管道焊接技术及工艺流程示意图解析

众所周知，管道焊接是管道工程建设中的重要一环，其现场焊接效率和安全可靠性在每条管道建设中都倍受关注。从20世纪50年代国内第一条长输管道开始建设，至今半个世纪中，国内现场焊接施工方式大致经历了手工电弧焊向上焊、手工电弧焊向下焊、半自动焊和自动焊四个发展过程。这里就涉及到今天我们要谈到的话题——管道焊接技术及工艺流程!

我们知道，手工电弧焊向上焊是20世纪80年代从国外引进的一种先进焊接方式，在目前管道建设中最为常用;20世纪90年代以后随着国内一批长输管线的开工建设，半自动焊也很快被引进应用，如前几年建成的1500公里苏丹输油管道和国内940公司的涩北—西宁—兰州输气管道以及1200公司的兰州—成都—重庆成品油管道中都大量采用了半自动焊方式。其中在STT半自动焊中还首次采用了国产的气保焊丝。有关于管道焊接技术及工艺流程，我们在接下来的文章中会谈到，现在我们来详细地看看管道焊接技术及工艺流程!

管道焊接技术及工艺流程示意图解析

一、管道焊接技术的特点及要求

1.焊接场地不固定。现场施工作业随着施工地点变化而变化，与工厂焊接相比，环境条件变化大、外界环境因素对焊接质量有影响

2.施工作业受沿线地形地貌的影响。一般要经过多种地形、地貌。所以焊接方式方法应对外界环境有良好的适应性。

3.自然环境对焊接质量有较大的影响。管道施工焊接属于野外作业，不可避免要受外界风、雪、雨、温度等自然环境因素的影响。

4.焊接质量受焊工技能、焊工操作因素的影响较大。

针对管道施工现场焊接的特殊性，选择焊接方法应满足以下要求：

(1)必须能够进行全位置焊接(横、平、立、仰)，以便能够完成整个环焊缝的焊接。

(2)对外界气候有较大的适应性。

(3)焊接效率高，焊接速度快，能够获得高质量的焊接接头

二、管道焊接技术及工艺流程

1 、管道焊接技术及工艺流程——施工准备阶段

(1)管道焊接技术—— 组建质检部门

施工准备阶段，施工单位应建立质量管理体系，其焊接技术人员应负责焊接工艺评定，编制焊接作业指导书和焊接技术措施，参与焊接质量管理，处理焊接技术问题，整理焊接技术资料等。焊接质检人员应对现场进行全面检查和控制，负责编制和确定焊口编号和日常的的检查工作，签发检查文件，参与焊接技术措施的审定，参加对焊接质量问题的分析、处理。

(2) 管道焊接技术—— 焊接工艺评定

在焊接施工开始前，对所需焊接的管道，制定详细的焊接工艺指导书，并对此焊接工艺进行评定。其评定的目的在于验证用该工艺进行焊接的焊接接头，能否具有合格的力学性能。对焊接接头的检验，要在经过外观检查、无损缺陷检验。

我单位要依据评定合格的工艺，编制焊接工艺规程。其工艺规程应包括以下内容;焊接方法、适用的管材管件材料、管径和壁厚、接头设计形式、填充金属和焊道数、焊接方向、焊道之间的时间间隔、焊接速度、对口器的类型和拆移等。

(3) 管道焊接技术—— 焊工考试

对焊工考试人员的资格进行审查，从事压力管道施工的焊工必须持取得技术监督部门核发的、在有效期内的、并具有相应合格项目的焊工证，方能参加考试。

在管道焊接前，按规定对焊工进行资格考试，以检验焊工能否使用经过评定合格的焊接工艺规程，焊接出合格的焊接焊缝。对考试焊接接头，应进行检验(可用破坏性试验或用射线探伤检测)，检验合格方可上岗。

2 、管道焊接技术及工艺流程——事前控制(焊前检查)

在实施焊接作业前，应对需要开展作业的有关设备机具、材料等进行检查，能否满足焊接的条件。

(1) 管道焊接技术—— 对焊接设备检查

电焊机工作是否正常，电压、电流是否稳定。

(2)管道焊接技术—— 对焊接材料的检查

由施工单位对该批进场焊条、焊丝进行报验，提供材料合格证，监理单位应检查是否与设计文件相符，并对该批号材料进行现场抽样送检，经检测合格同意使用。对焊条未使用之前，一般不允许撤掉包装，而且应按说明书的要求使用，保管焊条的仓库宜选择干燥通风良好的地方。

所使用管材应提供材料合格证，经过监理单位现场检验，并检测合格，应确认所用管材、管件是否和设计图纸的型号、规格相符。管口表面应均匀光滑，无起鳞、裂纹、锈皮、夹渣、油脂、油漆和其他影响焊接质量的物质。

管道组对焊接前，应对管内清扫干净，清理管口、除锈，坡口打磨，对管端螺旋焊缝或直缝余高进行处理。对焊接管口椭圆度及周长检查，是否满足组对要求。管道坡口角度，应控制在焊接工艺规程的范围内，

(3)管道焊接技术—— 确定焊口编号

焊口编号的编制，应依据设计施工图纸的桩号或里程，目的在便于对焊口进行记录、检查、验收，也便于对不合格的焊口进行返修及对焊口的焊接质量、数量进行统计。焊口编号应能反映所在工程的位置，焊接机组等内容。工程施工或完工后，也便于对发现的焊口问题进行查找和处理。焊口编号可反映由哪个焊工(或焊接机组)施工，一旦出现不合格焊口，便于返修，由此，也可以了解到各焊工(或焊接机组)的一次合格率，可针对性的对问题焊工进行指导，以提高其操作技能，保证焊接质量。

(4) 管道焊接技术—— 环境对焊接的影响

焊接当天，应对天气情况进行全面了解，是否适合焊接作业。一般情况下，湿度超过90%、雨天、风速超过8m/s、环境温度低于焊接规程中规定的温度时，应采取有效的保护措施。

3 、管道焊接技术及工艺流程——事中控制(焊接组对）

管口组对焊接是焊接质量控制的关键环节，焊接技术人员、质检人员应对焊工的操作进行指导，以保证其焊接质量。

(1) 管道焊接技术—— 管道对口器的使用

依据设计施工文件及焊接工艺规程要求，在管道组对焊接时，应使用管道对口器。对口器的使用，在于使焊接口固定，并可对管道错边量等参数进行调整。内对口器的使用，应在根部焊道全部完成后，方可卸去内对口器的张力，以避免已完焊道受管道位移或受力过大而产生应力。在外对口器撤离前，应完成根部焊道累计长度不少于管周长的50%，根部焊道应均匀分布于管口圆周。

(2) 管道焊接技术—— 组对焊接

对管口组对的错边量进行检查，其错边量一般不大于1.6mm。如果由于管口尺寸偏差(管口周长)，出现较大错边，应沿管口均匀分布。

管口组对间隙，应按焊接工艺规程进行控制，其焊缝最终宽度应为：坡口上口宽+2～4mm。相邻螺旋焊缝或直焊缝间距错开100mm以上。管道对接偏差，小于或等于3°，不允许割斜口。

(3)管道焊接技术—— 焊接过程中的检查内容

① 接地线不应在坡口以外的管壁上引弧，以免电弧烧伤管材;②焊接过程中注意电流、电压的变化，要控制在焊接工艺规程的范围内;③焊接过程中应避免出现强制组对的情况;④焊接过程中，应注意控制层间温度，当层间温度低于规定要求时，应重新加热。