管道的带压焊接堵漏操作方法

许小东

陕西延长石油榆林凯越煤化有限责任公司  719000

摘要：管道作为工业生产中不可或缺的组成部分，承担着输送介质的重要任务。然而，由于长时间运行、材料老化、外部环境等因素的影响，管道泄漏问题时有发生。泄漏不仅会导致能源浪费，还可能引发安全事故，对环境和人员造成严重危害。因此，研究管道带压焊接堵漏的操作方法具有重要的现实意义。

关键词：操作技术；平焊；横焊；立焊；仰焊

一、基本原理

在生产运行中，压力容器和压力管道一旦发生泄漏，很难在动态条件下进行补焊，这是由于：一是融敷的金属在没有冷却之前，就被泄漏的介质冲跑，二是泄漏介质本身威胁施工人员的人身安全，尤其是易燃易爆的泄漏介质，更难在动态状况下进行补焊。

带压焊接堵漏的基本原理是：利用焊接过程中焊缝和焊缝附近的受热金属均受到较大热应力作用的规律，使泄漏裂纹在低温区金属的压应力作用下产生局部收严，在收严的小范围内是无泄露的，补焊过程中只焊已收严不泄漏的部分，并且采取收严一段补焊一段，补焊一段又会收严一段，这样反复进行，这样直到全部焊合无泄漏为止。带压焊接堵漏实际上就是利用焊接变形的一种补焊方法，它适用于可焊设备、管道上出现的裂纹，但不能用于焊接缺陷，如气孔、夹渣引起的点壮及孔洞壮泄漏的堵漏作业。

二、带压焊接堵漏操作技术

在有大量泄漏介质喷出的情况下，采用带压焊接密封技术进行补焊作业的难点在于：1、焊接电弧的吹力远远小于泄漏介质的喷出压力，补焊时，电弧一接触到高压喷出的介质流，焊条的金属融滴及熔池内的液态金属就会被吹跑，从而使电弧不能连续、稳定的燃烧，甚至难以引燃电弧，补焊难以达到目的。2、如果溶池金属喷出过量，还会使泄漏区域扩大。因此，带压焊接一定要在无泄漏介质干扰情况下进行。采用分段逆向施焊的目的就是使补焊的过程始终处于无泄漏状态，这样就能有效地使焊接电弧避开从裂纹喷出的泄漏介质。因此，在补焊收严的那一小段，应当认真观察裂纹的收严情况，确认下一步补焊的长度。继续补焊时，应严格控制焊接电弧与溶池的长度，确保焊接电弧与溶池始终处于裂纹收严的范围之内。若操作技术不太熟练或收严的裂纹长度不能准确判断，补焊过程应将焊接电弧与溶池控制在已收严裂纹长度的1/2范围之内。在焊缝横向压缩应力作用下，前端的局部裂纹收严一段，补焊一段，再收严一段，再补焊一段，这样就把裂纹分成若干小段，分次进行。

三、带压焊接堵漏的操作方法及注意事项

（1）对已收严的那一小段裂纹补焊时，宜采用接触法引弧，并且引弧点一定要落在已收严的那一小段裂纹上。

（2）采用分段焊接法补焊设备及管道的裂纹时，每次补焊的长度很短，有的甚至接近于点焊，因此要求运条动作要简便。带压补焊时，焊条沿裂纹做直线移动或稍有前后摆动，动作要快，电弧要短，防止熔融金属过多，阻碍电弧对被焊接工件的直接作用，造成未融合。同时，要注意控制熔深，工件较薄时熔深要小，以防烧穿。焊缝的形状不一定要求美观、整齐，只要将泄漏堵住即可。

（3）采用带压焊接堵漏技术补焊裂纹时的运条角度，要根据焊工的实践经验及泄漏介质的压力等级而定。无论采用何种运条角度，都必须使焊条轴线对准裂纹，严防烧偏。

（4）每次补焊的一小段的熄弧点均应落在已冷却的焊缝金属上，并且应当超过补焊裂纹的前一段焊缝。熄弧时应注意填满弧坑。

（5）带压焊接堵漏作业中的焊缝位置是多样的，但基本上可分为平焊、横焊、立焊和仰焊4种。由于焊缝位置的不同，补焊时所采用的方式也有所区别。

平焊和横焊：操作者可根据实际情况，选择既方便操作又能保证完全覆盖裂纹的任意端开始补焊。在条件充足的情况下，也可以从裂纹两端同时开始补焊，在裂纹一端焊完一小段后，立刻到裂纹的另一端施焊另一段。后一小段焊完，另一端焊好的焊缝已经冷却，这样交替进行，可以有效地缩短补焊时间，最后接头时注意焊缝质量，熄弧时应填满弧坑。采用两端同时补焊要从安全角度出发，切忌忙乱而造成事故，其操作方向与分段逆向焊法要领基本相同。

立缝补焊：应从上端开始，逐段往下进行。带压补焊之前先在裂纹上端无泄漏介质喷出的金属从上到下焊一段30~50mm长的焊缝，焊缝所产生的横向压缩应力会使其下部的裂纹收严2~20mm；将已收严的2~20mm的一小段从下至上进行焊接，在焊合后，其下部裂纹又会有2~8mm的一小段收严。这样收严一段补焊一段，反复进行，直至把裂纹全部焊合。补焊过程中应当防止铁水下坠，形成未熔合或落入裂纹内，影响其收严效果。采用挡板避免上述两种意外事故的出现是十分有效的。挡板可由另一操作人员掌握，压在裂纹收严与未收严的交界处，即漏与不漏交界处，随着补焊过程的进行，逐段向下移动。焊好后按正常的立焊方法在焊缝上再加焊1~2遍，由于是在没有泄漏的情况下进行的，应当保证焊缝质量。

仰焊：仰焊补焊困难会大一些。例如煤气输送管道及容器下部若出现较大的裂纹，煤气大量外喷，施工中一般要求首先将泄漏煤气点燃，以防意外。如果裂纹较大，点燃后的火焰也会很大，操作者无法接近泄漏裂纹，同时火焰上升，使管道及容器处于强烈加热之中，这也是十分危险的。其它介质虽然不燃烧起火，但如果压力较高，裂纹又较大，泄漏介质沿裂纹大量外喷，操作者可能无法接近。仰面焊纹的补焊可从既方便操作，又能保证安全的任意一端开始。补焊时，应当注意防止因躲避沿裂纹喷出的介质而造成的焊条倾斜、烧偏。每次补焊的一小段要根据情况，判断准确，并适当把补焊长度缩短一些，每次补焊的长度应占裂纹已收严部分的1/2~2/3为宜。

四、带压逆向补焊焊接参数的选择

实际生产中需要带压补焊的管道及容器的 材质绝大部分是低碳钢。因此，针对材质为低碳钢的各类压力容器以管道上所发生的裂纹的带压补焊，其参数如下所述。

4.1电源和焊条

焊接电源采用一般常用的电焊机，交流、直流均可。采用直流电焊机时应正接。

电焊条宜采用小直径的焊条。对材质为Q235或20#钢的泄漏管道，可以选用交直流两用的E4303电焊条。

4.2焊接电流

带蒸汽、空气等气体压力介质补焊时，焊接电流的选择应比正常情况下焊接相同工件时的大30~50A，带水补焊时，焊接电流应比正常情况下焊接相同工件时的大50~70A。

4.3电弧长度

带压补焊时应尽量把电弧压短，一般以2~4mm为宜。

4.4焊接层数

用分段逆向焊法将裂纹焊合后，如焊缝的质量和外观形状都不理想，需按正常焊接方法加焊1~2遍。焊第2遍之前，应将带压补焊时形成的第一层焊缝的缺陷尽量消除，表面未熔合部分应将其焊缝或焊瘤烧掉，重新补焊。对少量泄漏的沙眼，可用刨锤尖捻严后点焊。对焊缝的过高、过陡部分应烧掉，使整条焊缝从外观看，高度相仿、宽度大体一致，然后将焊渣清除干净。加焊第2层焊缝时，所选用的焊接电流和焊条规格同带压补焊时相同。运条时，焊条在做纵向移动的同时应做横向摆动，摆动幅度应超过第一层焊缝的宽度，电弧长度保持在3~4mm左右，以防形成过高、过陡的焊缝。

焊接表面焊缝时，焊接电流可比带压补焊时的电流适当减小一些，但仍需大于正常情况下焊接相同材质时所使用的焊接电流。焊接输送煤气、蒸汽、压缩空气等气体介质的管道、容器时，焊接输水管道及容器时，焊接电流应比正常情况下相同材质工件大20~30A。运条的速度与焊条的横向运动应均匀，以便形成较整齐、美观的焊缝。

五、结论

上述是发生在泄漏时为保证生产过程的正常进行对带压管道进行带压焊接密封的方法，分别在介质为压缩空气、水、天然气、甲醇等多个不同的场合下进行了运用，并取得了成功。

参考文献

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