張坤

摘? 要： 油氣被長(zhǎng)輸油氣管道輸送到千家萬戶，從某種程度上來說，管道的整體質(zhì)量關(guān)系著油氣運(yùn)輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性，但受不可控因素影響，油 氣管道在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)各種各樣的問題，這就要求我們?cè)诠艿篮附舆^程中，要做好每個(gè)施工環(huán)節(jié)的對(duì)接工作，提高管道焊接質(zhì)量，保障管道運(yùn)行 的穩(wěn)定性。本文主要說明了長(zhǎng)輸油氣管道焊接裂紋的成因，同時(shí)也分析了長(zhǎng)輸油氣管道焊接裂紋的控制措施。

關(guān)鍵詞： 長(zhǎng)輸油氣;管道焊接裂紋;成因;控制措施

引言

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)日益進(jìn)步的背景下，油氣已經(jīng)成為日常生產(chǎn)生活中必不可 少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，長(zhǎng)輸油氣管道的應(yīng)用，可極大程度提升油氣的運(yùn)輸效率， 滿足油氣運(yùn)輸過程中的要求及人們對(duì)油氣的實(shí)際需求，油氣應(yīng)用過程中， 為保障油氣的應(yīng)用質(zhì)量，必須從長(zhǎng)輸油氣管道入手，提升管道焊接質(zhì)量， 降低焊接裂紋發(fā)生率，以保障油氣管道能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 長(zhǎng)輸油氣管道焊接裂紋的發(fā)生原因

1.1? 冷裂紋的成因

在長(zhǎng)輸油氣管道中，通常管道熱影響區(qū)和融合線位置，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn) 冷裂紋在多層焊接中，焊縫位置經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)冷裂紋當(dāng)使用多層焊接的方式 時(shí)，在焊縫中容易出現(xiàn)冷裂紋。在焊接接頭淬硬組織的作用下，使其性能 發(fā)生脆化，氫分子會(huì)集中聚在焊接缺陷處，導(dǎo)致出現(xiàn)冷裂紋。從整體的角 度出發(fā)，冷裂紋可以分為縱向冷裂紋和橫向冷裂紋。從細(xì)觀的角度出發(fā)， 分別有穿晶型冷裂紋、晶間型冷裂紋和兩者混合型冷裂紋。如果在管道的 焊接工作結(jié)束之后，沒有馬上出現(xiàn)冷裂紋，人們一般將這樣的裂紋歸納為 延遲裂紋，延遲裂紋具有較大的危害性[1]。

1.2? 熱裂紋的成因

由于焊接金屬在長(zhǎng)輸油氣管道中凝固的過程中，當(dāng)溫度偏高時(shí)會(huì)存 在熱裂紋，從本質(zhì)上而言，這種裂紋的存在屬于晶間斷裂。導(dǎo)致這種裂縫 存在的主要原因是，在均勻加熱的情況下，或者受到冷卻方法的影響，將 會(huì)使得熱應(yīng)力在熔池結(jié)晶中發(fā)生作用，因此，在不一樣的結(jié)晶時(shí)間之內(nèi)， 會(huì)有不同的結(jié)晶雜質(zhì)的存在。這種現(xiàn)象主要表現(xiàn)在，先結(jié)晶的金屬純度較 高，但是后結(jié)晶的金屬純度較低，同時(shí)后結(jié)晶的金屬伴隨有大量雜質(zhì)的產(chǎn) 生。由于雜質(zhì)具有集聚的特點(diǎn)，因此會(huì)存在很多的低熔點(diǎn)共晶物熔池金屬 結(jié)晶會(huì)作用于低熔點(diǎn)共晶物，因此會(huì)產(chǎn)生“晶界薄膜”，導(dǎo)致薄弱地帶出 現(xiàn)，從而引發(fā)熱裂紋。

1.3? 再熱裂紋和層狀撕裂裂紋的成因

管道焊接完成后，受外界因素影響，比如高溫因素，管道可能會(huì)出 現(xiàn)再熱裂紋，再熱裂紋的出現(xiàn)與高溫應(yīng)力松弛有一定的關(guān)系，當(dāng)然，與管 道材質(zhì)也有一定的聯(lián)系，如果管道鋼材和焊縫中的合金元素超過了一定標(biāo) 準(zhǔn)，管道應(yīng)力就會(huì)過大，在高溫影響下，就會(huì)形成再熱裂紋。油氣管道在 運(yùn)輸油氣的過程中，或多或少都會(huì)存在一些雜質(zhì)，而管道中的雜質(zhì)呈一個(gè) 分層的狀態(tài)，所以在對(duì)管道焊接的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生一定的應(yīng)力，這部分應(yīng)力 作用于管道垂直方向，逐漸形成階梯狀裂紋[2]。

1.4? 層狀撕裂裂紋

這一裂紋應(yīng)用過程中主要由于鋼板內(nèi)部存在大量的夾雜物置于各個(gè)層 次之中，所以在焊接過程中，會(huì)產(chǎn)生與軋制方向垂直的作用盈利，以此導(dǎo) 致階梯狀裂紋出現(xiàn)在熱影響區(qū)，其距離熱影響區(qū)稍遠(yuǎn)的位置也會(huì)發(fā)生層狀 撕裂裂紋，更好地對(duì)裂縫進(jìn)行控制，必須嚴(yán)格控制夾雜物的分布情況，對(duì) 接頭部位進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，以降低拘束應(yīng)力。

2 長(zhǎng)輸油氣管道焊接工藝的優(yōu)化措施

2.1? 優(yōu)化焊接技術(shù)

在長(zhǎng)輸油氣管道的具體焊接工作中，要綜合考慮氣候環(huán)境因素對(duì)焊接 工作質(zhì)量的干擾，例如：風(fēng)因素的干擾、濕地因素的干擾等等，從而實(shí)現(xiàn) 控制管道焊接中裂紋的目的，所以如果在自然環(huán)境不理想的區(qū)域進(jìn)行天然 管道的焊接工作，例如：風(fēng)力比較明顯等等，此時(shí)要使用具備藥芯的焊絲 完成管道的焊接工作，同時(shí)要在半自動(dòng)下向方法的幫助下，進(jìn)行管道焊接 施工，因?yàn)樵摵附臃绞骄哂休^好的抗風(fēng)功能，因而在具體施工的過程中使 用的頻率也比較高。在具體的管道焊接工作中，要嚴(yán)格地控制焊接始端和 焊接終端的焊接質(zhì)量，如果在焊接始端使用的是后退引弧的方法，則要在終端將填充弧坑，從而有效地控制焊接裂紋的出現(xiàn)[3]。

2.2? 對(duì)各焊接裂紋區(qū)分控制

為了對(duì)焊接裂紋進(jìn)行有效的區(qū)分以及控制，首先，就需要根據(jù)產(chǎn)生裂 紋的條件，采取如下的措施：①通過使用堿性的焊條，來使得管內(nèi)氫分子 的含量降低，從而有效提升管道的塑性。②使用規(guī)范的工藝方法，加強(qiáng)對(duì) 焊接之后的熱處理以及分散焊接的應(yīng)力程度。③在進(jìn)行管道焊接之前，需 要進(jìn)行預(yù)熱處理，焊接完成之后，需要進(jìn)行緩冷操作，與此同時(shí)，還應(yīng)該 保障焊接材料的干燥性。④確保焊接接頭處沒有雜質(zhì)存在，在完成焊接之 后，需要將氫分子消除。其次，對(duì)于形成焊接裂縫的原因，可以進(jìn)行以下 操作：①合理使用焊接順序，使用堿性的焊劑，來有效控制焊縫中存在的 雜質(zhì)的含量。②增強(qiáng)焊縫形狀的系數(shù)，以免裂縫在中心線處存在，對(duì)管道 中存在的碳、磷以及硫的含量進(jìn)行有效地控制。除此之外，為了有效地控 制再熱裂紋，就需要使用具有較低溫度敏感性的材料，通過科學(xué)合理的使 用焊接順序，來有效控制焊接應(yīng)力以及焊接預(yù)熱溫度。最后，要對(duì)層狀的 撕裂裂紋進(jìn)行有效地控制，同時(shí)還需要注意在對(duì)金屬進(jìn)行冶煉的過程中， 要控制好金屬中雜質(zhì)的含量，并且改進(jìn)管道接頭處的設(shè)計(jì)[4]。

2.3? 加強(qiáng)焊接管理

在長(zhǎng)輸油氣管道的具體焊接過程中，要嚴(yán)格地控制會(huì)引發(fā)焊接裂紋出 現(xiàn)的因素，將焊工人員的管理工作落實(shí)到位，要保證每一位焊工都是持證 上崗，確保每一位焊工充分的認(rèn)識(shí)和掌握焊機(jī)的操作方法，確保每一位焊 工要熟練地理解焊接中的關(guān)鍵技術(shù)，從而在整體上為管道焊接的質(zhì)量提供 保障。此外，要保證焊工人員具有較強(qiáng)的責(zé)任意識(shí)，保證每一位焊工要按 照有關(guān)的施工規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，完成每一件管材和管件的焊接工作，從而實(shí)現(xiàn) 嚴(yán)格的控制長(zhǎng)輸油氣管道焊接裂紋的目的。

2.4? 其他保障措施

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)輸管道質(zhì)量的保障，就需要做好如下方面的工作： （ 1 ）應(yīng)該使用焊條進(jìn)行焊接打底施工作業(yè)，對(duì)于其他覆蓋面處的焊條應(yīng) 用情況，可以通過使用堿性焊條進(jìn)行焊接。如此一來，便能夠有效地控制 焊接過程中氫分子的存在。（ 2 ）在同一焊縫位置處，焊接次數(shù)不能超過 兩次。除此之外，在對(duì)焊縫進(jìn)行焊接時(shí)，需要使用連續(xù)焊接的方法。

結(jié)束語： 管道運(yùn)輸是目前油氣運(yùn)輸?shù)淖罴逊绞?。通過長(zhǎng)距離的管道 輸送，能夠節(jié)約輸送成本，同時(shí)能夠使輸氣效率有效提升。因此，在油氣 管道組建流程中，要高度重視管道裂紋現(xiàn)象的發(fā)生，如果出現(xiàn)上述現(xiàn)象， 要及時(shí)尋找問題產(chǎn)生的原因，及時(shí)采取有效的方式，進(jìn)一步提升管道焊接 水平和質(zhì)量，以確保油氣管道的正常使用，并有效降低油氣輸送風(fēng)險(xiǎn)，通 過長(zhǎng)距離油氣管道將油氣保質(zhì)保量地傳送到人們生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，確 保滿足人們生活和工作的需求。因此要充分地認(rèn)識(shí)和了解焊接裂紋出現(xiàn)的 原因，在此基礎(chǔ)上，采取有效的控制措施，從而有效地防止焊接裂紋的出現(xiàn)，全方位地保障長(zhǎng)輸油氣管道的焊接質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王幫華.長(zhǎng)輸油氣管道焊接裂紋分析及控制探討[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn) 與質(zhì)量，2019，39（17）：39-40.

[ 3 ] 郜鑫 . 淺析長(zhǎng)輸油氣管道焊接裂紋成因及控制措施 [ J] .商品與質(zhì) 量，2018，000（001）：25，37.

[4]陳星宇.長(zhǎng)輸油氣管道焊接裂紋成因及其控制概述[J].百科論壇電子雜 志，2019，000（003）：276.

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