國內大口徑、高鋼級管道焊接及焊縫檢測技術現狀

張尚洲

摘要：本文在進行開論述時，首先對大口徑、高鋼級管道進行焊接施工期間使用的三種不同類型的施工工藝進行了測試，隨后對其經濟性進行了對比，以期能夠經過這兩方面的論述找到對大口徑、高鋼級管道進行焊接施工時最佳的施工技術。

關鍵詞：國內；大口徑、高鋼級管道；焊接及焊縫；檢測技術；現狀

我國在對大口徑、高鋼級管道進行焊接施工時，大部分使用的是半自動進行焊接技術，可是，此項技術在進行焊接過程中存在的質量問題已經慢慢暴露了出來，因此，對于這類管道在進行焊接施工時使用的操作技術還有檢測技術都應該進行優化。

一、工藝檢測

隨意挑選不同的管廠以及鋼廠當中，制造的螺旋埋弧焊（型號為X80），還有直縫埋弧焊這兩類管材，使用三種存在差異的焊接方式實施焊接施工的測試，這三類焊接方式分別是：第一類，全自動進行焊接施工的技術；第二類，半自動進行焊接施工的技術；第三類手工進行焊接施工的技術。注意：半自動進行焊接施工的技術，是由5家不同的焊接施工單位承包，具備熟練技術的員工開展焊接操作的。

（一）螺旋埋弧焊管

使用三類不同的焊接方式進行環焊，該焊管接頭位置的拉伸強度、硬度以及刻槽錘斷全部達到標準要求。三類不同的焊接方式進行環焊施工的接頭位置，具備的韌性標準分別是：第一類焊接技術達標，第二類焊接技術與第三類焊接技術不達標。

（二）直縫埋弧焊管

使用三類不同的焊接方式進行環焊，該焊管接頭位置的拉伸強度、硬度以及刻槽錘斷全部達到標準要求。三類不同的焊接方式進行環焊施工的接頭位置，具備的韌性標準分別是：第一類焊接技術與第三類焊接技術達標，少數的第二類焊接技術沖擊韌性不達標。不達標的具體鋼管型號：22mm以及26.4mm厚的這兩類鋼管，在對其雙V坡口使用第二類焊接技術時，韌性標準不達標[1]。

進行焊接操作的承包商，使用的焊接技術是全自動進行焊接施工的技術，還有半自動（國外引進或者是國內的焊絲）進行焊接施工的技術，對于不同的管廠以及鋼廠當中的管材經過綜合考慮之后，對所有環焊縫進行焊接操作，對所有接頭位置的低溫沖擊功進行統計，詳細情況如圖1，最終得出：全自動進行焊接施工的技術符合標準，半自動進行焊接施工的技術不符合標準，同時會出現較大的離散度。

通過測試得出的結果了解到，面對大口徑、高鋼級這類管道而言，使用全自動進行焊接施工的技術，它在進行環焊時縫隙存在的機械性能符合相關的要求；手工進行焊接施工的技術，它在進行環焊時縫隙存在的機械性能能夠通過對焊接使用的材料進行最佳挑選，實現相關的要求；而半自動進行焊接施工的技術，它在進行環焊時縫隙存在的機械性能低溫沖擊值不符合相關標準要求，另外，還出現了較大的離散度，很難經過焊接工人自身的操作以及對對焊接使用的材料進行最佳挑選這兩個方式進行處理[2]。

二、經濟性比較

（一）機組設備以及工作人員的組成

第一，半自動進行焊接施工的分組，使用的操作設備以及工作人員分配情況：吊管機的數量是3臺，空壓機的數量是1臺，挖掘機的數量是1臺，內對口機器的數量是1臺，焊車的數量是1臺，焊接使用的電源數量是22臺，送絲機的數量是18臺，該分組當中的工作人員是34人。

第二，全自動進行焊接施工的分組，（內焊機以及雙炬外焊機）的基本配置數量，和上一分組進行對比，要另外添加2臺坡口機、2臺內焊機、14臺外焊機、1臺吊管機、9臺防風棚，另外，該分組當中的工作人員是12人，另外，該焊接技術不需要使用內對口機器。

（二）焊接施工的工作效率

西氣東輸屬于我國一個大的能源項目，其中二線管道項目當中的淺丘以及平原地區，其焊接口平均每1公里管道上，就有85道左右，根據每天開展12h的焊接操作，每月工作23天進行計算，半自動進行焊接施工的分組平均每天能夠焊接的焊口數量是26道，一個月之中，能夠將7.03km的管道焊口焊接工作完成；而全自動進行焊接施工的分組平均每天能夠焊接的焊口數量是67道，一個月之中，能夠將18.13km的管道焊口焊接工作完成[3]。

（三）焊接操作工作人員的訓練

第一，半自動進行焊接施工的技術，從業工作人員的培訓時間相對短，有一定焊接施工基本功的人員，進行培訓的時間平均在21天，經過培訓達到相關標準的工作人員，基本能夠實現自根焊至蓋面焊，這一整套進行焊接操作的技術，還有，可以對焊接施工使用的設備，最基礎的應用知識進行掌握了解。

第二，全自動進行焊接施工的技術，在對工作人員進行培訓時，是將整個分組劃分成一個單位開展培訓的，對上述的焊接技術進行對比，其培訓耗費的時間相對長，有一定焊接施工基本功的人員，進行培訓的時間平均在60天，經過培訓達到相關標準的工作人員，普遍只能夠對與之相應的焊接層開展操作[4]。

（四）單一焊口的施工投入成本

經過在施工現場展開調研活動，了解到半自動進行焊接施工的分組，以及全自動進行焊接施工的分組當中，使用的施工設備、工作人員、耗費施工材料資金的狀況，通過進行計算，得出所有焊道施工設備、工作人員、耗費施工材料資金數量的需求。

1.半自動進行焊接施工的分組

國內設備資金在2.0×104元/d，平均單口為769元，工作人員工資1.1×104元/d，平均單口為423元，單口耗費施工材料的資金650元。

2.全自動進行焊接施工的分組

使用進口的施工設備，資金在5.4×104元/d，平均單口為805元，工作人員工資1.6×104元/d，平均單口為238元，單口耗費施工材料的資金1000元。

從上述數據中，能夠直觀得出，以單一焊口的施工投入成本為例，全自動進行焊接施工的分組，顯著超過半自動進行焊接施工的分組。

三、結束語

根據上文可得，與另外兩項焊接技術進行對比，使用全自動進行焊接的這項技術，具備了焊接質量值得信賴、工作效率得到顯著的提高，工作量越大、經濟性越大等優點。

參考文獻：

[1]李彥德，魏立明，王國臣，等.長輸管道自動焊接設備及技術發展[J].電焊機，2017，47（9）：43-45.

[2]陳建平，馮柏軍，楊鎖軍，等.長輸管道焊接施工常見的焊接缺陷及防治要點[J].焊接技術，2013，42（10）：94-94.

[3]王魯君.自動焊技術在石油化工管道施工中的應用與發展前景[J].金屬加工（熱加工），2015（2）：41-43.

[4]李彥德，魏立明，王國臣，等.長輸管道自動焊接設備及技術發展[J].電焊機，2017，47（9）：43-45.

（作者單位：遼河油田建設有限公司）