回金鑫

摘 要：近些年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，對于能源的需求量也逐漸增加，因此我國也加大了能源的開采力度，其中天然氣是使用到的一種主要能源，對于經(jīng)濟發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)都有著重要的意義。作為自然界中的氣體，天然氣的開發(fā)和利用使得天然氣已經(jīng)成為了一種關(guān)鍵的能源，但是天然氣的遠距離傳輸是一個值得關(guān)注的問題，對于能源的傳輸來說，要保證其傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率，要對傳輸?shù)墓に嚭凸艿赖脑O(shè)計進行優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：長距離傳輸;天然氣管道;焊接;裂紋

引言

在國民經(jīng)濟日益進步的背景下，天然氣已經(jīng)成為日常生產(chǎn)生活中必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，長輸天然氣管道的應(yīng)用，可極大程度提升天然氣的運輸效率，滿足天然氣運輸過程中的要求及人們對天然氣的實際需求，天然氣應(yīng)用過程中，為保障天然氣的應(yīng)用質(zhì)量，必須從長輸天然氣管道入手，提升管道焊接質(zhì)量，降低焊接裂紋發(fā)生率，以保障天然氣管道能夠安全穩(wěn)定運行。

1長輸天然氣管道焊接裂紋成因

1.1冷裂紋的成因

長輸天然氣管道焊接裂紋類型較為多樣化，冷裂紋就是其中一種，冷裂紋主要出現(xiàn)在多層焊接的位置，多層焊接對管道溫度的要求比較高，如果沒有控制好管道的溫度變化，管道就會出現(xiàn)一定程度上的損壞。在管道焊接的時候，焊接接頭的部位容易受到影響，在淬硬組織的作用下，管道性能會發(fā)生一定的變化，管道內(nèi)部的氫分子會集中到管道受損處，經(jīng)過一段反應(yīng)時間后，會在管道受損處形成冷裂紋。冷裂紋可以分為好幾種，有穿晶型冷裂紋、晶間型冷裂紋、混合性冷裂紋等，這些裂紋對管道運行穩(wěn)定性的影響比較大[1]。

1.2熱裂紋發(fā)生原因

在長輸天然氣管道焊接中，焊接金屬會產(chǎn)生凝固，若是溫度數(shù)值過高，將直接導致熱裂紋的發(fā)生，究其根本原因，這一裂縫主要在晶間產(chǎn)生斷裂，分析這一裂縫存在的因素，大都是由于管道均勻受熱狀況下，受到冷卻作用的影響，導致熔池結(jié)晶受到熱應(yīng)力作用而產(chǎn)生，所以，在結(jié)晶時間不同的范圍內(nèi)，不同結(jié)晶會產(chǎn)生不同雜質(zhì)，先結(jié)晶的金屬純度較高，但是隨著時間的延長，金屬純度會隨之下降，結(jié)晶過程中會產(chǎn)生大量的金屬雜質(zhì)，而雜質(zhì)具有集聚性特征，低熔點的低熔點共晶物熔池金屬結(jié)晶會直接對熔點共晶物產(chǎn)生影響，發(fā)生晶界薄膜，出現(xiàn)地帶，誘發(fā)熱裂紋。

1.3層狀撕裂裂紋

這一裂紋應(yīng)用過程中主要由于鋼板內(nèi)部存在大量的夾雜物質(zhì)于各個層次之中，所以在焊接過程中，會產(chǎn)生與軋制方向垂直的作用盈利，以此導致階梯狀裂紋出現(xiàn)在熱影響區(qū)，其距離熱影響區(qū)稍遠的位置也會發(fā)生層狀撕裂裂紋，為更好的對裂縫進行控制，必須嚴格控制夾雜物的分布情況， 對接頭部位進行改造設(shè)計，以降低拘束應(yīng)力[2]。

2長輸天然氣管道焊接裂紋的控制對策

2.1冷裂紋的控制措施

冷裂紋一般是在管道低溫狀態(tài)下才會產(chǎn)生[2]，一般出現(xiàn)在管道焊縫位置，針對于冷裂紋的形成特點，我們在對冷裂紋采取控制措施的時候，要注意每個操作環(huán)節(jié)。焊接過程中一定要選擇合適的焊條，可以利用堿性的焊條減低管道焊縫處的氫含量，氫含量的減少，可以有效提高管道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。還有就是要規(guī)范焊接工藝程序，落實每個焊接工作，具體應(yīng)表現(xiàn)為：在管道焊接完成后，我們才能進行熱處理工作，有效控制管道應(yīng)力的變化范圍，防止管道應(yīng)力過于集中;管道焊接完成后，我們需要降低管道冷卻速度，做好管道前期預(yù)熱工作;在管道焊接過程中，有效控制氫氣含量，規(guī)避冷裂紋的出現(xiàn)。

2.2強化裂紋區(qū)域的控制

第一，在應(yīng)用防御措施過程中，可依靠冷裂紋作為裂紋控制區(qū)域的依據(jù)，為促進管道塑性的提升，可應(yīng)用堿性焊條對管道內(nèi)部氫氣分子的含量進行干預(yù)，以縮減其中含量，在此過程中必須嚴格依照相關(guān)標準及規(guī)定內(nèi)容對應(yīng)力進行分散，強化焊接后的熱處理工作，降低金屬的冷卻速度，在開展管道焊接工作前，必須合理應(yīng)用預(yù)熱技術(shù)，焊接工作完成以后，必須采用緩冷方式進行干預(yù)，以確保焊接材料干燥性，焊接過程中，必須對接頭中的雜質(zhì)進行仔細清理，焊接完成后，必須從焊接情況出發(fā)，采取對應(yīng)措施消除氫分子;第二，在進行熱裂紋的控制過程中，必須從以下幾個方面開展，必須依照焊接順序，應(yīng)用堿性焊劑進行焊接，以此降低焊縫中的雜質(zhì)含量，為對中心線裂縫現(xiàn)象進行改善，必須從焊縫的形成洗漱出發(fā)， 控制管道內(nèi)部的化學元素含量，依靠對溫度敏感的材料，降低預(yù)熱溫度， 并減少焊接應(yīng)力[3]。

2.3再熱裂紋和層狀撕裂裂紋的控制措施

再熱裂紋的出現(xiàn)主要是因為高溫因素影響，所以我們可以選擇合適的管道，保證管道材料具有較高的抗熱性，能夠抵御一定的高溫。合理控制管道焊接過程中的應(yīng)力變化，在此基礎(chǔ)上，做好對管道初始階段的控制工作。針對于層狀撕裂裂紋的控制，我們要嚴格監(jiān)督管道焊接的每一個環(huán)節(jié)，保證管道焊接的質(zhì)量，采用合適的措施控制管道焊接中的雜物含量， 避免管道因為雜物的出現(xiàn)而導致裂縫的產(chǎn)生。

2.4長輸天然氣焊接技術(shù)

在進行焊接過程中，必須把控焊接的氣候條件，以優(yōu)化焊接過程中的外部條件，在外部環(huán)境不同情況下，所應(yīng)用的焊接技術(shù)也應(yīng)隨之變化，以降低由于外部環(huán)境問題而對焊接情況產(chǎn)生影響的問題發(fā)生。比如，在焊接過程中，外界環(huán)境中的風力較大，這就需要強化藥芯焊絲的應(yīng)用。為促進管道抗風能力的增長，還可以應(yīng)用半自動下向技術(shù)開展管道焊接，焊接過程中，需要把控焊接的始末兩端情況，以依靠后退引弧技術(shù)更好的減少長輸天然氣管道焊接裂縫問題的發(fā)生。

3長輸天然氣管道焊接的優(yōu)化方法

長輸天然氣管道安裝過程存在許多控制方法，能夠有效避免裂紋現(xiàn)象的發(fā)生。通過結(jié)合長輸天氣管道安裝過程中最長出現(xiàn)的裂紋以及未融合缺陷，提前做好焊接前準備，對流程工藝參數(shù)進行合理的選擇和運用，能夠有效改變焊接工藝，同時，天然氣管道材質(zhì)對管道焊接質(zhì)量有直接的影響，所以要想獲得優(yōu)質(zhì)的焊接效果，就必須對天然氣管道材質(zhì)進行嚴格管控，通過選用達標的管道材質(zhì)，達到最佳的焊接效果。在管道焊接過程中，要不斷完善和優(yōu)化焊接技術(shù)工藝流程，天氣管道材質(zhì)擁有不同的材質(zhì)性能，所以會受到外界因素的制約，其中溫度和濕度的變化都會使焊接質(zhì)量發(fā)生變化，從而導致焊接后期出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。所以在安裝環(huán)境較為惡劣的情況下，如果在焊接時，由于風力變換以及溫差作用影響焊接效果，就必須在焊接時通過運用特殊的焊接材料來提高在焊接過程中管道材質(zhì)的抗風險能力，同時，在應(yīng)用過程中，要保證兩端的焊接效果保持一致，從而能夠有效避免裂縫現(xiàn)象發(fā)生。在實際操作中，要加強和提高施工人員的綜合素質(zhì)和自身能力，提高管道專業(yè)焊接水平[4]。

結(jié)束語：管道運輸是目前天然氣運輸?shù)淖罴逊绞?。通過長距離的管道輸送，能夠節(jié)約輸送成本，同時能夠使輸氣效率有效提升。因此，在天然氣管道組建流程中，要高度重視管道裂紋現(xiàn)象的發(fā)生，如果出現(xiàn)上述現(xiàn)象，要及時尋找問題產(chǎn)生的原因，及時采取有效的方式，進一步提升管道焊接水平和質(zhì)量，以確保天然氣管道的正常使用，并有效降低天然氣輸送風險，通過長距離天然氣管道將天然氣保質(zhì)保量地傳送到人們生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域，確保滿足人們生活和工作的需求。

參考文獻：

[ 1 ] 劉兆營. 長輸天然氣管道焊接裂紋成因及控制對策[ J] . 石化技術(shù)，2019，26（10）：309+308.

[2]宋海峽.我國石油開發(fā)項目風險管理研究[D].大慶：東北石油大學，2019.

[3]王幫華.長輸天然氣管道焊接裂紋分析及控制探討[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2019，39（17）：39-40.

[4]鄭何程.長輸天然氣管道焊接裂紋成因及控制對策[J].石化技術(shù)，2019，26（02）：248.