浅议城镇燃气钢制管道施工焊接工艺与要求

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　　【摘要】本文分析了钢制管道焊接过程中对焊接工艺程序和施工技术措施要求，论述了管道焊接技术要求的侧重点和工艺操作的正确方法及其质量检验规定。
　　【关键词】城镇燃气；钢制管道；焊接工艺；焊缝质量；检验标准
　　
　　1 焊接工艺的选择和焊接要求
　　1.1 钢管若无齐全钢材焊接性能出厂试验报告，应进行焊接性能试验，焊接性能试验可参照现行国家标准，在确定钢管管材的焊接性能后，应验证拟定的焊接工艺能否获得预定的焊接接头机械性能，并进行焊接工艺评定，钢制管道的焊接工艺评定宜参照现行的《压力容器焊接工艺评定》（JB3964）执行。
　　1.2 钢管施焊前，应根据焊接工艺结果编制焊接工艺说明书，燃气管道焊接的工作应根据焊接工艺说明书进行，其主要内容包括：焊接材料、焊接方法、电源种类和极性、 坡口型式及制备方法、焊口组对要求及公差、焊缝结构形式、指定检验方法等。
　　1.3 燃气管道使用的焊条应与钢管的化学成分及机械性能相近，且工艺性能良好。目前，城镇燃气钢质管道通常使用的填充焊条是钛钙J422 型或低氢 506 型，打底焊条使用氩弧焊焊丝ER55B2Mnv型。
　　1.4 焊条的存放应做到防潮、防雨、防霜、防油类侵蚀。焊条使用前应严格按照出厂证明书或下列要求烘干：
　　1.4.1 低氢焊条烘干温度为350～400℃，恒温时间为1h；
　　1.4.2 经过烘干的低氢焊条，应放入温度为100～150℃的恒温箱内，随用随取；
　　1.4.3 燃气工程施工现场使用的焊条，应放置在保温筒内；
　　1.4.4 经烘干的低氢焊条（不包括在恒温箱内存放的焊条），次日使用时应重新烘干，重新烘干次数不得超过两次；
　　1.4.5 若发现焊条有药皮裂纹和脱皮现象，不得用于管道焊接，一旦发现焊条药皮严重发红，该段焊条应作报废处理。
　　1.5 电源种类和极性。当使用钛钙型 J422、低氢型J506焊条时可用交、直流焊接，使用低氢型J507 焊条时，用直流焊机。
　　当采用碱性直流焊条（如J507或其他低碳焊条），用直流焊机焊接时，均采用直流反接（既焊条接正极）。
　　1.6 焊接层数。对不同管壁的钢管，焊接层数有不同的要求。目前，燃气管道常用的焊接方法是手工电弧焊和氩弧焊打底手工焊盖面的方式，焊接层数根据钢管壁厚和管道运行压力来确定，低压燃气管道一般采用电焊打底和盖面，管径小、管壁薄或采用I型坡口的焊缝，可采用直径（D3.2）大的焊条，打底、盖面一次成型，但必须经射线探伤检测合格后，方可运行使用，若焊工焊接操作水平不高，焊接层数宜采用2～3遍。运行工作压力在0.1Mpa以上的燃气管道常用氩弧焊打底，电焊盖面的方法焊接，使用钨极氩弧焊打底，管径小、管壁薄的电焊盖面1次，管径大、管壁厚的电焊盖面2次，最多不能超过3次。
　　1.7 焊接坡口型式和尺寸。燃气管道焊接多用对接接头，当无设计规定时，一般宜采用V型坡口，以增强焊接质量和焊接强度，长输管线和运行压力大于0.1Mpa的管道焊接对接接头的坡口型式应为V型。管子对口以及管件的对口，应做到内壁平齐。内壁错边量应符合下列规定：
　　a.等厚对接焊缝不应超过管壁厚度的10%，且不得大于1mm。b.不等厚对接焊缝不应超过薄壁管管壁厚度的20%，且不得大于2mm。c.坡口加工宜采用机械方法。如采用气割等加热方法，但必须除去坡口表面的氧化皮，并进行打磨，管子、管件组对时，应检查坡口质量，坡口表面上不得有裂纹、夹层等缺陷，尺寸应符合要求。d.开坡口的作用是为了保证电弧能深入焊缝根部，使根部焊透，获得较好的焊缝成形，而且坡口能起到调节基本金属与填充金属的比例作用。e.管道环形焊缝处，不允许开三通、接支管。f.开坡口时，应留钝边，钝边的作用是防止烧穿，但钝边的尺寸要保证第一层能焊透。g.但都采用斜口连接时，其偏转角度不宜大于3 度，相邻连斜口的间距在偏转角同向时，不得小于15倍管道公称直径；在偏转角异向时，不得小于30倍管道公称直径。h.管道对口时，为保持需要间隙，应采用对口工具进行对口，目前国内使用油压内对口器，使用效果好，用内对口器组装管道，可不进行定位点焊，用外对口器或无对口器组对时，应进行定位焊。
　　1.8 对焊工的要求。凡参加燃气管道焊接的焊工，必须考试合格，并取得当地管理部门颁发的焊工证件。凡中断焊接工作6个月以上的焊工，在正式复焊前，应重新参加考试。
　　1.9 钢质管道焊接
　　1.9.1 点焊所用的焊条性能，应与正式焊接所采用的焊条相同，缝根部必须焊透。一般点焊的点数为4点，不能少于3点，点焊时和点焊后，不得用大锤敲击管子，并仔细进行检查，发现缺陷，应完全铲除，重新点焊。
　　1.9.2 焊接前的准备工作
　　1.9.2.1 对焊接环境的要求。a.雨天、雪天、5级以上大风天，如不采取有效防护措施，应停止管道焊接，若必须焊接，应设有遮风避雨、雪的防护棚，空气相对湿度过大时，应有干燥措施。b.常用钢制管材允许焊接的最低温度，低碳钢为-20℃；低碳合金钢为-15℃；一般焊接场所应尽可能保持在0℃以上，以确保焊接质量。
　　1.9.2.2 钢管焊接的一般要求。管道焊接应采用多层焊接，第一层焊缝根部必须匀称焊透，不得烧穿，应有内凹表面，单面焊双面成形；第二层焊缝应填满坡口的70%～80%；第三层焊缝应保证平滑过渡到基本金属，并保证应有的加强高度。
　　1.9.2.3 管道焊接时，每道焊口必须一次焊完，在前一道焊口未完成，后一道焊口不得开始焊接，两相邻焊道起点位置应错开20～30mm，根焊道完成后，立即进行热焊道的焊接。其间隔时间不得超过 5 分钟。
　　1.9.2.4 管道焊口焊接后应自然冷却，严禁浇水冷却，在焊接过程中，遇有风、雪、雨水时，应采取妥善防护措施，管道内应防穿堂风，管道两端应加盲板，防止加速冷却焊口。
　　2 焊缝质量检查
　　燃气管道的焊接是燃气管道工程中的重要工序，是评定工程质量与交工验收的主要依据。因此，必须重视燃气管道焊接检验。
　　施焊前应检查坡口型式和精度，组对要求（包括对口间隙、错边量等）、热影响区附近清理是否符合工艺要求。
　　2.1 焊接后必须对焊缝进行外观检查，检查前应将妨碍检查的渣皮、飞溅物清理干净，外观检查应在无损探伤、压力试验之前进行，焊缝表面应是原始状态，在外观检查前，不应加工补焊或打磨。
　　2.2 焊缝无损探伤检验
　　焊缝无损检验，应由取得锅炉压力容器无损检测人员资格考核委员会颁发的三级以上资格证书的检测人员承担。评片应由二级资格证以上人员承担。
　　2.3 钢制燃气管道应进行射线探伤，标准应执行《钢熔化焊对接接头射线照相和质量等级》（GB3323）的规定。
　　2.4 长输燃气管道，要求全部焊缝应逐条进行无损探伤；若100%的超声波探伤，则应做5%的射线探伤复查。
　　2.5 城镇燃气管道焊缝的无损检测探伤数量，应按设计规定确定，当设计无规定时，抽查数量应不少于焊缝总数的15%。抽查的焊缝中，不合格者超过30%，则应加倍探伤。加倍探伤仍不合格者，则应全部探伤。对穿越公路、铁路、河流、城市主要道路及人口稠密地区的管道焊缝，均必须进行100%的无损探伤检测。
　　2.6 射线和超声探伤应在强度试验和严密性试验之前进行。
　　2.7 经检查不合格的焊缝应进行返修，返修后应按原规定进行检查，焊缝返修一般不得超过两次。
　　2.8 管道焊缝试件检查不合格的焊工，还可以补焊一个管道试件。若仍不合格者，则应停止其对管道的焊接工作。
　　3 缺陷焊缝的修补
　　焊缝缺陷超出允许范围时，应进行修补或割掉。母材上的疤痕、擦伤应打磨平滑，深度大于0.5mm的缺陷应修补。缺陷修补前，焊缝表面上所有涂料、铁锈、泥土和污物应清除干净。所有补焊的焊缝长度应大于或等于50mm, 修补后应按原规定进行探伤检验。
　　

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