淺談下向焊接技術(shù)在石油管道焊接中的應(yīng)用

孟凡良(遼河油田建設(shè)工程公司，遼寧 盤錦 124120)

淺談下向焊接技術(shù)在石油管道焊接中的應(yīng)用

孟凡良(遼河油田建設(shè)工程公司，遼寧 盤錦 124120)

焊接在石油管道建設(shè)過(guò)程中占據(jù)著非常重要的地位，下向焊接技術(shù)是一種效率較高的、效果較好的焊接工藝，近年來(lái)在石油管道焊接中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。同時(shí)，下向焊接技術(shù)在石油管道焊接中的應(yīng)用，有利于提高石油管道的焊接施工效率與焊接施工質(zhì)量，且經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益均比較突出，因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)下向焊接技術(shù)的重視與研究。本篇論文中，筆者主要對(duì)下向焊接技術(shù)及其在石油管道焊接中的應(yīng)用方面的問(wèn)題進(jìn)行了分析，以供參考。

下向焊接技術(shù)；石油管道；焊接

下向焊接技術(shù)能夠滿足大管徑、長(zhǎng)距離的金屬管道焊接要求，為推動(dòng)我國(guó)石油長(zhǎng)輸管道的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。相比較于上向焊接技術(shù)，下向焊接技術(shù)的操作難度較小、更容易被掌握，且可以滿足長(zhǎng)距離管道焊接的大規(guī)模應(yīng)用要求，因此，在石油管道焊接中有著良好的應(yīng)用前景。

1 下向焊接技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

下向焊接技術(shù)是一種由上而下進(jìn)行焊接的技術(shù)，相比較于全位置焊接、立焊以及上向焊接技術(shù)，其操作難度更小，主要應(yīng)用手工電弧焊，且具有焊縫成形美觀、焊縫缺陷少、焊接應(yīng)力大等一系列優(yōu)勢(shì)，可以有效提高焊接效率與質(zhì)量。下向焊接技術(shù)的優(yōu)勢(shì)具體如下：第一，下向焊接技術(shù)應(yīng)用的是專用焊條，這種向下焊接焊條的藥皮配方比較獨(dú)特，具有融化速度快、燃燒穩(wěn)定、電弧吹力大、熔敷效率高以及飛濺小的優(yōu)勢(shì)，可以有效保護(hù)熔池、電弧；第二，下向焊接更容易被掌握，焊道厚度通常為2毫米左右，焊縫缺陷相對(duì)較小，可以實(shí)現(xiàn)焊接施工質(zhì)量的提高[1]；第三，采用大鈍邊、小縫隙的參數(shù)，相比較于上向焊接技術(shù)，下向焊接的縫隙更小、焊接速度快、質(zhì)量高，焊接應(yīng)力大，因此，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益均比較突出；第四，下向焊接技術(shù)具有抗風(fēng)能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，因此，可以滿足野外長(zhǎng)輸管道焊接的要求。

2 下向焊接技術(shù)的類型

2.1 混合型

混合型的下向焊接工藝，采用的是纖維素焊條以及低氫型焊條。在相同條件下，對(duì)纖維素焊條、低氫型焊條的焊接情況進(jìn)行比較，低氫型焊條的焊接，含氧量、含氫量均比較低，因此，焊接韌性相對(duì)較好，但焊接速度卻比較慢。面對(duì)這樣的問(wèn)題，混合型的下向焊接工藝有機(jī)結(jié)合了纖維素焊條、低氫型焊條的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有效彌補(bǔ)了纖維素焊條、低氫型焊條的不足，應(yīng)用效果較好。

2.2 復(fù)合型

復(fù)合型焊接工藝指的是，分別對(duì)蓋面層、填充層、熱焊層以及根層采取不同的焊接方式，對(duì)蓋面層、填充層采取上向焊，對(duì)熱焊層、根層采取下向焊。復(fù)合型焊接工藝比較適用于壁度較厚的石油管道[2]。下向焊接工藝適合壁厚較大的石油管道，若是焊接層數(shù)過(guò)多，那么下向焊接技術(shù)的速度快，采用復(fù)合型焊接工藝，綜合兩者，取長(zhǎng)補(bǔ)短，便可以實(shí)現(xiàn)兩者優(yōu)勢(shì)最大限度的有效發(fā)揮。

3 下向焊接技術(shù)在石油管道焊接中的應(yīng)用

3.1 注意事項(xiàng)

下向焊接技術(shù)能夠滿足大管徑、長(zhǎng)距離的金屬管道焊接要求，比較適合高強(qiáng)度、低合金鋼類石油管道，在促進(jìn)我國(guó)石油長(zhǎng)輸管道的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。為了實(shí)現(xiàn)石油管道焊接中下向焊接技術(shù)應(yīng)用效果的提高，應(yīng)仔細(xì)分析其在石油管道焊接施工中的相關(guān)注意事項(xiàng)，并要盡量避免各種問(wèn)題的出現(xiàn)，使下向焊接技術(shù)得到進(jìn)一步的改進(jìn)與完善。

3.2 焊條和焊機(jī)的合理選擇

多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究指出，纖維素焊條的性能比較優(yōu)越，其中含有非常多的有機(jī)物造氣劑，因此，使用纖維素焊條進(jìn)行焊接的時(shí)候，通常會(huì)分解出大量的CO氣體、CO2氣體，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電弧和熔池的有效保護(hù)，同時(shí)，在熔池表面會(huì)覆蓋少量殘留的熔渣，為焊縫金屬提供良好的保護(hù)效果。除此之外，其具有熔渣少、電弧吹力大的優(yōu)勢(shì)，因此，在環(huán)境較差、較復(fù)雜的野外作業(yè)中得到了非常廣泛的應(yīng)用[3]。一般來(lái)說(shuō)，下向焊接施工過(guò)程中，會(huì)選擇IGBT控制逆變式弧焊機(jī)中的ZX7-X系列IGBT逆變下向焊型直流焊機(jī)，其具有電弧推力調(diào)節(jié)、焊條防沾以及熱起弧等諸多獨(dú)特功能，即使環(huán)境較差，也可以良好完成野外作業(yè)。

3.3 焊前預(yù)熱

下向焊接施工過(guò)程中，為確保施工安全，應(yīng)對(duì)整個(gè)焊接施工區(qū)域進(jìn)行有效的預(yù)熱，以預(yù)防打底焊粘條現(xiàn)象的出現(xiàn)，保持焊接電流的穩(wěn)定性，確保坡口融合效果。應(yīng)以評(píng)定工藝、所選材料為根據(jù)，來(lái)判斷是否應(yīng)該進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱過(guò)程中，因?qū)嵤y(cè)量溫度，有效控制溫度。

3.4 確保焊接操作合理

對(duì)石油管道進(jìn)行下向焊接的時(shí)候，適合進(jìn)行流水作業(yè)，對(duì)小直徑、大直徑管道進(jìn)行焊接操作的工作人員，其數(shù)量有著很大的差別。對(duì)小直徑的石油管道進(jìn)行焊接操作，通常需要兩名焊接工來(lái)共同由上而下地開(kāi)焊；對(duì)較大直徑的石油管道進(jìn)行焊接操作，通常需要兩名焊接工，一名指定位置開(kāi)焊，另外一名從頂部開(kāi)焊；對(duì)直徑在7米以上大直徑的石油管道進(jìn)行焊接操作，通常需要三名焊工同時(shí)進(jìn)行開(kāi)焊，節(jié)約根部焊接的時(shí)間，同時(shí)確保層間溫度。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，下向焊接技術(shù)符合野外長(zhǎng)輸石油管道的焊接要求，在我國(guó)石油管道網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過(guò)程中有著良好的應(yīng)用前景與廣闊的發(fā)展空間。為提高下向焊接技術(shù)的應(yīng)用效果，應(yīng)找出其在石油管道焊接施工應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題，并積極進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)加強(qiáng)質(zhì)量控制，才能確保石油管道焊接施工的效率與質(zhì)量。

[1]高繼宏.試論石油管道焊接中下向焊技術(shù)的運(yùn)用[J].化學(xué)工程與裝備,2016,(02):58-59+83.

[2]王振嶺.下向焊焊接技術(shù)在大口徑燃?xì)夤艿赖膽?yīng)用[J].煤氣與熱力,2016,(01):118-119.

[3]侯俊.下向焊接技術(shù)在天然氣管道中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,(32):299.

孟凡良(1983-）男遼寧盤錦人工程師碩士研究生主要從事鍋爐、壓力容器設(shè)計(jì)及長(zhǎng)輸管道施工工作。