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【摘 要】焊接是长输管道工程施工中的关键过程,焊接过程的质量控制对保证长输管道工程的施工质量起着决定性的作用。根据我们的施工经验,从施工人员、焊接设备和检验仪器工具、材料与焊材、焊接工艺文件、焊接环境、焊接检验检测和焊缝返修七个方面阐述了长输管道焊接过程的质量控制要点,以确保压力管道工程施工质量。
【关键词】长输管道;焊接过程;质量控制
Quality Control of Long Pipeline Welding
Wu Jing-ping
(Jiangsu Petroleum Exploration Bureau Oilfield Construction Department Jiangdu Jiangsu 225261)
【Abstract】Long pipeline Welding is a key process in construction, welding quality control process to ensure long-distance pipeline construction quality played a decisive role. According to our construction experience, from construction workers, welding equipment and inspection equipment tools, materials and welding materials, welding process documents, welding environment, welding inspection, and weld repair expounds seven long-distance pipeline welding process Quality Control to ensure that the pressure piping construction quality.
【Key words】Long pipeline; Welding process; Quality control
1. 前言
焊接是长输管道工程施工中的关键过程和主要工序,焊接过程的质量控制对保证压力管道工程的安装质量起着决定性的作用。如何进行长输管道焊接过程的质量控制?根据我们十几年长输管道焊接质量控制过程中积累的实践经验,焊接过程的质量控制要点作以下七个方面的介绍。
2. 施工人员的控制
人是决定焊接质量第一位的要素。从事压力管道受压元件焊接的焊工,经规定的基本知识和操作技能考试合格后,取得质量技术监督部门颁发的焊工合格证,且在有效期内方能进行相应项目的焊接工作。严禁无证从事焊接作业。施工企业必须与焊工签订劳动合同。
管工要对管口组对质量负责,确保管口表面质量,坡口尺寸,对口间隙,错边量控制在规定的范围内。SY-T4109-2006《石油天然气钢制管道无损检测》是等同采用API有关标准制定的,该标准第一次提出错边未焊透这一新的焊接缺陷概念,并将错边未焊透的长度单独进行焊缝质量评级,而且规定出现错边未焊透的X光底片不能评为Ⅰ级片。此外错边未焊透缺陷的返修是较为困难的。
另外,质检员要起到严格把关的作用。及时发现问题,及时给予纠正,及时反馈质量信息,防止不合格品发生。
焊接机组其他人员都必须围绕保证焊接质量这个中心,尽心、尽责、尽力做好本岗位工作。
3. 焊接设备和检验仪器工具
压力管道焊接所需的自动焊机、手弧焊机、氩弧焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等,应具备保证焊接质量的过程能力。
所有指示、测量、检验所使用的仪器、仪表,检验工具,如电流表、电压表、焊口检验尺、温湿度仪、风速仪、红外测温仪等等,都应通过周期检定合格,并在有效期内。
据我们的经验,焊机上电压表、电流表所指示的数值与焊点附近的真实数值是有一定的差距的,主要原因是焊接把线有一定的电阻而造成电压降。要比较准确地掌握焊接电流、电压值,我们的做法是用钳形电流表在焊点附近,对正在工作的焊接把线测量电流、电压数值。这样测量的数值是比较准确的。
4. 材料与焊材的控制
对构成长输管道的钢管、焊材、管件、法兰、阀门等压力管道元件,应采购取得压力管道元件制造许可证的厂家生产的产品,材料或焊材上的标记必须完整、清晰、牢固,质量证明书内容齐全、符合标准要求,质量证明书严禁用抄件,一般应为原件或复印后加盖有经销单位红色检验印章和经办人章的有效复印件,质量证明书上的品种、规格、批号等内容应与实物一致。
压力管道元件(含业主提供的材料)和辅助材料如阴极保护、防腐补口补伤材料等都应经检验合格,由材料质控责任工程师验证后,签署准用意见。我们将材料验证设置为“停点” ,旨在控制未经验证的压力管道元件,严禁紧急放行;经检验不合格的材料,严禁投入使用。
材料存放、保管、吊装、运输等应保证材料不受损伤。
焊材应有专设的库房存放,配备控制温度、湿度的设备和温、湿度测量仪器、仪表,保证存放条件满足工艺文件规定的要求。领用焊条应用焊条保温桶,当班用不完的焊条应回收,回收焊材应按规定经烘干后才能用于管道的焊接。
5. 焊接工艺文件的控制
焊接工艺评定、焊接施工措施方案或焊接作业指导书,是焊接施工必须严格遵守的“法律”文件。
在压力管道安装质保体系诸多控制点中,我们将焊接工艺评定设置为“停点”,不具备焊接工艺评定不得开焊。
焊接工艺评定的内容、数量要能覆盖长输管道线路、联头、返修、不同壁厚及爬坡管段等各种焊接工况。
焊接作业指导书依据焊接工艺评定来制定,焊接作业指导书中的焊接工艺参数应在焊接工艺评定规定的范围内。
焊接作业指导书应由焊接技术人员向焊接施工班组交底,交底的内容包括:焊接工艺参数,工艺流程,质量要求,检验方法,焊接环境要求,施工安全要求等。
6. 焊接环境控制
焊接环境直接影响焊接质量。当施焊环境出现下列任何一种情况,且无有效防护措施时,禁止施焊。
(1)雨雪天气;
(2)大气相对湿度大于90%;
(3)低氢型焊条电弧焊,风速大于5m/s;
(4)酸性焊条电弧焊,风速大于8m/s;
(5)自保护药芯焊丝半自动焊,风速大于8m/s;
(6)气体保护焊,风速大于2m/s;
(7)环境温度低于焊接工艺规程中规定的温度。
7. 焊前及焊接检验检测控制
焊前焊接质检员应检查焊缝坡口表面状况、坡口角度、钝边、组对间隙、错边量等数据应符合工艺文件规定。监督施焊的全过程, 检查焊接工艺的执行情况,发现问题及时处理或向有关人员反馈。每条焊缝焊完后,焊工应按要求将飞溅、熔渣及肉眼可见的缺陷等清除干净,自检合格后,按规定进行焊口标识并做好记录,交焊接质检员确认和专检。焊接质检员对焊工自检合格后的焊缝进行外观检查。需要无损检测的焊缝由焊接质检员根据规定的探伤比例、施焊外观质检情况和焊接作业指导书的规定进行无损检测委托,严禁焊前指定待探的焊口。
对焊接咬边应予重视。焊接咬边将造成应力集中,而成为疲劳裂纹源,使管道早期疲劳断裂失效。目视法测量咬边深度只能由检验者凭经验来进行,对于内咬边的深度,通过X射线透照的方法来进行测量。咬边深度的测定,存在一定的误差。钢制管道焊缝咬边,应尽可能进行补焊、修磨,使焊缝与母材圆滑过渡,消除咬边对焊接接头性能的不利影响。
8. 焊缝返修控制
焊缝同一部位允许的返修次数应严格执行标准规范和设计的规定。返修由焊接工艺人员对需返修的缺陷,分析产生原因并编制返修工艺, 返修工艺应经相关责任工程师审批。
焊缝返修后应按返修工艺的要求进行焊接检验和无损检测。要求焊后热处理的管道焊缝,一般应在热处理前进行返修,如在热处理后返修,补焊后应做必要的热处理。
焊缝返修部位、返修次数、返修情况以及热处理报告应记入返修记录,并进入工程交工资料。
9. 结束语
长输管道焊接的现场情况复杂、施焊环境恶劣、焊缝数量较多,影响焊接质量的因素很多,只要对这些影响因素进行有效的控制,就能保证长输管道焊接质量满足标准规范和设计图纸的要求。我单位近十年来承建的长输管道工程,焊缝探伤一次合格率均在96%以上。
参考文献
[1] 李 伟、郑 伟《对钢制管道对口错边量规定的认识》,《石油工程建设》2009年第5期第75~77页。
[2] 董正勇 郑 伟《浅谈钢制管道焊接咬边的测量及合格评定》,《工程焊接》2010年笫2期(总第10期),笫25~26页
[文章编号]1006-7619(2010)07-08-639
[作者简介] 吴京平(1962-),男,江苏泰州人,工程师,1988年毕业于承德石油专科学校焊接专业,2004年取得华东石油大学石油工程函授本科学历,现任江苏石油勘探局油田建设处技术质检部主任,长期从事油气集输和油田地面建设工程技术工作。
【关键词】长输管道;焊接过程;质量控制
Quality Control of Long Pipeline Welding
Wu Jing-ping
(Jiangsu Petroleum Exploration Bureau Oilfield Construction Department Jiangdu Jiangsu 225261)
【Abstract】Long pipeline Welding is a key process in construction, welding quality control process to ensure long-distance pipeline construction quality played a decisive role. According to our construction experience, from construction workers, welding equipment and inspection equipment tools, materials and welding materials, welding process documents, welding environment, welding inspection, and weld repair expounds seven long-distance pipeline welding process Quality Control to ensure that the pressure piping construction quality.
【Key words】Long pipeline; Welding process; Quality control
1. 前言
焊接是长输管道工程施工中的关键过程和主要工序,焊接过程的质量控制对保证压力管道工程的安装质量起着决定性的作用。如何进行长输管道焊接过程的质量控制?根据我们十几年长输管道焊接质量控制过程中积累的实践经验,焊接过程的质量控制要点作以下七个方面的介绍。
2. 施工人员的控制
人是决定焊接质量第一位的要素。从事压力管道受压元件焊接的焊工,经规定的基本知识和操作技能考试合格后,取得质量技术监督部门颁发的焊工合格证,且在有效期内方能进行相应项目的焊接工作。严禁无证从事焊接作业。施工企业必须与焊工签订劳动合同。
管工要对管口组对质量负责,确保管口表面质量,坡口尺寸,对口间隙,错边量控制在规定的范围内。SY-T4109-2006《石油天然气钢制管道无损检测》是等同采用API有关标准制定的,该标准第一次提出错边未焊透这一新的焊接缺陷概念,并将错边未焊透的长度单独进行焊缝质量评级,而且规定出现错边未焊透的X光底片不能评为Ⅰ级片。此外错边未焊透缺陷的返修是较为困难的。
另外,质检员要起到严格把关的作用。及时发现问题,及时给予纠正,及时反馈质量信息,防止不合格品发生。
焊接机组其他人员都必须围绕保证焊接质量这个中心,尽心、尽责、尽力做好本岗位工作。
3. 焊接设备和检验仪器工具
压力管道焊接所需的自动焊机、手弧焊机、氩弧焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等,应具备保证焊接质量的过程能力。
所有指示、测量、检验所使用的仪器、仪表,检验工具,如电流表、电压表、焊口检验尺、温湿度仪、风速仪、红外测温仪等等,都应通过周期检定合格,并在有效期内。
据我们的经验,焊机上电压表、电流表所指示的数值与焊点附近的真实数值是有一定的差距的,主要原因是焊接把线有一定的电阻而造成电压降。要比较准确地掌握焊接电流、电压值,我们的做法是用钳形电流表在焊点附近,对正在工作的焊接把线测量电流、电压数值。这样测量的数值是比较准确的。
4. 材料与焊材的控制
对构成长输管道的钢管、焊材、管件、法兰、阀门等压力管道元件,应采购取得压力管道元件制造许可证的厂家生产的产品,材料或焊材上的标记必须完整、清晰、牢固,质量证明书内容齐全、符合标准要求,质量证明书严禁用抄件,一般应为原件或复印后加盖有经销单位红色检验印章和经办人章的有效复印件,质量证明书上的品种、规格、批号等内容应与实物一致。
压力管道元件(含业主提供的材料)和辅助材料如阴极保护、防腐补口补伤材料等都应经检验合格,由材料质控责任工程师验证后,签署准用意见。我们将材料验证设置为“停点” ,旨在控制未经验证的压力管道元件,严禁紧急放行;经检验不合格的材料,严禁投入使用。
材料存放、保管、吊装、运输等应保证材料不受损伤。
焊材应有专设的库房存放,配备控制温度、湿度的设备和温、湿度测量仪器、仪表,保证存放条件满足工艺文件规定的要求。领用焊条应用焊条保温桶,当班用不完的焊条应回收,回收焊材应按规定经烘干后才能用于管道的焊接。
5. 焊接工艺文件的控制
焊接工艺评定、焊接施工措施方案或焊接作业指导书,是焊接施工必须严格遵守的“法律”文件。
在压力管道安装质保体系诸多控制点中,我们将焊接工艺评定设置为“停点”,不具备焊接工艺评定不得开焊。
焊接工艺评定的内容、数量要能覆盖长输管道线路、联头、返修、不同壁厚及爬坡管段等各种焊接工况。
焊接作业指导书依据焊接工艺评定来制定,焊接作业指导书中的焊接工艺参数应在焊接工艺评定规定的范围内。
焊接作业指导书应由焊接技术人员向焊接施工班组交底,交底的内容包括:焊接工艺参数,工艺流程,质量要求,检验方法,焊接环境要求,施工安全要求等。
6. 焊接环境控制
焊接环境直接影响焊接质量。当施焊环境出现下列任何一种情况,且无有效防护措施时,禁止施焊。
(1)雨雪天气;
(2)大气相对湿度大于90%;
(3)低氢型焊条电弧焊,风速大于5m/s;
(4)酸性焊条电弧焊,风速大于8m/s;
(5)自保护药芯焊丝半自动焊,风速大于8m/s;
(6)气体保护焊,风速大于2m/s;
(7)环境温度低于焊接工艺规程中规定的温度。
7. 焊前及焊接检验检测控制
焊前焊接质检员应检查焊缝坡口表面状况、坡口角度、钝边、组对间隙、错边量等数据应符合工艺文件规定。监督施焊的全过程, 检查焊接工艺的执行情况,发现问题及时处理或向有关人员反馈。每条焊缝焊完后,焊工应按要求将飞溅、熔渣及肉眼可见的缺陷等清除干净,自检合格后,按规定进行焊口标识并做好记录,交焊接质检员确认和专检。焊接质检员对焊工自检合格后的焊缝进行外观检查。需要无损检测的焊缝由焊接质检员根据规定的探伤比例、施焊外观质检情况和焊接作业指导书的规定进行无损检测委托,严禁焊前指定待探的焊口。
对焊接咬边应予重视。焊接咬边将造成应力集中,而成为疲劳裂纹源,使管道早期疲劳断裂失效。目视法测量咬边深度只能由检验者凭经验来进行,对于内咬边的深度,通过X射线透照的方法来进行测量。咬边深度的测定,存在一定的误差。钢制管道焊缝咬边,应尽可能进行补焊、修磨,使焊缝与母材圆滑过渡,消除咬边对焊接接头性能的不利影响。
8. 焊缝返修控制
焊缝同一部位允许的返修次数应严格执行标准规范和设计的规定。返修由焊接工艺人员对需返修的缺陷,分析产生原因并编制返修工艺, 返修工艺应经相关责任工程师审批。
焊缝返修后应按返修工艺的要求进行焊接检验和无损检测。要求焊后热处理的管道焊缝,一般应在热处理前进行返修,如在热处理后返修,补焊后应做必要的热处理。
焊缝返修部位、返修次数、返修情况以及热处理报告应记入返修记录,并进入工程交工资料。
9. 结束语
长输管道焊接的现场情况复杂、施焊环境恶劣、焊缝数量较多,影响焊接质量的因素很多,只要对这些影响因素进行有效的控制,就能保证长输管道焊接质量满足标准规范和设计图纸的要求。我单位近十年来承建的长输管道工程,焊缝探伤一次合格率均在96%以上。
参考文献
[1] 李 伟、郑 伟《对钢制管道对口错边量规定的认识》,《石油工程建设》2009年第5期第75~77页。
[2] 董正勇 郑 伟《浅谈钢制管道焊接咬边的测量及合格评定》,《工程焊接》2010年笫2期(总第10期),笫25~26页
[文章编号]1006-7619(2010)07-08-639
[作者简介] 吴京平(1962-),男,江苏泰州人,工程师,1988年毕业于承德石油专科学校焊接专业,2004年取得华东石油大学石油工程函授本科学历,现任江苏石油勘探局油田建设处技术质检部主任,长期从事油气集输和油田地面建设工程技术工作。