压力管道焊接缺陷与应对

李志涛

摘 要：对于压力管道而言，焊接是一个重要的工作，它的质量和效率对工程的工期及安全性有着重要的影响。为了避免压力管道出现安全事故如泄漏、腐蚀等，应在选材，安装等环节上对质量进行严格的检测，并在操作规范上严格要求，压力管道在发生安全隐患的时候能够及时的进行解决并施加措施以及办法，及时对压力管道焊接的缺陷进行修补，以此来保障压力管道的安全性。

关键词：压力管道;焊接缺陷;应对措施

在压力管道出现的安全事故中，最重要的因素之一就是焊接缺陷。因此，要想降低压力管道出现安全事故的频率，就需要加强对焊接工作的操作，减少压力管道的焊接缺陷。

1 导致压力管道焊接缺陷成因

压力管道焊接缺陷主要是因为焊接的技术水平不够专业，致使在压力管道的焊接过程中的操作不当，使得压力管道的焊接点出现问题。焊接点是有关压力管道安全性极其重要的一部分，如果压力管道的焊接点存在缺陷，则容易产生泄漏的问题以至于引发事故。焊接表面有裂纹、未熔合、气孔、夹渣和飞溅、咬边、错边和角变形等严重问题。这些问题都是造成压力管道焊接缺陷的主要原因。

2 压力管道焊接缺陷原因的类型

2.1 错边和角变形

错边和角变形是由于焊接时操作出现问题，错边和角变形主要出现在压力管道的组装过程，焊接面参差不齐，压力管道的边缘粗糙及角变形是不可避免的，但是错边和角变形造成压力管道的强度下降。错边和角变形会致使压力管道的承压集于一点，严重时，就会使得压力管道出现安全事故。

2.2 焊接面夹渣

夹渣是因为某些原有熔渣未上浮至熔池的表面而残存于结晶的焊缝中而产生，由于压力管道焊接时的工艺不当及操作不谨慎造成的夹渣，被称为偶尔夹渣，夹渣大部分都是由于熔渣直接殘存而产生的，压力容器的焊接面夹渣会大幅度降低焊缝强度及致密性等。

2.3 焊接未焊透、熔合

焊缝金属与母材间未被电弧熔化而留下的空隙叫做未焊透，熔焊金属与基体母材或与相邻焊道间及焊缝层间的局部残留间隙叫做未熔合。未焊透及未熔合都是严重的压力管道焊接缺陷，这种缺陷使得焊缝的焊接强度下降产生压力容器的裂纹，因而引发安全事故。造成这个缺陷的主要原因是焊接电流过小及焊接电弧过长等，通常出现于管道内壁侧与管道外表的距离较远。

2.4 焊接面裂纹

焊接裂纹是常见的压力管道焊接缺陷，也是最为严重的一种焊接缺陷，会对管道结构产生严重的危害。焊接裂纹的一般情形有：液体性质、热应力性质、延迟性性质等形式。焊接裂纹一般包括热裂纹和冷裂纹。裂纹原因有：环境潮湿，管道水分较多，未先行烘烤干，焊接的高温致使焊缝区产生微量氢内部残余，焊后快速的降温收缩过程致使其内部应力加大产生裂纹。焊工责任心差，焊后未及时自检，发现问题未及时处理。连续大面积管段且厚度小时，焊接散热快，短时焊接后降温迅速，造成局部应力集中产生裂纹等等。

3 压力管道焊接缺陷的应对措施

3.1 错边及角变形应对措施

在上述中我们知道错边和角变形是不可避免的，要想对其进行消除是非常复杂及困难的。因此，我们只能预先实施措施并进行防范，压力管道安装和施工的时候严格执行压力管道的相关制造标准，确保每道对口的错边及角变形始终限制在制造条件允许的范围之内，杜绝其误差累积，以此来做到即使压力管道错边及角变形会形成较高的应力，但不会对压力管道承压的能力产生严重的影响，不会对压力管道的安全性产生问题。

3.2 焊接面夹渣应对措施

对于压力管道焊接面夹渣的解决方法以及应对措施，焊接保证装配质量坡口的角度和钝边尺寸符合设计要求，采用低氢钙系碱性的焊条，在对压力管道焊接的过程中，我们要保证熔池清晰、熔渣与液态中的金属分离良好;按照焊接工艺规程对焊接规范进行选择，对坡口及两侧油污清除彻底，选择工艺优良，符合要求的焊条，接头过程中先清渣，收弧时要填满弧坑。

3.3 未焊透、未熔合应对措施

对于未焊透、未熔合，我们为保证焊接质量，预防安全隐患，在焊接时出现这种问题，最好割口重新对接。对于这种缺陷，对焊接电流的大小要求以及焊接的速度需要严格选择，对于工作环境的选择要做到便于操作、适应无损检测要求等原则选用。

3.4 焊接面裂纹应对措施

管道施工过程中质量控制最为重要的一个问题就是焊接面裂纹问题，其对管道的危害性很大，对于这种缺陷的发生我们一般采取如下几种方法来解决：浅表层存在的裂纹可以用砂轮打磨，用磨平的方法处理;焊接面的裂纹过小，我们可以用裂纹来研究其发展规律，观察并记录到它的发展走势，对防止潜在的安全问题具有很大的作用。就此，我们需要在焊前要认真组装，对组装质量进行检测。尽量选择小电流多层多道焊以防止焊缝中心产生裂纹;按照工艺规程进行选择优良的焊接程序。

3.5其他应对措施

第一，做好焊材的选取。要想保证压力管道的焊接质量，焊接材料的选取是一项非常重要的工作，在材料选取上要优选碱性低氢型的焊接材料。由于这种焊接材料在焊接过程中产生的熔渣为碱性焊渣，在空气中很难氧化，所以能够很好地抵御硫化氢的腐蚀，而且焊接缝中一般不会留下残渣，焊接施工完成后之后，压力管道具有良好的力学性能，所以优选最合适的焊接材料是保证焊接质量的关键，需要施工单位高度重视这一问题，最大限度地使用这种焊材。

第二，焊接方法的选择。在压力管道焊接施工的过程中，保证施工质量，建议使用GTAW+SMAW手工焊来展开施工，在焊接前需要认真做好焊接母材的预热工作，要确保预热温度在100～150℃之间。焊接过程中，电流一定要严格控制保持电流稳定，以免因为电流发生变化影响焊缝的组织性能。在焊接的过程中要匀速进行焊接，以此来促进焊接木材中硫等有害物质的缓慢析出，在焊接过程中要严格按照多层多道焊的方法来展开焊接施工，每一层全部完工之后才能进行下一层的焊接，要保证两层焊接层之间的温度在100～200℃之间，两个焊层焊接的间隔距离要控制在10 min之内，严禁施工人员在压力管道表面进行引弧操作，因为这样会严重威胁管道的安全，焊接过程中对风速也有很高的要求，当风速大于2 m/s时需要对焊接现场进行填充和盖面，风速大于5 m/s时要建设防风棚。

4 结束语

综上所述，近年来，我国管道运输飞速发展，焊接技术的应用也逐渐广泛起来，压力管道的运输与管道的安全检测成为当前的重中之重，对于压力管道的维修和安装有着重要的影响，对压力管道焊接的质量提升起到了关键作用。为此，上文就压力管道的焊接缺陷的成因及其解决方法应对措施进行探讨。

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