蒸汽管道安装施工环焊缝焊接质量控制

蒸汽管道因其输送的介质温度高、与居民日常生活及工业生产联系紧密、经过人员密集场所多、发生事故后造成的社会影响大等特点, 其安装施工质量日益受到重视。多年来蒸汽管道相关安全事故的调查统计数据表明, 蒸汽管道安装施工过程中存在的环焊缝焊接质量问题是引发事故的一个主要因素。本文结合笔者多年焊接质量管理与监检工作实践经验, 列出了蒸汽管道安装施工中环焊缝焊接易出现的一些问题, 分析了其产生原因, 提出了一些有效的控制措施。

1 焊接工艺评定

根据蒸汽介质的温度、工作压力等参数的不同, 从可焊性较好的20号钢, 到焊接条件较为苛刻的锅炉主蒸汽管道用12Cr1Mo V低合金耐热钢等不同的材质, 在蒸汽管道中都有着广泛的应用。目前蒸汽管道常用材质种类, 国内外使用广泛, 其力学性能和化学成分都较为稳定;根据设计图纸、资料、焊接实践经验, 完成一个满足性能要求的焊接工艺评定应该不是一件难事。需要注意的是, 焊接工艺评定的母材与熔敷金属适用厚度范围、有无冲击要求、焊接方法及焊接材料、母材的组别与类别等情况;同时还要注意焊接工艺评定条件尽量与现场施工条件相贴近, 真正使焊接工艺评定能指导现场施工。进行焊接工艺评定时, 在标准允许范围内, 应尽量取较小的预热温度、取较大的焊接线能量;如需要进行焊后热处理, 一定要考虑加上焊缝返修所产生的二次焊后热处理时间。

2 焊口组对质量控制

钢管上焊缝的位置应合理选择, 焊缝应处于便于焊接、检验、维修的位置, 并应避开应力集中区域。管道上不得出现十字焊缝, 管口距支架的距离、不同的焊缝之间的最短间距应符合标准的要求。焊口组对前, 钢管应先进行调直、调圆 (控制管口椭圆度) 、打坡口、除锈等工作;管道在对口时, 要求两管中心应在同一直线上, 严格控制错边量。组对错边量偏大 (如图1所示) , 极易引起环焊缝的根部未熔合缺陷;而焊口组对间隙或坡口角度过小 (如图2所示) , 极易引起环焊缝的根部未焊透缺陷。

3 施焊过程质量控制

焊接时, 应注意环境条件, 潮湿的焊接件应进行烘干后方可进行焊接, 天气不好时采取搭防风、防雨棚 (如图3所示) 等措施。定位焊应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺。每层焊完后应清除熔渣、飞溅物等杂物, 并应进行外观检查, 发现缺陷时应铲除重焊。焊接材料应按设计及焊接工艺规程的规定使用;施工单位应建立焊材仓库, 分批分类保存焊材, 并建立严格有效的焊材验收、保管、烘干、发放、回收管理制度。同样, 对于不同的管材, 应分区堆放, 做好现场标识和标记移植工作, 杜绝材料混用和错用情况。

环缝施焊时, 要严格按照焊接工艺规程规定的焊接方法进行焊接, 同时要对现场施焊焊工资格进行认真审核, 杜绝无证或者超出许可范围进行焊接。

施焊过程焊接质量控制, 核心是要求焊工严格按照焊接工艺评定及焊接工艺规程的规范参数和要求进行施焊作业。实际施焊过程中, 经常会出现焊接预热温度低于工艺规程要求 (如图4所示, 规程规定预热温度为100℃) 、焊后热处理温度和保温时间低于工艺规程要求、焊接电流和焊接线能量高于工艺规程要求的情况。现场施焊过程中, 我们可以通过加强焊工教育、加强现场焊接工艺纪律检查、对违规情况进行严厉处罚等措施来对焊接质量进行控制。

4 焊缝外观成形质量控制

焊缝外观成形质量, 与焊接位置、焊接方法及焊接电流、焊接电压、焊接速度等焊接工艺参数密切相关。在蒸汽管道的安装施工过程中, 对于立管连接的横向环焊缝易出现焊缝上部未填满情况;而对于水平连接管道的环焊缝, 立焊位置和仰焊位置, 也较易出现咬边、弧坑裂纹、焊缝侧面未填满等缺陷。管道施焊后, 应先将焊渣、飞溅物等清理干净, 再对焊缝余高、焊缝宽度、焊脚尺寸等项目进行检查, 同时还要重点检查焊缝是否存在未填满、咬边、弧坑裂纹等外观缺陷。焊缝外观检查合格后, 方能进行无损探伤检验。实际施焊过程中, 常常对焊缝外观质量不够重视, 无损射线检测前外观未经过检查或者草草检查了事;焊缝外观质量不良, 常会在射线底片上显示出疑似缺陷, 会引起误判, 也可能会掩盖真正的焊缝内部缺陷。焊缝外观成形检查不严格, 就会造成漏检, 留下安全隐患。

5 结语

本文结合笔者多年工作实践, 整理出了蒸汽管道环焊缝焊接过程中发现的一些常见问题, 提出了一些质量控制措施。希望通过此文, 能对蒸汽管道施工安装企业、特种设备检验机构在提高管道安装质量、保障特种设备安全上有所帮助。

摘要：本文列出了蒸汽管道安装施工中进行环焊缝焊接质量控制的主要方面, 结合施工中易出现的一些常见质量问题, 分析了其产生原因, 提出了一些有效的控制措施。

关键词：蒸汽管道,环焊缝,焊接,质量控制

参考文献

[1] TSG D0001-2009压力管道安全技术监察规程-工业管道[S].

[2] CJJ28-2014城镇供热管网工程施工及验收规范[S].

[3] 2002版.压力管道安装安全质量监督检验规则[S].

[4] CJJ34-2010城镇供热管网设计规范[S].

[5] NB/T 47014-2011承压设备焊接工艺评定[S].