探究大口径长输管道焊接质量

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1、探究大口径长输管道焊接质量摘要：现阶段无论是焊接技术还是钢管的制造水平，均达到了一定的程度，因此用于长距离流体介质运输的长输管道的应用也越来越广泛。在施工过程中，很大程度上都是自动化、机械化的流水作业，因此对于施工过程的质量要求非常严格。本文就针对大口径长输管道的焊接质量控制展开讨论。关键词：大口径长输管道焊接质量一、管道施工常用的质检方法通常大口径长输管道的运行压力比较高，为了保证管道的使用寿命和施工安全，所以要对焊缝的施工质量进行严格的检验，才能保证管道在运行过程中不会出现泄露或者爆裂等问题而造成介质外泄，从而污染环境以及带来经济方面的

2、损失。在管道焊接完毕，无损检测也完成后，要进行最后一道的检验工序，即压力试验。通常试压是分段进行，试压分段要按照管道试压时，最低点压力不得大于管道屈服强度的百分之九十、最高点要与设计压力相符的要求来进行。因为长输管道的输送压力相对较高，所以出于安全的考虑，通常采用洁净水作为试压介质。在进行水压试验时，要进行强度试验与严密性试验。二、焊缝常见质量问题对于长输管道而言，结合其施工工艺以及检测方式可以把其焊接缺陷分为焊缝成型以及微观组织等两种缺陷，具体而言主要体现在以下几个方面：1.咬边所谓的咬边就是在焊接时熔敷金属无法按照要求盖住母材的坡口，从

3、而在焊道边缘处留有缺口，比母材低。咬边如果比较浅短即使不做处理也无大碍，但是如果咬边过深，则会严重的影响到焊道的力学性能，产生应力集中致使接头的强度有所降低。通常产生咬边的原因有几个，比如电流值过大，电弧过长无法集中，致使熔池熔敷不到位；或者焊条的倾斜度不准确，出现偏吹，以及焊接时手法不正确，摆动不到位等等。2.夹渣所谓夹渣是指在焊缝中留有杂质，比如熔渣或者铁锈等等。通常在层间最容易出现夹渣现象，其它的诸如焊道根部等部位也会出现。夹渣的形状大小不同，其中尖锐的夹渣会对焊道的塑性产生影响，特别是在焊道受到拉应力时，会出现严重的应力集中。产生夹

4、渣的原因也有很多，比如进行多层焊接时未将熔渣清理干净，造成焊道中埋有熔渣；焊接的电流不足以将熔渣充分融化使其浮出熔池；坡口过小，或者坡口和上层焊道形成一个夹角，导致熔渣无法充分融化而浮出熔池等。1.未熔合和未焊透未熔合是指在焊接过程中，焊道和母材坡口中、上下层焊道之间未完全熔化结合，形成缺陷。相对而言，由于未焊透导致焊道的有效截面积减小，而且因为属于开口性缺陷，会导致比较严重的应力集中，因此相对而言未焊透对焊道的危害比较大。在管道下沟时，或者承压比较高的条件下，假如有比较深的未焊透现象，则焊道有可能会沿着未焊透处撕裂。通常产生未熔合与未焊透

5、的原因主要是因为坡口的加工不够规范，角度过大，钝边过厚，未留下足够间隙；过度进行层间清理导致坡口被打宽形成沟槽；或者焊接手法不稳，电流过小，线能量输入过小等等。2.气孔通常气孔是因为熔化金属凝固时，未将熔池中的气体溢出而形成。一般气孔的形状有条形的、球形的或者柱状形的以及密集性气孔，此外，在长输管道的焊接过程，还容易出现一种缩孔缺陷，在进行射线检测时，其投射到底片上的影像比较类似于气孔，不过其形成机理通常是因为熔化金属凝固时，液相向固相转变这程中出现体积差而导致的，其与气孔在本质上就不相同，此处由于该缺陷相对较少，所以不做讨论。通常普通的气

6、孔缺陷对于管道的危害都比较小，在某种情况下还会起到止裂的作用，但是一些很深的柱形孔或者面积比较大的圆形孔则危害较大。在焊接过程中产生气孔的主要原因主要有以下几点：焊材或者坡口的清洁度不够，存在铁锈油污等杂质，或者焊材受潮；焊接时电源的电压、电流值不稳定；焊接速度过快；保护方法不合理等等。1.裂纹相对来讲管道焊接过程中，危害性最大的缺陷就是裂纹。裂纹呈现出一定的延伸性，如果焊道存在内应力，则裂纹会一直扩展、延伸，从而破坏整个焊道。所以在长输管道的施工过程中，坚决不允许出现裂纹等状况，而且也不可返修，一旦出现裂纹，则要割口重焊。通常产生裂纹的原

7、因基本上都是因为工艺规程未执行到位，或者外部应力过大而导致的。下面我们主要看一下液化裂纹、结晶裂纹以及延迟裂纹。5.1结晶裂纹通常结晶裂纹是比较常见的热裂纹的一种，在焊缝凝固的过程中会形成结晶裂纹。结晶裂纹只会出现在焊缝中，大多数呈现出纵向或者弧形分布在焊缝中心和两侧等部位。产生结晶裂纹的主要原因是由于熔池中存在过多的杂质，冷却的速度过快，或者由于外界应力过大。在管道施工过程中，焊材与母材均要进行严格的检验，将材料不合格的因素排除后，熔池中如果存在过多的杂质通常是由于未按照规程操作多次返工后造成的。此外，强行组对或者不预热也会导致冷却速度过

8、快、应力过大。5.2液化裂纹形成液化裂纹的机理与结晶裂纹基本上是一样的，均是由于存在晶间低熔相或者共晶，在液态向固态转变时，因为存在冷却收缩使得晶粒边界出现裂纹。不过液化裂纹通常