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壓力管道焊接質(zhì)量的控制的工學(xué)論文
摘要：焊接是壓力管道施工中的一項(xiàng)關(guān)鍵工作，就如何做好質(zhì)量管理，本文從人員、設(shè)備、材料、工藝和環(huán)境等方面進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞：管道施工焊接質(zhì)量管理措施
0引言
壓力管道是指管內(nèi)或管外承受壓力，內(nèi)部輸送“可能引起燃爆或中毒”的介質(zhì)的管道。焊接是壓力管道安裝的主要控制內(nèi)容，是質(zhì)量形成過程中的關(guān)鍵工序，焊接質(zhì)量的好壞直接影響著工程的竣工驗(yàn)收和系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
1施工人員組織
施工單位必須取得相關(guān)壓力管道安裝的許可證，具備壓力管道安裝要求的能力，有與安裝工作相適應(yīng)的專業(yè)人員，其中質(zhì)檢人員和焊工必須取得質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的特種作業(yè)人員資格證書。
2施工機(jī)具準(zhǔn)備
2.1焊機(jī)電源及焊機(jī)的選擇
電弧能否穩(wěn)定的燃燒是獲得優(yōu)良焊接接頭的主要因素，電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)焊接電源的基本要求：①具有合適的外特性；②具有適當(dāng)?shù)目蛰d電壓；③具有良好的動(dòng)特性；④具有良好的調(diào)節(jié)特性。選擇電焊機(jī)時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)電焊機(jī)的主要用途，電源電壓，功率以及焊接材料的特性進(jìn)行。
2.2焊接設(shè)備的管理
用于焊接的設(shè)備有電弧焊機(jī)，氬弧焊機(jī)，焊條烘干箱、保溫桶等，在確定設(shè)備的基礎(chǔ)上，對(duì)焊接設(shè)備按《設(shè)備控制程序》進(jìn)行控制，并有完好和專管標(biāo)識(shí)。同時(shí)，對(duì)每臺(tái)設(shè)備的性能和能力進(jìn)行檢查，每臺(tái)用于檢測(cè)焊接設(shè)備的電流表、電壓表均須完好，準(zhǔn)確，可靠，并有周檢合格標(biāo)識(shí)。
3施工中的材料準(zhǔn)備
焊接材料是壓力管道焊接質(zhì)量的基本保證條件，壓力管道用焊材經(jīng)檢查、驗(yàn)收合格后，方能登記入庫(kù)。企業(yè)應(yīng)設(shè)焊材一級(jí)庫(kù)，項(xiàng)目部設(shè)焊材二級(jí)庫(kù)。一級(jí)庫(kù)應(yīng)具有保溫、去濕的必要條件，入庫(kù)、發(fā)料手續(xù)及記錄齊全。二級(jí)庫(kù)應(yīng)具有良好的環(huán)境和烘干、保溫設(shè)備，設(shè)備上的各種儀表應(yīng)在周檢期內(nèi)使用�，F(xiàn)場(chǎng)焊條烘干，應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，詳細(xì)記錄烘干的溫度和時(shí)間，填寫《焊條（劑）烘干與恒溫存放記錄》。根據(jù)領(lǐng)料單發(fā)放焊材，詳細(xì)填寫《焊材領(lǐng)用和發(fā)放記錄》，焊工每次領(lǐng)用的焊條應(yīng)放在保溫桶內(nèi)，每只筒只能領(lǐng)用同一牌號(hào)的焊條，以防錯(cuò)用，且數(shù)量不應(yīng)超過3Kg，存放時(shí)間不應(yīng)超過4h，逾期應(yīng)重新進(jìn)行烘干，重復(fù)烘干次數(shù)不得超過兩次。
4壓力管道的焊接方法和工藝
4.1焊前技術(shù)準(zhǔn)備工作
焊接前編制壓力管道焊接作業(yè)指導(dǎo)書，進(jìn)行焊接工藝評(píng)定和填寫焊工工藝卡。焊接技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程概況，編制焊接作業(yè)指導(dǎo)書，擬定技術(shù)措施，制定焊接方案。凡施焊單位首次采用的鋼種、焊接材料和工藝方法，必須進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，用以評(píng)定施焊單位是否有能力焊出符合產(chǎn)品技術(shù)條件所要求的焊接接頭，驗(yàn)證施工單位制定的焊接工藝指導(dǎo)書是否合適。焊接工藝評(píng)定應(yīng)以可靠的鋼材焊接性能試驗(yàn)為依據(jù)，應(yīng)在工程焊接之前完成。歸檔的焊接工藝評(píng)定報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：①焊接工藝評(píng)定任務(wù)書；②焊接工藝評(píng)定指導(dǎo)書；③施焊記錄；④焊接工藝評(píng)定報(bào)告；⑤附件：管材，焊材質(zhì)保書或復(fù)驗(yàn)報(bào)告，外觀檢查記錄，無(wú)損檢測(cè)報(bào)告，物理性能試驗(yàn)報(bào)告（包括拉伸、彎曲、沖擊韌性、金相等），熱處理報(bào)告。
當(dāng)評(píng)定不合格時(shí)，應(yīng)分析原因，并修正不合理的參數(shù)，重新擬定工藝后，再進(jìn)行評(píng)定，直到合格為止。最后完成的焊接工藝評(píng)定報(bào)告，經(jīng)施焊單位技術(shù)總負(fù)責(zé)人審批后，編制“焊接工藝卡”，用于生產(chǎn)中指導(dǎo)焊接工作。
4.2壓力管道焊接方法和工藝
4.2.1采用氬弧焊打底，電弧焊填縫和找補(bǔ)
氬弧焊即氬氣保護(hù)焊，可以獲得良好的焊接接頭，返修率低，易于保證工程質(zhì)量，目前已普遍用于質(zhì)量要求較高的碳素鋼和合金鋼焊接接頭的根部焊道焊接。電弧焊即手工電弧焊，是利用焊條與工件間產(chǎn)生的電弧熱將金屬熔化的焊接方法。電弧焊是適應(yīng)性很強(qiáng)的焊接方法，可在室內(nèi)或野外高空進(jìn)行平、橫、立、仰全位置焊接，是壓力管道焊接中的主要焊接方法。
4.2.2焊接工藝
4.2.2.1打底：選用氬弧焊打底，由下往上施焊，點(diǎn)焊起、收尾處可用角磨機(jī)打磨出適合接頭的斜口。整個(gè)底層焊縫必須均勻焊透，不得焊穿。氬弧打底必須先用試板試焊，檢查氬氣是否含有雜質(zhì)。氬弧施焊時(shí)應(yīng)將焊接操作坑處的管溝用板圍擋。以防刮風(fēng)影響焊縫質(zhì)量。底部焊縫焊條接頭位置可用角磨機(jī)打磨，嚴(yán)禁焊縫底部焊肉下塌、頂部?jī)?nèi)陷。并應(yīng)及時(shí)進(jìn)行打底焊縫的檢查和次層焊縫的焊接，以防產(chǎn)生裂紋。 4.2.2.2中層施焊：底部施焊完后，清除熔渣，飛濺物，并進(jìn)行外觀檢查，發(fā)現(xiàn)隱患必須磨透清除后重焊，焊縫與母材交接處一定清理干凈。焊縫接頭應(yīng)與底層焊縫接頭錯(cuò)開不小于10mm，該層選用焊條直徑為3.2（焊條材料和直徑根據(jù)管材的材質(zhì)和規(guī)格來確定），假如工程中管壁厚度為9mm時(shí)，焊縫層數(shù)選用底、中、面共三層。中層焊縫厚度應(yīng)為焊條直徑的0.8～1.2倍，運(yùn)條選用直線型。嚴(yán)禁在焊縫的焊接層表面引弧。該層焊接完畢，將熔渣、飛濺物清除后進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)隱患必須鏟除后重焊。
4.2.2.3蓋面：該層選用焊條直徑為3.2。焊接時(shí)視其焊縫已焊厚度而選用。每根焊條起弧、收弧位置必須與中層焊縫接頭錯(cuò)開，嚴(yán)禁在中層焊縫表面引弧，該蓋面層焊縫應(yīng)表面完整，與管道圓滑過渡，焊縫寬度為蓋過坡口兩側(cè)約2mm，焊縫加強(qiáng)高度為1.5-2.5mm，焊縫表面不得出現(xiàn)裂紋、氣孔、夾渣、熔合性飛濺等。不得出現(xiàn)大于0.5mm深度，且總長(zhǎng)不大于該焊縫總長(zhǎng)10%的咬邊，焊接完畢，清理熔渣后，用鋼絲刷清理表面，并加以覆蓋，以免在保溫、防腐前出現(xiàn)銹蝕。
4.2.2.4焊縫焊接過程中，設(shè)專人記錄，對(duì)每個(gè)焊縫的材質(zhì)，管道規(guī)格，焊接過程中的電壓、電流、時(shí)間，焊工編號(hào)及姓名，外界溫度，焊前預(yù)熱及焊后熱處理進(jìn)行詳細(xì)記錄。焊縫焊接完畢后，對(duì)焊縫進(jìn)行編號(hào)，在每道焊縫處都加蓋焊工鋼印號(hào)，以便后期檢查及對(duì)焊工進(jìn)行考核。
4.2.2.5壓力管道焊接完畢后，對(duì)所有焊縫進(jìn)行外觀檢查，檢查完畢后按比例進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，無(wú)損檢測(cè)包括焊縫表面無(wú)損檢測(cè)和焊縫內(nèi)部無(wú)損檢測(cè)。當(dāng)抽樣檢測(cè)時(shí)，對(duì)每一位焊工所焊焊縫按規(guī)定的比例進(jìn)行抽查。
5焊接的環(huán)境
施焊環(huán)境因素是制約焊接質(zhì)量的重要因素之一。施焊環(huán)境要求要有適宜的溫度、濕度、風(fēng)速，才能保證焊縫獲得良好的外觀和內(nèi)在質(zhì)量，具有符合要求的機(jī)械性能與金相組織。因此施焊環(huán)境應(yīng)符合下列規(guī)定：
5.1焊接的環(huán)境溫度應(yīng)能保證焊件焊接所需的足夠溫度和使焊工技能不受影響。當(dāng)環(huán)境溫度低于施焊材料的最低允許溫度時(shí)，應(yīng)根據(jù)焊接工藝評(píng)定提出預(yù)熱要求。
5.2焊接時(shí)的風(fēng)速不應(yīng)超過所選用焊接方法的相應(yīng)規(guī)定值。當(dāng)超過規(guī)定值時(shí)，應(yīng)有防風(fēng)設(shè)施。①手工電弧焊、埋弧焊、氧乙炔焊<8m/s；②氬弧焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊<2m/s。
5.3焊接電弧1m范圍內(nèi)的相對(duì)濕度應(yīng)不大于90%(鋁及鋁合金焊接時(shí)不大于80%)。
5.4當(dāng)焊件表面潮濕，或在下雨、刮風(fēng)期間，焊工及焊件無(wú)保護(hù)措施或采取措施仍達(dá)不到要求時(shí)，不得進(jìn)行施焊作業(yè)。
6結(jié)束語(yǔ)
壓力管道的質(zhì)量控制是環(huán)環(huán)相扣的，只有認(rèn)真按照規(guī)范、規(guī)程進(jìn)行操作，人盡其責(zé)、物盡其用，遵循實(shí)事求是的工作思想才能最終取得良好的施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
[1]張西庚.壓力管道安裝質(zhì)量保證指南.2002.9.
[2]沈松泉，黃振仁，顧竟成.壓力管道安全技術(shù).2000.4.
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