石油管道焊接裂纹成因及其控制分析

石油管道焊接裂纹成因及其控制分析

郝才艮

中石化石油机械股份有限公司沙市钢管分公司技术中心 湖北省荆州市 434001

摘要：前，科学技术迅猛发展，对能源的需求量不断提升，站场管道工程建设复杂程度较高，必须强化焊接质量，以促进焊接效率的增长，需要做好焊接前的准备工作，分析焊接中控制的要点，寻找焊接缺陷的发生原因，并制定针对性的防范措施进行解决，本文就场站管道焊接缺陷原因及防范措施展开论述分析。

关键词：站场管道　焊接缺陷　原因　防范措施

引言

石油管道在使用过程中，受外界因素影响，会出现一定的问题，管道作为运输石油的主要介质，我们要最大程度上保障管道运行的稳定性，提高管道焊接质量。

1石油管道焊接裂纹成因

1.1焊接人员因素

当前，我国管道焊接工程开展过程中，焊接形式大都以劳务分包和专业分包两种形式组成，大部分焊接人员均为临时招聘人员，焊接人员技术素养异常，施工企业在开展焊接招聘工作过中，需要开展相关考试，但是由于考试条件受限，无法有效对焊接人员的焊接能力进行全面的考核。站场管道施工过程中，施工形式大都以以包代管方式为主，质焊接问题时有发生。且部分施工企业缺少焊工招聘条件的明确化规定，焊工数量严重不足，无法与站场焊接实际工作相匹配，对施工质量产生严重不良影响，且焊工无证上岗情况时有发生，对场站管道焊接产生负面影响，导致安全隐患事件频发。

1.2环境因素

寒冷的天气情况下，过低的温度会导致传输管道产生裂变。石油管道在安装过程中，热影响区和焊接区融合的地方容易受到温差的影响，焊接组织易出现硬化，从而会导致焊接性能变脆，因为在管道焊接局部地区会聚集一定数量的氢分子，会导致在管道内造成局部压力增大，压力达到一定程度，管道就会产生裂变，从而导致裂痕的出现。同时如果天气过热，温度过高，也会导致石油管道出现裂缝，超出了管道能够承受的弹性性能范围，该种情况下，焊接的管道内部可能会由于高温作用引发裂变，从而出现竖向的裂缝。另外在焊接工艺流程中，材料自身也会出现偏析现象，随之当压力数值变大，就会产生结晶现象，从而出现裂缝。这也是造成常熟石油管道焊接出现裂缝现的关键[1]。

1.3焊接技术交底工作流于形式

石油场站在开展管道焊接工作过程中，进行焊工招聘的形式大都根据施工进度决定，技术人员开展技术交底工作过程中，仅与第一批焊接人员开展交底，后续招聘的焊接人员并未实行技术交底工作，加之焊接技术人员缺少责任意识，技术交底工作开展过程中盲目依照图纸内容开展，无法依据施工实际情况进行针对性的指导，直接对焊接工作产生不良影响，影响焊接人员对施工内容的把控，焊接人员在实际焊接过程中，仅能依据自身的焊接经验开展焊接工作，若是焊接工艺及焊接材料选择不合理，将对站场管道的焊接质量产生严重不良影响。

2石油管道焊接裂纹控制措施

2.1预防处理措施

在管道安装阶段，一定要注意控制焊接预热温度和层间温度，严格遵守热处理规定，并在焊后24h后进行100%无损检测及硬度检查，保证焊接质量；对于阀门与直管焊接的部位，为避免应力集中和结构的不连续性，应保证变径区圆滑过渡；对运行较长的管道，应合理安排减少启停次数，加强对阀门、弯管、变径等薄弱部位的监控，在锅炉检修期间，对薄弱部位增加磁粉和超声波检测，预防裂纹等危害性缺陷。

2.2做好焊接前准备工作

首先，在场站管道焊接前，必须严格焊接人员的聘用机制，对焊接考试内容机械能完善，并合理进行焊接档案的建立，依据焊接实际情况，进行奖惩机制的建立，为促进焊接人员工作积极性的提升，必须培养焊接人员责任意识。焊接前，必须合理选择焊接设备，优化设备的检查工作，确保设备的各项参数符合规定后开展设备应用，尤其以电压和电流参数最为重要，以此将设备误差控制在合理范围内；其次，必须构建完善的监管机制，对焊接材料的质量进行严格检查，确保材料质量和规格符合需求后再行应用。在进行材料供应商选择过程中，必须调查供应商的信誉度，将采购后的材料进行保存，降低材料受潮的可能性。在进行焊接材料存放过程中，必须烘烤后存放；最后，必须优化焊接工艺的选择，在施工前，必须强化技术交底工作，确保交底工作能够落实到每一位焊工之中，必须对焊接工艺流程进行严格安排，严格把控焊接环境，确保施工的安全性与合理性，强化接口部位的检查，以降低裂缝问题的发生几率。

2.3提高管道专业焊接水平

在实际操作中，要加强和提高施工人员的综合素质和自身能力，提高管道专业焊接水平。这也对焊接施工人员的专业技术有严格的要求。首先，对于能够上岗的工作人员，要持证上岗才能够满足岗位需求标准，另外，施工操作人员需要能够熟练进行焊机操作，掌握焊接要点，同时具备极强的责任心和专业技能，能够根据施工环境了解整个流程的操作，进行规范化施工管理，同时要对施工操作人员进行定向的培训，从而能够不断更新和提高工作人员的焊接水平。规范施工操作流程，指派专业的工程技术人员进行现场管理，保证施工周期以及确保施工效率，使石油管道焊接工艺达到质量施工标准。在进行管道焊接过程中，要严格把控焊接工艺流程的详细参数，因为管道的材质有所不同，其焊接工艺参数也存在差异，因此要求事故人员能够详细了解焊接材质及工艺流程，能够根据管道的性能合理调整电流以及焊接速度，使管道内的氢效分离扩展。在此期间要同时将焊接能量线延长，如果气温度超出一定范围，就会使其出现裂变现象，所以要根据操作具体情况对焊接区域进行有效的管控，确保焊接质量达到施工标准。

2.4再热裂纹和层状撕裂裂纹的控制措施

再热裂纹的出现主要是因为高温因素影响，所以我们可以选择合适的管道，保证管道材料具有较高的抗热性，能够抵御一定的高温。合理控制管道焊接过程中的应力变化，在此基础上，做好对管道初始阶段的控制工作。针对于层状撕裂裂纹的控制，我们要严格监督管道焊接的每一个环节，保证管道焊接的质量，采用合适的措施控制管道焊接中的杂物含量，避免管道因为杂物的出现而导致裂缝的产生。

2.5对流程工艺参数进行合理控制

选择和运用，能够有效改变焊接工艺，同时，石油管道材质对管道焊接质量有直接的影响，所以要想获得优质的焊接效果，就必须对石油管道材质进行严格管控，通过选用达标的管道材质，达到最佳的焊接效果。在管道焊接过程中，要不断完善和优化焊接技术工艺流程，天气管道材质拥有不同的材质性能[3]，所以会受到外界因素的约，其中温度和湿度的变化都会使焊接质量发生变化，从而导致焊接后期出现裂缝现象。所以在安装环境较为恶劣的情况下，如果在焊接时，由于风力变换以及温差作用影响焊接效果，就必须在焊接时通过运用特殊的焊接材料来提高在焊接过程中管道材质的抗风险能力，同时，在应用过程中，要保证两端的焊接效果保持一致，从而能够有效避免裂缝现象发生。

结束语

石油管道是运输石油的主要介质，我们要采取有效的措施提高管道质量，在管道焊接过程中，针对于不同的焊接裂纹成因我们要采取合适的措施进行解决，避免管道出现裂纹，最大程度上保证管道运输的稳定性。

参考文献

[1]杨莉,何凯.油气集输管道焊接接头的腐蚀分析与防护[J].化学工程与装备,2018(12):67-69.

[2]孙龙.管道焊接质量控制措施分析[J].科技经济导刊,2018,26(24):49.

[3]续亮亮.石油化工管道焊接工艺分析及其质量控制策略[J].建材与装饰,2018(38):207-208.

[4]成兴建.浅析石油化工管道焊接工艺与质量控制[J].产业创新研究,2018(08):95-96.

[5]张福龙.石油化工管道焊接工艺与质量控制措施分析[J].科技风,2018(17):149.