宋世強(qiáng) 趙汝峰 魏春濤 史運(yùn)東

摘要：就目前的狀況而言，隨著我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的飛速化發(fā)展，油氣管道工程的建設(shè)數(shù)量也越來越多，油氣為我國的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展壯大做出了極為重要貢獻(xiàn)。如今，人們的生產(chǎn)生活以及學(xué)習(xí)工作領(lǐng)域等都離不開油氣，油氣運(yùn)輸是現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展過程中十分關(guān)鍵且不可或缺的一個(gè)部分。在長(zhǎng)輸油氣管道高強(qiáng)度管線鋼管現(xiàn)場(chǎng)焊接工作進(jìn)行的過程中，相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用還不夠完善，需要工作人員積極的、主動(dòng)的研究、掌握相關(guān)的工藝技術(shù)，并將其應(yīng)用于我國的現(xiàn)場(chǎng)焊接工程建設(shè)之中，從而有利于有效的保障工程建設(shè)的品質(zhì)以及效率。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)輸油氣管道;高強(qiáng)度管線鋼管;現(xiàn)場(chǎng)焊接技術(shù)

引言：保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊與焊條電弧焊都可以認(rèn)作是今后我國管道工程所使用的兩個(gè)有用并且基本的焊接工藝，但是現(xiàn)階段隨著管道工程所使用到的鋼管，其自身的級(jí)別越來越高，與此同時(shí)它自身的管徑與壁厚也處于不停的增長(zhǎng)階段，所以管道動(dòng)焊技術(shù)也會(huì)廣泛的被社會(huì)各界的工程建設(shè)所使用。本篇文章就高強(qiáng)度管線鋼管的焊接技術(shù)方面存在的困難點(diǎn)與工程建設(shè)過程中出現(xiàn)的問題開展了一定的分析與探究，并且對(duì)我國今后的管道焊接技術(shù)具體的發(fā)展方向以及規(guī)劃進(jìn)行了一定的闡述，僅供參考。

1.管線鋼管的應(yīng)用

根據(jù)低C-Mn-Si合金化技術(shù)進(jìn)行開發(fā)的API標(biāo)準(zhǔn)管線鋼，相對(duì)于現(xiàn)階段逐步成長(zhǎng)起來的X100以及X120，它是除這兩種之外的第三種組織。因?yàn)楝F(xiàn)階段的冶金知識(shí)以及軋制工藝的不斷成熟，冶金方面的設(shè)計(jì)與規(guī)劃在如今我國管線鋼的應(yīng)用方面進(jìn)行了巨大的改變。但隨著管線鋼制造工藝不斷的成熟，以上所述的組織類別依然會(huì)被社會(huì)各界所廣泛的接受。一般情況下，對(duì)X65、X70以及X80等高強(qiáng)度的管線鋼的冶金方案有如下兩個(gè)具體的工藝思路與方向：首先是在低-Mn-Si基礎(chǔ)上加入Cu、Ni、Cr等，其次是加入適當(dāng)?shù)腃u、Ni以及Cr等的低C-Mn-Si。

2.現(xiàn)階段我國高強(qiáng)度鋼管的焊接技術(shù)難點(diǎn)的分析與闡述

根據(jù)管線鋼的成長(zhǎng)歷程而言，鋼種的提升基本上取決于兩個(gè)方面的因素，首先是因?yàn)橐苯鸪煞止に嚨陌l(fā)展，其次是因?yàn)楹辖鸷康臏?zhǔn)確化的控制，以及控制軋制以及加速冷卻等技術(shù)、設(shè)備的飛速化的完善與成熟。這兩方面的因素有效的推動(dòng)了管線鋼對(duì)于其自身的冷裂問題的解決，并且讓其在HAZ脆化問題方面具有較為突出的優(yōu)勢(shì)，但在焊接工作進(jìn)行的過程中還是會(huì)出現(xiàn)關(guān)于這項(xiàng)新技術(shù)的眾多難題，如下幾個(gè)小點(diǎn)分別對(duì)其經(jīng)常出現(xiàn)的一些難題進(jìn)行一定的分析：

2.1鋼材屈服比提升，應(yīng)變硬化能力有所減弱

管線鋼它自身的強(qiáng)度正處于飛速增長(zhǎng)的狀況中，其自身的屈服比也隨著這種增長(zhǎng)狀況不斷地進(jìn)行著增加，高屈強(qiáng)比可以準(zhǔn)確的體現(xiàn)出鋼的應(yīng)變硬化能力是呈一定的下降趨勢(shì)的，從而最大化的降低了管道抗側(cè)向的彎曲功能。所以，這就使得環(huán)焊縫必須滿足十分嚴(yán)格的工程建設(shè)要求，比如說焊接工作過程中接頭高強(qiáng)度的匹配，以及其低溫沖擊韌性功能等。

2.2鋼合金元素增加可焊性下降

為了能夠最大程度的提升管線鋼的強(qiáng)度，我們可以加入一定量的合金元素以及微合金元素。舉個(gè)例子來說，X65鋼的碳當(dāng)量大概是處于0.31至0.35這個(gè)范圍之間的，而X70鋼的碳當(dāng)量大概是處于0.36至0.38這個(gè)范圍之間的，X80鋼的碳當(dāng)量大概是處于0.42至0.46之間的。因?yàn)槠涮砑尤肓艘欢康暮辖鹪?，所以在焊接工作階段母材的熔合比可以直接、緊密的關(guān)系到焊接工作的穩(wěn)定性以及其熱影響區(qū)的金屬強(qiáng)度的韌性等?；诖耍痛朔N焊接坡口類的設(shè)計(jì)工藝而言，對(duì)其參數(shù)以及材料的挑選就會(huì)有著更為嚴(yán)格化的要求。

2.3環(huán)焊縫與母材韌性匹配成為難點(diǎn)

管線鋼是低碳微合金控制軋制與加速冷卻而來的一個(gè)產(chǎn)品，其自身擁有相對(duì)較高的機(jī)械性能。但是焊縫是電弧熔化“鑄態(tài)”結(jié)構(gòu)，它自身的韌性配對(duì)關(guān)系一般來說是大大的落后于TMCP處理的韌性配對(duì)關(guān)系。同時(shí)其與母材分別都達(dá)到一定的強(qiáng)度這一操作是具有非常大的難度的，但是為了保障長(zhǎng)輸管道的安全穩(wěn)定性能，以及保障高強(qiáng)度管線鋼管可以廣泛的被相關(guān)的工程建設(shè)所使用，現(xiàn)階段急需相關(guān)的工作人員研究以及創(chuàng)新支撐高強(qiáng)度的實(shí)心線以及一些焊接工作過程中所使用的一些材料、設(shè)備。

3.現(xiàn)階段管道現(xiàn)場(chǎng)焊接技術(shù)的發(fā)展方向的分析與探究

3.1半自動(dòng)焊和焊條電弧焊仍將是管道建設(shè)的可選擇方法

現(xiàn)如今，正處于管道現(xiàn)場(chǎng)焊接強(qiáng)度相對(duì)較低的階段，半自動(dòng)焊接與低氫焊條手工焊接技術(shù)依舊會(huì)是未來工程所使用到的基本方法。與此同時(shí)，焊接工作施工工地會(huì)受到一定的地理環(huán)境、氣候狀況等自然因素的影響，這些因素直接關(guān)系著管道自動(dòng)化建設(shè)的一系列工作，此時(shí)一般都會(huì)使用到半自動(dòng)焊和焊條電弧焊這兩種基本的方法，在使用這兩種焊接技術(shù)的開展管線建設(shè)工作的過程中，需要注意的是，要嚴(yán)格加強(qiáng)對(duì)管線鋼管冶金成分的管理與限制，從而來保障接頭的力學(xué)功能得到最優(yōu)良的發(fā)揮。

3.2管道自動(dòng)焊接技術(shù)將成為未來焊接的主要管道施工

目前，正處于我國自動(dòng)控制技術(shù)以及電弧跟蹤技術(shù)飛速化發(fā)展、成熟的階段，自動(dòng)焊接設(shè)施也隨之越來越模塊化，其所使用的配件也越來越標(biāo)準(zhǔn)化。與此同時(shí)，隨著自動(dòng)焊接所使用到的平臺(tái)日益成熟化，其相關(guān)的系列操作也會(huì)變得容易、簡(jiǎn)單，相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)與維修將會(huì)變得流程化與便捷化。這就會(huì)讓自動(dòng)管道焊接這項(xiàng)工藝越來越適合于油氣長(zhǎng)輸管道的工程建設(shè)，有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，并逐步的使用于一些高等級(jí)的鋼管施工建設(shè)之中。

4.結(jié)論

我們國家現(xiàn)階段清潔能源需求的正處于飛速化增長(zhǎng)的狀況中，長(zhǎng)輸油氣管道的使用也隨之越來越廣泛。此外，因?yàn)楣艿拦こ探ㄔO(shè)所使用的鋼管強(qiáng)度、級(jí)別以及傳送所承受的壓力也處于逐步增長(zhǎng)的階段，所以在其自身的工藝、能力方面，面臨著嶄新的挑戰(zhàn)，同時(shí)也保障了高檔焊縫的品質(zhì)與穩(wěn)定性。管線自動(dòng)焊接工藝將逐步的使用于一些高等級(jí)的鋼管施工建設(shè)之中，半自動(dòng)焊接與低氫焊條手工焊接技術(shù)依舊會(huì)是未來工程所使用到的基本方法。

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