淺談油氣輸送管道安裝工藝與改進應用

劉前進

（中石化中原油建工程有限公司，河南濮陽 457001）

淺談油氣輸送管道安裝工藝與改進應用

劉前進

（中石化中原油建工程有限公司，河南濮陽 457001）

隨著我國社會和經濟的快速發展，油氣資源在我國社會發展中發揮著重要的作用，也推動了油氣輸送管道行業的發展。近年來，隨著油氣輸送的距離越來越遠，對焊接質量和安裝工藝的要求越來越高。

管道；焊接安裝工藝；質量控制

1 管道焊接安裝工藝介紹

油氣輸送管道在實際焊接過程中有不同的方法，主要分為以下三種：自動焊接、手工焊接和半自動焊接，不同的焊接方法特點不同，具體分述如下。

1.1 自動焊接

主要采用自動焊接機對一些口徑較大且管壁較厚的管道進行焊接。該種方法具有很多自身的優勢，如焊接質量高、操作簡單、經濟性能好、返修率低及焊接速度高等優點，同時，在實際焊接過程中可以針對不同口徑的管道，主要的焊接方式為兩種：實芯焊絲氣體保護焊接和藥芯焊絲自動焊接。主要適用在一些較為平坦的地段，同時對于管口組合及接頭的方式有較高的要求，尤其是可以應用在一些特殊的環境中，如沙漠、無人區及戈壁等自然環境較差的地帶。

1.2 手工焊接

手工焊接主要分為焊條電弧焊（SMAW）和鎢極氬弧焊（GTAW）兩種方法。焊條電弧焊具有很多自身的有點，如適應性強、操作簡單及移動方便等特點，同時，在實際應用過程中該方法對現場環境要求較低，也是目前油氣輸送管道最為常見的一種焊接工藝。該種焊接工藝的主要原理是利用電弧放電的過程，產生足夠的熱量將焊條融化，經過冷凝過程之后形成一定的焊縫。依據焊接方向和焊條的類型可以分為以下幾個類型：低氫焊條上向、下向焊、組合焊和纖維素焊條下向焊四種類型。第一，低氫焊條上向焊。該種焊接方式主要適用在口徑較小的管道，如管道的連接頭焊接、碰死口焊接機焊縫的返修等。第二，低氫焊條下向焊。此時主要采用含氫量比較低的焊條，以E7015、E8018型號為代表。在實際焊接過程中具有低溫韌性和抗斷裂性能，因此，可以適用在一些材質等級較高的管道焊接，如在寒冷干燥天氣下進行的大厚壁管道、輸送酸性氣體的管道的焊接。同時，這種方法也存在一定的不足，焊接速度雖然和纖維素焊想接近，但是在實際焊接過程中其焊接速度要低于纖維素焊，同時，在實際焊接過程中還容易出現未焊透等情況。第三，纖維素焊條下向焊接。以E6010、E7010型號為代表，該種焊接方式的主要優點為焊接速度快，每分鐘可以焊接10～15cm左右，同時還具有較高的融透能力和填充裂隙能力。同時，這種方法也有一定的不足，含氫量較高，在實際焊接過程中具有較差的抗裂性和低溫型，在寒冷環境下作業過程中需要進行保溫處理。第四，組合焊接。主要有三種形式，填充和蓋面采用低氫下向焊，這種焊接的組合形式，不僅可以兼顧蓋面速度快等特點，同時還可以提高焊接的質量；蓋面和填充采用低氫焊條上向焊和纖維素焊條下向焊接的方式，這種組合方式可以適用于一些管道較厚的地方；纖維素焊條上向焊接和低氫焊條下向焊的形式，主要適用于連頭口和碰死口區域的焊接。

鎢極氬弧焊焊接方式的主要原理是利用鎢極和焊接熔池之間產生的電弧，從而融化焊絲和材料，進而達到焊接的目的。該種方法的主要優點是背部無焊渣、焊縫質量高級焊縫清潔等特點，可以有效提高裂開性。同時這種方法也存在一定的不足，對于焊接速度有一定的要求，主要應用在管壁較薄且管徑較小的地帶。

1.3 半自動焊接

主要采用STT型二氧化碳氣體保護焊和自動保護藥芯焊絲半自動焊接兩種形式。STT型二氧化碳氣體保護焊方法的主要優點是電弧燃燒的過程較為穩定、且坡口的適用性強，低溫沖擊韌性好、焊縫含氫量高級飛濺量少等特點。然而，這種焊接方式也存在一定的不足，抗風性能差，要求風速的大小不能超過2m/s。自保護藥芯焊絲自動焊接方法主要采用E81T8-Ni2及E71T8-Ni1J為代表的焊絲，主要是利用藥芯在高溫過程中產生的氣體實現對熔池和電弧的保護，同時也有少量的熔渣對熔池進行保護。主要的優點是性能優良、焊接效率高、電弧穩定、野外適應能力強及成型美觀等，可以使用管道不同位置的焊接，同時在實際焊接過程中，只要在風速小于8m/s、溫度在5℃以上及濕度小于90%，這種焊接方式都不用采用保護措施。

焊縫的打磨和焊接。因為在實際中返修的焊口較長，因此可以采取分段焊接和打磨的方式，這樣可以將分段長度控制在100mm左右，此時會取得了最好的焊接效果。如果返修的長度大于100mm時，為了考慮焊接缺陷部分，應該進行分段焊接；在100～200mm，此時適合兩段打磨焊接；而返修的長度大于200mm時，此時應該采取三段式的打磨修補，先對中段進行打磨修補，然后再對兩端進行修補，在這個過程中需要確保焊接的質量符合要求。

2 結語

綜上所述，隨著我國科技水平的快速發展，我國油氣輸送管道行業也在不斷進步，在油氣輸送管道安裝過程中，焊接工藝發揮著重要作用。通過分析幾種安裝工藝，從而為實際操作提供必要的依據。

[1] 張鋒.長距離油氣輸送管道內焊機的研制應用[J].石油工程建設，2000，（6）：39-41.

[2] 徐雪峰.輸油管道泄漏監測技術改進及其在純梁采油廠的應用[D].青島：中國石油大學（華東），2012.

Talking about the Installation Technology and Improvement of Oil and Gas Pipeline

Liu Qian-jin

With the rapid development of society and economy in our country，oil and gas resources play an important role in the social development of our country and promote the development of oil and gas pipeline industry.In recent years，with the distance between oil and gas transport farther and farther，which improves the welding quality and installation process.

pipeline；welding installation process；quality control

TE832

：B

：1003–6490（2017）04–0095–01

2017–04–07

劉前進（1973—），河南濮陽人，技師，主要從事工作油氣田地面工程建設。