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摘要：在工业管道的安装过程中，焊接技术作为工业管道连接的重要保障，其技术是否合格，直接关系到管道的使用效果。因此，文章结合自身相关工作经验，首先对存在于管道焊接施工中的缺陷进行了分析，并总结出几点防范焊接缺陷的有效措施。
关键词：工业管道安装；焊接缺陷；防治措施
中图分类号： TU81 文献标识码： A
前言：随着经济的快速发展，我国工业建设水平也有了相当程度的提高。在当前的工业发展中，工业管道中出现的渗漏、泄露事故，其原因多数是由焊接质量不合格而引起的，因此，对于管道安装应满足较高的技术要求,在施工过程中必须严格根据施工规范与施工程序进行工业管道的安装焊接。文章针对工业管道安装中焊接的重要性，就管道焊接问题展开了探讨。
一、管道焊接施工中的缺陷
（一）焊接裂纹
裂纹是焊接中危害性最大的一种缺陷，它主要包括结晶裂纹、液化裂纹、延迟裂纹等几种形式。裂纹主要在焊接应力和其他相关因素的共同作用下，金属材料中原子结合被破坏，产生新接口的缝隙。由于其有延伸性，在焊道存在内应力的情况下裂纹会一直延伸扩展，直至焊道被破坏。裂缝是工业管道安装中，是对焊接接头中产生最大危害的缺陷，其不但难于返修，同时还会为管道运行造成直接影响，且必须割口重焊。因此，必须引起足够的重视，在长输管道的施工过程中，应全面避免裂纹缺陷的产生。
（二）未熔合
未熔合是指未能完全熔化结合，它包括两部分：焊道与母材之间或焊道与焊道之间。其主要发生在管道时钟1点钟和11点钟的接头位置及管道底部6点钟仰焊位置。未熔合可分为根部未熔合、层间未熔合、坡口未熔合三种。根部未熔合主要是打底过程中焊缝金属与母材金属以及焊缝接头未熔合、层间未熔合主要是施焊过程中层与层间的焊缝金属未熔合。坡口未熔合是焊缝金属与母材坡口之间的未熔合，其中根部未熔合出现的几率较大。未熔合易造成应力集中，危害性仅次于焊接裂纹。因此，未熔合缺陷在焊缝中是不允许存在的。
（三）焊接应力
焊接应力是由于焊后收缩受到制约造成的，制约越严重，内应力也就越大。焊接以后留下一定的残余应力是不可避免的，但是可以通过恰当的工艺措施给予一定程度的控制和调节。
（四）气孔
气孔主要是在焊接时，由于熔池金属中的气体没有在熔池凝固之前及时逸出，而残留在焊缝金属的内部或者表面，形成孔穴。气孔的大小、形状、数量等均与母材材质、焊接位置、焊条性质、焊工操作技术等有关。对于形成气孔的气体，一些是原本溶解在母材与焊条钢芯中的气体；一些则是在药皮熔化过程中产生的气体，也有些来自母材上的油垢、锈迹等受热后分解产生。
（五）夹渣
夹渣是指焊缝中存在的熔渣、铁锈或其他物质，在焊道根部、层间均可能存在，最常見的就是层间夹渣。夹渣形状不同，大小不一，其中危害最大的就是呈尖锐形的夹渣，影响焊道的塑性，尤其是在焊道受拉应力时产生严重的应力集中。《在用工业管道定期检验规程》中规定GCZ级或GC3级管道，当夹渣自身高度或宽度的最大值不大于.035t，并且不大于6~时，按表1定级;否则定为4级。预防措施：(1)多层焊时，焊丝、焊条等产生的熔渣要清理干净，避免熔渣埋入焊道；(2)避免焊接电流较小，导致熔渣不能充分融化而浮出熔池；(3)如果坡口太小或上层焊道与坡口间形成了夹角，熔渣因不能充分融化而浮出熔池。
三、防范管道焊接缺陷的有效对策
（一）提高管道焊接工艺
1、选择合适的坡口角度与装配间隙；选择合理的焊接电流，同时要求施工操作者对运条方式、焊条或者焊把的速度与角度等充分掌握，以满足焊件装配的间隙变化，确保焊接缝均匀。当焊角焊缝时，应注意保持正确的角度，避免焊缝尺寸不满足要求。
2、引弧时，尽量拉长电弧，通过预热的形式逐渐形成熔池；在收弧时，应将焊条在熔池中短暂停留，或者进行几次环形运条处理，以保证足够的焊条金属将熔池填满，以避免焊缝收尾的位置产生弧坑。
3、将坡口和焊层之间的熔渣认真清理干净，并铲平凹凸处，再进行焊接。适当加大焊接的电流，必要时则缩短电弧长度，并提高电弧停留时间。根据熔化的实际情况，适当调整焊条角度与运条方法，让熔渣上浮到铁水表面；正确选择焊条金属的母材与化学成分，以降低熔渣的熔点与粘度，避免产生夹渣缺陷。
4、在焊接前，做好准备工作。清除坡口两侧约 20-30mm 范围内的焊件表面油污；在焊接前，将焊条根据说明书中规定的时间与温度进行烘干，并选择符合规定的焊接方式。如果使用碱性焊条施焊，应尽量控制电弧长度，在风大的情况下则采取防风手段；如果焊条产生焊心锈蚀，且药皮开裂、变质、剥落、偏心时，都不能再使用，以避免气孔的产生。
5、选择合适的优质链条及焊接规范，合理安排焊接的次序与方向，减少焊接应力。另外，在焊接前还应对坡口周围的水、锈、油等污物进行认真清除，避免产生裂纹。
（二）焊接应力措施
采用预热法、同步收缩法等措施控制焊接应力。管道焊接中，焊接温差越大，残余应力越大，同时从组织转变来说，冷却越快组织应力也越大。预热可减小温差和减慢冷却速度，从而减小焊接应力。同时，焊缝的收缩受到旁边冷金属的牵制而形成拉应力，有效区段旁边的较冷的金属不允许它收缩而形成较大的应力，采取适当的工艺措施，使能允许它或者部分允许它收缩，就可以免除或者部分地免除残余应力。同步收缩法就是基于这个原理所采取的工艺措施。施工中，采用合理的焊接次序，尽量使焊缝能比较自由的收缩，特别是那些收缩比较大，残余应力比较大的焊缝，也可以实现控制焊接应力的目的。
（三）推广先进设备的应用
在检修装置时，为了确保工业管道的焊接质量，提高施工单位的整改标准、改善不合格工序，质量检查人员应使用数码相机查出现场存在的低标准问题，并制成幻灯片在检修会上重点通报，促进施工人员自我查找、自我回馈、自我整改，从根本上提高焊接质量。
（四）采用高效焊接法
在全焊结构管道中，焊接工作强度也随之加强，并且质量标准更高。但是通过多年来焊接工作者积累的丰富经验，目前全焊结构管道已经获得客观技术的进步。在生产过程中，大直径厚壁管的管道要求最为严格，主要运用将钢板压制成形的方式，确保管道正常发挥使用性能。
（五）加强焊接的全过程控制
由于管道焊接施工人员的技术水平与责任心等因素都直接影响着管道焊接的整体质量，因此重视对施工人员的监督就非常重要，效果也较为理想，由此，质量检查人员的责任也就凸显出来。为有效防止管道焊接缺陷的发生，质量检查小组应在焊接施工中要求全体人员参加到焊接质量控制管理之中。如看火员的焊接质量，要求其必须随时对焊接过程中可能出现缺陷的控制点加强检查，以及机动处设备管理人员、车间设备管理人员的执行情况进行定期或不定期抽查等。对于查出的问题，需要填写检修质量定期整改报告，并及时反馈回施工单位，限令整改等，在整改期满后，严格对施工单位进行复检，从材料入库、坡口加工、管道预制再到焊接的全过程加强控制管理，特别是提高焊接的工艺要求执行水平。对管道安装过程中焊接工艺的确定，要充分考虑其施工现场的实际情况，同时还应严格遵守规章制度，并在检修过程中，加强施工方质检人员与厂方质检人员的配合，定期开展联合检查，对于查出来的焊接缺陷问题及时提出并整改。
结语：总之，对于工业管道安装过程中所存在的焊接缺陷，还需要施工单位能够将本职工作充分落实到位，并根据管道工程的实际规模，进行合理的规划，在确保焊接工作顺利进行的同时，也为今后管道的投入使用打下良好基础。
参考文献
[1] 岳明彦.浅谈工业管道安装过程中的焊接缺陷及对策[J].价值工程，2012，（6）.
[2]张立恒.工业管道安装过程中的焊接缺陷及对策浅析[J].河南建材，2012，（6）.
[3]张永利，郑新兵.工业管道安装过程中的焊接缺陷及预防措施[J].石油和化工设备，2009，（12）.
关键词：工业管道安装；焊接缺陷；防治措施
中图分类号： TU81 文献标识码： A
前言：随着经济的快速发展，我国工业建设水平也有了相当程度的提高。在当前的工业发展中，工业管道中出现的渗漏、泄露事故，其原因多数是由焊接质量不合格而引起的，因此，对于管道安装应满足较高的技术要求,在施工过程中必须严格根据施工规范与施工程序进行工业管道的安装焊接。文章针对工业管道安装中焊接的重要性，就管道焊接问题展开了探讨。
一、管道焊接施工中的缺陷
（一）焊接裂纹
裂纹是焊接中危害性最大的一种缺陷，它主要包括结晶裂纹、液化裂纹、延迟裂纹等几种形式。裂纹主要在焊接应力和其他相关因素的共同作用下，金属材料中原子结合被破坏，产生新接口的缝隙。由于其有延伸性，在焊道存在内应力的情况下裂纹会一直延伸扩展，直至焊道被破坏。裂缝是工业管道安装中，是对焊接接头中产生最大危害的缺陷，其不但难于返修，同时还会为管道运行造成直接影响，且必须割口重焊。因此，必须引起足够的重视，在长输管道的施工过程中，应全面避免裂纹缺陷的产生。
（二）未熔合
未熔合是指未能完全熔化结合，它包括两部分：焊道与母材之间或焊道与焊道之间。其主要发生在管道时钟1点钟和11点钟的接头位置及管道底部6点钟仰焊位置。未熔合可分为根部未熔合、层间未熔合、坡口未熔合三种。根部未熔合主要是打底过程中焊缝金属与母材金属以及焊缝接头未熔合、层间未熔合主要是施焊过程中层与层间的焊缝金属未熔合。坡口未熔合是焊缝金属与母材坡口之间的未熔合，其中根部未熔合出现的几率较大。未熔合易造成应力集中，危害性仅次于焊接裂纹。因此，未熔合缺陷在焊缝中是不允许存在的。
（三）焊接应力
焊接应力是由于焊后收缩受到制约造成的，制约越严重，内应力也就越大。焊接以后留下一定的残余应力是不可避免的，但是可以通过恰当的工艺措施给予一定程度的控制和调节。
（四）气孔
气孔主要是在焊接时，由于熔池金属中的气体没有在熔池凝固之前及时逸出，而残留在焊缝金属的内部或者表面，形成孔穴。气孔的大小、形状、数量等均与母材材质、焊接位置、焊条性质、焊工操作技术等有关。对于形成气孔的气体，一些是原本溶解在母材与焊条钢芯中的气体；一些则是在药皮熔化过程中产生的气体，也有些来自母材上的油垢、锈迹等受热后分解产生。
（五）夹渣
夹渣是指焊缝中存在的熔渣、铁锈或其他物质，在焊道根部、层间均可能存在，最常見的就是层间夹渣。夹渣形状不同，大小不一，其中危害最大的就是呈尖锐形的夹渣，影响焊道的塑性，尤其是在焊道受拉应力时产生严重的应力集中。《在用工业管道定期检验规程》中规定GCZ级或GC3级管道，当夹渣自身高度或宽度的最大值不大于.035t，并且不大于6~时，按表1定级;否则定为4级。预防措施：(1)多层焊时，焊丝、焊条等产生的熔渣要清理干净，避免熔渣埋入焊道；(2)避免焊接电流较小，导致熔渣不能充分融化而浮出熔池；(3)如果坡口太小或上层焊道与坡口间形成了夹角，熔渣因不能充分融化而浮出熔池。
三、防范管道焊接缺陷的有效对策
（一）提高管道焊接工艺
1、选择合适的坡口角度与装配间隙；选择合理的焊接电流，同时要求施工操作者对运条方式、焊条或者焊把的速度与角度等充分掌握，以满足焊件装配的间隙变化，确保焊接缝均匀。当焊角焊缝时，应注意保持正确的角度，避免焊缝尺寸不满足要求。
2、引弧时，尽量拉长电弧，通过预热的形式逐渐形成熔池；在收弧时，应将焊条在熔池中短暂停留，或者进行几次环形运条处理，以保证足够的焊条金属将熔池填满，以避免焊缝收尾的位置产生弧坑。
3、将坡口和焊层之间的熔渣认真清理干净，并铲平凹凸处，再进行焊接。适当加大焊接的电流，必要时则缩短电弧长度，并提高电弧停留时间。根据熔化的实际情况，适当调整焊条角度与运条方法，让熔渣上浮到铁水表面；正确选择焊条金属的母材与化学成分，以降低熔渣的熔点与粘度，避免产生夹渣缺陷。
4、在焊接前，做好准备工作。清除坡口两侧约 20-30mm 范围内的焊件表面油污；在焊接前，将焊条根据说明书中规定的时间与温度进行烘干，并选择符合规定的焊接方式。如果使用碱性焊条施焊，应尽量控制电弧长度，在风大的情况下则采取防风手段；如果焊条产生焊心锈蚀，且药皮开裂、变质、剥落、偏心时，都不能再使用，以避免气孔的产生。
5、选择合适的优质链条及焊接规范，合理安排焊接的次序与方向，减少焊接应力。另外，在焊接前还应对坡口周围的水、锈、油等污物进行认真清除，避免产生裂纹。
（二）焊接应力措施
采用预热法、同步收缩法等措施控制焊接应力。管道焊接中，焊接温差越大，残余应力越大，同时从组织转变来说，冷却越快组织应力也越大。预热可减小温差和减慢冷却速度，从而减小焊接应力。同时，焊缝的收缩受到旁边冷金属的牵制而形成拉应力，有效区段旁边的较冷的金属不允许它收缩而形成较大的应力，采取适当的工艺措施，使能允许它或者部分允许它收缩，就可以免除或者部分地免除残余应力。同步收缩法就是基于这个原理所采取的工艺措施。施工中，采用合理的焊接次序，尽量使焊缝能比较自由的收缩，特别是那些收缩比较大，残余应力比较大的焊缝，也可以实现控制焊接应力的目的。
（三）推广先进设备的应用
在检修装置时，为了确保工业管道的焊接质量，提高施工单位的整改标准、改善不合格工序，质量检查人员应使用数码相机查出现场存在的低标准问题，并制成幻灯片在检修会上重点通报，促进施工人员自我查找、自我回馈、自我整改，从根本上提高焊接质量。
（四）采用高效焊接法
在全焊结构管道中，焊接工作强度也随之加强，并且质量标准更高。但是通过多年来焊接工作者积累的丰富经验，目前全焊结构管道已经获得客观技术的进步。在生产过程中，大直径厚壁管的管道要求最为严格，主要运用将钢板压制成形的方式，确保管道正常发挥使用性能。
（五）加强焊接的全过程控制
由于管道焊接施工人员的技术水平与责任心等因素都直接影响着管道焊接的整体质量，因此重视对施工人员的监督就非常重要，效果也较为理想，由此，质量检查人员的责任也就凸显出来。为有效防止管道焊接缺陷的发生，质量检查小组应在焊接施工中要求全体人员参加到焊接质量控制管理之中。如看火员的焊接质量，要求其必须随时对焊接过程中可能出现缺陷的控制点加强检查，以及机动处设备管理人员、车间设备管理人员的执行情况进行定期或不定期抽查等。对于查出的问题，需要填写检修质量定期整改报告，并及时反馈回施工单位，限令整改等，在整改期满后，严格对施工单位进行复检，从材料入库、坡口加工、管道预制再到焊接的全过程加强控制管理，特别是提高焊接的工艺要求执行水平。对管道安装过程中焊接工艺的确定，要充分考虑其施工现场的实际情况，同时还应严格遵守规章制度，并在检修过程中，加强施工方质检人员与厂方质检人员的配合，定期开展联合检查，对于查出来的焊接缺陷问题及时提出并整改。
结语：总之，对于工业管道安装过程中所存在的焊接缺陷，还需要施工单位能够将本职工作充分落实到位，并根据管道工程的实际规模，进行合理的规划，在确保焊接工作顺利进行的同时，也为今后管道的投入使用打下良好基础。
参考文献
[1] 岳明彦.浅谈工业管道安装过程中的焊接缺陷及对策[J].价值工程，2012，（6）.
[2]张立恒.工业管道安装过程中的焊接缺陷及对策浅析[J].河南建材，2012，（6）.
[3]张永利，郑新兵.工业管道安装过程中的焊接缺陷及预防措施[J].石油和化工设备，2009，（12）.