长输管道施工常见焊接缺陷的控制探讨

刘川 李维维

摘要：随着我国经济的快速增长，能源的需求量快速增加，而且需求总量还有增长的潜力。因此，能源的安全成为我国经济增长的重要内容，能源运输方式则是保证我国能源安全的重要因素。根据能源的特点和性能来看，管道运输是能源运输的重要方式，它具有安全、经济、高效、长距离流体介质运输的特点，是我国能源的最佳运输方式，因此，管道运输得到了广泛的运用。为了能够保证能源运输的便捷，我国近几年大力投资建设了西气东输、西部管道、中亚管道、西气东输二线等长输管道工程。但在实际的运用过程中，长输管道焊接中出现了一些焊接质量缺陷。

关键词：长输管道施工；常见焊接；缺陷；控制

中图分类号：TU71文献标识码：A 文章编号：

前言：

随着我国经济建设的不断发展，对能源的需求也越来越大，加上我国能源资源十分有效，这就使保证能源运输的安全性十分重要。管道运输作为主要的能源运输方式，保证其安全性也就变得十分必要。近几年来，长输管道在实际的运用中出现了一些问题，其中长输管道施工的常见焊接问题也表现较为明显，这些问题也给能源的安全运输带来了很大影响，也给社会经济建设的进度带来了一定的阻碍。因此，加强对长输管道的常见焊接问题的解决十分必要，这是保证能源正常供应、施工正常进行的重要保证。

一、长输管道施工中常见焊接的质量缺陷

（一）咬边

所谓咬边是指焊道咬肉，这主要是因为在焊接过程中，熔敷金属没能盖住母材的坡口，在焊道边留下了低于母材的缺口。一般来说，比较浅短的咬边可以不会有大的影响，但是较深的咬边就会对焊道力学性能造成比较严重的影响。咬边可能导致母材的有效截面积的减少，然后在咬边处引起应力集中，从而减低接头的强度，使得咬边的边缘组织被淬硬，容易引起裂纹。

（二）加渣

焊缝中存在的熔渣、铁锈或者其他物质就是加渣，加渣在焊道的根部、层间都有可能存在，比较常见的地方是层间加渣。加渣的形状、大小不一，其中呈尖锐形的加渣是危害最大的，它能够严重影响焊道的塑性，特别是在焊道遭受拉应力的时候，产生比较严重的应力集中。加渣的存在将会给长输管道的焊接造成严重的阻力，进而影响长输管道焊接施工的正常进行。

（三）未熔合和未焊透

未熔合主要是指在长输管道焊接时，焊道与母材的坡口、上层焊道和下层焊道之间没有完全熔合结合而成的缺陷，这种未熔合是一种面积上的缺陷，破口与根部的未熔合对承载截面积的减小非常明显，应力集中也就非常严重，危害性与裂纹也相差不大。未焊透就是指母材金属没能熔化，焊缝金属没有进入接头根部的现象。未焊透对焊道的危害十分大，它能够减少焊道的有效截面积，由于其属于开口性缺陷，将会造成比较严重的应力集中。在管道的下沟作业或者承压很高的情况下，未焊接深度很深的话，将会使长输管道焊道沿着未焊透处撕裂，进而给整个长输焊道造成非常严重的破坏，进而给整个能源的运输造成困扰。

（四）气孔

熔池中的气体在熔化金属凝固时没有逸出就会形成气孔。气孔的形式主要有条形气孔、密集气孔、球形气孔、柱状气孔等等。气孔的缺陷主要体现在深度很深的柱孔和面积非常大得圆形气孔，这两种情况都是属于危害性比较严重的，其他的气孔相对来说危害性比较小，有些甚至还会出现止裂倾向。

（五）裂纹

裂纹是长输管道焊接缺陷的另外一种表现，裂纹是焊接中危害性最大的一种缺陷，主要分为结晶裂纹、液化裂纹及延迟裂纹。裂纹具有延伸性，因此在焊道存在内应力的条件下裂纹会得到持续延伸扩展，直到焊道破坏为止。所以，在长输管道的施工中，必须严格杜绝裂纹缺陷，也不准予返修，而必须进行割口重新焊接。在管道施工过程中，出现裂纹等现象，主要是由工艺规程执行不当，外部的应力太大而引起的。因此，在长输管道施工中应该小心谨慎，尽量避免裂纹的出现。

二、长输管道施工中常见焊接质量缺陷的控制方法

针对以上管道焊接质量的各种常见缺陷，以下将提出有效的控制方法，尽可能避免常见缺陷对能源运输安全的影响，保证长输管道的安全性能。

（一）针对长输管道中的咬边缺陷，可以通过具体的预防措施来解决：1.对焊接参数进行调整，以避免因电流过大、电弧太长和电弧力不集中而引起的熔池熔敷不到位；2.对焊条或焊丝的倾斜角度进行调整，避免偏吹现象的出现；3.施工人员在进行操作时，其操作手法要尽量稳当，运条的摆动也要到位，避免出现失误或偏差。

（二）针对长输管道施工焊接另一常见缺陷加渣，应该采取以下这些措施：1.进行多层焊接时，要对焊丝、焊条等产生的熔渣要清理干净，保持焊道的畅通；2.尽可能避免焊接电流平偏小，以免熔渣不能够被完全熔化而浮出熔池；3.要尽量保持坡口适中或上层焊道与坡口之间没有夹角，以帮助熔渣迅速溶解。

（三）对于未熔合和未熔透，应该采取的预防措施有：1.要严格规范执行坡口加工，保持适当的角度，保证间隙宽度的适度，而且钝边不可以过厚；2.对层间进行适当地清理，不要过度，尽可能避免坡口被打宽，进而导致沟槽的形成。

（四）对气孔的处理也十分重要，首先，在焊接之前，要将焊材、坡口等清理干净，使其不被铁锈、油污等污染，还要避免焊材受潮；其次，要控制好焊接的电压、电流，保证焊接的正常进行；最后，焊接的速度不能过大，以免影响到焊接的效果。

（五）裂纹作为长输管道焊接施工中危害最大的一项缺陷，必须对其引起百分百的重视，不可掉以轻心。首先，必须严格按照焊接工艺评定的基本要求进行施工，挑选抗裂性较好的钢材来制作钢管，以保证焊缝组织结构的塑性和韧性；其次，如果在冬季进行施工的话，必须采取恰当的保温办法，在必要的情况下，要进行适当的热处理或在焊后进行加热；最后，对应力进行严格的控制，最好不要使用对口器进行强制组对。对裂纹的控制是实现长输管道焊接成功的关键因素，也是保证整个能源运输的重要保障。

结语：

通过以上对长输管道施工焊接缺陷进行分析，并针对每一项缺陷提出相应的预防措施，为长输管道施工中焊接缺陷的弥补提供了有效的措施，在一定程度上，保证了长输管道的运输的畅通，也大大提高了管道焊接技术，为以后焊接缺陷的控制提供了有效的方法和经验，进而保证我国能源管道运输的安全性和高效性。

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