长输管道焊接质量控制

2023-03-01

兰成原油管道是我国西北能源战略通道的重要组成部分, 工程建成投产后, 可有效推动四川石化基地建设, 改善我国西南地区石化工业布局, 对促进西部大开发, 带动地区经济和相关产业协调发展, 以及中亚地区国际油气能源合作都具有重要意义。兰成原油管道管径610mm, 采用X65螺旋埋弧焊钢, 设计压力为8MPa至13.4MPa, 设计年输量1000万吨。兰成原油管道是国内外罕见的大落差、高压力输油管道, 所经之处地质地貌复杂, 其中包括黄土湿陷地区、地质灾害频发的秦巴山区以及人口稠密和水网纵横的四川地区。其中武山县段全长66.8km, 沿线经过黄土高原、渭河河道、以及草原带。由于落差大, 环境敏感, 对焊接质量控制显得尤为重要。

一、前期焊接缺陷统计

兰州-成都原油管道工程第一标段武山县段自2012年4月25日开工, 至5月4日累计焊接56道焊口, 其中一次合格49道, 一次合格率87.5%, 根据施工质量管理要求, 一焊接次合格率低于90%将启动质量分析活动。经过统计发现在不合格焊口中有:烧穿2道, 裂纹2道, 错边1道, 夹渣1道, 气孔1道。上述数据可以看出影响焊接质量的主要因素为烧穿和裂纹其占到不合格焊口的57%。

二、缺陷原因的分析

采用因果图分析法从人员、设备、环境、材料、焊接方法五个方面进行了分析, 找出了产生烧穿的关键原因为人员因素, 主要由于施焊焊工刚从西气东输二线工程现场转场至兰州-成都原油管道工程施工现场, 虽经过了技术交底, 但是交底内容过于简单, 施工焊工对焊接技术焊接电流和焊接速度的配合掌握不足, 导致局部产生较大热量发生烧穿;焊接过程中质检员对焊接预热和焊后保温措施管理不到位, 导致裂纹产生;对口过程中质检员把关不严对口间隙和错边量控制不严格导致错边产生;焊工层间清理不测地导致夹渣产生;焊前母材清理不彻底导致气孔产生。

三、焊接质量控制方案的研究

根据上述缺陷制定了以下控制方案:

1. 加强人员培训, 再次对人员进行详细的技术交底, 将焊接工艺参数制成焊接工艺卡, 粘贴在每辆焊车之上, 让焊工可以随时进行阅读纠正。

2. 焊接设备的检修力度, 每天开工前后下班后对每台设备进行详细的检查, 发现不符合施工要求设备立即进行检修更换。

3. 加强焊材管理, 焊接材料入库时, 应按相应标准的规定进行检查和验收, 合格后方可入库;焊条的保管、烘干、发放、回收统一由专人负责;管道所用焊材应建立专用焊材库和焊条烘干室, 并配备去湿机和干湿温度计, 使焊材库相对湿度保持在60%以下;烘烤人员对焊条进行外观检查, 确认合格后放入烘干箱, 按焊条说明书进行烘干, 烘好的焊条要及时转入恒温箱内存放, 并做好记录;焊工领用焊条必须填写领用申请单, 由焊接责任工程师签字确认, 领用时必须用焊条保温筒, 且每次领用的数量不得超过5千克;烘好的焊条领出后应放置在保温筒中, 如超过4小时不用, 应重新烘烤, 但重烘次数不得超过两次。

4. 加强焊接过程中焊接参数的控制, 要求质检员在焊接过程中巡查每台焊机的电流电压参数。加强对层间清理的检查力度, 落实三检制, 在工序交接时进行签字确认。

5. 加强焊接环境的监测力度, 在风力和湿度超标情况下严禁施工。在温度过低的情况下落实预热和焊后保温措施。

6. 加强焊后检验, 焊缝表面质量的检验应在无损检测以及耐压试验之前进行。所有焊缝表面质量均应采用标准样板、尺规等进行100%的外观检验并符合相应标准的具体要求, 如实记录结果。外观合格的焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和夹渣等缺陷, 并不得有熔渣与飞溅物, 咬边和焊缝余高应符合相关的要求。