王建新

遼河油田建設(shè)有限公司 遼寧盤錦 124000

由于我國的石油天然氣應(yīng)用越來越多，因此其管道建設(shè)也正處于高峰期。石油天然氣長輸管道是運(yùn)輸行業(yè)的一個(gè)重要組成部分，一旦開始建設(shè)管道就必須堅(jiān)持到底。但是由于石油天然氣長輸管道一般是深埋于地下的。

1 長輸管道對焊接設(shè)備應(yīng)用的影響

第一，石油天然氣長輸管道建設(shè)的過程不僅會受到天氣及地形的影響，還會受到眾多人為因素的影響。換句話說，長輸管道建設(shè)中所應(yīng)用的焊接設(shè)備也會受到各種天氣及地形條件的考驗(yàn)。

第二，長輸管道中的鋼管是水平固定的，其焊接施工也是全位置的操作。所以，對焊接的材料設(shè)備以及施工工藝的要求一般較高。

第三，石油天然氣長輸管道的建設(shè)往往是在室外工作，其管道較長，工作環(huán)境會隨著管道長度的變化而發(fā)生變化。因此，焊接設(shè)備也需要根據(jù)施工位置的調(diào)整而調(diào)整，而這種實(shí)時(shí)的調(diào)整對焊接設(shè)備的各方面就提出了更高的要求，例如焊接設(shè)備的質(zhì)量和體積等。

第四，由于石油天然氣長輸管道其建設(shè)周期較長，為了有效地縮短這種周期一般會在進(jìn)行根部焊接的同時(shí)進(jìn)行下一道焊口的關(guān)口組隊(duì)，這時(shí)候就會產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力。因此，管道建設(shè)中的焊接設(shè)備及工藝要盡量實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成型。

第五，在長輸管道建設(shè)中，焊接工藝也會隨著天氣、地形、施工技術(shù)的變化而發(fā)生變化，其形式變化多樣。現(xiàn)在一般采用的焊接工藝可以分為二氧化碳保護(hù)、半自動(dòng)化焊自動(dòng)焊、纖維素性焊等，長輸管道建設(shè)中所應(yīng)用的焊接設(shè)備至少應(yīng)該能夠適應(yīng)其中的一種焊接工藝。

2 長輸管道對焊接設(shè)備應(yīng)用的要求

2.1 工藝適應(yīng)性較強(qiáng)

在石油天然氣長輸管道建設(shè)中一般需要三種焊接設(shè)備工藝。因此，在管道建設(shè)中所應(yīng)用的焊接設(shè)備要有一定的工藝適應(yīng)性，保證電弧能夠均衡的燃燒，并且具有大的焊接調(diào)整范圍。在二氧化碳?xì)獗Ｗo(hù)焊這種工藝下，焊接設(shè)備中每臺焊接電源的外特性曲線應(yīng)該保持統(tǒng)一，能夠快速的修改焊接規(guī)范。對于自保護(hù)藥芯焊絲用焊接設(shè)備來講應(yīng)該能夠保證焊絲的平穩(wěn)性。對于纖維素焊條用焊接設(shè)備來講，其應(yīng)該有較大的電弧推力。

2.2 操作簡單、調(diào)節(jié)方便

石油天然氣長輸管道建設(shè)中，焊接有流水作業(yè)，也有單兵作業(yè)，不同的作業(yè)方式焊接操作也不同。一些需要完成焊口到根焊到蓋面的全部焊接，有的僅僅需要完成一層焊接。

2.3 適應(yīng)力和可靠性強(qiáng)

我國西部地區(qū)冬寒夏熱，并且以戈壁和荒漠為主，晝夜溫差以及風(fēng)沙都很大。西北地區(qū)一般以高原和丘陵為主，氣壓較低。我國中部地區(qū)主要以山脈和山間平原為主，具有丘陵起伏的地形。但是每個(gè)地區(qū)都離不開石油天然氣長輸管道建設(shè)，所以在管道建設(shè)中的，焊接設(shè)備要具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，能夠做到抗寒、耐高溫、防潮、耐風(fēng)沙和高原缺氧等。并且在長輸管道建設(shè)中，工作人員的平均焊接時(shí)間一般都需要在十一個(gè)小時(shí)左右。如果工作人員在工作的過程中出現(xiàn)設(shè)備故障。將會增加施工成本，甚至影響工程的進(jìn)程。

3 長輸管道中焊接設(shè)備應(yīng)用的情況

3.1 二氧化碳?xì)獗Ｗo(hù)焊用焊接設(shè)備

二氧化碳?xì)獗Ｗo(hù)半自動(dòng)焊主要是能夠?qū)崿F(xiàn)焊口根部到單面焊雙面成型。自動(dòng)化焊接工藝能夠完成根焊到蓋面的全部焊接。在半自動(dòng)焊下，一些具有脈沖功能的焊接電源匹配焊絲平穩(wěn)的焊絲機(jī)構(gòu)，能夠完成全方位的焊接操作和焊接成型焊縫成型。在自動(dòng)化自動(dòng)焊工藝下，還要求焊接電源的外特性曲線能夠與控制系統(tǒng)的控制性相協(xié)調(diào)[1]。

3.2 自保護(hù)藥芯焊絲用焊接設(shè)備

自保護(hù)藥芯焊絲的電壓一般是在17-21伏特，電流通常在150-260安培，這樣看來，其電壓較小、電流較大，因此，在焊接時(shí)一定要有較高的送絲速度?，F(xiàn)在的石油天然氣長輸管道建設(shè)常用的焊接設(shè)備有直流電源匹配S-32P送絲機(jī)、直流電源匹配LN-23P送絲機(jī)等。

3.3 纖維素焊條用焊接設(shè)備

纖維素焊條的焊接電壓通常在30-35伏特，電流通常在60-120安培，焊接設(shè)備通常為直流焊機(jī)，如果當(dāng)電流較小，就很容易發(fā)生粘條、斷弧等問題?，F(xiàn)在這種情況較多，針對這種情況研究出了多種焊接電源，但是并沒有被廣泛的應(yīng)用于石油天然氣長輸管道建設(shè)中，現(xiàn)在常見的焊接電源有奧太接團(tuán)的ZX7-400ST和林肯公司的DC-400。

3.4 低氫型焊條用焊接設(shè)備

通過分析以上三種焊接設(shè)備，經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)，低氫型焊條可以采用直流弧焊設(shè)備，也就是對弧焊設(shè)備的需要不高。在石油天然氣長輸管道建設(shè)中，一般采用同纖維素焊條焊接相同的焊接電源即可。

4 焊接設(shè)備的發(fā)展

第一，在石油天然氣長輸管道建設(shè)中，常見的兩種焊接設(shè)備為自保護(hù)藥芯焊絲用焊接設(shè)備和纖維素焊條用焊接設(shè)備。我國的這兩種焊接工藝的焊接設(shè)備較國外已經(jīng)發(fā)展的較為成熟。但是，由于這兩種焊接設(shè)備的可靠性、工藝適應(yīng)性還應(yīng)該有所提高。

第二，現(xiàn)在的根焊正在逐漸的使用低氫型焊接材料，同時(shí)，焊接的質(zhì)量和效率還應(yīng)有所提高。

第三，目前我國的石油天然氣長輸管道建設(shè)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，因此，同焊接工藝相對應(yīng)的半自動(dòng)焊機(jī)、交流電源等必須要不斷的進(jìn)步。

5 結(jié)語

焊接設(shè)備是石油天然氣長輸管道建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，焊接質(zhì)量直接關(guān)系到長輸管道的正常運(yùn)行，也關(guān)系到人民生命和財(cái)政的安全。因此，必須有效地提高焊接設(shè)備的可靠和工藝適應(yīng)性，通過加強(qiáng)與國外的交流，不斷優(yōu)化我國的石油天然氣長輸管道建設(shè)。