淺析管道焊接工藝

【摘 要】目前管道運輸在我國得以快速的發展，管道運輸主要以石油和天然氣介質為主，同時還包括一些其它的工業氣體，由于所輸送的介質的特殊性，所以管道網的組建是十分重要的，而且管道網組建過程中通常都是通過焊接方式來實現的，所以焊接質量是至關重要的。但在管道焊接中對焊接質量產生影響的因素較多，所以需要選擇適合的焊接工藝，從而保證管道工程的質量。本文從焊接在管道建設中的特點入手，分析了焊接方法的選擇，并進一步對管道焊接工藝進行了具體的闡述。

【關鍵詞】管道；焊接工藝；質量；焊接方法

隨著我國管道運輸的發展，其在國民經濟建設中的重要性得以充分的體現，由于管道運輸的介質較為特殊，多數是以石油、天然氣和工業用氣體為主，所以管道的焊接質量至關重要。特別是管道接頭的焊接對于管道的質量更是有著至關重要的作用，因此需要選擇適宜的焊接工藝來保證管道的質量，確保管道運輸在當前我國經濟快速發展的大環境下發揮著重要的作用。

1 焊接在管道建設中的特點

1.1 在管道建設中，其焊接工作處于流動狀態，其作業點需要隨著施工進度的進行而不斷的進行移動，所以對于始終處于移動狀態下的焊接作用，對其質量進行控制則其難度無形中有所增加。

1.2 長輸管道在施工過程中需要穿地不同的地形環境，由于施工場地的復雜性，對焊接工作的影響較大，這就需要根據各地的地形地貌特點來采取適宜的焊接方法，從而使其滿足更好的適應工程的質量要求。

1.3 由于長輸管道施工工期較長，在施工過程中可能面臨各種惡劣環境，而這些風、雨、雪、溫度及溫度等都會直接影響到焊接的質量，使工程的質量無法滿足設計的要求。

1.4 在焊接工作中對其質量影響的因素較多，其焊接設備、工藝、材料和焊工的技能等都可能對焊接質量帶來一定的影響。

1.5 在長輸管道焊接工作中，由于影響因素較多，所以有些時候在施工現場就有較多的留頭，而接頭數量的增加也增加了焊接的數量，使焊接成本增加，使其質量也很難得到保證。

2 焊接方法的選擇

長輸管道的焊接，需要選擇一個科學合理的焊接方法，所以焊接方案不僅要確保其具有較好的經濟性，而且還要在保證質量的前提下使其保持較高的生產效率。所以一個科學合理的焊接方法不僅在技術上具有較好的可行性，同時也要保證與施工進度的一致性。因此，經濟有效的焊接方法對于焊接質量具有極其重要的作用。

2.1 選擇焊接方法應考慮的因素包括管子直徑、壁厚、管子級別、設計條件、管道長度以及施工地點等。

2.2 直徑和壁厚主要影響長輸管道手工下向焊和（ 半） 自動焊方法的選擇。

由于管徑的不同，所選擇的焊接方法也有所不同，所以在什么時候用手工焊還是自動焊是有一定區別的。這就由于管徑的大小不同來決定，對于小于0.6米的直徑管道在進行焊接時則以手工下向焊為宜，而大于0.6米直徑的管道焊接時，則需要根據施工進度的要求來選擇手工焊或是自動焊。而在進行大口徑和大壁厚的管道焊接時，則需要采用自動焊接的方法進行，特別是長距離的輸送管理，自動焊接更是最優先的選擇。

2.3 對于特殊用途的管道，如進行酸性介質輸送，或是對焊縫具有較高韌性要求的管道，在設計要則在選擇更為適宜的焊接方法，其焊接工藝不能隨意進行應用，應得到允許才能進行采用。

2.4 一般認為， 手工下向焊可用于焊接 X70 等級以下的管道， 并且實踐證明也是成功的。對于 X70 等級以上的管道， 為了保證焊接質量和較高的韌性條件， 需要考慮其他的焊接方法。

2.5 盡管自動焊也存在著一定的弊端，但對于在野外施工的環境中，利用自動焊施工方法可以有效的減輕焊工的勞動強度，使其從繁重的工作中解脫出來，同時對焊接質量也有一定的保證作用。

3 管道焊接工藝

3.1 現場焊接的特點

長輸管道由于其主要以輸送石油和天然氣為主，這就需要焊接工作大多時候都在處于油氣所處的地理位置范圍內，惡劣的環境無形中增加了焊接的難度。而在現場焊接施工中，通常都是采用對口器進行管口的對接，而為了有效的保證施工的速度，則在進行前一個管口對接時，則需要準備下一個管口的對接工作。這樣就會有較大的附加應力產生，而且在現場焊接工作中，由于管道位置的需要，則各種焊接位置都可能存在，這就需要焊接工作要具有較高水平的操作能力，對其具有較高的技術要求。而且當前由于管道行業發展速度的加快，不僅對管道的輸送壓力和直徑都有較高的要求，同時管線鋼也開始向高強化、高韌化方向發展，再加之管徑的大型化和管道壁的厚度不斷增大，所以對焊接工作也提出了更高的要求。

3.2 管道施工焊接工藝方法

3.2.1 根焊

目前根焊的方法主要有內焊機根焊， 纖維素焊條手工焊打底， 半自動焊打底和脈沖焊打底。纖維素焊條手工焊主要借助于纖維素焊條藥皮中的有機物增強電弧吹力， 將熔滴以小顆粒過渡到熔池中去， 從而實現單面焊雙面成形。半自動焊屬于CO2氣體保護焊， 它是通過精確的基值、峰值電流和電壓控制， 使熔滴過渡更利于成形， 焊接過程穩定， 解決了飛濺問題和單面焊雙面成形的難題。脈沖焊是最近幾年相關科研人員研究的一種新的根焊方法， 有試驗表明此方法在單面焊雙面成形方面取得了較好的效果。

3.2.2 填充和蓋面

自動外焊機填充、蓋面是在施工環境比較好的地方采用的一種焊接方式； 大多數情況下采用藥芯焊絲自保護焊接方法。自保護藥芯焊絲半自動焊技術在我國是 20 世紀 90 年代開始應用到管道施工中的， 主要用來填充和蓋面。其特點為熔敷效率高， 全位置成形好， 環境適應能力強， 焊工易于掌握， 是目前管道施工的一種重要焊接工藝方法。由于焊絲中含有保護藥粉， 焊接過程中藥粉中的造渣劑、造氣劑迅速溶解保護焊縫， 同時藥粉中的合金元素能夠改善焊縫性能。相比于氣體保護焊接方式， 特別是在野外施工條件下可以省略保護氣體， 然而藥芯焊絲的價格問題導致了該焊接方式成本偏高。

4 結束語

自我國加入世界貿易組織以來，也有效的帶動了當前管道業的建設。目前國內外焊接設備和焊接材料的市場處到激烈的競爭當中，而當前管道業的發展，也使管道用鋼開始向高強度的方向發展，這樣就對焊接技術提出了更高的要求，只有不斷進行焊接技術的創新，才能有效的提高市場競爭能力，使我國的管道業得以健康、持續的發展。所以在實際施工當中，對于大直徑、大壁厚管道， 在地區、人為條件較理想情況下， 自保護半自動焊應當大力推廣應用。雙聯管焊接技術在條件允許的情況下， 應推廣應用； 普通管道可以引進閃光焊， 但要根據管道設計對焊縫沖擊韌性要求， 進行試驗研究； 雙頭氣體保護焊可提高工效宜加緊研究， 并推廣應用； 單面焊雙面成形設備應結合工藝試驗加快研制步伐。從而提高我國的管道焊接的水平，使其在國際市場上具有較強的競爭力。

【參考文獻】

[1]包海平.石油化工管道焊接工藝和焊接質量控制[J].廣東科技，2011（2）.

[2]宋元麗，孫亮，張秀榮，翟春林. 淺談長輸管道的焊接技術及發展[J].金屬加工（熱加工）. 2009（14）.

[3]劉成玉，許先果，趙建華，劉占戶.長輸管道焊接方法的選擇與應用[J].電焊機. 2007（11） .

[責任編輯：曹明明]