小管径内焊道焊接飞溅的清除措施
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张新．刘玉英
(中油管道局第三工程分公司，河南中牟451450)
摘要：在大港一济南一枣庄成品油管道施工中， 管材直径为273～355 mm， 壁厚为5．6～6．3／／ln’l，采用外对口器组对和焊条电弧向下焊，
打底焊条为e6010纤维素型焊条，所有焊口进行100％x射线探伤。但是残存于管道内壁焊遥上的焊接飞溅物严重影响x射线探饬质量和
缺陷评定。如何减小焊接飞溅，提高x射线探伤的质量．是本文的重点讨论内容。
关键词：小管径；焊接飞溅：清除措施
中图分类号：tg457．6 文献标识码：b
l 管道内部焊接飞溅的影响
在成品油长输管线安装中， 多采用现场流水化安装方式。
由于成品油管道具有直径小、管壁薄等特点．在流水化生产的
焊接安装中。根部焊道多采用单面焊双面成形的焊接方式．该
焊接方式产生的焊接飞溅物大多数溅落在管子内部根焊焊道
上，存在焊接飞溅的内焊道外观如图1所示，存在焊接飞溅的
探伤底片如图2所示。
圈1 存在焊接飞溅的内焊道外观
图2 存在焊接飞溅的探伤底片
收稿日期：20__一o3一o6
管子内部的焊接飞溅在试运行前的清管吹扫作业中，会被
钢丝刷清除并被高压气流带走，不会对管线后期运行造成任何
影响。但是管线在下沟隐蔽前，要对焊口进行射线探伤．发现
沉积于6点钟位置处(底部)的焊接飞溅，严重影响拍片质量
(如图2所示)。由于管壁相对较薄，沉积在焊道上的焊接飞溅
在x射线底片上显示非常明显。再者由于底部位置的特殊性，
该处是最易产生焊接缺陷的地方．片子质量的好坏严重影响缺
陷的识别和评判。因此如何消除或减小焊接飞溅对探伤底片的
影响，是小管径管道施工的质量问题
2 管道内部焊接飞溅存在的原因
长输管道安装施工，多采用5g位置焊接，管口连接多为v
形坡口对接焊，打底焊采用单面焊双面成形的焊接方式。对于
直径较大(>400 mm)的管子，采用内对13器组对焊接，在打
底焊过程中，根焊时的焊接飞溅多数溅落在对口器上。在管线
焊接过程中，经常把对口器上面的飞溅清除，因此残留在管子
内部的焊接飞溅较少。再者大直径管子的壁厚较大，即使是在
管子内部的最低位置，残留的焊接飞溅物也不会对探伤底片有大的影响。
反之．对于小管径(~<400 illll1)的管子， 由于受内部空
问的限制． 没有合适的内对口器， 焊接组对只能采用外对121
器．因此焊接飞溅物大多数积落在管子底部的内焊道上。再者
小直径管子壁厚较薄，残留存管子内部的最低位置处的焊接飞
溅物会对探伤底片有很大的影响。
3 减少管道内部焊接飞溅的措施
产生焊接飞溅的原因很多，因此控制焊接飞溅的措施也比
较多，但是对于给定母材、焊接材料和焊接 艺的情况下，只
靠改善焊接环境．控制焊接飞溅的效果较差。因此，在不改变
焊接工艺的情况下。只能采取物理措施去除焊接飞溅或减少其
在管道内部根焊道位置处的残留。
(1) 采用焊后清除措施
采用焊后内部清管方法，利用自制清管器进行清管。自制
清管器采用约4,8／／1／／1的钢筋做一个比管子直径小的支架，如图
3所示。
图3 自制清管器支架示意图
支架的直径一般为管子内径d的0．9倍，支架长度约为40 00
illlll，一端焊有牵引钩，钩子的尺寸没有限制，以易于栓结为宜，
同时焊接点应满足牵引强度。支架做好后，用软的物质，如海绵、
毡布等包缠，包缠厚度以塞进管子后一个人能拖动为宜。
在管口组对前，将自制清管器塞进管子，清管器距离将要
焊接的管口l m左右为宜。在根部焊缝完成后用细钢筋或钢丝
绳牵引自制清管器从管子内部通过，能将焊道处的一些焊接飞
溅物带出。但探伤后发现底片上仍有飞溅物残留，虽焊接飞溅
物量明显减少．但由原来的沉积于焊道两侧变为主要沉积于焊
道一侧，如图4所示。
阔4 清管器清理后残留在管内壁的焊接飞溅物
产生这种现象的原因是：清管器通过焊道时，在前进方向
的一侧．焊接飞溅物在摩擦力的作用下被移动清除，但由于焊
道余高与母材夹角的焊脚处存在间隙，此处的焊接飞溅难以清
除干净，并且另一侧的飞溅在重力的作用下也有一部分沉积下
来．从而造成焊道一边的飞溅不能清除干净，进而在探伤底片
上存在单边飞溅物现象。
(2)改进清除措施
上面的清管方法不能使焊后飞溅清除达到理想的效果。说
明焊接后清除焊接飞溅的方法不当，应采用焊接过程中进行飞
溅控制的措施。经过多次反复讨论和实践，采用焊接过程中将
焊接飞溅接住的方法，避免飞溅物溅落到管子内壁上。现将上
述支架改为如下结构，如图5所示。
j i
l § =8 — — j
图5 改进后的支架示意图
与图3相比，这次改造是将中间部分下凹。下凹部分的直
径约为管子内径d的0．7 0．8倍，其它要求与前一支架制作要求
相同。支架制作完成后，在支架外部用软质物包缠，如海绵、
毡布等，包缠物表面与焊道之间有一间隙，该间隙应大约在50
illlll为宜， 既保证焊接电弧不能烧着包缠物质，又要保证焊接
飞溅能溅落到其上面。
由于焊接时温度高，焊接飞溅为炽热状态，容易使包缠物
燃烧，海绵、毡布等缠绕物很难达到要求。因此，应选择不易
燃烧且能吸附或粘附焊接飞溅的物质。经过多次尝试，发现塑
料地毯具有这些功能。塑料地毯不易燃烧，上面的塑料细丝碰
到温度较高的飞溅颗粒时收缩蜷曲，并将颗粒包住，同时塑料
细丝空间间隙大，能容纳较多的飞溅颗粒。实践证明，在焊接
时．将这种装置放在焊口处，能将焊接时飞溅到上面的颗粒吸
附．大大减少飞溅物在管道底部的沉积。
用这种装置接收管子内部的焊接飞溅物，平均每焊5道焊
口左右时将塑料地毯击打或抖动几下，以去除上面沉积的飞溅
物。如果塑料地毯包缠物烧烤严重， 可进行更换， 以保证清除
飞溅的效果。
4 结论
实践证明，上述方法操作方便，费用较少，能有效清除焊
接飞溅．在大港一济南一枣庄成品油管道工程中得到应用．保
证了焊口探伤底片的质量和评片效果，保证了管线整体质量，
为管道运营打下良好基础。