中原油田采油五廠 油藏經(jīng)營管理三區(qū) 劉 鋒

長距離管道焊接缺陷產(chǎn)生的原因及防治措施

中原油田采油五廠 油藏經(jīng)營管理三區(qū) 劉 鋒

在我國近幾年的管道建設(shè)中，很多工程施工區(qū)域廣、地形復(fù)雜，對施工技術(shù)尤其是焊接工藝要求很高。焊接工藝在管道建設(shè)中起著重要作用，減少和避免焊接缺陷的出現(xiàn)，是保證管道施工質(zhì)量的關(guān)鍵。油氣管輸?shù)暮附庸に囈笾鞴芫€選用Φ2.0 E5015堿性焊條根焊，選用Φ3.2 E5015堿性焊條填充蓋面；管道材質(zhì)選用Aplspec5LX60TP管線用鋼，對所有焊縫進(jìn)行100%超聲波及著色探傷，l級為合格，還要另加10%射線探傷抽檢，ll級為合格。本文，筆者對抽查的約100道焊口中出現(xiàn)的焊接缺陷進(jìn)行統(tǒng)計，整理出幾種常見的長距離管道焊接缺陷并加以分析。

一、未熔合類

未熔合焊接缺陷可分為根部未熔合、層間未熔合、坡口未熔合三種，主要發(fā)生在管道底部仰焊位置。根部未熔合主要指打底過程中焊縫金屬與母材金屬以及焊縫接頭未熔合；層間未熔合主要指施焊過程中層與層間的焊縫金屬未熔合；坡口未熔合指焊縫金屬與母材坡口之間的未熔合。未熔合焊接缺陷在焊縫中是不允許存在的。

1.缺陷產(chǎn)生原因。未熔合焊接缺陷產(chǎn)生的原因主要是焊接電流過小，焊速過快，焊接熱量不夠，或者焊條偏離坡口一側(cè)，使母材或先焊焊道未得到充分熔化。焊條擺動幅度太小，焊口組對間隙過小等因素也是造成未熔合缺陷的原因。

2.未熔合焊接缺陷防治措施。

（1）焊接前應(yīng)將坡口兩側(cè)50 cm內(nèi)的鐵銹、油污、泥水等雜物清理干凈，層間清渣要徹底。

（2）起弧時適當(dāng)拉長電弧，放慢焊速；對母材進(jìn)行局部預(yù)熱，待熱量達(dá)到足以熔化母材或前一條焊道后再進(jìn)行運條施焊。

（3）焊條傾角及運條速度要適當(dāng)，注意母材兩側(cè)的熔化情況。

二、夾渣類

夾渣指焊接熔渣殘留于焊縫金屬中的現(xiàn)象，是長距離管道焊接過程中較為常見的缺陷之一。其產(chǎn)生位置具有不確定性。

Seyfort Ruegg 1981: David Seyfort Ruegg, The Literature of the Madhyamaka School of Philosophy in India, Wiesbaden: Otto Harrassowitz.

1.缺陷產(chǎn)生原因。夾渣產(chǎn)生的原因主要是工作人員操作技術(shù)不良，或?qū)娱g清渣不徹底、焊接電流過小。

2.夾渣類焊接缺陷防治措施。

（1）焊接時勿將電弧壓得過低，而要適當(dāng)拉長電弧，利用增加的電弧熱量和吹力將熔渣順利地吹到旁邊或淌到下方。

（2）焊接過程中，如果前條焊道在熔化時有黑塊或黑點出現(xiàn)，表明前條焊道有夾渣，此時應(yīng)拉長電弧，擴(kuò)大并加深該處熔化范圍，直至熔渣全部浮出。

（3）在焊接參數(shù)允許范圍內(nèi)，適當(dāng)增大焊接電流，可有效降低夾渣缺陷的產(chǎn)生幾率。

三、未焊透類

未焊透是指焊接時接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，主要發(fā)生在底部仰焊位置的根部，通常長度較長。

1.缺陷產(chǎn)生原因。局部對口間隙過小或焊接電流過小，都是導(dǎo)致未焊透缺陷的原因。

2.未焊透焊接缺陷防治措施。

（1）組對時對口間隙要適當(dāng)。一般要預(yù)留2～2.5 mm的間隙。

（2）加大焊接電流。特別是在間隙較小處，應(yīng)適當(dāng)加大焊接電流以保證電弧的穿透力。

四、裂紋類

裂紋是指在焊接應(yīng)力及其他致脆因素共同作用下，金屬材料的原子結(jié)合遭到破壞，因形成新界面而產(chǎn)生的縫隙。裂紋是長距離管道焊接施工中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，尤其是在騎拱、穿越地段以及連頭等拘束應(yīng)力較大的場所，常見焊接裂紋缺陷。減少和避免焊接裂紋的產(chǎn)生對于保證焊接質(zhì)量意義重大。

1.缺陷產(chǎn)生原因。

（1）管線焊接或下溝過程中，吊機(jī)過早或多次重復(fù)直吊，會使焊縫底頻繁受到拉力作用，造成焊縫開裂。

（2）個別位置泥土過軟，造成鋼管支墩不穩(wěn)固；在焊接過程中鋼管逐漸下沉，使焊縫受外力作用開裂。

2.裂紋焊接缺陷防治措施。

（1）施工時，焊完熱焊層后再起吊，減少重復(fù)起吊。

（2）保證根焊層底部焊縫金屬厚度在2 mm左右。

（3）盡量消除根部缺陷，特別是底部仰焊位置缺陷。

五、氣孔類

氣孔是熔池金屬中的氣體在熔池凝固前未能及時逸出，因殘留于焊縫金屬中（內(nèi)部或表面）而形成的孔穴。

1.缺陷產(chǎn)生原因。形成氣孔的氣體，有的是母材上的油、垢等物在受熱后分解產(chǎn)生的，也有的來自于大氣。氣孔的產(chǎn)生原因與夾渣相似，焊接電流過小、焊層過厚等因素都可能造成熔池高溫時溶解的氣體在冷卻時不能及時逸出，殘留在焊縫中形成氣孔缺陷。

2.氣孔類焊接缺陷防治措施。

（1）適當(dāng)加大焊接電流，降低焊接速度。

（2）熔池不宜過大。熔池長度一般應(yīng)不大于焊條直徑的3倍，否則熔池容易被空氣侵入，得不到藥皮的充分保護(hù)而產(chǎn)生氣孔。

（3）引弧時，應(yīng)將電弧適當(dāng)拉長，用電弧進(jìn)行預(yù)熱并逐漸形成熔池。在已焊過的焊道端部收尾時，應(yīng)適當(dāng)將電弧拉長，使該部受熱，然后壓低電弧，稍停片刻后再熄弧。