于鯤鵬

（大慶油田第四采油廠基建工程管理中心，黑龍江 大慶 163511）

0 引言

受小口徑管道焊接特點決定，小口徑管道相比傳統(tǒng)管道在焊接施工中具有極高的焊接施工難度，小口徑管道焊對管道的生產材質，焊接人員的操作水平以及焊設計方案有較高的要求。對小口徑管道施工中下向焊接技術在應用中的重點及難點進行分析，對我國小口徑管道的安裝、維修、維護技術的發(fā)展有積極的促進作用。

1 小口徑管道下向焊接技術

目前我國油田管線中，小口徑管線占比較高么，針對小口徑管道進行的焊接施工，一般采用焊條電弧上向焊接或鎢極氬弧焊打底，雖然這兩種技術在我國油田均以使用多年，技術相對成熟，但在小口徑管道焊接的應用中還是存在一定問題，首先焊條上向打底對焊接操作人員的操作水平要求較高，需要較強的人力資源配備，應用空間受限[1,2]。而鎢極氬弧焊技術則對焊接設備以及施工現(xiàn)場環(huán)境配置有苛刻的要求，同時技術成本較高，施工效率較差。而下向焊接技術則可以很好的解決上述工藝弊端，該技術抗風能力強，對管道口要求較低，同時在較低的能源消耗下就可以獲得較大電弧吹力以及熔透能力，同時焊縫質量高，十分適合打底焊接。

伴隨纖維素焊條技術的不斷成熟，特別是在大口徑管道焊接實踐中不斷優(yōu)化改進最終大面積普及應用以后，該技術對下向焊接技術在小口徑管道的焊接的應用起到了極大的促進作用，纖維素焊條可以有效提高下向焊接的施工效率以及焊接質量[3]。

2 存在問題

上向焊在我國油田管道中應用多年，受氣技術操作簡單，施工環(huán)境要求低等特點，在我國油田應用極為廣泛，但在多年的使用中也逐漸凸顯出諸多缺點，首先根本成型率較低是其最大的技術缺陷之一，通過探傷工具進行檢測可以發(fā)現(xiàn)，該工藝的焊道整體缺陷率達到30%，根部焊道中存在大量的單邊未熔合、背凹、未焊透等。

針對上述問題，基于我國油田管道焊接的實際需求，對小口徑低壓管道打底焊接工藝進行改進和革新，內容如下。首先使用纖維素焊條替代傳統(tǒng)的酸性焊條，并調整焊接工藝，將上向焊接調整為下向焊接。具體解決措施如下。

2.1 焊條的選用

小口徑管線焊接工藝難度高最根本的原因是，小口徑管曲率較大，整體的焊接操作難度較高，現(xiàn)階段使用的酸性焊條一般為3.2mm，導致焊縫寬度較大，焊縫形狀控制難度高，對操作水平要求極高，焊接人員一旦水平不足或注意力不集中，會造成多種焊接缺陷，因此應使用直徑更小的纖維焊條進行打底焊接，但目前2.5mm纖維素焊條國內產能較小，依賴進口整體成本較高。

2.2 組對方式的確定

傳統(tǒng)焊接工藝在管線安裝的對口環(huán)節(jié)中一般使用內對口器設備輔助完成管線對口，但對口器裝置對于標準口徑的管線對口效果較好，但在小口徑管線的對接施工中，由于尺寸不匹配，導致對口效果較差， 因此小口徑管線對接應使用根部定位的方法完成對口，目前我國油田管線均采用低碳鋼材料鑄造，裂紋傾向不明顯與根部定位對口工藝更為匹配。

2.3 焊接工藝和操作手法的更新

小口徑管線曲率較高，傳統(tǒng)焊接工藝的設備參數配置以及焊接手法不再適用，小口徑管線對焊接電流有更高的控制要求，需要根據焊接情況進行實時調整，因此自能通過大量的試驗以及員工培訓以求達到施工需求。

3 應用情況分析

以某油田注水站改造建設工程作為研究案例進行分析，首先在經濟效益方面，在使用下向焊接工藝后，施工效率得到了有效的提高，施工過程中成本明顯降低，纖維素焊條目前依賴進口價格較高，約為32元/kg，而酸性焊條成本僅為8元/kg，但綜合打底效率及質量都到了有效的提高，下向纖維素焊條的焊接工藝經濟優(yōu)勢仍十分明顯。在社會效益方面，小口徑焊條下向焊接工藝在大慶油田應用以后，取得了顯著的成績。

4 結語

目前我國油田進入了開采末期，產能不斷下滑，生產成本不斷上升，油田企業(yè)為了提高自身發(fā)展可能，滿足我國能源供應需求，加大了石油資源的開發(fā)力度，石油儲備基站場地建設工程也逐漸密集，這為小口徑下向焊接的推廣和應用提供了有利的發(fā)展條件，從長遠看伴隨纖維素焊條在我國應用的不斷擴大，刺激了焊條市場的發(fā)展，許多焊條生產企業(yè)紛紛加強此類焊條的生產規(guī)模，焊條價格也不斷的降低，這對下向焊接技術的推廣起到了極大促進作用，因此下向焊接技術必將取代傳統(tǒng)上向焊接技術，成為我國管線焊接的主要技術。