压力管道焊接缺陷成因及对策分析

压力管道焊接缺陷成因及对策分析

摘要 作为特种设备，压力管道的安全性应得到高度重视。其承载介质往往有毒有害、易燃易爆，工作环境高温高压，若发生泄漏，后果极其严重。焊接是连接压力管道的主要手段，焊缝是压力管道的薄弱环节，焊接缺陷会导致压力管道在使用过程中出现泄漏等问题。因此，对焊接缺陷产生原因进行分析，制定对策，具有重要意义。

关键词 安全隐患；焊接缺陷；对策分析

我国国内的管道运输已拥有了空前的发展进度，作为五大交通运输业的其中一种运输手段，对工业生产具有关键作用。在使用过程中，压力管道工作环境复杂，常常伴随高温高压，介质有毒有害，管壁受到腐蚀，若焊接质量不高，就会导致事故的发生。在压力管道安装过程中，须严格遵守工艺程序，安装完成后应按照相关规定进行监督检验。

1 压力管道焊接缺陷

1.1 焊缝的不连续性缺陷

焊缝的不连续性缺陷包括未熔合、未焊透、咬边、夹渣、气孔等缺陷。焊接坡口设计过于狭小、焊接参数过小、焊工操作不合格等原因都会造成未熔合、未焊透；焊接电流太大、焊速过快会引起焊缝咬边，咬边是焊缝应力的集中处，这些应力集中处的应力有可能超过材料的屈服极限，造成使用过程中的变形、断裂；焊接时的冶金反应产物，如焊渣等，若在焊缝凝固前未能上浮逸出，或者上一层焊缝的焊渣未清理干净就焊接下一层，就会产生夹渣，这也是产生应力集中的地方；气孔的产生原因是焊接过程中外界侵入的气体或焊条药皮产生的气体进入熔池，在熔池凝固之前未能完全逸出，而在焊缝内部或表面形成孔洞。

1.2 焊接裂纹缺陷

焊接结构所出现的各种事故中，除少数是由于设计不当、选材不合理和运行操作上的问题之外，绝大多数是由裂纹而引起的脆性破坏。压力管道焊接中，裂纹有时候出现在焊接过程中，如热裂纹，包括结晶裂纹、高温液化裂纹、多边化裂纹，其中结晶裂纹最为普遍，主要产生在含杂质（如硫、磷）较多的碳钢、低合金钢焊缝中。裂纹有时也出现在管道运行过程中，即所谓延迟裂纹，如再热裂纹、冷裂纹、应力腐蚀裂纹[1]。

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浅谈压力管道焊接缺陷成因及控制对策

作者：申伟

来源：《科技资讯》2012年第34期

摘 要：压力管道属于一种特种设备，在生产及生活当中被人们应用。但是在使用当中，这些管道也有很大程度的风险会出现，如燃烧爆炸或者毒气泄漏等情况，不仅危害周围人身安全，还对周围的环境造成强烈的污染。因此我们在进行正常的生产过程当中应该严格执行对压力管道的安装以及运行、检修和检验规范，在源头上减少此类频发的事故。同时还要杜绝压力管道的爆炸性损失，对管道运行本身的安全性进行提高。压力管道与锅炉同属特种设备，我们应有实现国家安全的保障意识。本文探讨了压力管道焊接缺陷的成因及控制措施。

关键词：压力管道 焊接缺陷 夹渣 气孔 裂纹

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（a）-0079-01

在我们国家目前为止的压力管道事故当中，因为爆炸或者是漏气而造成的事故占据了绝大部分的比例，主要原因就是压强过大、腐蚀过于严重、温度过高或是由于焊接质量较差而直接引起的泄漏。在以上的这些因素当中，压强过大和腐蚀过于严重、温度过高主要是由于在进行运营中的管理不善而直接造成的，焊接质量比较差一般来说都是因为在进行施工作业时质量不过关或是没有按照规定对产品进行充分检验造成的。

1 和压力管道焊接缺陷有关的因素

压力管道构件当中最为薄弱的环节就是焊接点，每一个焊接点都关系到整个压力管道对压力的承载能力。因此如果压力管道的焊接点存在着缺陷，则很容易产生泄漏的问题以至于引发事故。在焊接当中产生的主要问题有以下几点：裂痕、焊接不彻底、焊接面没有融合、焊接面咬边、焊接面夹渣、焊接面出现大量气孔等严重问题。这些问题一般用肉眼无法观察出来，存在于整个金属基体当中，使得整个金属面被割裂，最终产生应力集中的现象，在介质内压的作用力下对以上缺陷进行压力施加，使得基杆逐渐开裂，并慢慢发展成为宏观意义上的裂纹，最终对管道内壁进行贯穿，直接导致泄露以及爆炸的事故频繁发生。因此对于压力管道来说，焊接的质量将会直接影响到压力管道的安全程度，从某种意义上来说，也会对管道本身的安全运行产生十分重大的影响。焊接缺陷一般说来会被以下的若干因素决定：焊接材料、焊接参数指标、坡口形式以及焊接工人本身的手艺技术。

咬边缺陷对压力管道焊接接头应力集中的研究分析

摘要：当今我国石油化工行业中压力管道的使用愈加广泛，其中焊接工艺对推动管道事业的发展起到了巨大推进作用，并逐渐朝向多样化、规模化、复杂化方向发展。而如何处理咬边缺陷是当今压力管道领域重点关注的问题。基于此，本文重点对咬边缺陷对压力管道焊接结构应力集中方面进行研究。

关键词：咬边缺陷；压力管道；焊接接头；应力集中；分析

引言

压力管道在当今石油化工领域中的应用十分广泛，作为一种大型压力管道设备，在实际运行中内部会产生极大的液体压力。在压力管道生产当中，因为焊接造成的缺陷问题十分常见，特别是咬边问题。焊接缺陷主要是采用焊接修补。焊接缺陷种类非常多，但是由于关节轴承结合尺寸问题就造成了应力集中，减少了接头位置的强度、疲劳强度，提高焊接部位的脆性，对应力腐蚀造成了极大的影响，这就需要对焊接咬边缺陷进行力学分析以及安全评价。在日常生产、安装中，需要重点分析焊接咬边缺陷，并结合行业所提出的规定标准，咬边程度不同采用不同的安全评价等级，针对咬边问题提供可靠的力学依据，保证管道工程质量。

1压力管道和焊接接头应力集中以及影响

1.1应力集中

在管道工程中，压力管道是重要的组成部分，用于液体输送、分配、分离、排放、测量、控制等。压力管道系统之间相互影响，如果一个系统出现了问题就会影响整个系统。长径比压力管道非常大，在实际使用当中确定性有待提高，并且压力管道维持压力相比压力容器更加复杂。压力管道内部的流体流径较长，即使是管道系统中的缓冲室，因为工作条件变化、频率变化也会影响管道运行质量，如压力、温湿度等都会对管道应力造成影响。同时，管道部件、支架所采用的零部件都有所差异，很多材料内部结构也十分复杂。管道由于较长，所以在运行过程中其泄漏点也非常多，这就导致在管道设计、安装当中具有很多影响因素。

压力管道焊接缺陷成因分析及对策

摘要：随着社会的发展，压力管道的使用越来越普遍，由于压力管道的焊接缺陷的存在，对压力管道的使用存在一定的安全隐患，为了降低使用压力管道的安全隐患，因此，本文针对压力管道焊接缺陷的成因进行分析，并提出相应对策。

关键词：安全隐患；焊接缺陷；分析；对策

1导致压力管道焊接缺陷的原因

焊接点是压力管道中最薄弱的环节，管道中的任何一个焊接点都与压力管道对整个压力的承载能力有关系。如果压力管道焊接点出现了缺陷，会很容易引发泄漏事故。压力管道焊接的时候，焊接点上出现裂痕，焊接面不融合、咬边和夹渣，都是缺陷的主要问题。在焊接中这些问题无法用肉眼直接的分辨出来，存在整个金属的基体中，造成金属面被割裂，出现应力集中的现象，再加上介质对压力管道的作用力，焊接缺陷的压力会增加，引起基杆慢慢的开裂，一定时间后就会发展为裂纹，最终裂纹在压力管道的内壁贯穿，造成频繁发生泄漏和爆炸的事故。对于特种设备中的压力管道来说，其焊接点的质量好坏就直接的影响到其运行的安全。通常情况下压力管道焊接缺陷都是由很多因素来决定的，例如：压力管道焊接使用的材料、焊接中的参数指标、坡口的形式和焊接技术人员的专业技术水平。

2压力管道焊接缺陷的具体分类

（1）压力管道焊接面夹渣，是常见的焊接缺陷。焊接面夹渣可以分为两种情况：①焊接面金属夹渣；②焊接面非金属夹渣。焊接面夹渣的分布形式有很多中，其中斑点、条纹、锁链、密集分布形状是几种夹渣主要分布的形式。由相关统计得知，压力管道焊接缝的内部存在的斑点状和条纹状的夹渣是被发现的最多的，也是最频繁出现的焊接缺陷，对斑点状和条纹状的夹渣进行观测，可以发现其夹渣的形状都是接近椭圆的光滑面。

（2）压力管道焊接面有大量的气孔出现。在对压力管道进行焊接的时候，熔池中的气体在金属完全凝固之前没有完全的逸出来，就残留于焊接缝之间，由此形成的空洞，这就是焊接面中的气孔。压力管道焊接面存在的气孔有很多的构成方式。气孔是由残留的氢气或者是一氧化碳等气体构成的，通常气孔的填充处都会出线锈迹或污迹，由于在对压力管道进行焊接的时候，使用的焊条未进行彻底的控干，加熔池的冷却速度超过了预计的速度。气孔大多数都是存在压力管道焊接面的，这也是主要造成压力管道焊接表面冷裂纹的原因。