压力管道焊接工艺及焊缝质量控制论文_俞李洋

江苏省特种设备安全监督检验研究院昆山分院 江苏昆山 215300

摘要:焊接工艺以及焊缝质量,直接决定着压力管网运行的稳定性。如果焊接工艺的个别细节没有落实到位,或者在焊接作业完毕之后,没有对焊缝的质量进行检验,都会直接导致压力管网系统的稳定性下降,当管道内的气压瞬时性增大的时候,会直接导致管道表面出现裂纹,而在对出现裂纹的管网表面进行二次焊接的时候,会影响整个管网系统的运输效率。

关键词:压力管道;焊接工艺;焊缝质量

引言:

压力管道的焊接流程是,首先要进行管道切割,然后要对坡口进行精细化加工,并选择合适的焊缝间距,并在焊接之前进行预热,在所有的准备工作完成之后,就可以开始焊接作业了,目前主要使用的惰性气体保护焊接法,主要使用的不锈钢材料为304H不锈钢。在焊接完毕之后,还要对焊缝进行热处理,从而避免焊缝由于热胀冷缩的缘故而开裂,并对焊缝的质量进行鉴定。整个焊接工艺较为繁琐,但是每一步对于焊缝质量都起到着决定性的作用。

一、质量控制办法

管道焊接工艺主要分为五个模块,即切割和加工,焊缝间距的确定,前预热,焊接作业的方式,以及焊缝质量检测,要针对每一个模块的工艺特点,采取相应的改革措施,从而进步一提高整个切割工艺和焊缝的质量。

(一)切割和加工

在焊接工作之前,先要对管道进行切割和坡口加工作业。首先,在切割管道的工作之中,要针对管道的材料选择与之相对性的切割工艺,在切割钢碳材质的管道时,可以直接使用机械加工对管道进行切割,或者可以使用火焰切割发法;而对于含有镍元素的管道而言,就不能够使用火焰切割,由于火焰切割时的温度过高,容易造成管道切割面产生淬硬层。

坡口加工阶段,要根据切割的方式,采取不同的加工措施。在加工使用火焰切割而成的管道时,先要使用角磨机将坡口打磨光滑,然后再使用砂纸对坡口处进行二次打磨,确保坡口表面的淬硬层已经被完全清理掉了;使用机械切割的坡口只需要使用砂纸打磨即可。无论采取哪一种打磨方式,在打磨完毕之后,都要对坡口表面进行无损检测。

图1 压力管道实景图

(二)焊缝间距

焊缝间距的设定要满足两个必要的条件:(1)焊缝之间的间距要确保焊接作业之后,不会产生应力叠加的现象;(2)便于操作,以及后期焊缝质量检测工作的开展。对于不同类型管道的焊缝间距也是不同的,尤其是对于两种不同类型的管道进行焊接作业的时候,要根据两种管道的特性预留好足够的距离。

(三)前预热

焊接前预热工作是十分必要的,这主要是由于实际焊接作业开展的过程中,焊缝和管道之间温度极高,如果不对管道进行预热的话,会直接影响到焊接作业的质量。除此以外,对管道进行预加热,还能够有效的环节焊缝的冷却时间,从而确保焊缝的质量尽可能少的收到热胀冷缩的影响。在控制预加热的温度时,要结合管道的材料以及厚度来确定,对于碳钢结构的管道而言,最低的加热温度为80摄氏度,而对于合金钢材质的管道而言,则要将预加热的温度调节到150摄氏度。在预加热完成之后,要立即开始焊接作业,否则就会失去预加热的意义。在加热的时候,要确保对管网均匀进行加热。

图2 焊接实景图

(四)惰性气体保护焊接

TIG,是目前使用最为广泛的焊接工艺,该焊接工艺属于一种保护焊接形式,在实际焊接作业的过程中,给焊接区域灌入惰性气体,气体本身会对焊接的部位形成一定的保护,进而可以切实提高焊接部位的强度。由于不锈钢材料本身就具有良好的金属特性,在惰性气体的加持下,可以进一步的提高整个焊接工作的质量。

但是在落实焊接工艺期间,还存在一些问题,其中最主要的问题就是惰性气体的覆盖效果欠佳,这主要还是由于现场施工人员的技术水平但不到要求,或者相应的焊接设备过于老化导致的。但是,如果过分考虑覆盖效果而会导致整个焊接工作的效率下降,所以要权衡覆盖效果和焊接效率,从作业人员以及焊接设备层面入手,切实提高焊接工作的质量。

(五)完善质量检测机制

在焊接工作完成之后,要强化对焊缝的质量检测工作。首先要通过直观的观察,寻找焊缝中是否存在有裂纹,并在焊缝完全冷却之后用手触摸焊缝的表面,确认焊缝的完整度。然后要使用显微镜对焊缝进行更为细致的观察,并观察焊缝和周围管道的紧密度。最后,要借助红外线扫描仪,对焊缝进行系统的扫描,通过红外线扫描仪生成的图像论证焊缝质量是否达到要求。在质量检测工作完毕之后,要记录相应的质量检测信息,并以档案形式进行归档。

结束语

诸如石油、天然气等化工企业,需要大量的管网系统来运输石油和天然气,所以管网系统的稳定性直接决定着企业运行的效率,最终会直接影响整个企业的效率。所以要从管网系统的各个环节入手,切实提高管网系统的稳定性。在焊接的时候,要不断对施工工艺进行优化,从材料角度出发,要结合管网系统的实际情况,选择合适的不锈钢材料;而在实际焊接的时候,要控制好焊枪的温度,以及惰性气体给入的方式,确保惰性气体实现全覆盖,并且焊缝在冷却之后不会产生裂纹。

参考文献:

[1]夏萍. 压力管道焊接技术与质量控制[J]. 科技创新与应用,2014(5):93-93.

[2]延世强,贾楠,蔡雷,et al. 压力管道焊接技术与质量控制分析[J]. 科技展望,2017,27(14).

论文作者:俞李洋

论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期

论文发表时间:2019/5/10

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