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關(guān)鍵字:化工機(jī)械 設(shè)備 焊接工藝 規(guī)程
中圖分類號(hào):TQ05 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-3520(2014)-01-0201-02
一、化工機(jī)械金屬材料的焊接性研究
在化工機(jī)械設(shè)備中,絕大部分設(shè)備金屬材料是可以進(jìn)行焊接作業(yè)的,但其設(shè)備材料的焊接工藝操作難度差異較大,其金屬材料焊接性能存在著較大區(qū)別。為此,在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接作業(yè)之前,應(yīng)對(duì)其焊接性能進(jìn)行研究。
(一)焊接性概述。焊接性,指的是金屬材料在一定工藝技術(shù)的操作下,通過焊接作業(yè)獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的焊接接頭的難易程度。在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接時(shí),如采取一般的焊接工藝條件即可獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭,則表明該材料焊接性較好,反之,如采取一般焊接工藝無法保證焊接接頭質(zhì)量,應(yīng)用復(fù)雜的焊接工藝條件方可獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的焊接接頭,則表明該材料焊接性較差。其中,焊接工藝條件,主要指的是進(jìn)行焊接作業(yè)過程中所采取的焊接方法、焊接材料、焊接規(guī)范、工藝措施等內(nèi)容,焊接前預(yù)熱、焊接后進(jìn)行熱處理、接頭形式、環(huán)境溫度、坡口形式及坡口尺寸等均屬于焊接工藝措施的內(nèi)容。判斷金屬材料焊接接頭質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)在于焊接接頭承載力、抗腐蝕性、耐磨性等性能。
(二)化工機(jī)械設(shè)備焊接性評(píng)價(jià)。化工機(jī)械金屬材料焊接性評(píng)定主要是通過估算方法來實(shí)現(xiàn),影響鋼材焊接性的主要因素在于材料其本身化學(xué)成分,在各種元素中,碳含量屬于影響焊接性能的最大因素,含碳量越高,其焊接性則越差。為此,在當(dāng)前鋼材焊接中,將各種元素對(duì)焊接性影響折合為碳量成分影響。
(三)化工機(jī)械設(shè)備焊接性試驗(yàn)。為保證焊接質(zhì)量,一般在進(jìn)行正式焊接作業(yè)之前,會(huì)進(jìn)行焊接性試驗(yàn)。焊接性試驗(yàn),是進(jìn)行鑒定焊接新材料、鑒定焊接材料及焊接工藝質(zhì)量的重要措施。焊接性試驗(yàn)主要包括抗裂性試驗(yàn)及焊接接頭使用性能試驗(yàn)兩個(gè)內(nèi)容。通過抗裂性試驗(yàn),檢驗(yàn)焊接化工機(jī)械設(shè)備焊接接頭位置焊接是否存在質(zhì)量問題,是否具備抗裂性,在提高焊接質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)焊接目標(biāo)等方面發(fā)揮著重要作用;焊接接頭使用性能試驗(yàn),主要是對(duì)焊接接頭承載力、耐磨性能及抗腐蝕性進(jìn)行試驗(yàn),保證其接頭使用性能。
二、化工機(jī)械設(shè)備焊接工藝規(guī)程
(一)焊接工藝規(guī)程的依據(jù)。在焊接工程師進(jìn)行焊接工藝規(guī)程編制時(shí),應(yīng)充分保證焊接工藝規(guī)程的正確性。在多數(shù)國家中,其焊接規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)是通過公認(rèn)的科學(xué)技術(shù)成果為依據(jù)并進(jìn)行編制的。在焊接工藝規(guī)程編制中,不允許使用尚在研究階段、沒有獲得權(quán)威結(jié)構(gòu)認(rèn)可的材料、方法及技術(shù)。由此可以看出,進(jìn)行焊接工藝規(guī)程編制是有據(jù)可依的。在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接工藝規(guī)程編制時(shí),應(yīng)在相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行編制,針對(duì)焊接設(shè)備特殊性,收集相關(guān)焊接相關(guān)技術(shù)資料,從而安排焊接工藝規(guī)范編制工作,其收集材料越充分,其焊接工藝規(guī)程編制正確性越高。
(二)焊接工藝規(guī)程。焊接工藝規(guī)程主要包括焊接結(jié)構(gòu)工藝性分析、焊接方法及焊接材料的選擇、焊接接頭、坡口形式的選擇、焊接規(guī)范、焊接技術(shù)要求等內(nèi)容。通過明確焊接工藝規(guī)程中各項(xiàng)內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn),保障焊接質(zhì)量及水平。
1、焊接結(jié)構(gòu)的工藝性。在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接作業(yè)時(shí),需要考慮焊接結(jié)構(gòu)工藝性問題。機(jī)械設(shè)備焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響著焊接作業(yè)的操作難度,影響著設(shè)備焊接接頭質(zhì)量及焊接效率等。在進(jìn)行熔焊作業(yè)時(shí),以焊縫傾角及轉(zhuǎn)角為標(biāo)準(zhǔn),可以劃分為平焊、立焊、橫焊、仰焊等形式。在進(jìn)行某些化工機(jī)械設(shè)備中,需要在機(jī)械設(shè)備加工后其焊接結(jié)構(gòu)方可進(jìn)行焊接,為避免焊接對(duì)設(shè)備加工精度造成影響,一般要求其焊縫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與加工表面保持一定距離。化工機(jī)械設(shè)備焊縫布置應(yīng)綜合考慮焊接操作空間問題,保證其預(yù)留操作空間可以滿足焊接作業(yè)時(shí)其運(yùn)條角度調(diào)整的要求。如化工機(jī)械設(shè)備其焊縫為點(diǎn)焊或縫焊焊縫,則需要保證其焊縫位置滿足滾輪電極及柱狀電極的焊接特點(diǎn)等。
2、焊接方法。當(dāng)前,化工機(jī)械設(shè)備焊接方法種類較多,以焊接過程特點(diǎn)作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分,可以將焊接方法分為熔焊、壓焊及釬焊。其中熔焊指的是在沒有施加壓力的情況下,將需要焊接位置的母材金屬進(jìn)行熔化,并形成焊縫的一種焊接方法。熔焊其特點(diǎn)在于應(yīng)用局部熱源,將填充金屬在焊件結(jié)合處熔化并熔合,在熔合冷卻后形成牢固的焊接接頭,電弧焊及電渣焊均屬于熔焊方法;壓焊指的是在進(jìn)行焊件焊接操作的過程中,需要對(duì)焊件施加壓力方可完成焊接的一種方法,應(yīng)用壓焊進(jìn)行機(jī)械設(shè)備焊接,在焊接之前無論進(jìn)行加熱或不加熱,均需要施工一定壓力方可保證焊件焊接質(zhì)量,摩擦焊及接觸焊均屬于壓焊類型;釬焊與熔焊存在著本質(zhì)區(qū)別,其選擇較之焊接母材熔點(diǎn)低的金屬材料作為釬料,將釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn),將焊件加熱到低于母材熔化溫度,應(yīng)用熔化為液態(tài)釬料進(jìn)行接頭間隙填充,并通過擴(kuò)散連接完成焊接的一種方法,鐵釬焊、火焰釬焊均屬于釬焊方法。在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接方法選擇時(shí),需要在分析焊件材質(zhì)、接頭厚度、焊縫位置及坡口形式的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇與確定。
3、焊接材料選擇。焊接材料指的是在進(jìn)行焊接作業(yè)過程中所應(yīng)用的為提高焊接質(zhì)量附加的保護(hù)物質(zhì)及各種填充物質(zhì),常見的焊接材料為焊條、焊絲、釬料、保護(hù)氣體、焊劑及釬劑等。在焊接材料選擇時(shí),需要按照焊接材料可以滿足焊件母材及焊縫處理強(qiáng)度的要求進(jìn)行選擇,并綜合考慮工藝因素及焊接方法的冶金特點(diǎn)對(duì)焊接接頭可能產(chǎn)生的影響。一般在產(chǎn)品樣品性能說明或焊接材料標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)焊接材料熔敷金屬性能進(jìn)行了說明。在焊接中所采取的焊縫材料及焊接工藝直接影響著焊接接頭性能,在選擇焊接材料時(shí),應(yīng)充分考慮焊接接縫金屬性能。在我國焊接操作規(guī)范中規(guī)定,焊接過程中其焊縫金屬性能應(yīng)等于或高于相應(yīng)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值下限,或其焊縫金屬性能應(yīng)滿足技術(shù)條件要求。
(三)焊接接頭與焊接坡口形式。焊接接頭指的是應(yīng)用焊接方法后形成的不可拆接頭,以焊件結(jié)構(gòu)厚度、焊件結(jié)構(gòu)形狀及應(yīng)用條件為標(biāo)準(zhǔn),可以將焊接接頭形式分為對(duì)接接頭、搭接接頭、角接頭、T形接頭等多種形式。其中對(duì)接接頭指的是將同一平面內(nèi)被焊工件相對(duì)焊接所形成的一種接頭形式,這種接頭受力狀況較好,其應(yīng)力分布集中程度較低,屬于化工機(jī)械設(shè)備焊接作業(yè)的理想接頭形式。T形接頭則是將存在一定角度或保持垂直的被焊工件通過應(yīng)用角焊縫連接形成的接頭形式,其承載力較好,在化工機(jī)械設(shè)備焊接應(yīng)用中十分廣泛。
為提高焊接質(zhì)量,按照焊接工藝要求,將被焊工件待焊部位進(jìn)行加工,形成具有幾何形狀的溝槽,這種溝槽即坡口。進(jìn)行坡口加工,其目的在于保證焊接焊縫焊透,并可以進(jìn)行熔合比調(diào)整,以實(shí)現(xiàn)焊接質(zhì)量。在焊接作業(yè)中,為可以將焊縫根部焊透,當(dāng)板厚超過6mm時(shí),應(yīng)進(jìn)行坡口加工,坡口多分為V形、X形、U形、K形等形式。在進(jìn)行焊件開坡口時(shí),應(yīng)注意留出鈍邊,避免焊接過程中出現(xiàn)燒穿問題,開坡口應(yīng)預(yù)留出一定間隙,保證焊接可以實(shí)現(xiàn)根部焊透。
(四)焊接規(guī)范。焊接規(guī)范主要為影響焊接質(zhì)量及焊接效率的所有工藝參數(shù)。焊接規(guī)范參數(shù)主要包括焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊條與焊絲直徑等。焊接規(guī)范參數(shù)的選擇,直接影響著焊縫熔深、熔寬、熔高,是決定焊接質(zhì)量的關(guān)鍵性因素。在選擇焊接電流時(shí),如化工機(jī)械設(shè)備為厚板,為提高生產(chǎn)效率加大熔深,可以適當(dāng)增加焊接電流,但如焊接電流值過大,則容易出現(xiàn)咬邊問題,對(duì)焊接質(zhì)量造成影響;如焊接電流值過小,則容易造成夾渣或未焊透等缺陷問題。為此,應(yīng)保證焊接電流適中,保證其焊接質(zhì)量。電弧電壓的大小容易對(duì)焊件焊縫形狀及尺寸造成影響。如電弧電壓過高,則其焊縫較寬較淺,易產(chǎn)生焊透或咬邊等缺陷。如電弧電壓不足,則其焊縫較窄較高,同樣影響焊縫質(zhì)量。焊接速度過快容易產(chǎn)生咬邊、氣孔、為焊透等缺陷,焊接速度不足則會(huì)引起溢流、焊瘤等缺陷。焊條直徑的選擇,應(yīng)綜合考慮焊接板厚、接頭形式等,充分保證焊接質(zhì)量。
(五)焊接技術(shù)要求。在進(jìn)行一般焊接作業(yè)時(shí),其焊接技術(shù)要求主要為:選擇合適的焊接方法、焊接材料、焊條、焊縫布置、焊接工藝、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等。在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接作業(yè)時(shí),應(yīng)綜合考慮化工機(jī)械設(shè)備的工藝要求,分析其設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度及尺寸要求,合理編制其工藝規(guī)程,保證化工機(jī)械設(shè)備焊工藝規(guī)程可以滿足焊接使用性能要求,實(shí)現(xiàn)焊接目標(biāo)及綜合效益。
三、結(jié)語
在化工機(jī)械設(shè)備加工中,為保證設(shè)備加工質(zhì)量,需要進(jìn)行設(shè)備焊接作業(yè)。為保證焊接質(zhì)量,保證焊接接頭使用性能,需要編制焊接工藝規(guī)程。焊接工藝規(guī)程編制質(zhì)量直接影響著焊接質(zhì)量。焊接工藝規(guī)程主要內(nèi)容包括焊接方法、焊接材料、焊接接頭及坡口形式、焊接工藝規(guī)范參數(shù)與焊接技術(shù)要求等。本文在分析化工機(jī)械金屬材料的焊接性的基礎(chǔ)上,對(duì)當(dāng)前化工機(jī)械設(shè)備焊接工藝規(guī)程進(jìn)行分析。實(shí)踐證明,保證焊接工藝規(guī)程質(zhì)量,在實(shí)現(xiàn)焊接接頭質(zhì)量及焊接效益等方面發(fā)揮著重要現(xiàn)實(shí)意義。
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關(guān)鍵詞:AWS鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范焊接工藝評(píng)定
中圖分類號(hào): P755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
自80年代初我國實(shí)行改革開放政策以來,通過引進(jìn)國外先進(jìn)制造技術(shù),已逐步將焊接工藝評(píng)定作為企業(yè)保證焊接質(zhì)量必不可少的重要環(huán)節(jié),對(duì)控制產(chǎn)品焊接質(zhì)量取得了十分顯著的效果。但同時(shí)也必須看到,生產(chǎn)企業(yè)在完成焊接工藝評(píng)定工作中也還存在著不少值得重視的問題。由于焊接工藝本身可變參數(shù)繁多。對(duì)焊接質(zhì)量的影響因素也十分復(fù)雜。因此,在企業(yè)中既要使焊接工藝評(píng)定工作不流于形式,使其成為控制產(chǎn)品焊接質(zhì)量的有效手段,又要避免耗資可觀的重復(fù)評(píng)定,使企業(yè)能在最經(jīng)濟(jì)的條件下完成必要的焊接工藝評(píng)定,確實(shí)是一項(xiàng)相當(dāng)困難的任務(wù)。加之,我國現(xiàn)行的幾種焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)還不盡完善和合理。并且隨著國際項(xiàng)目的不斷增多,國際監(jiān)理公司的介入,對(duì)產(chǎn)品的焊接質(zhì)量提出了更為嚴(yán)格的要求。而外方在工程的技術(shù)協(xié)議中更多的會(huì)提出要依照用戶所在國家或國際上知名的焊接標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,例如美國焊接協(xié)會(huì)的《AWS D1.1/1.1M鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》)等等,又進(jìn)一步加大了這項(xiàng)工作的難度。下面簡(jiǎn)要介紹一下AWS D1.1焊接標(biāo)準(zhǔn)中焊接工藝評(píng)定的一般流程及注意事項(xiàng)。
焊接工藝評(píng)定就是對(duì)事前擬訂的焊接工藝規(guī)程能否焊出合乎質(zhì)量要求的焊接接頭進(jìn)行評(píng)價(jià)。基本做法是利用所擬訂的焊接工藝規(guī)程對(duì)試件進(jìn)行焊接,然后檢驗(yàn)所焊接頭的質(zhì)量。凡符合要求的,評(píng)為合格,該焊接工藝可用于生產(chǎn),否則為不合格,須重新擬訂焊接工藝規(guī)程,再次評(píng)定,直至符合要求為止。
焊接工藝評(píng)定一般流程為:
1.焊接工藝評(píng)定立項(xiàng)。通常由生產(chǎn)單位的設(shè)計(jì)或工藝技術(shù)管理部門跟據(jù)新產(chǎn)品材料、接頭形式、所采用的焊接方法和鋼板厚度范圍,以及老產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中因材料或焊接工藝的重大改變,需重新編制焊接工藝規(guī)程時(shí),提出需要焊接工藝評(píng)定的項(xiàng)目。
2.下達(dá)焊接工藝評(píng)定指導(dǎo)書。所提出的焊接工藝評(píng)定項(xiàng)目經(jīng)過一定審批程序后,根據(jù)焊接標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品的技術(shù)要求編制焊接工藝評(píng)定指導(dǎo)書。其內(nèi)容包括: 標(biāo)識(shí)編號(hào)、接頭形式、母材焊材金屬牌號(hào)與規(guī)格、對(duì)接頭性能要求、檢驗(yàn)項(xiàng)目和合格標(biāo)準(zhǔn)等。
3.編制焊接工藝規(guī)程。由焊接工藝工程師按照焊接工藝評(píng)定指導(dǎo)提出的條件和技術(shù)要求進(jìn)行編制。
4.編制焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)執(zhí)行計(jì)劃。計(jì)劃內(nèi)容包括為完成所有焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)的全部工作。從試件備料、坡口加工、試件組焊、焊后熱處理、無損檢測(cè)和理化檢驗(yàn)等的計(jì)劃進(jìn)度、費(fèi)用預(yù)算、負(fù)責(zé)單位、協(xié)作單位分工及要求等。
5.試件的準(zhǔn)備和焊接試驗(yàn)計(jì)劃經(jīng)批準(zhǔn)后即按焊接工藝規(guī)程,領(lǐng)料、加工試件、組裝試件、焊材烘干和焊接。試件的焊接應(yīng)由考試合格的熟練焊工。按焊接工藝規(guī)程規(guī)定的各種工藝參數(shù)焊接。焊接全過程在焊接工程師監(jiān)督下進(jìn)行。并記錄焊接工藝參數(shù)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。如試件要求焊后熱處理,則應(yīng)記錄熱處理過程的實(shí)際溫度和保溫時(shí)間。
6.試件的檢驗(yàn)。試件焊完后先講行外觀檢查,然后進(jìn)行無損探傷,最后進(jìn)行接頭的力學(xué)性能試驗(yàn)。如檢驗(yàn)不合格,則分析原因,重新編制焊接工藝規(guī)程。重焊試件。
7.編寫焊接工藝評(píng)定報(bào)告所要求評(píng)定的項(xiàng)目經(jīng)檢驗(yàn)全部合格后,即可編寫焊接工藝評(píng)定報(bào)告。報(bào)告內(nèi)容大體分成兩大部分:第一部分是記錄焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)的條件,包括試件材料牌號(hào)、接頭形式、焊接位置、焊接材料、保護(hù)氣體、預(yù)熱溫度、焊后熱處理制度、焊接能量參數(shù)等;第二部分是記錄各項(xiàng)檢驗(yàn)結(jié)果,其中包括拉伸、彎曲、外觀檢驗(yàn)、沖擊、宏觀金相、無損檢驗(yàn)等。報(bào)告由完成該項(xiàng)評(píng)定試驗(yàn)的焊接工程師填寫并簽字,內(nèi)容必須真實(shí)完整。
另外,如若生產(chǎn)企業(yè)無國際焊工資格人員,則在進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)之前組織員工進(jìn)行國際焊工資格認(rèn)證考試,以符合AWS相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后才可進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:油氣輸送管道;焊接工藝評(píng)定;材料控制;現(xiàn)場(chǎng)控制;
中圖分類號(hào): P641.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1.概述
焊接是鋼質(zhì)管道安裝中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),焊接質(zhì)量的好壞以及焊接工藝的適用性直接關(guān)系著工程的整個(gè)質(zhì)量和進(jìn)度。目前油氣輸送管道建設(shè)的特點(diǎn)是:距離長,多為干線管道;沿途地理、地質(zhì)、氣候環(huán)境復(fù)雜;因此,現(xiàn)場(chǎng)焊接施工難度大為增加,對(duì)其質(zhì)量要求也就更加嚴(yán)格。為保證油氣輸送管道焊接施工的高質(zhì)量,管道焊接施工單位除需研究新技術(shù)、新工藝,使用新材料和先進(jìn)設(shè)備外,還需按照標(biāo)準(zhǔn),建立起管道施工焊接質(zhì)量體系。并對(duì)管道焊接施工質(zhì)量有重大影響的因素、環(huán)節(jié)需進(jìn)行認(rèn)真分析和嚴(yán)格控制。
2.焊工資格認(rèn)定及管理
從事管道焊接施工的焊工必須依照GB50236-2011《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定或相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),通過一定程序的培訓(xùn)和考核,取得相應(yīng)資格后,持證上崗。在工程施工時(shí),根據(jù)實(shí)際工作內(nèi)容再采用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證性考試,取得焊工資格證書,并且只能在資格證有效期內(nèi)承擔(dān)所規(guī)定的項(xiàng)目的焊接工作。不同的管線項(xiàng)目應(yīng)持與其對(duì)應(yīng)的上崗證上崗。
3.焊接工藝評(píng)定
3.1焊接工藝評(píng)定內(nèi)容及要求
工程開始焊接前,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,制定詳細(xì)的焊接工藝指導(dǎo)書,并據(jù)此進(jìn)行焊接工藝評(píng)定,焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果記錄及評(píng)定報(bào)告要存檔。根據(jù)評(píng)定合格的焊接工藝,編制焊接工藝規(guī)程。
3.2焊接工藝規(guī)程
焊接工藝規(guī)程應(yīng)以評(píng)定合格的焊接工藝評(píng)定報(bào)告為依據(jù),結(jié)合焊接施工經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際焊接條件編制。焊接工藝規(guī)程基本要素變更或是變更任何一個(gè)重要因素及補(bǔ)加重要因素時(shí),應(yīng)對(duì)焊接工藝重新評(píng)定。
4.材料控制
4.1鋼管到貨檢驗(yàn)
鋼管到貨后,除需按訂貨合同核對(duì)鋼管廠提供的質(zhì)量檢驗(yàn)合格證或質(zhì)量證明書(其中包括出廠試驗(yàn)報(bào)告等資料),還需對(duì)每根鋼管的標(biāo)識(shí)、管端表面清潔狀態(tài)、外觀質(zhì)量以及管體防腐層進(jìn)行檢查,各項(xiàng)指標(biāo)符合要求,方可進(jìn)行焊接施工。
4.2焊接材料的管理
必須建立嚴(yán)格的焊接材料的驗(yàn)收、儲(chǔ)存、運(yùn)輸及使用制度。購進(jìn)的焊材須分批號(hào)分別按照規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。質(zhì)量合格后方可登記入庫。庫房應(yīng)干燥、通風(fēng),環(huán)境、溫度、濕度達(dá)到存放標(biāo)準(zhǔn)。焊材入庫后須按類別有序擺放,并有明顯的標(biāo)識(shí)。
焊材的保管和發(fā)放應(yīng)由專人負(fù)責(zé),發(fā)放手續(xù)及紀(jì)錄須齊全。各種焊條的烘干溫度及烘干時(shí)間須嚴(yán)格按照其使用說明執(zhí)行,且需有焊條烘干紀(jì)錄。焊材運(yùn)輸及發(fā)放時(shí)應(yīng)輕拿輕放,避免焊材的破損。
5.現(xiàn)場(chǎng)焊接控制
5.1焊接人員職責(zé)
焊工應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程。施焊時(shí),若遇到工況條件與焊接工藝規(guī)程及技術(shù)措施不符合時(shí),應(yīng)拒絕施焊。
焊接檢驗(yàn)員需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)焊接進(jìn)行全面檢查及控制,參與焊接技術(shù)措施的審定。
焊接工程師應(yīng)負(fù)責(zé)指導(dǎo)焊接作業(yè),組織焊接工藝交底,參與焊接質(zhì)量管理,處理技術(shù)問題,整理焊接技術(shù)資料。
5.2焊前準(zhǔn)備
檢查接頭坡口,管子、管件的坡口形式和尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件規(guī)定,當(dāng)設(shè)計(jì)文件無規(guī)定時(shí)應(yīng)符合《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定要求。
要清除待焊表面的鐵銹、油脂、油漆等雜質(zhì)。坡口兩側(cè)10mm范圍內(nèi)的管內(nèi)外表面需打磨至顯現(xiàn)金屬光澤,且不得有裂紋、夾層等缺陷。管口清理完畢后,立即轉(zhuǎn)入組裝焊接工序,其間隔不宜超3h,否則應(yīng)進(jìn)行二次清管。
做好設(shè)備狀況檢查,進(jìn)行焊材型號(hào)與規(guī)格核對(duì),徹底清除焊絲上的油、銹等污物,以保證鋼管對(duì)接焊的順利進(jìn)行。
應(yīng)采取有效防護(hù)措施,使焊接環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)速等因素符合有關(guān)規(guī)定要求,否則不得施焊。
5.3施焊工藝
5.3.1鋼管組對(duì)
標(biāo)出鋼管管長的中心線,利于管口組對(duì)過程中平穩(wěn)吊裝。鋼管吊裝時(shí)應(yīng)采用尼龍吊帶或帶有軟金屬的吊鉤,防止鋼管管端碰撞損傷。
鋼管組對(duì)時(shí)應(yīng)注意:應(yīng)優(yōu)先采用內(nèi)對(duì)口器,應(yīng)保證焊縫根部間隙、對(duì)口錯(cuò)邊量符合焊接規(guī)程要求。
撤離內(nèi)對(duì)口器前,應(yīng)完成全部根焊焊道;
5.3.2鋼管組對(duì)檢查
組對(duì)檢查前首先焊口進(jìn)行編號(hào)并進(jìn)行記錄。管道組對(duì)完畢,由操作者按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)口質(zhì)量檢驗(yàn),填好組對(duì)記錄,并與焊工進(jìn)行互檢,檢查合格后辦理工序交接;經(jīng)監(jiān)理復(fù)查合格后方可允許焊接。
5.3.3鋼管預(yù)熱
淬硬性較大且壁厚大于7mm的合金鋼管以及高鋼級(jí)鋼管,對(duì)接焊前須對(duì)管口預(yù)熱,以改善接頭的塑性、韌性及降低鋼管的拘束應(yīng)力。預(yù)熱后應(yīng)清除表面污垢,以免焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔。
5.3.4焊接環(huán)境
(1)環(huán)境溫度大于5℃,冬季施工為確保施焊環(huán)境溫度達(dá)到規(guī)范要求,焊接時(shí)在防風(fēng)棚內(nèi)進(jìn)行,并且使電暖器處以工作狀態(tài),以提高焊口周圍的環(huán)境溫度;
(2)根焊時(shí)風(fēng)速不大于2米/秒,;填充蓋面時(shí)風(fēng)速不大于8米/秒,當(dāng)風(fēng)速超過其值時(shí),在專用防風(fēng)棚內(nèi)進(jìn)行焊接,并且為防止空氣對(duì)流對(duì)焊接質(zhì)量的影響。
(3)濕度小于90%RH,濕度超標(biāo)時(shí)焊接必須在專用的防風(fēng)棚內(nèi)進(jìn)行。
5.3.5焊接操作
焊工應(yīng)嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程操作。
焊接時(shí)應(yīng)注意:焊道起弧、收弧處應(yīng)相互錯(cuò)開30mm以上,焊前每個(gè)引弧點(diǎn)和接頭都要磨修,以減少氣孔且使焊道高度均勻。嚴(yán)禁在坡口以外的管體上引弧,以免管體損傷及產(chǎn)生應(yīng)力集中。
焊條電弧焊及半自動(dòng)向下焊時(shí),宜采用焊接流水作業(yè)方式。其焊工人數(shù)、施焊位置、施焊順序應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
各焊道應(yīng)連續(xù)焊接,并使焊道道間溫度達(dá)到規(guī)定要求。 采用纖維素焊條焊接時(shí),不宜擺動(dòng)過大。對(duì)較寬焊道宜采用多層多道焊方法焊接。
填充焊道應(yīng)填充或磨修至距管外表面1~2mm為宜,以保證蓋面焊成形良好。
焊口完成后,焊工須將接頭表面的飛濺、焊渣等清除干凈;要對(duì)焊道自檢,若焊縫表面存在缺陷,須對(duì)焊縫進(jìn)行修補(bǔ);還應(yīng)按規(guī)定認(rèn)真填寫焊接原始記錄。
焊縫返修應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)焊道中出現(xiàn)的非裂紋性缺陷,可直接返修。若返修工藝不同于原始焊道的焊接工藝,或返修是在原來的返修位置進(jìn)行時(shí),必須使用評(píng)定合格的返修焊接工藝規(guī)程。
(2)當(dāng)裂紋小于焊縫長度8%時(shí),應(yīng)使用評(píng)定合格的返修焊接規(guī)程進(jìn)行返修。當(dāng)裂紋長度大于8%時(shí)所有帶裂紋的焊縫必須從管線上切除。
(3)焊縫在同一部位的返修,不得超過2次。根部只允許返修1次,否則應(yīng)將該焊縫切除。返修后,按原標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)。
焊縫返修應(yīng)在監(jiān)理人員的監(jiān)督下,由具有返修資格的焊工承擔(dān)。
6.焊縫檢驗(yàn)
6.1 外觀檢驗(yàn)
管口焊接、修補(bǔ)、返修完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行外觀檢驗(yàn),并應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求,外觀檢驗(yàn)不合格的焊縫不得進(jìn)行無損檢測(cè)。
6.2 無損檢測(cè)
射線和超聲波探傷時(shí),焊縫驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)分別采用《石油天然氣鋼制管道對(duì)接焊縫射線照相及質(zhì)量分級(jí)》SY 4056-1993 和《石油天然氣鋼制管道對(duì)接焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)》SY4065-1993標(biāo)準(zhǔn),或是符合設(shè)計(jì)要求的各種標(biāo)準(zhǔn)。
7.結(jié)束語
在油氣輸送管道的焊接施工過程中,建立焊接施工質(zhì)量管理體系,實(shí)行全面質(zhì)量管理,是控制管道焊接施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)關(guān)鍵因素層層把關(guān)、嚴(yán)格控制,把焊接施工的結(jié)果管理變?yōu)檫^程管理,焊接質(zhì)量管理才會(huì)更科學(xué),也才能滿足油氣輸送管道焊接施工質(zhì)量的高可靠性和經(jīng)濟(jì)性的要求。
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【關(guān)鍵詞】壓力容器;焊接;質(zhì)量管理
引言
壓力容器的使用范圍非常廣泛,其質(zhì)量對(duì)于化工生產(chǎn)、能源使用效率都具有重要的影響。壓力容器制造過程中必然涉及到焊接,在復(fù)雜的工況下,焊接質(zhì)量對(duì)于壓力容器的安全運(yùn)行承擔(dān)重要作用。
一、壓力容器焊接中常見的質(zhì)量問題
1、裂紋
裂紋是焊接缺陷中危害性最大的一種,它將顯著減少承載面積,嚴(yán)重的是裂紋端部形成尖銳缺口,應(yīng)力高度集中,很容易擴(kuò)展導(dǎo)致破壞。裂紋主要分為熱裂紋、冷裂紋和再熱裂紋。冷裂紋又稱延遲裂紋,由于其延遲特性和快速脆斷特性,帶來的危害往往是災(zāi)難性的;熱裂紋是由于焊縫凝固收縮而受到拉應(yīng)力,最終開裂形成裂紋;再熱裂紋是近縫區(qū)金屬在高溫?zé)嵫h(huán)作用下,強(qiáng)化相碳化物沉積在晶內(nèi)的位錯(cuò)區(qū)上,使晶內(nèi)強(qiáng)化程度大大高于晶界強(qiáng)化,由于應(yīng)力松弛而帶來的塑形變形主要由晶界金屬來承擔(dān),于是晶界區(qū)金屬會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)。世界上的鍋爐、壓力容器、壓力管道事故除少數(shù)是由于設(shè)計(jì)不合理,選材不當(dāng)?shù)脑蛞鸬囊酝猓^大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。
2、氣孔
氣孔是指在焊接時(shí),熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能逸出而形成的空穴。產(chǎn)生氣孔的主要原因有:坡口邊緣不清潔,有水份、油污和銹跡;焊條或焊劑未按規(guī)定進(jìn)行烘焙,焊芯銹蝕或藥皮變質(zhì)、剝落等。此外,熔渣粘度過大,氣泡無法通過熔渣,被阻擋在焊縫金屬表面附近;電弧偏吹;低氫型焊條焊接時(shí),電弧過長,焊接速度過快;埋弧自動(dòng)焊電壓過高等,都易在焊接過程中產(chǎn)生氣孔。由于氣孔的存在,使焊縫的有效截面減小,過大的氣孔會(huì)降低焊縫的強(qiáng)度,破壞焊縫金屬的致密性。預(yù)防產(chǎn)生氣孔的辦法是:選擇合適的焊接電流和焊接速度,認(rèn)真清理坡口邊緣水份、油污和銹跡。嚴(yán)格按規(guī)定保管、清理和烘焙焊接材料。調(diào)整焊劑的化學(xué)成份,改變?nèi)墼恼扯取2皇褂米冑|(zhì)焊條,當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊條藥皮變質(zhì)、剝落或焊芯銹蝕時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制使用范圍。埋弧焊時(shí),應(yīng)選用合適的焊接工藝參數(shù),特別是薄板自動(dòng)焊,焊接速度應(yīng)盡可能小些。使用直流焊機(jī)時(shí),焊接電纜的聯(lián)接位置盡可能遠(yuǎn)離焊縫終端;避免部分焊接電纜在工件上產(chǎn)生次級(jí)磁場(chǎng)等。
3、咬邊
咬邊是指由于焊接工藝參數(shù)選擇不正確,或操作方法不當(dāng),沿焊趾部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷。產(chǎn)生咬邊的主要原因是由于作業(yè)人員操作方法不當(dāng)引起的。作業(yè)人員焊接規(guī)范選擇不正確,例如焊接電流的過大、焊接電弧的過長、作業(yè)人員運(yùn)條方式和角度不正確、在壓力容器坡口兩側(cè)停留的時(shí)間太長或太短等均有可能產(chǎn)生焊縫咬邊。同時(shí),在壓力容器焊接過程中當(dāng)填充的金屬未能及時(shí)填滿焊接熔池時(shí)也容易造成焊縫咬邊。焊縫的咬邊缺陷實(shí)際上減小了焊接接頭的有效截面積,從而在咬邊處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,進(jìn)而會(huì)引發(fā)壓力容器安全事故。依據(jù)國標(biāo)GB150-2011《壓力容器》的相關(guān)規(guī)定,來規(guī)范在焊縫表面的咬邊現(xiàn)象。
二、壓力容器焊接質(zhì)量的優(yōu)化措施
1、優(yōu)化焊接工藝與工藝評(píng)定控制
焊接工藝是指導(dǎo)焊接過程、規(guī)范焊接操作、控制焊接質(zhì)量、并將焊接流程標(biāo)準(zhǔn)化的重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。焊接工藝又叫焊接工藝規(guī)程,包括焊接的使用材料、焊接操作方法、母材的型號(hào)、焊接接頭的形式、焊接操作的技術(shù)規(guī)程、以及焊接質(zhì)量驗(yàn)收方法等參數(shù),幾乎包含了焊接過程中的全部質(zhì)量參數(shù)。針對(duì)壓力容器焊接過程中的難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn),要制定有針對(duì)性的焊接工藝規(guī)程,根據(jù)壓力容器的母材厚度和壓力容器的用途科學(xué)選擇合理的焊接材料,根據(jù)壓力容器的使用特性選擇焊接接縫的坡度、焊縫形狀;同時(shí)由于壓力容器對(duì)焊接質(zhì)量的較高要求,在焊接過程中,要對(duì)焊接質(zhì)量的控制方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)提高要求。同時(shí)在編制焊接工藝規(guī)程時(shí),要精確所有焊接參數(shù),要將所有焊接性能參數(shù)優(yōu)化,以從理論上充分保證壓力容器焊接過程的科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)。焊接過程中對(duì)焊接工藝的評(píng)定能夠?qū)附庸に囘M(jìn)行控制,通過焊接工藝評(píng)定的過程保證了焊接過程符合焊接工藝規(guī)程中要求的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù),保證焊接操作人員在各道工序嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程的要求,避免將缺陷帶入下一道工序。
2、加強(qiáng)焊接材料的質(zhì)量控制,保證產(chǎn)品焊接試板的合格
焊接材料的材質(zhì)必須符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)指標(biāo),什么樣的母材就要選擇與之相適應(yīng)的焊接材料。以不同強(qiáng)度級(jí)別鋼為焊體材料的焊接,通常情況下要選用低強(qiáng)度等級(jí)的焊接材料,只有在極個(gè)別的特殊情形時(shí),如點(diǎn)固焊或厚板的第一道焊,才選用高強(qiáng)度等級(jí)的焊接材料。要保證焊條的質(zhì)量,須選擇相應(yīng)焊條型號(hào),焊工需要嚴(yán)格按照《焊條質(zhì)量管理規(guī)程》的規(guī)定實(shí)施操作。產(chǎn)品的焊接試板作為實(shí)際焊接狀態(tài)的一部分,其最終檢驗(yàn)結(jié)論決定著施焊產(chǎn)品的合格與否。因此要嚴(yán)格檢驗(yàn)產(chǎn)品的焊接接頭和受壓元件的力學(xué)性能和彎曲性能,檢查是否滿足國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和行業(yè)的設(shè)計(jì)要求。要按照GB4744-2000《鋼制壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能檢驗(yàn)》的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)焊接試板進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)、彎曲實(shí)驗(yàn)和沖擊實(shí)驗(yàn),必須保證焊接試板的焊縫力學(xué)性能試驗(yàn)的合格,對(duì)實(shí)驗(yàn)不合格的要進(jìn)行相應(yīng)復(fù)驗(yàn),復(fù)驗(yàn)仍達(dá)不到要求的,焊接試板可判為不合格。
3、選擇合理的耐熱鋼材料
耐熱鋼材料的質(zhì)量是影響壓力容器質(zhì)量最直接的因素,如果沒有合理的耐熱鋼材料,即使焊接工藝與操作技術(shù)再過硬,也無法實(shí)現(xiàn)壓力容器質(zhì)量的提高。因此壓力容器焊接的材料必須與國家標(biāo)準(zhǔn)保持一致,保證焊縫的力學(xué)性能要高于原材料的力學(xué)性能,盡量選擇強(qiáng)度高的焊接材料,同時(shí)壓力容器焊接材料的選擇還與容器結(jié)構(gòu)以及焊接工藝有關(guān)。目前壓力容器的材料主要選擇低合金耐熱鋼,即在普通碳鋼Q345等中加入一定量的合金元素,以提高原材料的強(qiáng)度。低碳合金鋼的使用進(jìn)一步改善了焊接原材料的性能,對(duì)低碳鋼中合金的含量有具體的要求,一般小于0.2%。并且為了實(shí)現(xiàn)焊接接頭的長期運(yùn)行,提高其抗腐蝕性。
4、選擇合理的焊材
對(duì)焊縫金屬材料及母材上的選擇與上文中低碳合金鋼的原則保持一致。在焊縫金屬合金選擇上(通常為或鉬)時(shí)要使其合金含量高于母材合金含量。同時(shí)為了確保焊縫金屬同樣具有較小的回火脆性,應(yīng)對(duì)焊材中的硅、氧等微量元素進(jìn)行控制。最后,焊材的選擇要使焊縫金屬具有較強(qiáng)的抗裂性,要做到這一點(diǎn),就要嚴(yán)格控制焊材中的含碳量,使其低于母材。但是對(duì)于含碳量是有一定規(guī)定的,不能過低,如果過低就會(huì)使韌性較低。一般要求其含碳量主要控制在0.1%左右。
結(jié)束語
壓力容器焊接技術(shù)是保證壓力容器的強(qiáng)度的重要手段,是壓力容器安全使用的重要保障。壓力容器的焊接質(zhì)量存在著缺陷,出現(xiàn)的后果有滲漏、泄漏,甚至引起壓力容器爆炸事故,造成人民安全和重大的財(cái)產(chǎn)損失。為此,保證壓力容器在制造過程中的焊接質(zhì)量,是保證壓力容器安全運(yùn)行的重要手段。
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關(guān)鍵詞:做好;長輸管道;焊接;質(zhì)量控制
中圖分類號(hào):TG457.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2012)
油氣田油氣大多采用管道運(yùn)輸,這是一種既安全又經(jīng)濟(jì)的輸送方式。為了提高運(yùn)輸量,常用辦法就是提高輸送壓力、擴(kuò)大管道的直徑。并且管道的連接完全依靠焊接工藝來完成,因此在要求管材質(zhì)量的同時(shí),最為關(guān)鍵的就是對(duì)焊接質(zhì)量的控制。
1.管道焊接設(shè)備
我國在進(jìn)行管道焊接時(shí)大多采用逆變式焊接電源的逆變焊機(jī)。該焊機(jī)自問世以來,就因其焊接性能好、體積小、重量輕、效率高、速度快等特點(diǎn),深受焊工青睞。并且,逆變式焊機(jī)與同等焊機(jī)相比可以節(jié)能20%~30%、省材80%~90% 。
2.管道焊接工藝
2.1手工下向焊
如果管口組對(duì)間隙較小,這時(shí)可以采用適合于流水作業(yè), 焊接效率較高的大電流、多層、快速焊的操作方法。運(yùn)用手工電弧焊的操作靈活簡(jiǎn)便,適應(yīng)各個(gè)場(chǎng)地的作業(yè),具有自動(dòng)焊的方法所不能取代的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際作業(yè)中,纖維素型焊條運(yùn)用于焊接根焊道和熱焊道,堿性焊條運(yùn)用于焊接其它焊道和蓋面焊道。這兩種焊條的合理搭配使用可進(jìn)一步提高焊接接頭質(zhì)量。
2.2半自動(dòng)下向焊
半自動(dòng)下向焊是目前管道施工的一種重要焊接工藝方法。主要用來填充和蓋面。具有熔敷效率高, 全位置成型好,環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),易于掌握等優(yōu)點(diǎn)。
3.管道焊接的質(zhì)量控制
3.1技術(shù)準(zhǔn)備
3.1.1 掌握標(biāo)準(zhǔn):目前在長輸管線的建設(shè)方面還沒有相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)可以參考。所以各條管線在建設(shè)中所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)不盡相同,甚至有管線管理者自己制定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如陜京管線和西氣東輸管線就是自己制定的標(biāo)準(zhǔn);也有采用行業(yè)推薦的標(biāo)準(zhǔn)的。如SY/T4103-1995等就是這樣。因此施工管理者和技術(shù)人員在施工前,對(duì)管線建設(shè)所執(zhí)行的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)全面了解和掌握,在此基礎(chǔ)上根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,制定出切實(shí)可行的管道實(shí)施方案。
3.1.2 建立完善各項(xiàng)規(guī)章制度。建立健全質(zhì)量保證體系及質(zhì)量管理制度,確保質(zhì)量保證體系責(zé)任人員的資質(zhì),要求施工人員在工程施工中認(rèn)真負(fù)責(zé)做好本職工作。做到各項(xiàng)責(zé)任落實(shí)到人。
3.1.3 焊工資格:焊工是焊接過程的執(zhí)行者,焊工的技術(shù)水平是決定焊接質(zhì)量的重要因素。所有焊工在施工前必須進(jìn)行資格考試,以檢驗(yàn)焊工能否使用經(jīng)過評(píng)定合格的焊接工藝規(guī)程焊接出合格的對(duì)接或角接管焊縫。在施工過程中,由于現(xiàn)場(chǎng)因素使得焊接工藝規(guī)程中某些標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的基本要素變更時(shí),應(yīng)重新對(duì)焊工進(jìn)行資格考試,須重新進(jìn)行焊工資格考試的基本要素與焊接工藝評(píng)定的基本要素不同。取得單項(xiàng)資格的焊工只能從事自己資格內(nèi)的工作,嚴(yán)禁進(jìn)行資格以外的焊接工作。
3.1.4 材料檢查:材料是指管道工程中所使用的管材及焊材等。這些材料必須有原始質(zhì)保書或復(fù)印件,質(zhì)保書內(nèi)容應(yīng)齊全,并經(jīng)生產(chǎn)單位質(zhì)檢部門蓋章確認(rèn)。有關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)符合材料相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,材料的規(guī)格、型號(hào)應(yīng)符合規(guī)范及圖樣的設(shè)計(jì)要求。實(shí)物上的標(biāo)記與質(zhì)保書內(nèi)容相一致。
3.2焊前準(zhǔn)備
3.2.1 焊口檢查、清理:檢查管口形狀是否符合橢圓度要求,焊件坡口尺寸及型式應(yīng)符合圖紙及工藝規(guī)定。被焊表面應(yīng)均勻、光滑,不得有起鱗、磨損、鐵銹、渣垢、油脂、油漆等和其他影響焊接質(zhì)量的有毒物質(zhì),坡口兩側(cè)各50mm范圍內(nèi)清理干凈,并呈現(xiàn)金屬光澤。
3.2.2 鋼管對(duì)口。鋼管對(duì)口的好壞將直接影響焊接質(zhì)量,對(duì)口間隙過大,焊接時(shí)容易燒穿而形成焊瘤;對(duì)口間隙過小,焊接時(shí)容易造成根部熔化不良,即未焊透等缺陷。鋼管的對(duì)口優(yōu)先采用內(nèi)對(duì)口器組隊(duì)、在無法應(yīng)用內(nèi)對(duì)口器對(duì)口時(shí),可用外對(duì)口器。鋼管對(duì)口后由焊工按照工藝要求驗(yàn)收,焊工對(duì)工藝懷有異議的應(yīng)及時(shí)向技術(shù)人員反映,驗(yàn)收不合格的對(duì)口,焊工可以拒絕施焊。如施焊對(duì)口不合格的焊縫,產(chǎn)生質(zhì)量問題由焊工或同意施焊的人員負(fù)責(zé)。
3.2.3 焊前預(yù)熱。管線鋼在進(jìn)行焊接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度要嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。其作用是為了防止焊接裂紋的產(chǎn)生。預(yù)熱對(duì)于防止低溫裂紋及應(yīng)變脆化裂紋的效果最明顯。通過預(yù)熱可以降低焊接接頭的冷卻速度,適當(dāng)延長500~800℃的冷卻時(shí)間,從而減少、避免淬火組織,增加塑性,同時(shí)促進(jìn)擴(kuò)散氫的排放,有效地防止氫致裂紋的出現(xiàn)。焊前預(yù)熱宜采用環(huán)形火焰加熱或中頻加熱方法進(jìn)行,應(yīng)均勻地加熱焊接部位,并將溫度保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。一般預(yù)熱溫度的幅度在下限溫度正負(fù)50攝氏度的溫度范圍中。冬季母材溫度較低,應(yīng)緩慢均勻加熱并保持一定的溫度梯度,又因極易冷卻,還應(yīng)注意保溫,預(yù)熱溫度的測(cè)量需用表面溫度計(jì)或測(cè)溫筆進(jìn)行溫度測(cè)定。并做好記錄,測(cè)定的位置應(yīng)在據(jù)管口50mm處測(cè)量,需測(cè)量均勻圓周上的8點(diǎn)。
3.3焊接過程
3.3.1 焊接規(guī)范。在焊接過程這個(gè)環(huán)節(jié)中,焊工在操作過程中最重要的一點(diǎn)就是要根據(jù)參數(shù)操作規(guī)范,尤其是焊接電流的大小。焊接電流太大會(huì)導(dǎo)致母材金屬的坡口兩側(cè)產(chǎn)生咬邊或燒穿。焊接電流太小會(huì)導(dǎo)致母材金屬未充分加熱,就會(huì)造成夾渣和未焊透等缺陷。
3.3.2 焊縫成形:焊后檢查焊縫外形尺寸時(shí),過高、過寬、高低差太大等都屬于焊接缺陷。這些缺陷會(huì)降低焊件的疲勞強(qiáng)度,導(dǎo)致焊縫線能量大和焊接接頭過分受熱,從而降低機(jī)械性能。應(yīng)嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程的焊縫外形尺寸進(jìn)行焊接,一般情況下焊縫余高控制在1.6mm以內(nèi),焊縫增寬單邊控制 1.6mm以內(nèi)。
3.3.3 操作要領(lǐng):在焊接過程中,除嚴(yán)格遵守焊接規(guī)范外,還應(yīng)注意以下操作要領(lǐng)。這對(duì)保證焊縫的質(zhì)量也非常重要。在管子焊接時(shí),應(yīng)采取有效措施防止管內(nèi)產(chǎn)生穿堂風(fēng)。在現(xiàn)場(chǎng)焊接時(shí) ,對(duì)有關(guān)接頭設(shè)計(jì)、焊接層數(shù)、焊接工藝參數(shù)和焊后緩冷等嚴(yán)格按照相關(guān)焊接工藝規(guī)程執(zhí)行。焊接時(shí),在收弧交接處由兩個(gè)焊工操作,先達(dá)到交接處的焊工應(yīng)多焊部分焊道便于后焊焊工的收弧。保證焊道的起弧或收弧處應(yīng)相互錯(cuò)開30mm以上,每個(gè)接頭焊前必須修磨。嚴(yán)禁在坡口以外的管表面起弧,必須在前一焊層全部完成后才允許開始下一層焊層的焊接。焊接時(shí)發(fā)現(xiàn)偏吹、易粘條或其他不正常現(xiàn)象時(shí),應(yīng)立即停止焊接并更換焊條及修磨接頭后施焊。焊接時(shí)要注意纖維素焊條不易擺動(dòng)太大,對(duì)于較寬焊層易采用排焊方法。為保證蓋面焊的良好成型,填充焊道填充(或修磨)至距離管外表面1~2mm處為宜,但不得損壞表面坡口形狀。在蓋面焊前,根據(jù)填充情況在立焊部位可增加立填焊。
3.4焊縫返修
焊縫返修應(yīng)在監(jiān)理人員的監(jiān)督下由具有返修資格的焊工依照返修焊接工藝規(guī)程進(jìn)行返修。對(duì)于重要管線焊縫返修只允許進(jìn)行一次,一次返修不合格,則該焊縫必須從管線上切除。
4.結(jié)束語
油氣田油氣長輸管道具有距離長、管徑大、壓力高等特點(diǎn),對(duì)于管道的質(zhì)量控制要求就格外嚴(yán)格,尤其體現(xiàn)在焊接質(zhì)量控制方面,對(duì)焊接工藝、焊接設(shè)備和焊接材料都有詳細(xì)的要求。
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