天然氣管道施工中的焊接技術應用實踐

張日森

摘 要：隨著社會的不斷發展，天然氣管道在人們生活中越來越重要，因此相關施工部門必須加強對其的重視。為了保證天然氣管道施工的質量，相關人員必須加強對相關焊接技術的應用，這對天然氣管道施工的順利進行極為重要。

關鍵詞：天然氣管道；焊接技術；應用實踐

中圖分類號：TU996 文獻標識碼：A

一、前言

焊接技術是天然氣管道施工過程中最重要的技術之一，其對于整個天然氣管道作用的發揮都有著極為重要的意義。目前被應用到天然氣管道施工中的焊接技術的種類主要有手工焊技術、半自動焊技術以及自動焊技術三種，相關施工部門必須在對施工現場具體分析的基礎之上加以對焊接技術的選擇，這對于天然氣管道施工質量的保證極為重要。

二、關于天然氣管道焊接技術的相關概述

天然氣管道是目前我國建筑中最重要的構件之一，其對于建筑職能的發揮有著極為重要的作用。由于天然氣管道所跨過的距離較長，因此一根管道很難滿足于現代建筑的要求，因此在天然氣管道施工過程中常常會對其進行焊接處理，可以說天然氣管道焊接質量的好壞將會直接對天然氣管道運輸作用的實現造成影響，因此相關施工部門必須加強對其的重視，積極的采取措施對天然氣管道施工過程中的焊接技術的質量進行提升，為天然氣管道作用的發揮奠定基礎。隨著相關施工工藝水平的不斷提升，越來越多的技術被應用到天然氣管道焊接中來，目前最常被使用的天然氣管道焊接技術主要有手工焊接技術、半自動焊接技術以及全自動焊接技術三種，不同種類的焊接技術所適應的施工條件也有一定的差別，這就要求相關施工人員在對施工現場進行分析的基礎之上選擇恰當的焊接技術，從而為整個天然氣管道施工的進行奠定基礎。

三、天然氣管道施工中的焊接技術應用分析

1 手工焊技術

手工焊技術是最早被應用到天然氣管道焊接的技術之一，其主要包括電弧焊上向焊技術以及電弧焊下向焊技術兩種，就應用時間來看，前者應用時間更早大概在20世紀70年代左右被應用，后者則在上世紀八十年代左右才開始被應用到管道焊接過程中來。兩種管道焊接示意圖如圖1所示。隨著時代的不斷發展，下向焊接技術逐漸取代了上向焊接技術，這主要是因為和上向焊接技術相比，下向環節技術具有焊接速度快、焊接質量好、焊接操作性強等優點，此外在對管道進行下向焊接的過程中所使用的施工技術大都為大鈍邊、小間隙等技術，這為管道焊接質量的保證有著一定的積極意義。下面就最常使用的兩種手工焊接技術進行分析。

（1）低氫下向焊技術

低氫下向焊技術是下向焊接技術的重要組成部分之一，和其他焊接技術相比，其具有焊縫質量好、沖擊韌性好等優點，這對于天然氣管道焊接質量的保證有著一定的積極意義。此外采用低氫下向焊接技術對天然氣管道進行焊接還可以降低低溫、嚴寒對焊接質量的影響，這是因為低氫下向焊接技術具有抗冷裂紋，這對于天然氣管道焊接質量的提升有著極大的積極意義。但是由于此項很難被人所掌握，并且其工藝的融化速度相對來說也比較慢，這對于此項焊接技術的進一步推廣造成了阻礙。目前相關施工部門常把其應用到填充蓋面的焊接上。

（2）纖維素下向焊技術

和低氫下向焊接技術相比，纖維素下向焊接技術在適用性上的優勢較為明顯，并且其在掌握難度上也低于低氫下向焊接技術，因此其在天然氣管道焊接上得到了較為廣泛的應用。纖維素下向焊接技術具有熔透能力強、焊接背面成型好等優點，因此利用此種焊接技術所能夠達到的焊接質量較好。此外此種焊接技術的氣孔的敏感性不大，因此其更適合被應用在X70以下的薄壁大口徑管道的焊接上。此種技術在應用過程中也存在一定的缺點，譬如焊接工藝焊條熔敷金屬擴散氫含量高等，這就要求相關的工作人員在對管道進行焊接的過程中加強對溫度的而控制，從而最大程度的降低冷裂紋出現的可能性。

2 半自動焊接技術

半自動焊接技術的相關設備以及工藝都是我國從美國引進來的，在對半自動焊接設備以及工藝引進之后陸續的開始把其應用在天然氣管道的焊接中，由于其所具有的優勢性較為明顯，其逐漸成為了我國天然氣管道焊接中最常使用的技術之一。

和手動焊接技術相比，半自動焊接技術在焊接效率以及焊接質量上具有的優勢性明顯，并且在利用半自動焊接技術時所耗費的人力資源較少，這對于焊接工作的順利進行有著極大的意義。但是把半自動焊接技術應用到天然氣管道焊接的過程中，其焊接縫的質量并不能夠被保證，因此半自動焊接技術大都被應用到管道填充物的焊接以及蓋面焊接等，下面就幾種常見的半自動焊接技術進行分析。

（1）CO2活性氣體保護焊技術

CO2活性氣體保護焊技術是在天然氣管道焊接過程中最常使用的半自動焊接技術之一，其具有焊接效率高、焊接質量好等優點。在對天然氣管道根部進行焊接的過程中大都采用STT型CO2活性氣體保護焊技術，這種焊接技術能夠通過對電流電壓基值和峰值的控制而使得熔滴過渡成型過程得以實現，這對于焊接過程穩定性的保證有著極大的意義。TT型CO2活性氣體保護焊技術具有電弧穩定、飛濺少、速度快等優點，但是在對其進行應用的過程中要對周圍風速進行控制，要盡可能的保證施工現場風速低于2m/s，這對焊接過程的順利進行有著極大的意義。

（2）自保護藥芯焊絲半自動焊

自保護藥芯焊絲半自動焊指的就是讓焊絲內部灌滿焊藥，在沒有保護氣體的基礎之上就能夠進行焊接的一種技術，此種焊接方法能夠降低熔池中氮元素對焊接的影響，這對于焊縫質量的保證極為重要。此種焊接技術性能優良、熔敷效率高，并且所需要的焊接成本也較低，焊接質量也較好，但是其在焊根融合時存在不便，這在一定程度上對其進一步的推廣使用造成了影響。但是受各種因素的影響，此項焊接技術在使用過程中焊縫質量較低，通過對相關參數的調整可以使得其焊縫質量得以提升，具體參數調整情況見表1。

3 自動焊接技術

自動焊顧名思義就是在焊接過程中完全借助機械來實現的一種焊接方式，此種焊接技術在效率上以及質量上所具有的優勢較為明顯，但是此種焊接技術的焊接成本較高，維修與養護過程較難等，這是其沒能夠被廣泛推進與應用的重要原因之一，下面就幾種常見的自動焊接技術進行分析。

（1）實芯焊絲氣體保護自動焊接

實芯焊絲氣體保護自動焊接是氣體保護焊的重要組成部分之一，其對于焊接人員的要求較低，目前其主要被應用到大口徑、大壁厚的管道焊接中，在此種焊接技術對于外界環境要求較高，在室外采用此項焊接技術時必須加以防風棚的搭設，從而為焊接過程的順利進行創造條件。此外由于實芯焊絲氣體保護自動焊接對于焊接裝備以及控制系統的要求較高，因此其大都被應用到大型管道焊接工程中。

（2）藥芯焊絲自動焊接技術

藥芯焊絲自動焊由藥芯焊絲氣保焊和藥芯焊絲自保焊所組成，其焊接原理和實心焊絲氣體保護焊有著異曲同工之處。此項焊接技術有熔敷速度較快焊接質量好、經濟性能好等優點，其對于管道焊接的實現有著重要意義。目前自保護藥芯焊絲被用在管道填充和蓋面焊道上，可以說其是目前效率較高、焊接性能較好的自動焊接技術之一，相關施工部門必須加強對其的重視與應用。

結語

焊接技術是天然氣管道施工中最重要的技術之一，其對于天然氣管道施工質量的保證極為重要。因此相關的施工部門必須加強相關措施的采取，盡可能的使得天然氣管道焊接技術質量被提升，這對于降低天然氣管道在使用過程中風險的降低有著極大的意義，只有保證了焊接質量才能夠使得天然氣管道作用被發揮。

參考文獻

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