压力管道安装的焊接缺陷产生及防治

项目管理与质量控制

2012．07浅谈工业管道安装过程的焊接缺陷与防治策略吴慧梅中色十二冶金建设有限公司摘要：随着社会经济的迅速发展，我国工业也在原有的基础上取得了进步。工业管道作为整个工业发展中的重要组成部分，其焊接缺陷的存在，在影响工业管道日常运行的同时，还会对我国的工业发展造成不必要的影响。而这些，也成为当前我国工业发展中急需完善的问题。在此，本文针对工业管道安装过程的焊接缺陷与防治这一问题，做以下论述。关键词：工业管道；安装过程；焊接缺陷；防治策略在我国石油化工生产中，工业管道作为其输送介质的特种承压设备，其焊接质量若不能符合我国相关部门的规定，一旦发生质量安全事故，将会直接引起燃烧、爆炸以及中毒等安全事故。结合我国工业的实际发展状况，在历年的工业质检中，工业管道安装作为质检的重点。再加上工业管道输送物质的特殊性与规模性，在对工业管道质量进行检查时，往往将重点放在管道的焊接。在整个工业焊接中，受现场施工条件、环境因素以及施工周期的影响，都在很大程度上影响了工业管道的焊接质量，再加上工业管道的规模大、施工周期长、施工环节多等特点，要想从根本上保证管道的焊接质量，需要管理人员在施工安装的过程中加强管理，对整个施工质量进行全面控制，确保管道在今后的使用中能够稳定、安全的运行。在此，本文从工业管道安装过程中焊接的重要性、当前工业管道安装中存在的焊接缺陷、针对焊接缺陷采取的防治策略等三个方面出发，对工业管道焊接中出现的问题及完善对策，做以下简要分析：1工业管道安装过程中焊接的重要性在整个工业管道安装中，焊接技术作为工业管道连接的重要保障，其技术是否合格，将直接关系着工业今后的投入使用。针对当前工业管道中出现的渗漏、泄露事故，深究其原因不难发现，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。针对工业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，已有的工业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，在连接各个分段的工业管道时，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，工业管道在应用中，所运输的工业物质多为液体或气体，若焊接处出现问题，将会造成液体或气体的大量外漏，在给环境造成严重威胁的同时，还会造成严重的经济损失。2当前工业管道安装中存在的焊接缺陷工业管道在进行安装时，受焊接人员施工技术及周边环境的影响，焊接质量无法得到有效的保证。在影响工业管道今后安全使用的同时，还为某些安全事故的发生留下了相应的安全隐患。针对当前工业管道安装过程中存在的焊接缺陷，主要包括以下几个方面：（1）夹渣在整个焊接过程中，夹渣是指遗留在焊接金属缝中的一些琐碎物质，作为整个焊接活动中最常见的问题之一，在解决的过程中仍存在一定的难度。一般来讲，受夹渣位置不确定因素的影响，及时在管道质检中也无法及时的发现。在产生夹渣的众多因素中，最主要的因素在于焊接人员缺乏完善的焊接技术，导致熔渣在熔池冷却凝固前没有及时的浮出水面，并由此遗留在焊缝中；再加上层间熔渣没有得到焊接人员的彻底清除、焊接电流不符合相关标准等因素，都在一定程度上造成夹渣出现。（2）未熔合施工人员在开展焊接活动时，未熔合作为整个焊接缺陷中的一部分，一旦出现，将会引发液体渗漏或气体泄漏的现象，并由此造成严重的后果。从当前存在未熔合现象中能够看出，所谓的熔合主要是指焊道与母材、焊道与焊道之间有没有完全熔化结合，并形成统一的整体。结合笔者多年的工作经验，在发生未熔合现象时，一般多发生在管道的11点钟及1点钟的接头位置，甚至管道底部的6点钟位置也会出现。针对未熔合缺陷，依据其造成的影响具体分为坡口未熔合、层间未熔合以及底部未熔合等三个情况。首先，坡口未熔合主要是指焊缝金属与母材坡口之间没有完全熔合；其次，层间未熔合是指施工人员在开展焊接活动时，中层与层间的焊缝金属没有达到熔合标准；最后，顾名思义，底部未熔合一般是指施工人员在打底时，焊缝金属与母材金属、焊缝街头之间没有形成熔合，这也是整个未熔合现象中出现几率最大的未熔合现象。结合焊接缺陷中的多种状况，总体来讲，未熔合是管道安装中的面状缺陷，在实际容易集中应力，且危害性较高。（3）裂纹具体来讲，在焊接过程中，裂缝的出现，其根本原因在于焊接应力与其他相关因素影响，结合管道金属的实际性质，一旦金属材料中的原子结合遭到破坏，将会在原有的基础上产生新的界面缝隙，即我们看到的裂纹。与之不同的是，裂缝在实际形成中，焊接接头中危害最大的缺陷，裂缝的出现，其难度主要体现在返修难，且会增加管道运行负担，因此需要焊接人员引以重视。（4）气孔气孔作为焊接过程中最常见的现象，其出现的原因在于熔池金属中产生的气体没有在熔池凝固前及时的逸出，残留在焊缝金属的内部或表面，并由此形成孔穴。一般来讲，在形成气孔的过程中，母材自身的质量、焊接位置以及焊条自身的性质，都会对气孔的大小、形状及数量等造成影响。针对这些已经形成气孔的气体，一部分来源于溶解在母材与焊条钢芯中的气体；另一部分则是在药皮熔化中产生的气体。3针对焊接缺陷采取的防治策略从上述论述中能够看出，工业管道焊接缺陷的出现，在影响整个管道安全使用的同时，还在很大程度上影响了我国工业行业的发展，因此必须采取相应的措施进行完善。针对焊接缺陷采取的相关防治策略，主要体现在以下几个方面：（1）提高管道焊接工艺在完善焊接缺陷的过程中，其根本途径在于提高管道的焊接工艺，保证焊接质量。在其提高的过程中，第一，焊接人员在开展焊接活动前，应选择合适的坡口角度与装配间隙，并对焊接电流进行检查，确保其符合焊接设备运行中的所需。在进行焊接时，应准确的掌握运条方式、焊条或焊把速度，确保焊件装配中的间隙能够满足焊件活动的实际需求。第二，在进行引弧时，应在自己能力范围内，最大限度的拉长电弧，使其在预热的个遇中逐渐形成熔池；并在收弧时，应将焊条放在熔池中做短暂的停留，以此来确保焊条自身的金属性能够填满熔池，避免弧坑在焊缝收尾位置的出现。第三，结合管道的实际铺设状况，针对破快与焊层间存在的熔渣，应及时的清除干净，并使用相应的工具铲平焊缝中存在的不平，只有在做好这些工作后方可进行焊接。在焊接时，应结合着活动的实际需要，适时的加大焊接电流，将电弧长度进行缩短，尽量提高电弧的停留时间，并结合着熔化的实际状况，对焊条角度进行相应的调整，确保熔渣能够在第一时间内浮出铁水。第四，在焊接工作开始前，需要相应的工作人员做好焊接准备。除了对坡口两侧进行及时的清理外，还应在焊接开始前，依据焊条说明书中的时间、温度规定，选择与之相符的焊接方式。第五，在焊接时，应对焊接链条进行及时的检测，确保其质量符合国家相关标准后，按照相应的次序及方向，将焊接应力降到最低。针对裂纹的出现，焊接人员应在焊接前对坡口周围出现的水、绣、油等干扰物进行清理。932项目管理与质量控制

Ｃｈｉｎａ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｖｉｅｗ　谈谈压力容器焊接缺陷的产生和防治措施　徐卫军周莉　（江苏信博化工机械有限公司２２４０００）　应用技术　啪Ｉ　［摘要］本文首先对压力容器ｌａ＃ｌ－表面宏观和几何缺陷进行总结，对压力容器焊接缺陷进行分析，并提出压力容器焊接缺陷的防治措施，以期对于压力容　器焊接质量的提高，起到一定的促进作用。　［关键词］压力容器；焊接缺陷，安全；防治措施；　中图分类号：ＴＧ４４１．７　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１５）０９—０３７３—０ｌ　１．引育　压力容器焊接的作用是确保压力容器的致密性和强度，是确保压力容器质　量的重中之重，是确保压力容器安全使用的重要前期。假如压力容器在焊接过　程出现质量缺陷，就会导致压力容器的渗漏及相关泄漏问题的发生，严重的话　还会引发爆炸事故，继而导致人员及财产损伤的情况。数据调查显示，压力容器　事故大多是由焊缝缺陷引起的。尤其是小型压力容器制造工厂，压力容器焊接　质量问题成为影响其整体质量的关键。在对产品检验时焊缝检验也是重要内容　之一。所以说对有关压力容器焊接缺陷产生及防治措施进行研究具有重要意　义。　２，压力窖器内外表面宏观和几何缺陷　２．１错边和角变形　错边是指两个焊接工件在厚度上彼此交错，错边和角变形都属于压力容器　焊接的几何缺陷种类，一般是在容器组装过程中产生，压力容器错边和角变形　一般会引发应力集中的情况，严重时还会导致压力容器的使用安全。　２．２咬边　咬边是指压力容器沿着焊趾，在母材位置处形成凹陷和沟槽。压力容器产　生咬边的主要包括焊接电流太大、运条速度较快、电弧拉长或者是焊接过程中　焊条使用的角度不正确等。还有就是，假如埋弧焊的焊接速度太快，而且焊机轨　道不平整。也会导致焊接被熔化，深度降低，假如填充金属没有能够及时的填满　也会形成焊缝咬边的情况。焊缝咬边在一定程度减少母材接头的工作面积，在　咬边处导致应力集中情况，继而产生安全事故。通过标准抗拉强度下限值不小　于５４０ＭＰａ的钢材，以及Ｃｒ—Ｍｏ低合金钢材制造的容器、不锈钢材制造的容器、　承受循环载荷的容器、有应力腐蚀的容器、低温容器及焊接接头系数取为１．ｏ＃３　容器（用无缝钢管制造的容器除外），焊缝表面是不能存在咬边的。其他的容器　焊缝表面的咬边深度必须小于０．５ｍｍ，咬边连续长度小于１００ｍｍ，焊缝两侧咬　边的总长度必须小于焊缝长度的１０％。　３．压力窖器焊接缺陷　３．１气孔　气孔是压力容器在进行焊接过程中熔池中的气泡凝固时未能及时逸出而　形成空穴。气孔产生的主要原因有可能是坡口边缘处有杂质，包括水份、油污、　锈迹等，也有可能是焊条或者焊剂没有根据焊接的规定进行焙烘等。除此之外，　低氢型焊条进行焊接过程中发生电弧过长、焊接速度过快等情况，都容易在焊　接时产生气孔。气孔产生后使得焊缝有效截面降低，如果气孔太大则会降低焊　缝的焊接强度，从而对焊缝容器的致密性产生一定程度的影响。　３．２夹渍　央渣是指残留在焊缝中的熔渣。压力容器的焊接夹渣会大大降低焊缝强度　及致密性。产生焊接夹渣的原因包括以下几个方面：焊缝边缘处存在氧割或碳　弧气刨残留的熔渣，坡Ｉ：１角度或者焊接电流过小，焊接速度太快，使用酸陛焊条　焊接时电流太小或者是运条有误形成“糊渣”，使用碱性焊条过程中电弧过长或　者极性有误也会导致焊接夹渣。　３．３未焊透、未熔合　焊接过程中接头根部没有完全熔透，我们称之为未焊透；焊件和焊缝金属　或者是焊缝层间有局部未熔透的情况，我们称之为未熔合。未焊透或者是未熔　合都属于严重焊接缺陷，这种缺陷往往存在于间断或突变处，使得焊缝的焊接　强度下降，由此产生压力容器裂纹，继而发生安全事故。主要原因是焊件装配间　隙或者坡口角度不大、电流过小以及焊接电弧过长等。假如焊件坡口表面氧化　膜等未及时清除，在焊接过程中该处流入熔渣对金属间熔合以及焊条运条手法　有无都会导致未焊透、未熔合情况的出现。　３．４焊接裂纹　焊接裂纹是一种常见的压力容器焊接缺陷，也是最为严重的一种，会对容　器结构产生损害。压力容器在进行焊接时要采取对策避免焊接裂纹的出现，焊　接之后也要定期检查裂纹，如果发现裂纹，则要彻底清除及时进行修补，防止出　现安全事故。焊接裂纹一般包括热裂纹和冷裂纹。其中，焊缝和热影响区金属冷　却到固相线附近的高温区时所产生的焊接裂纹是热裂纹，特点是在焊接之后就　会出现，大多位于焊缝中心处。热裂纹的裂口大多贯穿表面，呈现出氧化色彩，　裂纹末端略呈圆形，主要原因是由于焊接熔池中存在低熔点的杂质比如Ｆ　等。　杂质熔点低，但是结晶凝固晚，因此凝固之后的塑性和强度不高。所以在外界因　素影响下而导致晶间开裂。　４、压力容器焊接缺陷的防治措施　４．１错边及咬边　错边会引发几何应力集中的现象，从而产生附加弯曲应力。错边在一些大　型压力容器生产和制造过程中是无法避免和消除的。防治措施是严格执行压力　容器的相关制造标准，确保焊接缺陷始终限制在制造条件允许的范围之外　针　对于咬边的情况，防治对策是选择适当的焊接电流及运条手法，对焊条角度及　电弧长度进行控制，埋弧焊工艺参数要适当，焊接速度要符合规范，焊机轨道要　平整。　４．２气孔　气孔的防治对策一方面是杜绝有害气体来源，避免气体进入熔池，另一方　面是假如气体进入熔池，必须采取措施确保液态金属具有一定的高温停留时　间，使得进入的气体外溢。具体措旌有以下几个方面：　（１）对气体来源进行控制，焊条防潮及烘干措施，做好焊件表面的清理。去　除油污、氧化膜等，　（２）加强防护工作，比如说起弧接头过程中焊条端头药皮熔化有误、保护　差，容易产生气孔－　（３）选择合适的焊条，要符合国家标准和规范，要具备最起码的质量保证　书。如有问题应进行复验；　（４）选择低氢焊接方法，包括酸性焊条和碘眭焊条，采用直流反接法焊接，　（５）严格根据焊接工艺规程对焊接规范进行调节。　４．３夹渣　防治夹渣的对策，首先是要提高焊接的操作技术水平，焊接时始终要保障　熔池清晰、熔渣和液态金属良好分离・对坡口及两侧的油污进行彻底清除。按照　焊接工艺规程对焊接规范进行选择，选择工艺良好、符合标准要求的焊条；接头　过程中先清渣，收弧时要填满弧坑。　４．４未焊透或未熔台　针对未焊透或未熔合的情况，防治对策是正确选择坡口尺寸，对焊接电流　及速度进行选择，坡口表面要清除整洁・封底焊清根要彻底。　４．５焊接裂缝　为了避免产生焊接裂缝，焊前要认真组装，对组装质量合格进行检验。定位　焊缝确保焊透焊牢，对于太高的定位焊缝，先磨修好然后再焊。保持好的焊条角　度。运条速度要适中，安排多层焊接每层厚度要合理，提高技术练习和操作水　平。如果焊件拘束度太大则提高预热温度。对焊接参数进行严格控制，尽量选择　小电流多层多道焊以防止焊缝中心产生裂纹ｔ按照工艺规程进行，选择科学的　焊接程序。　５、结语　总而言之，压力容器焊接的缺陷有很多种，具体原因也非常多，要求我们在　实际生产中按照压力容器的生产规范和标准进行，针对不同的缺陷种类，其防　治措施也不同，做到因地制宜，理论联系实际。如果出现焊接缺陷则及时进行修　补，以保证压力容器正常运行。　参考文献　［１】王德军．焊接缺陷对结构影响的预防对策浅析［Ｊ］．黑龙江科技信息．　２００９（１６）．　［２】李明奎．焊接缺陷对结构的影响及其防治措施【Ｊ】．黑龙江科技信息．　２ｏ１０（１６）．　【３】张磊．焊接缺陷对结构强度的影响【Ｊ］．黑龙江科技信息．２０１３（３１）．　［４】刘淑清，裴明智．低碳钢管道焊接缺陷浅析［Ｊ］．科技情报开发与经济．　２００４（０５）．　［５］王红梅，苗永祥．浅谈焊接出现质量问题产生的原因及预防措施［Ｊ】．科　技致富向导．２００８（１２）．　［６］陈祝年．焊接工程师手册．北京：机械工业出版社２００２（１）．　科技博览｛

探究压力容器焊接缺陷的产生及防治措施

摘 要：压力容器在焊接过程中产生质量缺陷的原因是多方面的。但无论是表面缺陷还是焊缝缺陷，都会严重影响到压力容器的整体性能质量，给其使用过程中带来一定的安全隐患。因而必须要做好焊接缺陷的控制工作，结合实际情况，做好防治措施，最大程度的保证焊接质量。本文探讨了压力容器焊接缺陷的产生及防治措施。

关键词：压力容器，焊接缺陷，防治措施。

压力容器焊接缺陷的后果有渗漏、泄漏，甚至引起压力容器爆炸事故，造成人民安全和重大的财产损失。为此，保证压力容器在制造过程中的焊接质量，是保证压力容器安全运行的重要手段。压力容器制造过程中所产生的焊接缺陷主要有：裂纹、未熔合、未焊透等面积型缺陷；气孔、夹渣类体积性缺陷；咬边、焊瘤、弧坑等表面缺陷。下面就此情况详细论述。

一、压力容器表面缺陷

表面缺陷是指用眼睛从压力容器表面就可以发现的缺陷，一般常见的表现形式是咬边、焊瘤和凹陷， 另外也有其它的形式，比如焊接变形、表面裂纹以及压力容器单面焊的根部未焊透等。

1、咬边

咬边是指由于焊接工艺参数选择不正确，或操作方法不当，沿焊趾部位产生的沟槽或凹陷。产生咬边的主要原因是由于作业人员操作方法不当引起的。作业人员焊接规范选择不正确，例如焊接电流的过大、焊接电弧的过长、作业人员运条方式和角度不正确、在压力容器坡口两侧停留的时间太长或太短等均有可能产生焊缝咬边。同时，在压力容器焊接过程中当填充的金属未能及时填满焊接熔池时也容易造成焊缝咬边。焊缝的咬边缺陷实际上减小了焊接接头的有效截面积，

从而在咬边处容易产生应力集中现象， 进而会引发压力容器安全事故。依据国标GB150-2011《压力容器》的相关规定，来规范在焊缝表面的咬边现象。

2、焊瘤

高、焊条熔化速度过快、焊条质量不好，焊接电源性能不稳定以及作业人员操作方法不正确等都容易产生焊瘤。在横焊、立焊、仰焊位置更容易产生焊瘤。焊瘤的产生经常伴有未熔合、夹渣等缺陷，容易产生裂纹。另外因为焊瘤情况的出现会产生应力集中现象。管子内部焊瘤减小了管子的流通直径，容易造成介质的堵塞。所以一定要选择正确的操作方式来防止产生焊瘤。

压力管道安装的焊接缺陷产生及防治

随着我国经济发展，压力管道在各领域中不断的应用，它广泛应用于石油化工、核电、科研、国防、医疗卫生和文教体育等各部门。其中压力管道的安全，我国已经制定了法规《压力管道安全管理与监察规定》。压力管道的作业一般都在室外，敷设方式有架空、沿地、埋地，甚至经常是高空作业，环境条件较差，质量控制要求较高。由于质量控制环节是环环相扣，有机结合，一个环节稍有疏忽，导致的都是质量问题。稍有不慎,极易发生安全事故。而焊接是压力管道施工中的一项关键工作，其质量的好坏、效率的高低直接影响工程的安全运行和制造工期，因此控制焊接的质量显得更为重要。本文主要是碳钢管道、奥氏体不休钢管道在焊接过程中针对焊接缺陷产生及防治，采取严格措施，才能保证压力管道的焊接质量，确保优质焊接工程的实现，加快现代化建设具有十分重要的意义。

随着我国化工、水电站生产水平的不断进步。压力管道在各领域中不断的应用。压力管道是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。常见的碳钢管道和奥氏体不锈钢管道焊接缺陷可分为焊缝外观缺陷和焊缝内在质量缺陷。

焊缝外观缺陷

焊缝外观缺陷基本形式有咬边、弧坑、错边、焊瘤、内凹或下陷。

1.咬边

咬边是指沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷现象，沟槽深度大于0.5㎜，总长度大于焊缝长度的10％或大于验收标准要求的长度。咬边的主要原因是焊接线能量大导致焊缝与母材熔合不好出现沟槽。包括电弧过长，焊条（枪）角度不当，焊条（丝）送进速度不合适等都是造成咬边的原因。预防措施根据焊接项目、位置，焊接规范的要求，选择合适的电流参数；控制电弧长度，尽量使用短弧焊接；控制焊缝边缘与母材熔化结合时的焊条（枪）角度等。在检查中如发现的焊缝咬边，应进行打磨清理、补焊，使之符合验收标准要求。