刍议焊接技术在长输管道施工中的应用

摘要：近些年来随着我国经济的发展，对石油、天然气的需求量也不断增加，长输管道逐渐向大管径、高压力等方向发展，新材料也不断被应用。要想保证石油行业的健康安全发展，长输管道的焊接工艺和焊接质量也应该得到足够的重视。本文主要就是针对焊接技术在长输管道施工中的应用来进行分析的。

关键词：焊接技术；长输管道施工；应用

中图分类号：P755文献标识码： A

一、影响长输管道焊接的因素

在长输管道焊接施工中，会有各种因素影响着管道焊接的质量，主要有以下几个因素：

气候环境。温度、湿度等环境条件会对焊接的质量产生一定的影响；流动性施工。在长输管道的焊接施工中，工作地点会随工程的进度不断的发生变化，使得焊接质量难以保证；地形、地貌。长输管道在铺设施工过程中会遇到各种的地形、地貌，导致焊缝位置变化多端，会对焊接质量产生直接的影响；施工场地如果比较狭窄，也会使机械化的焊接工艺的适用性差，不能应用先进的焊接技术。

二、焊接技术在长输管道施工中的应用

1、半自动向下焊方法

半自动向下焊方法发展速度很快，但是它在管道焊接建设应用上是相对晚一点起步和发展的。但是现在在国内长输管道焊接工作的应用中已经发展成熟。它主要包括药芯焊丝自保护半自动向下焊和活性气体半自动向下焊方法。药芯焊丝自保护半自动向下焊是通过药芯高温后分解释放出大量的保护气体对电弧和熔池进行保护，同时有熔渣对焊接金属的焊缝进行保护的一种高效焊接方法。在施工过程中，要合理选择合适的药芯，不同的药芯含有的元素不同产生的气体也就不同，这个方法很适合野外施工，在施工中一定注意参看方法施工工艺规定，保证施工的焊根充分熔合，达到满意结果；而活性气体半自动向下焊方法相对廉价、优质、高效。它利用活性气体，再通过逆变焊接机的高速可控运行，对电流电压波形的控制达到满意的焊接结果，整个施工要注意保证设备的正常运行和工作及活性气体的充分运用，很容易发挥出活性气体半自动向下焊方法优质的性能。

2、手工下向焊方法

手工下向焊接在很多管道现场焊接以及大直径、薄管壁的长输管道焊接中应用，它通过手工的方式克服了环境很差时使用设备过于复杂、操作出现不变的情况。它主要是是手工焊条下向焊方法。手工焊条下向焊主要包括全纤维素型、混合型和复合型向下焊三种。全纤维素型向下焊多应用于薄壁大口径管道的焊接中，其突出的优点就是焊接速度快、焊接质量好、探伤合格率高。在施工过程中，它可以应用在水网密集的环境中或者是自动化、半自动化焊接设备无法进入的区域。在施工过程中一定要注意打底焊时要注意单面焊双面成形，仰焊作业时防止熔滴在重力作用下出现铁水粘连焊条的情况；混合型向下焊主要应用于长输管道级别较高的管道中和气候条件恶劣、酸性气体介质的管道连接处进行应用。一般全纤维素型焊接方法很难达到管道接头质量要求，而此焊条的抗冷性能和韧性较好，只是熔化速度较慢。在整个施工过程中，要尽可能在选择好适合的管道类型规格进行焊接作业时提高焊接速度，保证焊接作业质量合格；复合型向下焊方法应用于长输管道管壁比较厚的情况下，下向焊比传统的向上焊的传热浅、劳动强度和技术要求高。只是采用淡出的向下焊无法达到高效率、高质量，这就是采用了复合向下焊接的方法，其中盖面焊向上和根焊层向下同时作业，可在厚壁管道应用中大大提升效率。

3、自动焊方法

长输管道自动焊方法是借助全位置自动焊机设备，同时在专业人员的操作下完成高效率的焊接任务。这种焊接方法成功率相当高，焊接一次合格率达到98%以上。这项技术应用于众多油建事业，成功应用了这项技术在西气东输主线路及支线路的工程的管道焊接1000余公里。长输管道自动焊的焊接方法在施工过程中，一定要保证机器设备的正常运行，保证自动焊机的高效率、高质量工作，是工作人员必须做到的。自动焊方法通过大范围的施工应用，逐步走上了研发出更多新技术的道路。首先，管道焊接智能化主不在应用中加强。目前管道的自动焊接方向就是逐步走向柔性化、智能化。通过工程技术研究专业人员在设备的开发和应用取得成功的基础之上，结合现场应用的实际情况及日益增加的施工要求，进行了不断研发。一方面对现有的技术进行了完善和提高，另一方面还增加了智能化功能。其次，APWllL型数字式智能型长输管道全方位自动焊机在施工中开始应用。这种焊机采用工业计算机系统通过硬件设计和软件编程，实现对整个焊接施工的自动化控制。同时采用及角度编码空间位置检测系统，能够精确焊接的角度位置。通过在施工中不断应用，为弥补一些不足，采用了人工干预功能，这是结合现场实际的实用化。再次，焊枪高度传感检测系统装置在长输管道自动化焊接施工中应用。这是在自动焊作业中添加了检测系统的应用，在施工作业中，系统自动控制焊丝干的伸长于算段，进一步减轻了焊工的工作强度。

三、长输管道焊接的质量控制

1、加强工艺规程的检验

减小管路焊接缺陷的方法可以参考一下的工艺规程：焊接过程所有阶段都要进行的工序间检验，应保证全部工序符合建设管道的技术条件并按照规定检查管子的状态质量、焊接材料、准备工作进行的情况、焊前对接口预热情况和在野外条件下坡口边缘的加工情况，管端火焰校直和切割规程执行情况以及组对情况等。在进行焊接的过程中要检查焊接规范和技术，焊缝各层施焊顺序，清除渣壳的完全程度，在焊缝的内部焊层有无可见缺陷。焊好的焊缝在外观检查：清除可见缺陷以前不提交下一步检验。在检验送去焊接的管子时，查对在管子表面有无超差缺陷，在管端有无严重凹陷、压痕，在制造厂焊的管子焊缝中有无可见的缺陷。

2、焊前和焊接检验检测

要确保管口表面质量、坡口的表面和角度、对口间隙、组对间隙、错边量、坡口尺寸的误差在允许的范围内，并确定是否符合工艺文件的规定。每次焊接完成后，焊工应先自行检测飞溅、熔渣等缺陷并将之清除，然后交给检验员检验。检验员应该根据相关的检测标准进行检测，监督并检查焊接工艺的施工情况，一旦发现问题应该及时处理，或者向上进行反馈。

3、焊接环境的控制

焊接工作时周围的气候环境是影响焊接质量的一个重要因素。下面的几种自然环境下是不宜进行焊接的：有风天气（气体保护焊：风速大于2m/s；低氢型焊条电弧焊：风速大于5m/s；酸性焊条电弧焊，风速大于8m/s；药芯自保护焊丝半自动焊，风速大于8m/s）情况下不能焊接；雨雪天气；大气湿度达到90%以上；环境温度过低（低于焊接工艺规定的最低焊接温度）。

结束语

通过对手工下向焊、半自动下向焊、自动焊焊接方法及在施工过程中的应用的介绍，了解了长输管道焊接的主要方法和应用。目前长输管道焊接方法相当广阔，国内除了西气东输的大工程，像中俄输油管道、西部成品油管道、西南成品油管道都在运行和发展，这些大工程对于管道焊接技术要求提出更高的要求，我们有理由对于长输管道的焊接方法的美好前景进行自豪的展望，也相信新的更好的焊接技术会应运而生，给管道施工提供强有力的技术支持，更好的加快长输管道焊接生产朝着高效率、高质量、高速度、低成本的方向发展。

参考文献

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