高压壁厚管道的焊接质量控制

摘要：在新时代的背景下，工业生产正在不断地发展。高压壁厚管道成为了目前焊接过程中的代表性内容。正是因为高压壁厚管道焊接工作的难度系数较高，在使用的过程中也会产生诸多影响。随着现代工业的不断发展，高压管道应用的范围已经非常广泛。许多生产者已经采用10-100MPa的高压进行加工。连接高压化工生产装置将会在高压化工生产系统中发挥着重要的作用。（高压管道定义，壁厚分类范围）

关键词：高压壁厚;管道焊接;焊接质量;质量控制

引言：针对石化行业高压管道范围引用

目前，高压管道焊接的实施已经受到了业内人士的高度重视。因此，国家有关部门需要通过颁布不同的法令来提升高压壁厚管道焊接的质量。在广大石化行业发展的过程中，主要针对高压管道提出了系统设计、系统建造、系统组装和系统试验要求等诸多方面的内容。广大石油化工化工企业都没有对高压管道的使用管理、运行维护和修理检验等方面进行全面的分析。行业内部的人员通过颁布《工业管道维护检修规程》和《工业管道技术管理规定》等内容来有效地控制高压壁厚管道的焊接质量。

1.高压壁厚管道概述（概述描述不清晰，无概念，高压壁厚是管道一部分特殊一道控制工序，是对所有工序引导方向，各类材料壁厚介绍，规范里有明确的提示要求，参考）

高压壁厚管道作为一种特殊的工序，在焊接的过程中一直发挥着重要的作用。该工艺在高压管道焊接的过程中将会发挥重要的作用。在实际施工之前，相关人员应该全面检查包括管材材料、阀门、密封件、紧固件和其他部件的品质，并对施工的工具进行全面的检查。

2.焊接工艺特点（方案怎么编制要求，技术交底要求，管道材料怎么区分，哪些为管道对壁厚工艺评定要求，哪些需要做热处理、硬度、表面检测、射线等检测手段要求，这个重点，）

在焊接的过程中，主要要遵循如下几点要求：第一，先要全面明确焊接评定管理的要求。当所有的项目焊接责任工程师都在进行审阅之后，大家需要根据技术的要求来查阅与《焊接工艺评定汇编》相关的要求，并在之后编写相关的焊接施工技术文件要求。不仅要按照《焊接工艺评定汇编》中的要求进行评定。所有的焊接责任工程师更需要在审核之后向焊接培训站办理与焊接工艺有关的。第二，可以按照规定对焊接材料进行热处理。在实际进行热处理的过程中，可以将材料的壁厚控制在19mm左右，并将其温度控制在600摄氏度-650摄氏度之间。如果材料的厚度超过19mm，则可以将其热处理的温度控制在600-650摄氏度之间。第三，在实际进行焊接的过程中，应该在焊接预热之前保证其层间温度。当进行点固焊时，则需要第一时间减慢焊接的速度，并有效地增大焊接界面的面积，再根据具体的情况进行预热。第四，需要在焊接的过程中分析不同部分的材料，以便更好地进行加工。正是因为不同部位的化学成分有所不同，所以其焊接的效果也会有所不同。另外，如果在焊接的过程中没有控制焊接冷却的速度，则会影响组织的质量，甚至产生断裂的现象。

3.目前高压壁厚管道焊接过程中存在的问题（过程控制重点在焊接过程如何控制焊接程序，焊接特点，焊材管理，各类不同材质材料壁厚特点，如何加温保持层间温度，出现问题怎么处理，最好加个某项目出现质量问题案例，这个支撑点是整个文章的重点。）

3.1焊接材料质量不过关

在实际焊接的过程中，如果没有控制合金钢的质量，甚至没有从统一的渠道进行采购，就会影响焊接材料的质量。如果安装单位没有能够配置合理的焊接材料库，甚至缺乏一定材料领用存储制度对其进行支撑，就会使得专业人员不能够管理合金焊接材料，最终也没有办法对系统进行全面管理。例如，有些人员在现场随意丢弃合金钢材料，就会对焊接质量造成严重的影响。最终，大量的不合格材料会混杂在内，给材料管理工作带来一定的难度。

2016年8月份，湖北省发生了一起高压壁厚管道事故。管道上一种一体焊接式的“长径喷嘴”发生爆裂，最终造成22人死亡和4人重伤，直接经济损失甚至高达2314万元。

该事故在发生之后，国务院领导人正高度重视，李克强总理甚至做出了重要的批示。预示尽最大的努力来减少伤亡，并有效地进行妥善处理。当地的省政府领导也趁机做出了重要的批示，并带领相关人员来处理事故。

造成本次事故的重要原因主要包括如下幾点：第一，安装在2号锅炉高压管道上的喷嘴严重质量不过关，本身也属于劣质产品。由于其本身的焊缝就有缺陷，在温度的影响下，其焊缝不断地扩大。到后来，剩余的焊缝没有办法承受工作的压力，也就会使得管道压力得以裂开，大量的蒸汽会在瞬间将管道冲开，并引发重大伤亡。

3.2没有选用合适的焊接设备

只有选择合适的焊接设备，才能够保证高压合金管道焊接的过程变得更加顺利。目前，多数单位都没有能够选择高质量的焊接设备，甚至在之后对直接影响焊接的质量。有一些单位为了节省成本，甚至会选择一些不符合质量的焊接设备[3]。

3.3没有选择合适的焊接温度

部分焊接企业在焊接的过程中没有能够选择合适的焊接工艺。甚至在焊接的过程中采用了不合格的焊接工艺。又因为在施工的过程中缺乏统一的指导，最终也就没有办法保证合金高压管的焊接质量。虽然部分企业都已经制定了焊接作业指导书，但是大多数人员没有掌握专业的技术，甚至没有在焊接前、焊接中和焊接后进行全面地检查，一度会使得焊接的过程失控。

某化工厂高压壁厚管道的厚度被控制在30mm以上，正是因为没有控制整个制造的过程，才会使得管道出现多样的裂纹，裂纹甚至沿着融合线延伸。在观察之后，也可以发现，其裂纹多数集中在壁厚为45mm以上的管子或者管件上。在稳定热处理之后，裂纹会不断地向长条状分析，并紧贴融合线的位置。只有少数裂纹小而短，所以在使用的过程中充满诸多缺陷。

而造成这一问题的原因，就是因为在焊接和热处理的过程中，没有及时运用保温棉来包裹法兰口，其内部也没有直接用保温棉塞住。所以，在实际加热的过程中，焊缝内外法兰侧会产生较大的温度差。又因为受热的现象不均匀，所以会产生内部应力。

3.4环境因素的影响

在开展高压管道焊接工作的过程中，周围的环境也会对焊接的质量产生较大的影响。如果焊接的环境较为恶劣，环境内部的温度和湿度都会被控制在不科学的范围内。温度尤其会影响合金钢管的质量，也会影响最终的焊接效果。

4.控制高压壁厚管道焊接质量的措施

4.1全面控制焊接材料的质量

在进行高压合金钢焊接的过程中，专业人士需要将焊丝、焊条和焊剂有效地结合在一起，并严格控制材料的质量。因此，需要采用如下几种措施来控制焊接材料的质量：第一，要让供货方有效地提供产品质量合格证书，并有效地保管和维护材料，并明确材料存放的环境。第二，要将周围的环境控制在10摄氏度以下，并将其湿度控制在60%。并让材料保存的地点具有良好的透气性和痛风性。第三，配置专门的人员全面检查材料存放的地点，并定期记录材料的温度和湿度[5]。第三，在领用焊条之前，一定要按照相关的规定进行烘干和保温处理，并将不同类型的焊条有效地结合在一起。

4.2控制整个焊接过程的质量

4.2.1有效地检查焊接前的工序

在焊接前，有关人员需要检查如下几个方面的内容：第一，所有的焊工都应该全面检查其运行情况，并检查焊接机械的电源线和接地线是否良好，并研究其焊接的参数是否正常。第二，在作业前需要全面地检查焊工的精神状态和焊工的任职资格，并对其技术交底的情况全面进行检查。第三，在焊接的过程中全面地检查焊接的尺寸坡口的角度和坡口的间隙，以确认这些数据是否能够满足作业的要求。第五，全面检查施工的环境、温度和天气等因素。

4.2.2控制整个焊接过程

应该全面控制整个焊接的过程。禁止在焊接的过程中发生“穿堂风”的现象。在焊接的过程中应该错开焊接接头。并将层间的焊渣彻底地清理干净。第三，在焊接的过程中需要全面地加强对收弧质量的控制，并注意将整个熔池得以填满。第四，在焊接的过程中，需要全面控制层间温度，并保证层间的温度不低于预热的温度。在管道施工期间，注意用淡盐水冲洗，从而保证内部的物质能够符合相关的要求。在试压结束之后，保证馆内的积水能够及时地被放干净。

4.2.3检查焊接后的质量

在完成整个焊接过程之后，焊接者需要在第一时间就清理产生的垃圾。如果发现裂纹、气孔和夹渣等诸多缺陷时，则应该在第一时间进行打磨和修整。并在完成所有工序之后都能够委托给相关的人员进行无损检验。如果在无损检验之后发现没有任何问题，则可以在之后继续进行焊接工作。注意在停工检修的过程中，对焊缝内部的腐蚀情况进行全面地检查。另外，现场施工的过程中会存在多次返修和热处理的现象。相关人眼可以将信息及时记录在案，以便呢狗狗为以后管道的焊接提供依据。

4.3重视温度控制

在焊接高压合金管的过程中，相关专业人员需要重视温度控制。在施工的过程中，一定要让其预热温度和层间溫度控制在一定的范围内，并让15CrMo钢的预热温度超过180摄氏度。

如果钢管的直径较小，则可以采用碘钨灯直接进行加热，这样才能够满足升温的要求。如果合金钢管的温度较高，则应该采用电加热的方式来进行预热。在进行下一次焊缝处理和焊接的过程中，必须多次测量温度[6]。在确定工艺符合要求之后再次进行焊接。如果需要处理合金钢管焊缝，则需要在完成焊接过程之后再进行热处理，注意将热处理的温度控制在300-350摄氏度之内。

4.4重视线能量控制

在实际焊接操作的过程中，应该让焊接电压、焊接电流和焊接的速度都控制在一定范围内。并防止在焊接的过车各种输入过多的线能量。另外，应该根据焊接工艺的要求来直接调整焊接机械的参数，这样才能够直接控制线能量。注意在焊接的过程中直接检查焊接设备内部的焊接电压和焊接电流，以便检查其实际使用的过程中是否能够符合焊接的要求。可以先对焊接的速度及逆行操作，如果满足焊接工艺之后再直接进行焊接操作。

4.6加强全过程的质量监督管理

作为专业的焊接单位，需要对焊接设备工艺不定期的抽查，并及时更换已经损坏的设备，从而保证所有的焊接设备都能够处于好的运行状态中。必要时也可以更新和改进工艺，并有效地改善焊接方案和作业的流程，从而让所有的焊接工人都能够按照工作标准来进行，并在之后提高工作的效率。

注意在焊接高压管道的过程中全面做好监督管理工作，并在焊接的过程中全面地遵照施工流程和施工规范进行。并在施工的过程中严格地消除安全隐患。先全面对焊接的材料和设备进行检查，如果一旦发现设备出现问题，则需要在第一时间更换设备。对合金钢焊接过程中出现的焊接接口和平整度进行严格测量，以便防止在使用的过程中出现气泡和焊瘤的现象。注意在焊接的过程中设置好挡风板，并有效地减少流风对焊接质量的影响。在焊接工作完成之后，相关人员需要及时地清理监督场地，不仅要在第一时间清理焊渣，更需要及时处理焊接过程中产生的不良现象。

5.结束语（参照管道国标、石化标准）

综上所述，本文先介绍焊接工艺的特点，并在之后分析焊接过程中可能会出现的焊接质量问题：一般而言，在焊接的过程中会出现包括“焊接材料质量不过关”、“ 没有选用合适的焊接设备”、“ 没有选择合适的焊接温度”、“ 环境因素的影响”和“焊接人员的综合素质偏低”等问题，并在之后采用   “全面控制焊接材料的质量”、“ 有效地检查焊接前的工序”、“ 控制整个焊接过程”、“ 检查焊接后的质量”、“ 重视温度控制”、“ 重视线能量控制”、“ 加强对焊接人员的管理”和“加强全过程的质量监督管理”的促使来控制焊接的质量。实际施工的过程中，应该按照有关焊接管理规定进行。广大施工单位的人员都应该在施工前进行全面的审查。一方面审查所使用的焊接材料是否能够符合施工的要求。另外一方面，则应该确认焊接试件是否由焊工亲自操刀进行。必要时也需要出具相关的焊接工艺评定报告，确认相关的规定是否是由焊接试验责任人编制，并在之后由工程师审核相关的内容，并在之后得到有效的文件。

参考文献：

[1] 多洁才仁.石油化工管道的焊接工艺及质量控制措施研究[J].中国石和化工标准与质量，2016， 36（ 20） ： 14-15

[2] 延世强，贾楠， 等.压力管道的焊接技术与质量控制探讨[J].科技展望， 2017（5）：39-43

[3] 姬玉媛 . 高压天然气管道焊接工艺选择及质量控制 [J]. 油气田地面工程，2016（5）：169-174

[4] 富美财.提高高压管道焊接质量的若干思考 [J]. 机电信息，2018（5）：89-94

[5] 张延维 .论高压管道焊接与质量控制[J].化工管理，2018（5）：158-163

[6] 郑有文，马维元 .316LMod高压管道焊接工艺和质量控制全面融合研究[J]中国石油和化工标准与质量，2017，37（13）：33-34

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