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1、钢质燃气管道焊接施工质量控制要点与技术 焊接技术自十九世纪末期应用于工业生产以来，已经有100多年的历史，由于焊接技术与铆接、法兰连接相比有较多的优点，如设备工艺简单、工人劳动强度较小、密封性能好、生产效率高等。因此，被广泛应用于石油、化工、造船、航空航天、机械制造、建筑工程及日常生活的各个领域，成为国民经济发展的一项不可缺少的技术。100多年来，随着科学技术的进步，焊接技术也有了较大的发展与进步，涌现出许多新的焊接工艺及焊接材料，对提高焊接质量与生产效率起到了很大的促进作用。焊接工艺主要分为三大类：一是熔化焊接，主要是通过对被连接的两焊件局部加热、熔化，冷却后结晶形成一体的焊接方法；二是固相
2、焊接，主要是通过加压或摩擦等物理作用，使两焊件表面分子间的距离接近晶格距离，从而在固态下实现连接的焊接方法；三是钎焊，是利用某些低熔点金属熔化后在两被连接件表面形成媒介，结晶后使两被连接件牢固结合的方法。钢质燃气管道的焊接主要是采用熔化焊接，由于钢质燃气管道使用的材质不同，各类管道的设计压力也不同，因此，对焊缝的质量要求及采用的焊接工艺、焊接材料也就各不相同。为了使焊接质量符合设计及规范的要求，确保燃气管道的安全运行，监理单位及监理人员应了解、掌握相关焊接方面的知识，抓好影响焊接质量的各环节的控制工作。这一工作是一项技术含量较高、涉及面较广、贯穿整个施工过程的系统工作，只有把这方面工作牢牢抓好
3、，才有可能实现焊接质量的合格，进而确保整个工程的合格。为了适应监理人员对钢质燃气管道焊接施工质量进行有效的控制，现特根据钢质燃气管道焊接的施工特点及监理程序，对焊接施工中各环节的控制方法与手段以及使用这些方法的同时应掌握的相关专业知识作一简单介绍，以期对同行们今后的工作有所帮助。由于时间紧，准备仓促，加之本人水平限制，其中错误和缺点在所难免，请各位同行指正。 江 苏 天 达 监 理 公 司 张 福 朝2008年9月钢质燃气管道焊接施工监理控制流程监 理 检 查 项 目内 容手段及方法事前控制审核设计图纸审核主材材质、焊接方法、焊接材料的规格型号、坡口的型式、无损检测方法与比例等。按相关标准审核
4、，设计交底时提出。审核焊接工艺评定审核焊接工艺评定的正确性、合理性与覆盖范围按焊接工艺评定的要求审核审核焊接人员资质审核焊工合格证原件（复印件留存），其各项指标是否适合本工程要求按焊工考试规则的要求审核审核无损检测人员资质审核其资质级别与持证项目是否符合本工程要求及相关规定审核无损检测人员合格证查验焊接设备查验焊接设备是否完好，数量及性能是否满足本工程需要（主要查焊接设备、焊条烘箱、保温筒及预热缓冷设备）现场查验检查安全措施情况查验用电设备的接地、接零情况；开关箱、配电箱有无触电保安器；电缆、插座是否符合要求等。实物检查焊工岗前考试与业主方一道对经资质审查合格的焊工按与本工程实际工况一致的焊接
5、方法，进行实际考试，合格后同意上岗按焊工考试规则进行焊接与无损检测事中控制审查焊接工艺规程（焊接工艺卡）是否与焊接工艺评定一致，是否符合本工程焊接的实际状况审查、现场张贴检查焊工及设备到位情况焊工按考试合格人员名单到位，设备、工具、仪器适应工程需要现场检查审查进场主材及焊接材料核查其规格、型号、材质及几何尺寸，符合设计要求查验质保书及实物检查现场安全情况查验用电设备的接地、接零情况；开关箱、配电箱有无触电保安器；电缆、插座是否符合要求等。现场查验管道组对质量检查检查坡口角度、钝边、间隙、除锈及错边量等现场检查焊接工艺参数检查检查实际焊接电流、电压、层数、层间温度控制及焊前预热和焊后缓冷等现场检
6、查焊缝外观质量检查检查焊缝的余高、焊缝宽度、咬边、表面气孔、表面凹陷、飞溅及其它表面缺陷，并检查焊口编号现场检查并记录管道无损检测签署委托单、核实检测方法、比例及合格级别按设计与规范要求焊缝返修查返修工艺、焊材、人员资质及缺陷消除情况，并按要求进行外观检查与探伤检查、确认事后控制抽查无损探伤质量是否按监理指定的焊口拍片、抽查拍片质量，防止检测单位错评、误评抽查、核实审核无损检测报告审核报告的正确性及有效性，探伤方法及比例是否符合要求，有否漏探核查、计算焊接专业监理小结编写焊接专业监理工作小结，包括质量情况（含焊缝质量一次探伤合格率与最终合格率）、进度情况及安全状况书面小结一、钢质燃气管道特点：
7、1、输送介质：天然气、液化气、人工煤气等，易燃易爆、有毒有害；2、设计压力较高，一般为0.44.0Mpa；长输管道达6.3Mpa或更高。3、管道材质多样：中低压管道一般使用强度等级较低的钢材，如Q215、Q235A、Q235B、L245、20#钢等；高压管道一般使用强度级别较高的钢材，如Q345、L290、L320、L360、L415、L450或更高，有些特殊要求的地方还要求使用不锈钢及其它材料。4、焊接工艺要求多样：中低压管道一般采用氩弧焊打底，手工电弧焊填充盖面的焊接工艺；高压管道焊接除少数设计要求用上述工艺外，一般都要求采用手工下向焊或手工焊打底，半自动焊填充盖面的下向焊焊接工艺，对焊条
8、的要求也较高，有些材料要求采取焊前预热及焊后缓冷等工艺措施，这方面内容后面再具体讲述。5、管道组对要求严格：主要对坡口的加工、除锈、对口间隙、错边量、直线度及相邻纵缝的间距等都有严格的要求。二、工程开工前焊接控制要点及技术：1、熟悉设计图纸，了解设计对该工程主体材质、焊接方法、坡口型式、焊接材料、焊接工艺要求及无损检测的方法、比例与合格级别的要求等。1.1、钢质燃气管道常用材料简介：钢质燃气管道主要采用含碳量小于0.25%的低碳钢或低合金钢，中低压管道一般采用强度等级较低的低碳钢，高压燃气管道一般选用强度等级较高的低合金钢，这里介绍低碳钢和低合金钢的主要机械性能的代号的表示方法。1.1.1、钢
9、材的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性等，由于燃气管道为承压件，对强度的要求尤其重要，因此，我们这里将钢材的机械强度性能简要介绍一下。钢材的强度主要是通过抗拉强度试验来获得的，其试验按规范要求制作试件，在拉伸试验机上进行拉伸试验时获取数值，通过计算而获得。钢材的强度主要包括抗拉强度和屈服强度，而这两项指标是设计选材的主要指标之一。抗拉强度的代号为b，屈服强度代号为s，具体试验曲线见图一。 P Pb Ps L图一：钢材拉伸曲线图图中：A. 屈服点s和屈服强度0.2:屈服点s当拉力不断增加试样开始出现塑性变形时，说明钢试样达到屈服状态，将此恒定拉力（或最小拉力）Ps除以原试样截面积Fo得到的数
10、值叫屈服点s，计算公式为： s=Ps/Fo（Mpa-N/）。屈服强度0.2:有的钢材没有明显的屈服点，为测定钢的屈服情况，在试样拉伸过程中标距的残余伸长达到原始标距长度的0.2%时，此时，相应的拉力P0.2除以截面积Fo得到的值，称为屈服强度0.2。即：0.2= P0.2/Fo（Mpa-N/）。屈服点（屈服强度）的大小主要决定于钢的化学成分、热处理状态、钢材规格、冶炼、轧制等因素。B.抗拉强度b：将试样在拉断前所承受的最大拉力Pb除以试样的原截面积Fo得到的值，称为抗拉强度b，即： b=Pb/Fo（Mpa-N/）。根据应力的定义，抗拉强度也可以称为钢材能承受最大拉伸载荷时的应力。屈服点和抗拉强
11、度都是选材和设计的主要指标，并且通常要求两者的比值s/b（屈强比）控制在一定的范围内，如Q235A的屈强比为0.58-0.63；普通低合金钢的屈强比一般为0.65-0.75。钢材的屈服强度和抗拉强度可以通过相应的表格查找，这里，我们列举了部分燃气管道常用钢材主要化学成分及屈服强度和抗拉强度数值，以利于工作时查找方便。压力容器与压力管道的设计壁厚与钢材的屈服强度或许用应力有直接的关系。如压力容器的壁厚计算公式为： S=（PD）/（2t-P）. 其中t为工作温度下的材料许用应力；压力管道的壁厚计算公式为： S=（Pd）/（2sF） 其中F为设计系数，一般取0.3-0.5.表1 常 用 钢 材 化
12、学 成 份 和 机 械 性 能 对 照 表标 准钢 号化 学 成 份（%）（max）物 理 性 能（min）CMnPS抗拉强度屈服强度SY5297S2050.170.300.900.0400.035330Mpa205MpaS2400.170.451.150.0400.035415Mpa240MpaS2900.220.651.250.0400.035415Mpa290MpaS3150.220.751.350.0400.035435Mpa315MpaS3600.20.751.350.0400.035455Mpa360MpaS3850.200.751.350.0400.035490Mpa385Mpa
13、S4150.200.751.350.0400.035515Mpa415MpaS4500.200.801.400.0400.035530Mpa450MpaS4800.201.001.600.0400.035565Mpa480MpaGB/T9711.1L2100.210.900.0300.030335Mpa210MpaL2450.261.150.0300.030415Mpa245MpaL2900.281.250.0300.030415Mpa290MpaL3200.301.250.0300.030435Mpa320MpaL3600.301.250.0300.030460Mpa360MpaL3900.261.350.0300.030490Mpa390MpaL4150.261.350.0300.030520Mpa415MpaL4500.261.400.0300.030535Mpa450MpaL4850.231.600.0300.030570Mpa485
