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【摘要】不断提高焊接施工质量, 对保证石油化工程质量极为重要，本文介绍了管道焊接方法和工艺，探讨了保障焊接工艺质量的具体措施。
【关键词】石化 管道 焊接 质量
中图分类号TE973文献标识码：A 文章编号：
一、前言
随着石油天然气市场前景的明朗以及化工品的需用量增加, 许多石油化工公司和储运公司纷纷设立石油化工厂及石化存储基地。石油化工管道如今大都为高温高压、易燃、易爆、有毒有害等介质的管道,并且管道的焊接工程量大,焊口众多,如果焊接质量控制不好,很容易产生质量问题,因此焊接质量控制至关重要。施工方必须在安装过程中严格遵守国家、地方及行业标准规范, 通过建立健全完善的质量管理体系,堅持实行严格的全过程质量控制,抓好主要的控制环节, 为管道焊接质量的管理提供充分的保障。
二、管道焊接方法和工艺
1、焊前技术准备工作
焊接前编制压力管道焊接作业指导书，进行焊接工艺评定和填写焊工工艺卡。焊接技术人员应当根据工程具体施工内容，编制焊接作业指导书，拟定技术措施，制定焊接方案。凡施焊单位首次采用的钢种、焊接材料和工艺方法，必须进行焊接工艺评定，用以评定施焊单位是否有能力焊出符合产品技术条件所要求的焊接接头，验证施工单位制定的焊接工艺指导书是否合适。焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能试验为依据，应在工程焊接之前完成。项目部根据焊接工艺评定报告，编制焊接工艺卡，用于生产中指导焊接工作。
2、管道焊接方法
管道焊接采用氩弧焊打底，电弧焊盖面，可以获得良好的焊接接头，返修率低，易于保证工程质量。电弧焊即手工电弧焊，是利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化的焊接方法，电弧焊是适应性很强的焊接方法，可在室内或野外高空进行平、横、立、仰全位置焊接，是压力管道焊接中的主要焊接方法。
3、管道焊接工艺
（1）打底：选用氩弧焊打底，由下往上施焊，点焊起、收尾处可用角磨机打磨出适合接头的斜口。整个底层焊缝必须均匀焊透，不得焊穿。氩弧打底必须先用试板试焊，检查氩气是否含有杂质。氩弧施焊时应将焊接操作坑处的管沟用板围挡。以防刮风影响焊缝质量。底部焊缝焊条接头位置可用角磨机打磨，严禁焊缝底部焊肉下塌、顶部内陷。并应及时进行打底焊缝的检查和次层焊缝的焊接，以防产生裂纹。
（2）中层施焊：底部施焊完后，清除熔渣，飞溅物，并进行外观检查，发现隐患必须磨透清除后重焊，焊缝与母材交接处一定清理干净。焊缝接头应与底层焊缝接头错开不小于10mm，该层选用焊条直径为准3.2，当管壁厚度为9mm 时，焊缝层数选用底、中、面共三层。中层焊缝厚度应为焊条直径的3-5mm，运条选用直线型，严禁在焊缝的焊接层表面引弧，该层焊接完毕，将熔渣、飞溅物清除后进行检查，发现隐患必须铲除后重焊。
（3）盖面：该层选用焊条直径根据焊缝厚度而选用。每根焊条起弧、收弧位置必须与中层焊缝接头错开，严禁在中层焊缝表面引弧，该盖面层焊缝应表面完整，与管道圆滑过渡，焊缝宽度为盖过坡口两侧约2mm，焊缝加强高度为1.5-2.5mm，焊缝表面不得出现裂纹、气孔、夹渣、熔合性飞溅等。不得出现大于0.5mm 深度，且总长不大于该焊缝总长10%的咬边，焊接完毕，清理熔渣后，用钢丝刷清理表面，并加以覆盖，以免在保温、防腐前出现锈蚀。
（4）焊缝焊接过程中，设专人记录，对每个焊缝的材质，管道规格，焊接过程中的电压、电流、时间，焊工编号及姓名，外界温度，焊前预热及焊后热处理进行详细记录。焊缝焊接完毕后，对焊缝进行编号，在每道焊缝处都加盖焊工钢印号，以便后期检查及对焊工进行考核。
三、焊接工艺的质量保障措施
从当前全国石油化工工程项目施工及焊接的实际情况看,管道工程大多是现场焊接,焊接工况不易控制,容易产生质量问题。
1、加强焊工的培养和继续教育
焊接是一种先进的制造技术,在工业、农业、石油化工等领域的应用日益广泛,焊接技术工人的短缺也成为一个必然的趋势。焊接工人技术水平的高低将直接影响到压力管道的焊接质量。所以需要培养大量的焊接技术人员。同时对现有的焊接工人需继续教育,即结合项目工程实际,时常组织焊工进行学习。另外,还应该建立焊工管理档案,实行奖罚制度,勉励和促进焊工不断提高自身的作业水平。对那些焊接一次合格率高且稳定的焊工, 委派其担任重要管道或管道中重要工序的焊接任务,使焊接质量得到保证。
2、 建立全面规范的管理制度和焊接管理体系
建立健全规范的管理制度和焊接管理体系, 是确保压力管道焊接质量管理工作顺利进行的有力武器。一般来说,安装单位都按照ISO9001:2008建立了相关的质量管理体系和规范的管理制度。如材料(焊材)验收入库、保管发放回收体制、焊接管理体制、焊接设备管理体制、焊接检验与返修管理体制、各部门及责任人的职责制度、焊工入场考核规定等相关质量管理程序及规定。笔者在2008年至2010年神华集团宁夏煤业集团宁东50万吨/年烯烃项目上做PMC质量管理工作期间,曾监督相关施工企业严格执行焊材烘干、发放、回收记录及焊接记录, 及时制止了多次焊材用错的质量事故,取得了不错的管理效果。
3、焊接前的施工准备及体系审查
焊前应熟悉设计文件、技术条件及相关标准中对焊接质量的要求, 编制详细的焊接工程质量检验试验计划; 编制相关的焊接工程施工方案和焊接工艺规程(WPS);提供满足现场实物需要的焊接工艺评定文件。认真验收材料,特别是管子、弯头、法兰等的材质、规格、尺寸偏差等应符合设计要求,实物标记应与质保书一致。检查焊接设备性能及完好状况,有关计量仪表灵敏可靠等。项目质保体系建立情况的检查也是必要的,各责任人是否到位到岗,其履行职责的能力, 对于不能胜任者必须调整。
4、加强焊接操作人员的资质审查和入场考试
根据相关程序进行焊接操作人员入场前资质审查, 审查施工单位申请入场施焊人员的相关资质证书必须是合格有效的;审查施焊人员资质证书是否可以覆盖本项目的要求; 通过资质审核的焊工还必须经过入场技能考试, 以检验该焊工的实际焊接操作技能是否符合项目要求。
5、焊接中的施工质量管理
针对石油化工厂生产特性, 压力管道焊接施工全过程的质量控制、管理工作,必须严格按照以下几点进行: 所有的焊材是从焊条烘干室领用的, 并且由焊工本人签字, 具有可追溯性, 防止焊接材料发放、使用错误;再者是环境防护的检查,特别是有风、雨雪等恶劣环境情况下,必须检查其防范措施是否有效, 如果环境情况不能满足规范要求的, 就必须坚决停止施焊; 另外,要加强焊接过程中的自检, 对于在焊接过程中发现违规情况,要立即处理。
6、焊接后的焊接质量及管理控制
首先, 焊缝外观的检验应在无损检测之前进行。可以采用标准样板、焊接检验尺、手电筒和工程师镜等,对其进行100%的外观检测, 对压力管道焊缝余高、宽度、咬边与母材的过渡、接头错边量、棱角度等进行检查,并做好焊接检查记录。不同标准对不同级别的管道外观合格的判定宽严程度是不同的,必须熟悉相关标准,按照标准执行。其次,焊缝内部质量的检验通过无损检测方法来判别, 无损检测方法和检测比例要满足设计、标准、规范的要求。此外,及时对射线探伤底片、无损检测报告进行检查,对于需要返修的焊缝, 应严格执行返修工艺,并做好返修施焊记录。返修必须是在热处理和压力试验之前进行。
结论
随着石油管道事业的发展, 管道焊接技术也在不断地更新。焊接方法由单一的焊条电弧焊向气保焊、药芯半自动焊、自动焊等高质量、高效率的焊接方向发展。拥有高素质、高水平的焊工队伍, 决定着企业的生存和发展，对关键因素层层把关,严格过程质量控制,才能达到石油化工管道焊接施工质量经济性和高可靠性的要求。
【 参考文献】
[1] 顾天杰. 管道焊接质量的分析和控制[J].河南化工,2007(2).
[2] 包海平.石油化工管道焊接工艺和焊接质量控制[J].广东科技,2011(2).
【关键词】石化 管道 焊接 质量
中图分类号TE973文献标识码：A 文章编号：
一、前言
随着石油天然气市场前景的明朗以及化工品的需用量增加, 许多石油化工公司和储运公司纷纷设立石油化工厂及石化存储基地。石油化工管道如今大都为高温高压、易燃、易爆、有毒有害等介质的管道,并且管道的焊接工程量大,焊口众多,如果焊接质量控制不好,很容易产生质量问题,因此焊接质量控制至关重要。施工方必须在安装过程中严格遵守国家、地方及行业标准规范, 通过建立健全完善的质量管理体系,堅持实行严格的全过程质量控制,抓好主要的控制环节, 为管道焊接质量的管理提供充分的保障。
二、管道焊接方法和工艺
1、焊前技术准备工作
焊接前编制压力管道焊接作业指导书，进行焊接工艺评定和填写焊工工艺卡。焊接技术人员应当根据工程具体施工内容，编制焊接作业指导书，拟定技术措施，制定焊接方案。凡施焊单位首次采用的钢种、焊接材料和工艺方法，必须进行焊接工艺评定，用以评定施焊单位是否有能力焊出符合产品技术条件所要求的焊接接头，验证施工单位制定的焊接工艺指导书是否合适。焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能试验为依据，应在工程焊接之前完成。项目部根据焊接工艺评定报告，编制焊接工艺卡，用于生产中指导焊接工作。
2、管道焊接方法
管道焊接采用氩弧焊打底，电弧焊盖面，可以获得良好的焊接接头，返修率低，易于保证工程质量。电弧焊即手工电弧焊，是利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化的焊接方法，电弧焊是适应性很强的焊接方法，可在室内或野外高空进行平、横、立、仰全位置焊接，是压力管道焊接中的主要焊接方法。
3、管道焊接工艺
（1）打底：选用氩弧焊打底，由下往上施焊，点焊起、收尾处可用角磨机打磨出适合接头的斜口。整个底层焊缝必须均匀焊透，不得焊穿。氩弧打底必须先用试板试焊，检查氩气是否含有杂质。氩弧施焊时应将焊接操作坑处的管沟用板围挡。以防刮风影响焊缝质量。底部焊缝焊条接头位置可用角磨机打磨，严禁焊缝底部焊肉下塌、顶部内陷。并应及时进行打底焊缝的检查和次层焊缝的焊接，以防产生裂纹。
（2）中层施焊：底部施焊完后，清除熔渣，飞溅物，并进行外观检查，发现隐患必须磨透清除后重焊，焊缝与母材交接处一定清理干净。焊缝接头应与底层焊缝接头错开不小于10mm，该层选用焊条直径为准3.2，当管壁厚度为9mm 时，焊缝层数选用底、中、面共三层。中层焊缝厚度应为焊条直径的3-5mm，运条选用直线型，严禁在焊缝的焊接层表面引弧，该层焊接完毕，将熔渣、飞溅物清除后进行检查，发现隐患必须铲除后重焊。
（3）盖面：该层选用焊条直径根据焊缝厚度而选用。每根焊条起弧、收弧位置必须与中层焊缝接头错开，严禁在中层焊缝表面引弧，该盖面层焊缝应表面完整，与管道圆滑过渡，焊缝宽度为盖过坡口两侧约2mm，焊缝加强高度为1.5-2.5mm，焊缝表面不得出现裂纹、气孔、夹渣、熔合性飞溅等。不得出现大于0.5mm 深度，且总长不大于该焊缝总长10%的咬边，焊接完毕，清理熔渣后，用钢丝刷清理表面，并加以覆盖，以免在保温、防腐前出现锈蚀。
（4）焊缝焊接过程中，设专人记录，对每个焊缝的材质，管道规格，焊接过程中的电压、电流、时间，焊工编号及姓名，外界温度，焊前预热及焊后热处理进行详细记录。焊缝焊接完毕后，对焊缝进行编号，在每道焊缝处都加盖焊工钢印号，以便后期检查及对焊工进行考核。
三、焊接工艺的质量保障措施
从当前全国石油化工工程项目施工及焊接的实际情况看,管道工程大多是现场焊接,焊接工况不易控制,容易产生质量问题。
1、加强焊工的培养和继续教育
焊接是一种先进的制造技术,在工业、农业、石油化工等领域的应用日益广泛,焊接技术工人的短缺也成为一个必然的趋势。焊接工人技术水平的高低将直接影响到压力管道的焊接质量。所以需要培养大量的焊接技术人员。同时对现有的焊接工人需继续教育,即结合项目工程实际,时常组织焊工进行学习。另外,还应该建立焊工管理档案,实行奖罚制度,勉励和促进焊工不断提高自身的作业水平。对那些焊接一次合格率高且稳定的焊工, 委派其担任重要管道或管道中重要工序的焊接任务,使焊接质量得到保证。
2、 建立全面规范的管理制度和焊接管理体系
建立健全规范的管理制度和焊接管理体系, 是确保压力管道焊接质量管理工作顺利进行的有力武器。一般来说,安装单位都按照ISO9001:2008建立了相关的质量管理体系和规范的管理制度。如材料(焊材)验收入库、保管发放回收体制、焊接管理体制、焊接设备管理体制、焊接检验与返修管理体制、各部门及责任人的职责制度、焊工入场考核规定等相关质量管理程序及规定。笔者在2008年至2010年神华集团宁夏煤业集团宁东50万吨/年烯烃项目上做PMC质量管理工作期间,曾监督相关施工企业严格执行焊材烘干、发放、回收记录及焊接记录, 及时制止了多次焊材用错的质量事故,取得了不错的管理效果。
3、焊接前的施工准备及体系审查
焊前应熟悉设计文件、技术条件及相关标准中对焊接质量的要求, 编制详细的焊接工程质量检验试验计划; 编制相关的焊接工程施工方案和焊接工艺规程(WPS);提供满足现场实物需要的焊接工艺评定文件。认真验收材料,特别是管子、弯头、法兰等的材质、规格、尺寸偏差等应符合设计要求,实物标记应与质保书一致。检查焊接设备性能及完好状况,有关计量仪表灵敏可靠等。项目质保体系建立情况的检查也是必要的,各责任人是否到位到岗,其履行职责的能力, 对于不能胜任者必须调整。
4、加强焊接操作人员的资质审查和入场考试
根据相关程序进行焊接操作人员入场前资质审查, 审查施工单位申请入场施焊人员的相关资质证书必须是合格有效的;审查施焊人员资质证书是否可以覆盖本项目的要求; 通过资质审核的焊工还必须经过入场技能考试, 以检验该焊工的实际焊接操作技能是否符合项目要求。
5、焊接中的施工质量管理
针对石油化工厂生产特性, 压力管道焊接施工全过程的质量控制、管理工作,必须严格按照以下几点进行: 所有的焊材是从焊条烘干室领用的, 并且由焊工本人签字, 具有可追溯性, 防止焊接材料发放、使用错误;再者是环境防护的检查,特别是有风、雨雪等恶劣环境情况下,必须检查其防范措施是否有效, 如果环境情况不能满足规范要求的, 就必须坚决停止施焊; 另外,要加强焊接过程中的自检, 对于在焊接过程中发现违规情况,要立即处理。
6、焊接后的焊接质量及管理控制
首先, 焊缝外观的检验应在无损检测之前进行。可以采用标准样板、焊接检验尺、手电筒和工程师镜等,对其进行100%的外观检测, 对压力管道焊缝余高、宽度、咬边与母材的过渡、接头错边量、棱角度等进行检查,并做好焊接检查记录。不同标准对不同级别的管道外观合格的判定宽严程度是不同的,必须熟悉相关标准,按照标准执行。其次,焊缝内部质量的检验通过无损检测方法来判别, 无损检测方法和检测比例要满足设计、标准、规范的要求。此外,及时对射线探伤底片、无损检测报告进行检查,对于需要返修的焊缝, 应严格执行返修工艺,并做好返修施焊记录。返修必须是在热处理和压力试验之前进行。
结论
随着石油管道事业的发展, 管道焊接技术也在不断地更新。焊接方法由单一的焊条电弧焊向气保焊、药芯半自动焊、自动焊等高质量、高效率的焊接方向发展。拥有高素质、高水平的焊工队伍, 决定着企业的生存和发展，对关键因素层层把关,严格过程质量控制,才能达到石油化工管道焊接施工质量经济性和高可靠性的要求。
【 参考文献】
[1] 顾天杰. 管道焊接质量的分析和控制[J].河南化工,2007(2).
[2] 包海平.石油化工管道焊接工艺和焊接质量控制[J].广东科技,2011(2).