李巖

摘 要 隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的石油和天然氣等能源工業(yè)的發(fā)展也取得了顯著的成績，長輸管道的使用越來越頻繁，建設(shè)量也越來越大，為我國的能源領(lǐng)域做出了重大貢獻。因此長輸管道的焊接技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要，焊接的質(zhì)量直接關(guān)系到油氣輸送的質(zhì)量和效率。基于此，文章結(jié)合當(dāng)前長輸管道施工的實際情況，首先對國內(nèi)外的長輸管道焊接技術(shù)的現(xiàn)狀進行了分析，然后對幾種常見的焊接技術(shù)進行闡述，同時還分析了影響長輸管道焊接質(zhì)量的因素，并對焊接技術(shù)的發(fā)展做出了展望，希望能夠為今后的相關(guān)研究提供一定的參考意義。

關(guān)鍵詞 長輸管道；焊接方法；應(yīng)用

前言

長輸管道的焊接及技術(shù)的實施具有一定的難度，并且應(yīng)用起來相對復(fù)雜，由于具有線路長、跨區(qū)域廣等特點，又途徑山區(qū)、平原、丘陵等地帶，自然條件多變，無論是技術(shù)要求還是施工條件都收到很多限制。而長輸管道的主要作用是輸送石油或者天然氣等油氣資源，對輸送條件的要求也非常高。如果焊接技術(shù)不成熟，管道的質(zhì)量存在問題，那么將影響油氣輸送的效率和質(zhì)量，從而影響到相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。因此對長輸管道焊接技術(shù)的應(yīng)用進行探討是有必要的，也是非常具有實際意義的。

1 長輸管道焊接中存在的問題

1.1 焊接過程中出現(xiàn)夾渣

主要原因是由于多數(shù)長輸管道都是采用藥芯焊絲半自動下向焊工藝加以填充和蓋面，在焊接的過程中，一旦半自動設(shè)備出現(xiàn)間歇性故障后，就會導(dǎo)致頂絲狀況的出現(xiàn)，此時將焊絲穿入熔池，在熔池迅速冷卻后再次將其引燃，這一瞬間焊縫里一般都會裹帶熔渣或者金屬雜物，就會導(dǎo)致夾渣的現(xiàn)象。針對這種狀況應(yīng)當(dāng)采取的處理措施有：鏟去夾渣處的焊縫金屬，重新補焊。

1.2 管道焊接中出現(xiàn)氣孔

造成氣孔出現(xiàn)的原因主要是因為自保護藥芯半自動焊接時，過高的電弧電壓造成填充層出現(xiàn)氣孔。處理氣孔措施：需要在焊接過程中對電弧電壓以及送絲速度進行合適的選擇，焊絲的伸出長度應(yīng)當(dāng)保持一定，當(dāng)下向立焊時應(yīng)當(dāng)對焊接速度進行控制[1]。

1.3 管道出現(xiàn)裂紋

焊接過程中如果強行組對就會造成裂紋的產(chǎn)生。所以為了有效遏制裂紋的出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)對強行組對情況加以避免；在管道焊前進行預(yù)熱，對根焊焊道的厚度應(yīng)適當(dāng)增加，當(dāng)完成根焊后，要即刻進行熱焊、填充及蓋面。

1.4 燒穿問題

主要原因是因為根焊道太薄或者不當(dāng)?shù)暮附庸に噮?shù)導(dǎo)致的。所以要避免此類狀況需要注意根焊道不能過薄，一般以3mm的厚度較為適宜；選擇根焊焊接工藝參數(shù)時，不能太大；當(dāng)出現(xiàn)燒穿狀況應(yīng)當(dāng)立即停止焊接，對根部間隙進行適當(dāng)?shù)拇蚰?，再重新開始根焊、熱焊一直到本道工序完成。

2 長輸管道焊接技術(shù)應(yīng)用

2.1 手工向下焊技術(shù)及其在工程中的應(yīng)用

①全纖維素型。全纖維素型的應(yīng)用范圍主要在直徑大、管壁薄的管道焊接中，實施起來速度快、探傷合格率高，導(dǎo)致質(zhì)量也非常高。同時，該方法施工受到的環(huán)境限制很小，可以在水網(wǎng)密布的環(huán)境中中施工。②混合型向下焊在長輸管道級別較高或者條件惡劣的情況下應(yīng)用比較廣。全纖維素型焊接法很難滿足管道接頭的質(zhì)量要求，而混合型向下焊法使用到的焊條具有抗冷性，韌性也比較好，就是熔化的速度很慢。該方法在應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)盡量選取合適的管道類型規(guī)格，操作過程中要提高焊接的速度，確保焊接的質(zhì)量符合要求。③復(fù)合型向下焊法一般應(yīng)用在壁較厚的長輸管道中，向下焊與傳統(tǒng)的向上焊相比，其傳熱較淺，勞動強度和技術(shù)要求較高。由于淡出的向下焊達不到效率高、質(zhì)量高的要求，因此復(fù)合型向下焊的方法得以應(yīng)用，如果蓋面焊向上和根焊層向下同時操作的話，焊接的效率和質(zhì)量也將得到明顯提升[2]。

2.2 半自動向下焊技術(shù)及在工程中的應(yīng)用

半自動向下焊技術(shù)包括兩種：①藥芯焊絲自保護半自動向下焊技術(shù)；②活性氣體半自動向下焊方法。①藥芯焊絲自保護半自動向下焊技術(shù)。藥芯焊絲自保護半自動向下焊根據(jù)藥芯高溫后分解釋放出大量的保護氣體對電弧和熔池加以保護，焊接過后出現(xiàn)的焊縫將會得到熔渣的保護的原理。該方法在操作過程中，藥芯的選擇一定要合理，因為藥芯的不同含有元素也不同，從而產(chǎn)生的氣體也不同。該種方式比較適用于野外施工環(huán)境，施工的時候要參照相關(guān)的時候要求和規(guī)定，保證施工的焊根充分熔合。②活性氣體半自動向下焊。活性氣體半自動向下焊方法實施起來優(yōu)勢很大，如廉價、優(yōu)質(zhì)、高效等。該方法在施工中，如果在施工過程中設(shè)備的運行得到保證以及活性氣體得到充分運用，那么活性氣體半自動向下焊技術(shù)就可以達到滿意的效果。

2.3 自動焊技術(shù)及在工程中的應(yīng)用

自動焊接技術(shù)需要依靠專業(yè)技術(shù)人員，借助自動輔助裝置。自動焊接技術(shù)應(yīng)用起來，成功率非常高，一次性通過率經(jīng)常接近百分之百。目前，這項技術(shù)在我國的實際應(yīng)用中，最具有代表性的西氣東輸工程應(yīng)用到自動焊技術(shù)的距離長達1000公里。長輸管道自動焊技術(shù)在實施過程中，機械設(shè)備的運行一定要得以保證。自動焊技術(shù)通過大范圍的應(yīng)用，逐步走上了研發(fā)出更多新技術(shù)的道路。首先，管道焊接的智能化不斷加強。現(xiàn)階段，長輸管道自動焊的發(fā)展方向已經(jīng)由傳統(tǒng)的人工化、剛性化逐漸向智能化、柔性化方向轉(zhuǎn)變；其次，APWIIL型數(shù)字智能型長輸管道全方位自動焊機在長輸管道施工中也逐漸得以使用。該焊機的投入使用，能夠?qū)崿F(xiàn)焊接的自動化控制；最后，焊槍高度傳感檢測系統(tǒng)裝置在長輸管道自動化焊接施工中的應(yīng)用。將檢測系統(tǒng)引入到自動化焊接過程中，系統(tǒng)會自動控制焊絲干的長短，進一步減輕了焊工的工作強度，使得焊工的工作質(zhì)量和效率更高[3]。

3 結(jié)束語

綜上所述，油氣田長輸管道焊接過程中，要把握焊接技術(shù)的要點，采取科學(xué)合理的方法進行質(zhì)量的控制，嚴格遵守焊接工藝規(guī)程的要求，管道焊接的質(zhì)量就能得到保障。

參考文獻

[1] 孫偉杰.焊接技術(shù)在長輸管道施工中的應(yīng)用[J].知識經(jīng)濟，2013，

（05）：109.

[2] 王少鋒，胡建春.大口徑長輸管道CRC全自動焊接工藝研究[J].壓力容器，2013，（08）：75-79.

[3] 張今明.長輸管道焊接工藝特點與選擇[J].油氣田地面工程，

2006，（09）：40，44.