确保大口径抗大变形X70HD钢管焊接焊缝成形质量 小组名称：中石化胜利油建工程有限公司中缅天然气管道工程焊接QC小组 一、工程概况 中缅天然气管道工程（国内段）是我国实施能源战 略的重点项目之一 ，是我国能源进口的西南大通道。干 线起自缅甸西海岸皎漂, 从云南瑞丽市入境，途径贵州 ，终点到达广西贵港市（如下图）。天然气管道工程（ 国内段） 包括1 干 8 支 。 干线全长1726.8km ， 管径 1016mm，设计压力10MPa, 全线采用X80、X70级钢 管。因沿途分布地区地震多发、地灾严重、采空区分布 广、岩溶塌陷多，为了保证管线运行的安全，在此区域 内首次采用国产X70HD抗大变形钢管。 图1 中缅管道走向示意图 中石化胜利油建工程有限公司作为EPC联合体成员承接了本 工程第四EPC合同项的施工任务，施工干线第十五标段。该标段 位于广西自治区来宾市和贵港市境内，全长178km，该段地区气 候湿润、常年雨水较多，地形复杂、为典型的卡斯特大石山区和 岩溶平原交错地貌，地下岩溶较发育。本标段在地灾发生风险大， 岩溶发育明显的地区采用X70HD抗大变形钢管，共计20km。 图2 中缅管道地质、地貌典型图 二、小组简介 小组名称 中缅天然气管道工程焊接QC小组 成立时间 2013年1月 小组类型 攻关型 注册编号 Yj121-2013 小组人数 10人 活动次数 14 确保大口径抗大变形X70HD钢管焊 课题名称 活动时间 2013.01-2013.08 接焊缝成形质量 序号 姓名 性别 年龄 文化程度 组内分工 职称、工种 1 周广华 男 48 大学 组长 项目经理 2 葛文峰 男 35 大学 副组长 焊接负责人 3 亓志宏 男 33 大学 副组长 技术负责人 4 苏凡 男 36 大学 副组长 考核负责人 5 乔虎 男 52 大学 副组长 焊接顾问 6 顾馨生 男 31 大学 副组长 质量负责人 7 张凯凯 男 26 大学 成员 质检员 8 崔爱民 男 45 中专 成员 焊接技师 9 周万里 男 42 中专 成员 焊接技师 10 杜甫 男 33 大学 成员 质检员 三、选题理由 国产X70HD抗大变形钢管首次在国内大口径长 输管道工程中大规模应用，无成熟焊接经验借 01 鉴，对该焊接施工的研究是填补技术空白。 依据承包合同，管道焊接一次合格率须在95% 以上。同时，根据焊接工艺实施补强焊后，缺 02 陷位置难以确定一般出现缺陷只能割口重焊， 返修成本较高，减少返修是解决成本和调高施 工效率的需要。 确保大口径抗大变形X70HD钢管焊接焊缝成形质量 四、现状调查 2013年1月10日-30日，组织施工人员在进行了焊 接试验，焊接工艺采用纤维素焊条下向根焊、自保护 药芯焊丝填充、盖面，焊接完成后按标准对焊口进行 了外观检查和100%射线检验，检验结果统计如下： 外观检查一次合格率 射线检验一次合格 序号 试验地点 数量（道） （%） 率（%） 1 QCC025 40 75 97.5 2 QCD063 40 87.5 90 平均一次合格率 81.3 93.75 从统计结果看，焊接合格率确不能满足施工合同（95%）要 求,如不提高焊道的外观质量和射线检验一次合格率，将直接影 响整个施工任务的圆满完成，为此，我们将本次课题活动的重 点是通过提高外观质量和减少内在缺陷，保障管道焊接一次合 格率。 五、活动目标 1.确定目标 管线焊接一次合格率98%。 100 99 98 98 97 96 95 95 焊接合格率 94 93.75 93 92 91 90 焊接实验组 合同目标值 小组目标值 图3 小组目标示意图 2.目标值确定依据 依据一：根据承包合同，胜利油建项目 部承诺业主管道焊口检验一次合格率95% 依据二：对进行焊接试验的2段管道检查 以上。 中发现，QCC025处的40道焊口射线检验一 依据三：在中缅线X80段，胜利油建施工 次合格率达到了97.5%，这为我们目标值 项目部的焊接合格率均保持在98%以上， 的制定提供了实践依据。 焊接外观合格率接近100%，项目部在焊接 管理上是有效的。 3.可行性分析 人员：选择焊接水平高，技术发挥稳定的焊工进行培训，均获 得了中石油管道科学研究院焊接中心颁发的上岗证。 图4 焊工上岗证 施工中配2名电焊技师，2名质检员，项目部焊接负责人（焊 接高级技师）常驻现场进行技术指导，与公司焊培中心的焊接专 家联系沟通，能够随时解决问题。 设备：从焊接人员的适应性及设备本身的性 能考虑选择熊谷MPS-500型电焊机和融通焊接 电站，并使用原厂配件。施工前均要求厂家到 现场指导调试并排除故障。 图5 焊接设备 焊材的选择：根据焊接工艺规程的要求，选择焊工使用习 惯和质量可靠的焊材品牌，如纤维素焊条选择奥地利伯乐、 药芯焊丝选择全线应用最广的金桥牌。 焊接工艺的选择：因STT受设备调试、气体质量及环境 等影响大，并结合公司几年来的工程实践及焊工的经验和技 术水平，兼顾连头返修。选择焊条打底，自保护药芯焊丝半 自动焊填充、盖面工艺。所选择的主线路、连头、返修工艺 与其他线路类似的工艺，降低技术门槛。 环境的适应性：中缅线自2012年3月30日开工至2013年1 月已完成了120km的施工，焊工及焊接设备完全适应了广西 的自然条件。 六、原因分析 1.缺陷调查 我们对2013年1月10日-2013年1月30日，焊接的80道口 的外观检查结果和射线检验情况进行调查，并对质量缺陷 进行分析，结果如下： （1）外观缺陷 1）立填焊位置焊道高度不达标（如下图） 图6 立填焊位置焊道高度 2）焊道宽度不均匀、不顺直（如下图） 图7 焊道宽度不均匀、不顺直 3）焊道表面不平顺，不美观，6点位余高超标，夹沟深度超标 图8 焊道成型不合格 （2）内在缺陷：分析合格口和不合格口的射线照片，主要出现的 缺陷是 未熔合、气孔、夹渣、烧穿。 （3）缺陷统计表： 累计频率 序号 质量缺陷 频数（处） 频率（%） 类型 （%） 1 焊道成型不顺直 15 42.8 42.8 2 焊道表面不平滑 10 28.6 71.4 外观缺陷 3 立填焊位置余高低 5 14.3 85.7 4 夹沟深度超标 5 14.3 100 合计 35 100 / / 1 气孔 39 67.2 67.2 2 夹渣 15 25.9 93.1 内在缺陷 3 未熔合 3 5.2 98.3 4 烧穿 1 1.7 100 合计 58 100 / / 2.根据缺陷统计表作排列图 图9 内在缺陷排列图 图10 外在缺陷排列图 从排列图上可以看到，影响管线焊接质量的主要 内部缺陷是气孔和夹渣，影响外观质量的是焊道表 面不平滑和成形不顺直。 3.关联图 焊道成型不顺直 焊道表面不平滑 立填焊位置余高低 焊接方法 劳动组织 夹沟深度超标 不合理 焊工经验不足 未掌握 焊接速度 现场焊材 层间清理 劳动强度大 过快 保管不善 不到位 焊接操作 接地线连 不规范 接不牢 焊接构件 不发 不匹配 送丝速度 稳挥 焊条受潮 运条摆动 定 过快 防风棚结 污损 构不合理 不良 焊材不合格 焊枪角度 焊丝喷嘴 不对 堵塞 导电嘴松 动或堵塞 现场防风措施不 到位 气 孔 夹渣 层间加热 安装人员责任 不够 心不强 管口清理 不彻底 焊接电压 焊接电流 焊缝预热未 过低 达标 过高 对口间隙 过小 预热机具不能满 管口组对