1.中石油北京天然气管道有限公司； 2.中油朗威监理有限责任公司

长输管线焊接连头是指焊接位置和长度已经固定，需要现场切割、打磨、组对、在两端已经完成的管段的连接处；连头金口是指不能进行水压试验的特殊连头口。施工中存在两方面的问题：①由于连接的两段是已经完成的管线，管工一般需要借助外力将两端管中心和连头管中心统一，其焊接部位存在较大的焊接应力。②由于管线内外的温差导致空气进出，容易造成焊缝金相组织不良。

陕京四线第四标段严格金口管理，提升焊接质量，探索出了一些有效的经验和做法。

1 金口连头概况

第四标段线路全长271.7 km（干线240.7 km，联络线31 km），场站4座，阀室16座。 2017年9月20日开始第一道金口连头作业，至2017年11月8日最后一道口结束，历时50天。

第四标段金口连头共计64处（125道口），其中：干线（含场站） 49处（96道口），联络线15处（29道口）。

2 金口管理要求

2.1 检查记录要求

（1）连头口、金口管口组对检査记录应包括（不限于此）：焊口编号、钢管管号、管径壁厚、防腐类型、钢管长度、内径偏差、坡口角度、 钝边、管内清理、管端清理、螺旋/直焊缝间距、对口间隙、错边量、管工姓名。

（2）连头口、金口管道焊接记录应包括（不限于此）：焊口编号、施工环境（温/湿度、风速）、焊接工艺规程编号、焊条烘干温度及次数、预热温度、根焊与热焊间隔时间、根焊/填充/盖面的电流和电压、送丝速度与焊接速度、层间温度、焊接层（道）数、焊工姓名及焊工证编号、 焊后保温情况。

（3）连头口、金口焊缝表面质量检査记录应包括（不限于此）：焊口编号、焊缝按0/3/6/9四个点位检査错边量、焊缝余高、焊缝宽度、表面缺陷。

（4）焊口返修记录应包括（不限于此）：焊口编号、施工环境（温/湿度、风速）、缺陷类型、缺陷位置长度、返修焊工姓名及编号、焊接工艺规程编号、焊材规格型号、焊条烘干温度及次数，返修预热温度、是否整口预热（或预热长度）、打磨长度及深度、层间温度、根焊/填充/盖面的电流和电压、送丝速度与焊接速度、焊接层（道）数、返修后焊缝余高、焊缝宽度、表面缺陷、焊后保温情况。

2.2 现场管理要求

（1）项目建设单位（现场管理分部）、 监理 部、 EPC 承包商三方对连头口、金口焊接过程实施旁站管理。

（2）各监理单位、 EPC承包商根据自身管理要求，加强对返修口、连头口的程序管理，并提出相关具体要求 。

（3）返修口、连头口、金口施工时留存照片不少于3张（主要包括：组对完成照片、焊接过程照片、焊接完成照片等），且包含完整施工过程，相关单位做好资料收集工作。

（4）各 EPC承包商认真核实各自的连头口和返修口的焊接施工记录内容， 如有缺项，立即调整补充。

（5）各监理单位要每周组织 EPC承包商、检测单位对三口台账进行核对， 按桩号顺序统计，并随QHSE周报一同上报监理总部。经汇总后，监理总部将在PCM系统发布返修口、连头口、金口台账统计表。

（6）金口连头施工前需提前通知现场管理分部、监理部，旁站人员到场后方可施工。旁站人员要对焊工资质、焊接设备、材料、工艺规程等进行检査，如实做好记录及影像资料留存工作，并经三方签字确认。

3 金口技术控制措施

3.1 连头位置的选择

金口连头地点选择在地势平坦地带，连头前与焊接机组、试压机组及生产部门充分沟通调整预留位置，避免将金口连头位置设置在变壁厚位置、弯头弯管位置及地势高差大的位置等施工环境复杂地带。

3.2 防止焊接冷裂纹产生

（1）加强焊前预热工作。由于焊接收缩应力的不断产生，预热范围不局限在返修的区域，而应同时预热其他的焊接接头部位，避免焊接收缩应力在不同温度下对返修连头的影响。

（2）适当控制预热温度。可降低焊缝冷却速度，可使氢更易从焊缝熔池扩散，减少了焊缝中扩散氢含量。

（3）把握后热温度时间。在焊后趁焊缝温度未降低时应立即进行后热，使扩散氢有充分的时间溢出，降低焊缝中的残余应力，减少冷裂纹产生的几率。

（4）防止强力组对。连头位置不够或者两端中心轴不对称，应通过预先修整管沟或留足足够距离管道，给组对留下调整余量。强力组对将使长输管线在焊接前就存在强大的附加内应力，这种内应力在焊后也不可能完全消除。采用外对口器，待焊接接头未完全冷却后，将对口设备拆除。

（6）避免工艺缺陷的产生。咬边、未焊透、长条状夹渣等工艺缺陷部位是应力集中区，这些部位容易产生冷裂纹。

3.2 减少管内外空气温差对焊缝质量的影响

（1）连头焊接时尽量选在环境温度变化不大的时间段。

（2）接近焊接封口时，空气的进出越多。此时要保证焊接手法和速度。

（3）条件所限实在无法焊接时，可选用连头对口设备，使该设备内压力和管线压力一致，保证焊接成型。

4 金口管理措施

4.1 金口连头条件确认表

制定金口连头条件确认表，包括金口连头所要求的人员条件、机械设备、材料、工艺规程等内容。在施工现场，机组质检员按照金口连头条件确认表逐一核对检查，例如机组经验丰富的管工数量，不应少于2人，技术过硬的焊工数量，不应少于2人；三证齐全，上岗证为全项资质；金口连头所需管材试压合格等，监理核对后签字确认。保证金口连头主要控制因素在焊接前全部落实。

4.2 焊口质量检查记录

连头（金口）焊口质量检查记录表包括工程焊接工艺规程A9版中连头工艺编号，管材规格、等级，焊接材料、电流、电压、层间参数，外观检查数据，管工姓名，焊工姓名，上岗证编号等焊接工艺规程和 规范、标准要求等数据，目视直观，便于填写和检查，可操作性强。

4.3 管理部门旁站管理

金口连头施工前，组织管理分部、监理部、 EPC承包商有关人员培训，由监理总部工程师授课，详细讲解金口连头检查重点和注意事项，提高业务素质，参与金口连头旁站管理。

重点检查金口连头机组施工作业，涵盖人、机、料、法、环等内容，对标段监理、 EPC履职情况进行监督检查，做到逐级管理。

4.4 严格控制金口数量

依据连头施工质量管理规定技术要求，每个连头地点的金口数量不超过2道。

5 及时整改存在问题

对EPC承包商施工机组在人、机、法、环、测等要素管理存在的缺失， QHSE体系运行存在的短板及时发现及时整改。

5.1 焊接3-3机组EF005-001桩存在问题

（1）焊检尺1把、温湿度计无鉴定标签。焊接工艺规程为A8版。

（2） SJSX4-EF005-001+04J填4未进行排焊。

（3）个别不具备全项资质焊工填充焊接。焊工周某未持上岗证。

（4）焊接3-3机组未见现场安全检查表。吊管机未见操作证、年检报告。

（5）焊机无接地，配电箱接地不牢。灭火器卡片污损严重。

（6）受限空间作业票不规范。

发现以上问题后，要求该机组撤离金口连头作业现场，并将违规焊口割除，由维抢修队重新实施金口连头。

5.2 焊接16-2机组FA069-001桩存在的问题

（1）机组长兼技术员不在现场。

（2）现场无温湿度计，红外测温仪、焊检尺各1无鉴定标签。

（3）现场无技术交底记录和签字。质量检查记录未按时填写。

（4）现场无起重工，质检员不称职。

发现以上问题后，责成该机组限时整改并及时回复。

6 结论

陕京四线第四标段金口连头管理给我们以下几点启示。

（1）应建立操作性强、涵盖面广、可追溯性强的现场检查资料档案，合理控制金口施工的各个环节。

（2）金口连头因为本身的特殊性，应得到更多的重视，高素质的施工人员和现场管理人员是金口连头合格率的根本保障。

（3）控制金口连头的数量既是质量控制手段，也是管道风险的控制手段，每个连头地点的金口数量应不超过2道。

作者：许建东，中石油北京天然气管道有限公司北京管理处工程师。

      及立军，中油朗威监理有限责任公司工程师。

      郭存杰，中石油北京天然气管道有限公司北京管理处副处长。