時間:2020年05月09日 分類:科學技術論文 次數:
摘要:伴隨我國焊接技術不斷發展,焊接技術在輸油管中的操作應用日常廣泛,其重要性不言而喻。通過近年來大多研究發現,焊接技術應用的科學性與合理性對降低缺陷影響、提高焊接質量、效率及保障輸油管安全穩定十分關鍵。因此,本次研究從含焊接缺陷輸油管失效過程入手,對焊接技術及作業管理在輸油管制造中的具體應用進行分析,為下一步工作開展提供依據參考。
關鍵詞:輸油管;焊接;失效過程
一、前言:含焊接缺陷輸油管失效對輸油安全、穩定及相關保障工作開展造成極大影響。基于此,提升焊接工藝及優化缺陷性就突顯重要,且具有較大的意義影響。然而現階段有關我國含焊接缺陷輸油管的失效過程及其安全性研究相對較少,基于該問題現狀,要求行之有效的方法對其進行分析研究,如化管材質量、采用精細化焊接管理模式、加強焊接技術創新等,本次研究對含焊接缺陷輸油管的失效過程及其安全性進行分析,有十分重要的理論意義。
含焊接缺陷輸油管的失效過程分析以某輸油管線為實際案例,在該輸油管建成后,通過其水壓試驗時發現該管道出現大面積爆裂及滲漏等情況,經過分析及現場檢測后得出,該爆裂起裂點主要位于該未熔合區域。特表現為周邊呈現大量氧化物及金屬微。通過金屬檢查后發現,該焊縫金屬流線存在分布不規則、不合理等情況。
且沒能經過該正火進行焊接,該焊縫區主要為珠光體+鐵素體+上貝氏體等,而經其正火后的焊縫區域及相關組織為鐵素體+粒狀貝氏體。則其它相關區域主要為鐵素體+珠光體。另外,通過檢測后發現,在其部分失效管道截段中因未熔合穿透裂紋問題,導致其滲漏出現,其他則是由于表面處在未熔合區,而其外表則為熔合區域的非穿透裂紋產生爆裂效應,最后分析結果為焊縫所在處的未熔合形成缺陷導致其滲漏、爆裂等故障發生,該焊縫待沒有經過熱處理后導致其破壞壓力持續下降。其原因主要焊接工藝、管制材料及焊接管密切相關。
二、造成含焊接缺陷輸油管失效的具體原因
隨著我國石油產業及相關領域日益發展,輸油管道作為其資源運輸是保障的重要承載體,其作用性不言而喻。但通過大量資料及數據表明,當下我國輸油管因焊接缺陷問題造成的失效現象層出不窮。對其安全生產及穩定運行造成較大影響,通過對相關資料整理分析后發現,其造成因焊接問題輸油管失效的主要因素如下:
(一)材料選擇問題
輸油管焊接工序不是單一片面的簡單流程,而是更為科學、合理的系統布局。通過分析后發現,造成其焊接問題出現與該管材自身質量密切相關。即管材材料問題。對該問題可以進行延展分析,首先,在管材采購過程中極大忽視了其質量問題。單純的追求經濟效益與成本投入降低,大致大量偽劣管材投入到焊接現場,為輸油管焊接質量埋下較大隱患。其次,缺乏對管材投入的現場檢測,存在盲目投入、肆意焊接等情況。
因此,科學嚴格的質量檢測機制缺乏導致了后繼焊接問題發生。最后,無法制定相對統一的評估方案,各施工現場、石油機構都缺乏統一的管材使用及質量標準,無法保障焊接工作的可靠進行[1]。焊接技術有待提升輸油管焊接過程中極易因各種問題造成質量問題發生。其中技術層面與方法滯后也是其重要因素之一。具體如下:
第一、焊接工藝較為傳統,缺乏創新突破,我國很多輸油管焊接工藝依然為傳統人工形式,人工形式雖然也會對質量起到一定保障作用,但對輸油管的銜接處焊接與強化焊接等方面較為缺乏,不如先進的機械自動化焊接流程,即缺乏精工意識。
第二、在焊接過程中不能從其輸油管特點入手,該輸油管主要應用及布設在水下,通常承受較大水壓及沖擊,如果焊接效果不能滿足其水壓沖擊,則會出現輸油管破裂的情況。所以,在焊接缺陷中技術層面及考量分析的不完善使其主要原因之一[2]。人員管理及素質方面缺陷造成輸油管焊接缺陷因素諸多,除其技術、材料方面,人員與管理也是重中之重。
在對輸油管焊接作業中管理人員缺乏實時監督,對細小工序、焊接環節管控力度不夠,造成其焊接漏點與裂縫出現,經過水壓測試后極易發生爆裂。另外,部分焊作業人員也存在僥幸心理、應付態度。在焊接過程中缺乏最為基本的道德素養、工匠精神,導致焊接作業過程中缺陷性出現。所以,從人員素質及態度層面出發,進行強化管理與培訓十分關鍵。
三、規避含焊接缺陷及提升輸油管安全性保障具體措施
(一)優化管材質量首先,應加強對輸油管管材采購及投入檢測力度,管制材料合格標準對輸油管焊接質量及安全保障十分關鍵。因此,在對輸油管管材進行采購中要進行“貨幣三家”,對相關管材市場進行走訪調查。與其信譽好、口碑強、質量硬的管材供應商進行長期合作,確保焊接管材的質量合格。其次,在輸油管管材現場投入前,一定要對該管材質量、性能等進行全面檢測、測試,確保其管材質量完全合格后方可進投入焊接現場。最后,需要不定時對焊接成品、半成品等進行質量抽檢,主要從輸油管焊接缺陷層度入手,將其相關因素及問題進行規避、預防[3]。
(二)采用精細化焊接管理模式針對因焊接缺陷問題導致的輸油管隱患發生,建議采用精細化焊接管理模式,將輸油管焊接作業進行細節控制、量化監督,提升對其焊接作業的細節化質量管控程度。將焊接作業過程中的小問題、小節點、小瑕疵等進行全面監督、檢測,例如輸油管焊接漏點、裂縫、細紋等方面。同時,在其精細化焊接作業管理層面也要作業人員進行有效規范,并構建一系列保障體系,如焊接作業監督細化、焊接作業質量檢查細化、焊接質量責任細化等。一旦發現因其焊接質量導致的缺陷性問題,必須及時返工,并追加管理責任人責任[4]。最后,應該加強焊接人員專業理論知識學習,定期舉行焊接專業培訓、管理培訓等,并邀請資深講師進入焊接現場,進行新技術、新理念及新焊接工藝學習傳播。
(三)加強焊接技術創新當下伴隨我國網絡信息技術不斷多領域應用,自動化智能焊接技術逐漸輸油管制造領域采納。因此,應該從完善傳統焊接技術缺陷性入手,結合網絡技術、智能技術、等構件自動化焊接信息化操作體系,具體如下:第一、樹立自動化、信息化焊接作業理念,將傳統的人工焊接與單一化機械焊接進行升級、創新,采購與投入自動化智能焊接設備,例如焊接機器人、機械手等作業流水線。第二、從軟件、硬件層面入手,加強自動化焊接硬件設備與軟件程序的結合應用,主要包括:現場自動控制、遠程焊接管理、實時危險預警等。同時,在其軟件層面可以結合應用大數據技術、云技術、自動智能安全分析技術等。第三、完善自動化焊接技術的實踐應用建設,針對輸油管安全選保障的必要性,一定要從技術創新角度對其進行鞏固,通過輸油管焊接的實踐、檢測、評估、分析、完善等流程,為自動化智能焊接技術的可行性提供保障[5]。
結論:綜上所述,通過對含焊接缺陷輸油管的失效過程及其安全性進行分析研究,從多方面、多角度對造成焊接缺陷及輸油管失效的具體因素進行闡述,并結合問題現狀及發展需求,提出相關優化措施,主要包括:化管材質量、采用精細化焊接管理模式、加強焊接技術創新等,為輸油管整體安全及焊接保障提供積極參考。
參考文獻:
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石油方向論文投稿刊物:《油氣儲運》是經國家科委和新聞出版署批準創辦,由中國石油天然氣集團公司主管、中國石油天然氣股份有限公司管道公司主辦的國家級中文核心期刊,是我國唯一專門報道油氣儲運學科領域科研成果和技術信息的權威科技期刊,1977年創刊,綜合性科技月刊,公開發行。國內統一連續出版物號:CN 13-1093/TE,國際連續出版物號:ISSN 1000-8241,國內郵發代號:18-89。