既可以保證質量,又可提高焊接效率。

    預防措施:正確選用和加工坡口尺寸,保證必須的焊接間隙,正確選用焊接電流、電壓和焊接速度,認真操作,仔細地清理層間或母材邊緣的氧化物和熔渣等。

    在以上7種焊接質量問題,除焊接工藝參數、焊接材料、焊接環境、焊接氣候條件之外,主要的焊接質量問題是焊工操作所致。

    6 結語

    對工程質量的影響因素不外乎人、機、料、法、環”五大方面,但人的影響因素其實是最主要的,如何強化質量意識?如何擺正質量和進度的關系?要使全體參建人員充分認識到,沒有質量做保證,沒有安全做保證,進度也難以上去。一個好焊工應具有非常強的質量意識,能夠把焊接質量與個人的榮譽結合起來。要具有一個良好的職業習慣,做到焊前精心準備。同時,焊接人員要保持一個良好的、平和的心態。操作時要做到不急、不燥,真正做到精雕細刻。只有這樣,焊接質量才能得到保障。

    我們將嚴格執行國家的有關法律、和各項技術規范、標準,注重對焊接工程施工質量和工序焊接質量的控制,為天然氣管網的安全運行提供可靠保障。

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