(大庆油田工程建设有限公司建材公司防腐管道厂 黑龙江省大庆市 163000)
摘要:油气管线组装过程中最重要的环节就是焊接,焊接的质量直接影响油气管线的安全。很多油气管线发生的事故都是因为焊接引起的,因此,保证油气管线组装过程中焊接的质量,避免各种事故的发生是至关重要的。
关键词:油气管线;组装焊接;分析
一、影响油气管线组装焊接质量的原因
由于影响油气管线组装焊接质量的因素很多,为了保证焊接质量,焊接人员在焊接前要弄清这些因素对焊接质量的影响,只有找到相关的问题,才可能有针对性的解决,从油气管线组装焊接的实际情况来看,影响组装焊接质量的主要因素有以下几个方面。
(一)焊接工艺评定
焊接工艺评定是根据特定的管材,选用焊接材料、焊接方法等措施;在与实际工程焊接施工一致的条件下,按照规定的步骤,进行试验性的焊接;焊接后按照规定的的程序,检验检测手段进行检测试验验证;根据规定的标准进行评判;焊接工艺评定,是对组装焊接单位焊接作业和管理体系的指导和焊接质量的保证。油气管线焊接前必须进行焊接工艺评定。
(二)焊接方法
采用不同的焊接方法对焊接质量有不同的影响。焊条电弧焊采用恒流电源,是应用最广泛的一种焊接方法,设备简单便宜,便于携带,操作方便,但焊完后需要清理焊渣,效率低,人为操作不当容易产生未熔合、未焊透、裂纹、气孔等。钨极氩弧焊焊后不需要清理焊渣,可以全位置焊接,但效率太慢。药芯焊丝电弧焊效率高,但粉剂会产生大量的烟,对焊工身体健康不利。油气管线一般采用钨极氩弧焊打底,焊条电弧焊盖面,或者根焊采用焊条电弧焊,药芯焊丝电弧焊盖面的下向焊。
(三)焊接人员
从事油气管线焊接工作的焊工,必须持有《特种设备作业人员证》才可以进行焊接,焊工持证项目应与实际焊接的方法及项目相匹配,焊工合格证要在有效期限内,4年复审一次。大型管道组装焊接工程需进行现场焊接技能测试。一个优秀的焊工,对不同焊接条件、不同工艺参数的焊接设备,要能够娴熟的操作,对不合格焊口能分析查明原因。
(四)焊接材料
焊接材料包括焊条、焊丝、填充丝、焊带、焊剂、填充金属等,不同的焊接方法要选用与之相匹配的焊接材料,焊接材料是焊接质量的重要保证手段,只有选择了合适的焊接材料,采用合适的焊接方法才能到达理想的焊接效果。焊接材料要有质量证明书,焊接前应进行焊材复验。
(五)施焊环境
施焊环境是影响油气管线焊接的关键要素,焊接施焊环境要求要有合适的温度、湿度、风速,才可以确保焊缝外观的合格,质量达标。适当的温度才能保证焊接结构的质量和外观,从而形成所需的金相组织和力学性能。焊接环境的温度也不会影响焊机的结构。施焊环境对管道组装焊接和焊接的影响起着非常重要的作用。
二、油气管线组装焊接的质量控制措施
(一) 焊接准备环节的质量控制要点
为了提升油气管道焊接质量,在开展焊接工作之前,焊接人员需要做好一系列准备工作,从根本上减少焊接缺陷的出现。和其他工程类似,油气管道焊接质量受“人、机、料、法、环”影响较大,要求施工单位加强焊接人员培训力度,选择正确的焊接设备、焊接工艺与方法,并严格控制焊接材料质量,减小外界环境对油气管道焊接质量产生的负面影响。
油气管道焊接前,施工单位需要制定出完善的管理制度由焊接专业的技术人员根据钢管材质、焊材型号、焊接设备及工程特点,制定合理的焊接工艺评定方案,严格按照标准要求对焊接试验过程进行记录、检测、取样,并由有资格的检测机构进行力学性能试验,根据试验结果出具焊接工艺评定报告,编写焊接工艺规程,用于指导施工现场焊接作业,保证焊接质量。
通过落实油气管道焊接工艺规程,可以避免焊接缺陷的出现,焊接人员在实际焊接作业之前,施工单位还要对各项材料与机具进行全方位检查,在满足油气管道焊接要求的基础之上,提升焊接质量。
在检查各项焊接设备时,要求检验人员重点检查发电机、电焊机,保证发电机与电焊接的电压与电流稳定。
焊接材料进入到施工场地前,施工单位要对焊条与焊丝的规格型号及包装完好性进行检查,监理单位重点检验材料规格型号、产品质量证明文件、复检报告等是否满足规定标准要求。焊条撤掉包装之后,需要采取有效防潮措施,必要时进行焊材烘干。
(二)对油气管线材料的质量控制
油气管线管材的选用首先要考虑油气管线的类别、使用环境和输送介质以及对强度的要求等,还应考虑焊接性能、经济实用等方面要求。选用小管径的无缝钢管同一牌号、不同标准的管材性能有所不同。大管径的螺旋焊缝钢管需经当地检验机构制造监督检验合格。选好的管材进厂必须按规定进行材料复验,所有油气管线管材要具备质量证明书、合格证,且管材本体上要有“TS”标识,材料入库需进行化学成分、力学性能复验,外观检查等。
(三)焊接过程质量控制
组装焊接单位在油气管线焊接前要做好准备工作,按照本单位的焊接工艺评定要求编制焊接作业指导书,清理管口,检查焊接设备,确认管道材料,组对组装焊接,焊前预热。焊接作业指导书应严格规范实际焊接工艺,规定焊接过程中的工艺参数,如焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊道宽度、层数、电源种类和极性。焊接人员应熟悉本单位的焊接作业指导书,按照设计规定的焊接方法,选用相匹配的焊接材料,在合适的施焊环境下完成焊接作业,尽量避免焊接完成后的焊缝返修。
(四)焊接环节的质量控制要点
为了保证油气管道焊接质量满足规定标准要求,焊接人员在实际工作之中,需要认真按照焊接工艺要求进行施工,需要特别注意的是,严格控制焊接电流、电压、预热温度和层间温度,保证焊接过程满足工艺规程要求。针对不同壁厚的油气管道,焊接人员要按照工艺规程要求合理控制焊接层数,适当增加立填焊。
油气管道现场对口焊接,焊接人员要重点注意以下问题:
第一,管口组对时,相邻制管焊缝在对口出错开,距离不小于100mm。
第二,使用内对口器时,根焊全部完成后方可撤离,当根部恨到承受铺设应力比正常情况高,且可能发生裂纹,宜完成热焊后撤离对口器。使用外对口器时,根焊至少均匀对称完成环焊缝总长的50%后,方可撤离对口器。
第三,当日不能完成的焊口至少应完成50%管道壁厚且不少于三层焊道。
第四,焊接完成后,应清除焊缝表面熔渣、飞溅和其他污物。
第五,当施焊环境条件不符合焊接工艺规程要求时,应采取有效的防护做事,否则严禁施焊。
(五)油气管线的焊接检验
油气管线的焊接检验包括焊前检验,焊中检验和焊后检验。检验过程中的经验总结:焊接所用的焊丝、焊剂应符合设计要求;对接焊缝与螺旋焊缝连接处应平滑过渡,避免应力集中;焊接现场应做好防风防雨工作,冬季应有冬季焊接施工方案;焊接过程中应保证起弧和收弧处的质量,收弧时应将弧坑填满;焊条应烘干,放在保温筒内;焊缝焊完后,应及时打磨清理飞溅物、药皮或焊渣,对焊缝表面进行外观检查;外观检查合格后应进行射线检测,对标准规定不允许的缺陷应进行焊缝返修,有热处理要求的管道应在返修结束后进行热处理。
三、结语
综上所述,油气管线的组装焊接质量影响油气管线的使用寿命,焊接质量是油气管线组装焊接过程中最关键的环节,焊接工艺、焊接人员、焊接方法、焊接材料以及施焊环境都会对油气管线焊接质量产生重大影响,需要从各方面对焊接作业进行提升改善。焊接质量的提升是一个很大的课题,需要我们不断的摸索,不断的改善。
参考文献
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[2]姚炯.油气管线组装焊接质量控制措施分析[J].化工管理,2017(11).
[3]龚永辉.影响油气管线组装焊接质量的原因及其控制措施[J].建筑工程技术与设计,2019(10).