浅谈场站管道焊接缺陷产生的原因及预防措施.docx

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1、浅谈场站管道焊接缺陷产生的原因及预防措施场站管道焊接工作关乎后期石油运输的质量，因此，必须要提高管道焊接的质量。本文将从以下几个方面来具体分析当前场站管道焊接存在的缺陷，并提出了一些有效预防焊接缺陷的措施，以期能够为场站管道焊接提供参考。标签：场站管道;焊接;缺陷;原因;对策1、前言在场站管道焊接的过程中，必须要防止焊接缺陷的浮现，一旦浮现焊接缺陷，就会直接影响管道的运输能力，或者直接引起管道安全事故。因此，场站管道焊接要以预防为主，严格做好预防措施。2、场站管道安装过程中焊接的重要性焊接技术在整个场站管道安装中，起着重要保障作用，其技术是否合格，将直接关系着工业今后的投入使用。对于当前场站管

2、道中浮现的渗漏、泄漏事故，究其原因多数是由焊接质量不合格而引起的。由此可见，在管道的正常安装使用中，焊接质量将直接影响着管道的安全性与可靠性。场站管道安装中焊接的重要性主要体现在以下几个方面：首先，面对当前工业发展规模的不断扩大，已有的场站管道已无法满足当前工业行业的发展需求，在扩大管道铺设规模的过程中，焊接作为连接新旧管道的重要途径，对管道今后的投入使用有着极其重要的作用。其次，在连接各个分段的场站管道时，焊接能够凭借自身的优势，将这些分段管道完整的联系到一起，使其在原有的基础上形成统一的整体，确保其今后的安全使用。最后，场站管道在应用中，所运输的工业物质多为液体或者气体，若焊接处浮现问题，

3、将会造成液体或者气体的大量外漏，在给环境造成严重威胁的同时，还会造成严重的经济损失。3、焊接热影响区极其原理焊接接头是由焊缝、熔合区和热影响区三个部份组成的焊接时。焊接热影响区：简称HAZ(heataffectzone)在焊接热循环作用下，焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域，称为焊接热影响区。图1焊缝热影像图3.1. 过热区(粗晶区)温度在固相线至Ilo(TC之间，宽度约1、3mm。焊接时，该区域内奥氏体晶粒严重长大，冷却后得到晶粒粗大的过热组织，塑性和韧度明显下降。3.2. 相变重结晶区（正火区或者细晶区）温度在IIoOcAc3之间，宽度约1.24.0mm0焊后空冷使区内的

4、金属相当于进行了正火处理，故其组织为均匀而细小的铁素体和珠光体，力学性能优于母材。3.3. 不彻底重结晶区（也称部份正火区）加热温度在Ac3Ac1之间。焊接时，惟独部份组织转变为奥氏体;冷却后获得细小的铁素体和珠光体，其余部份仍为原始组织，因此晶粒大小不均匀，力学性能也较差。3.4. 再结晶区如果母材焊前经过冷加工变形，温度在Ae450C之间，还有再结晶区。该区域金属的力学性能变化不大，只是塑性有所增加。如果焊前未经冷塑性变形，则热影响区中就没有再结晶区。4、焊缝常见质量缺陷及成因焊接缺陷的种类不少，在不同的标准中也有不同的分类方法本文主要讨论焊缝成型缺陷。常见焊缝缺陷有咬边、夹渣、未熔合、未

5、焊透、烧穿烧融、气孔、内凹、裂纹等缺陷。图2焊缝常见缺陷4.1、 咬边咬边主要是由于在焊接过程中熔敷金属未能盖住母材的坡口，在焊道边缘留下的低于母材的缺口。咬边会对焊道力学性能产生严重的影响，产生应力集中，降低接头强度。产生原因：4.1.1. 电流太大，电弧过长，电弧力不集中导致熔池熔敷不到位。4.1.2. 或者焊丝的倾斜角度不正确，浮现偏吹等情况。4.1.3. 手法不稳，摆动不到位。4.2、 夹渣夹渣是指焊缝中存在的熔渣、铁锈或者其他物质。其在焊道根部、层间均有可能存在，最常见的就是层间夹渣。夹渣影响焊道的塑性，特别是在焊道受拉应力时产生严重的应力集中。产生原因：4.2.1. 多层焊时焊丝、

6、焊条等产生的熔渣没有清理干净，导致熔渣埋入焊道。422.焊接电流较小，熔渣不能充分融化浮出熔池。4.2.3. 坡口太小，或者上层焊道与坡口间形成为了夹角，熔渣不能充分融化浮出熔池。4.3、 未熔合及未焊透未熔合是指焊接时焊道与母材坡口、上层焊道与下层焊道之间没有彻底熔化结合形成的缺陷。未焊透普通是指的根部未熔合，未焊透对焊道的危害很大，它使焊道的有效截面积减少，同时由于属于开口性缺陷，又能造成严重的应力集中。如果未焊透深度很深，还可以浮现焊道沿未焊透处撕裂现象。产生原因：4.3.1. 坡口加工不规范，角度太小，间隙不够，钝边太厚。4.32 层间清理过度，造成坡口被打宽，形成沟槽等。4.33 3

7、.手法不稳，电流较小，线能量输入太小。4.4、 烧穿烧融烧穿是指在焊接过程中，由于种种原因导致熔池熔穿前层焊道金属，使熔化金属自坡口背面流出，造成孔洞的缺陷。烧穿使焊缝有效截面积变小，在管道受内压的情况下也会造成应力集中。产生原因：4.4.1. 电流过大，热输入太大。4.4.2. 停留时间过长，摆动太慢。4.4.3. 电弧太长，电弧力太大。4.4.4. 层间清理打磨过度，导致前层焊道厚度太薄。4.5、 气孔气孔普通是由于熔池中的气体在熔化金属凝固时没有逸出所形成。其形式有条形气孔、密集气孔、球形气孔、柱状气孔等。产生原因：4.5.1. .焊材、坡口不清洁，有铁锈油污等，焊材受潮。4.52电源电

8、压不稳，电流不稳。4.5.3. .焊接速度太大。454.保护方式不合适，如气保护焊时保护气流量过大或者过小。4.6、 裂纹裂纹是焊接中危害性最大的一种缺陷。由于其均有延伸性，在焊道存在内应力的情况下裂纹会向来延伸扩展，直至焊道破坏为止。因此在长输管道的施工中，裂纹缺陷是不允许存在的，通常也不允许返修，必须割口重焊。产生原因：裂纹的形式也比较多样，在焊道及热影响区也都可能浮现。按照裂纹的产生原因将裂纹分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂、应力腐蚀裂纹等。由于管道施工时各种焊接工艺都是经过了严格的工艺评定，母材都是经过严格检验，普通不存在由于工艺、材料原因导致裂纹的情况。在管道施工中裂纹产生基本

9、都是由于工艺规程执行不到位、外部应力太大等情况造成。5、预防焊接缺陷的有效措施5.1、 针对错边或者是角变形的方法在进行场站管道的组装过程之中，错边以及角变形是不可能彻底避免的。但是，一旦场站管道在进行组装或者是在以后的使用之中浮现了错边或者是角变形的问题，要想把这个情况消除也是十分艰难的。惟一正确的预防方法就是在进行施工的时候严格执行相应的施工标准，把整个缺陷控制在可以进行调校的范围之内。如果在施工的时候没有把握好这一步，后续的错边或者是角变形就会产生强大的几何应力，同时也能产生相应的附加弯曲的应力。5.2、 气孔和夹渣这一类问题属于深埋的缺陷，在进行自检的时候必须进行消除，同时还要进行重新

10、焊接作业，否则在进行使用的时候必然会发生泄漏以及爆炸的情况。根据观察统计，大多数的场站管道所有的气孔以及夹渣没有大幅度扩散的迹象。针对这样的特点，为了对气孔和夹渣进行克服，对于炭化的管道来说最好是进行氢弧焊作业打底。图3标准焊缝5.3、 没有焊透或者是没有熔合没有焊透的情况主要是浮现在两种焊接手段（手工焊接和自动焊接）的交接面上。在进行处理的时候，如果出问题的地方在允许尺寸的范围之内，可以免除返修的步骤；没有熔合的情况普通来说会发生在焊缝部位金属和破口的交壤部位，这个时候最妥帖的方式就是进行补焊作业，以避免浮现意外。焊接材料对整个场站管道的质量是起到决定性质作用的，因此应该选用合格的焊接材料进

11、行填充，以保证质量。5.4、 裂纹裂纹是管道问题之中最重要的问题，也是危害性最大的问题。普通来说我们的处理方法有以下方式：首先，所有的浅表裂纹都可以通过对其进行打磨的方式进行消除;其次，如果裂痕本身的大小长度远远超出了规定的允许长度则必须采取补焊的方式进行处理，使之消除；最后，如果可以保证管道本身的使用安全，可以封一些细小的裂纹进行保留，以便对其发展规律进行研究，使其后续发展趋势被观察记录到，获得潜在危（Wei）险的发展趋势并加以预防。6、提高焊接质量的控制对策6.1、 提高管道焊接工艺6.1.1. 选择合适的坡口角度与装配间隙;选择合理的焊接电流，同时要求施工操作者对运条方式、焊条或者焊把的

12、速度与角度等充分掌握，以满足焊件装配的间隙变化，确保焊接缝均匀。当焊角焊缝时，应注意保持正确的角度，避免焊缝尺寸不满足要求。6.1.2. 时，尽量拉长电弧，通过预热的形式逐渐形成熔池;在收弧时，应将焊条在熔池中短暂停留，或者进行几次环形运条处理，以保证足够的焊条金属将熔池填满，以避免焊缝收尾的位置产生弧坑。6.1.3. 将坡口和焊层之间的熔渣认真清理干净，并铲平凹凸处，再进行焊接。适当加大焊接的电流，必要时则缩短电弧长度，并提高电弧停留时间。根据熔化的实际情况，适当调整焊条角度与运条方法，让熔渣上浮到铁水表面；正确选择焊条金属的母材与化学成份，以降低熔渣的熔点与粘度，避免产生夹渣缺陷。6.1.

13、4. 在焊接前，做好准备工作。清除坡口两侧约20-3Omm范围内的焊件表面油污;在焊接前，将焊条根据说明书中规定的时间与温度进行烘干，并选择符合规定的焊接方式。如果使用碱性焊条施焊，应尽量控制电弧长度，在风大的情况下则采取防风手段;如果焊条产生焊心锈蚀，且药皮开裂、变质、剥落、偏心时，都不能再使用，以避免气孔的产生。6.1.5. 选择合适的优质链条及焊接规范，合理安排焊接的次序与方向，减少焊接应力。此外，在焊接前还应对坡口周围的水、锈、油等污物进行认真清除,避免产生裂纹。6.2、 加强先进设备的应用在检修装置时，为了确保工业管道的焊接质量，提高施工单位的整改标准、改善不合格工序，质量检查人员应

14、使用数码相机查浮现场存在的低标准问题，并制成幻灯片在检修会上重点通报，促进施工人员自我查找、自我反馈、自我整改，从根本上提高焊接质量。6.3、 采用高效焊接法在全焊结构管道中，焊接工作强度也随之加强，并且质量标准更高。但是通过多年来焊接工作者积累的丰富经验，目前全焊结构管道已经获得客观技术的进步。在生产过程中，大直径厚壁管的管道要求最为严格，主要运用将钢板压制成形的方式，确保管道正常发挥使用性能。7、焊接工艺未来的重点和发展趋势7.1、 新兴工业的开展不时推进焊接技术的行进焊接技术自创造至今已有百多年历史，它简直能够满足当前工业中一切重要产品消费创造的需求。但是新兴工业的开展依然迫使焊接技术不

15、时行进。微电子工业的开展促进微型衔接工艺的和设备的开展；又如陶瓷资料和复合资料的开展促进了真空钎焊、真空扩散焊。宇航技术的开展也将促进空间焊接技术的开展。7.2、 节能技术节能是普遍关注的问题众所周知，焊接耗费能量甚大，以焊条电弧焊为例，每台约IoKVA,埋弧焊机每台90KVA,电阻焊机可高达上千KVA,不少新技术的呈现就是为了完成这一节能目的。在电阻点焊中，应用电子技术的开展，将交流点焊机改成次级整流点焊机，能够进步焊机的功率要素，减少焊机容量，IOooKVA的点焊机能够降低至200KVA,而扔能到达同样的焊接效果。近十年来，逆变焊机的呈现是此外一个胜利的例子，它能够减少焊机的分量，进步焊机的功率因率的控制性能，己普遍应用于消费。8、结束语综上所述，场站管道焊接缺陷浮现的主要原因有两个，一是操作人员的技术问题，二是施工工艺问题。因此，预防管道焊接裂缝主要从以上两方面着手，严格控制焊接技术，采用更加先进的焊接工艺，这样就可以有效避免浮现焊接缺陷。参考文献:1张艳花.浅谈大型工业厂房内场站管道的安装工艺J科技情报开辟与经济.2022(14).2段鸯钟.焊接管道“先漏后断”评定裂纹张开面积研究J.天津大学：材料加工工程.2022.张存威.大口径管道法兰连接安装工艺探讨J.广东建材.2022(12).