長輸管道焊接技術的應用探討

李鍇

【摘 要】社會經濟的迅速發展對能源的需求量也在不斷的提高，而能源的充足與否也在一定程度上決定著一個地區的經濟發展水平。而在能源的運輸過程中，長輸管道在其中發揮著至關重要的作用，由此也成為國家能源運輸工作中非常重要的一個環節。因為長輸管道運輸的物質通常都是原油、天然氣等，所以對長輸管道的質量要求非常嚴格，而焊接技術則是影響管道質量的決定性的因素，因此在本文中我們主要對長輸管道焊接技術的應用進行了簡單的分析與探討。

【關鍵詞】長輸管道;焊接技術;應用

1 國內外長輸管道焊接技術現狀

石油工業發展到現階段，已逐步擺脫了依靠鐵路、公路和民用航空的運輸方式。具有連續輸送能力且廉價的管道輸送方式已日益成熟，這與我國近幾十年來的管道建設是密不可分的。近年來我國的管道建設進入了快車道，如大型的西氣東輸管道、中俄管道、陜京管道，還有西部成品油管道等都相繼的建成并投入使用。管道的建設與焊接技術的發展也密切相關，焊接技術和設備的好壞直接影響著管道的使用壽命。我國自改革開放以來，就在逐步的引入國外的先進技術來加快我國油氣管道的建設。國際上目前較大直徑的管道施工都以自動焊接為主，美國 CRE-EVANS 公司研制的長輸管道自動焊接設備和工藝，是現代焊接技術發展的一個里程碑。其實，國際上焊接技術的發展也是在不斷的演變的，從前蘇聯為烏依連戈到西歐管道建設研制出了閃光焊法到在中東和俄羅斯應用較為普遍埋弧焊雙聯管技術，再到歐洲的固定管全周向埋弧焊以及日本的氣保護強制成型技術，焊接技術一直在不斷的向前發展。但技術不管怎么進步，都離不開一個根本的問題，即根焊問題。目前根焊的方法主要有內焊根焊和帶銅墊對口器的外根焊成型兩種方法。這兩者有其優點也有不足之處，內焊根焊對設備的要求很高，往往設備比較復雜，且其在工作的時候容易出現故障，需要隨時有技術人員在場待命才能保證其正常運行，配件也較貴，使用成本很高。帶銅墊對口器的外根焊成型技術比較成熟，由于其相比較于內焊根焊技術，價格相對低廉，現在應用的也很廣泛，但是，由于其有滲銅問題，在成型時內部如果有尖銳金屬也會對焊接質量造成影響，因此也不是十分完美的根焊焊接工藝。

2 長輸管道焊接技術具有的特點

（1）管道距離長，焊接環境復雜

焊接長輸管道時設置的焊接場所具有很大的不確定性，一直處于流動之中，會面臨著不同的地貌、自然環境、氣象條件（風、雨、溫度、濕度），不同的焊接條件對焊接接術的要求也不同，焊接技術應適應各種影響因素。

（2）管道承壓值高，管壁厚度大

長輸管道輸送的多為易燃、易爆、易腐蝕的介質且輸送的距離遠，為保證這些介質能安全的進行輸送，要求管道的口徑要大，承壓值也較高，只有管道管壁厚度達到一定程度，才能保證長輸管道的焊接質量，要采用先進的焊接技術，才能在這種厚度大的管道施工中獲得較高質量的焊接接頭。

（3）人文、社會環境的影響

不同地區的人口密集程度同樣影響著焊接質量。我國東部地區較西部地區進行長輸管道焊接施工比較來看，焊接質量保證難度較大，人工密度和基礎設施多等原因的干擾都會導致不能連續施工，導致焊接現場留頭較多和連頭數量增加、焊接成本增加。

3 常見的長輸管道焊接技術應用分析

3.1 手工焊技術及其在工程中的應用

手工向下焊接技術也不是在任何情況下都能夠應用，該技術一般應用現場焊接，或者焊接大直徑管道、薄壁管道的使用應用比較頻繁。由于該技術是一種手工的焊接技術，因此焊接的時候應用的主要是手工焊條向下焊法。當然，手工焊條向下法包含三種情況：全纖維素型、混合型以及復合型。

（1）全纖維素型。全纖維素型的應用范圍主要在直徑大、管壁薄的管道焊接中，實施起來速度快、探傷合格率高，導致質量也非常高。同時，該方法施工受到的環境限制很小，可以在水網密布的環境中中施工。

（2）混合型向下焊。

在長輸管道級別較高或者條件惡劣的情況下應用比較廣。全纖維素型焊接法很難滿足管道接頭的質量要求，而混合型向下焊法使用到的焊條具有抗冷性，韌性也比較好，就是熔化的速度很慢。該方法在應用過程中，應當盡量選取合適的管道類型規格，操作過程中要提高焊接的速度，確保焊接的質量符合要求。

（3）復合型向下焊。一般應用在壁較厚的長輸管道中，向下焊與傳統的向上焊相比，其傳熱較淺，勞動強度和技術要求較高。由于淡出的向下焊達不到效率高、質量高的要求，因此復合型向下焊的方法得以應用，如果蓋面焊向上和根焊層向下同時操作的話，焊接的效率和質量也將得到明顯提升。

3.2 半自動焊接技術

當前在管道焊接工作中，為了能夠對纖維焊條實施打底，經常會使用到半自動焊工藝，而當前這種技術也是比較成熟的。但是半自動焊技術與手工電弧焊設備相比，其使用到的設備相對是比較復雜的，所以其使用的區域和場所大多是平原的管道施工或者山區中機械化流水作業中。

3.3 全自動焊接技術

（1）藥芯焊絲自動焊接技術應用

藥芯焊絲自動焊接技術主要有兩種類型，包括藥芯焊絲氣保焊、藥芯焊絲自保焊，藥芯焊絲自動焊接技術的原理相近于同實芯焊絲氣體保護焊。主要的藥芯材料包括穩弧劑、造渣劑、礦物材料、鈦合金透氣劑和還原劑等，在應用藥芯焊絲中，焊接質量以及沖擊韌性不僅能夠得到良好的保障，熔敷速度也十分的理想，能夠應用到各種管材。

（2）實芯焊絲氣體保護自動焊接技術應用

當前，在大壁厚、大口徑管道焊接中，一些發達國家會應用此技術。在我國的西氣東輸工程當中應用了自動焊機AW97-1，其充分發揮了自身的優勢，為西氣東輸工程的建設提供了保障。

4 焊接技術的發展展望

長輸管道的焊接技術直接關系到管道的質量和使用壽命，因此長輸管道的焊接技術需要不斷改進和提升。如今，長輸管道的制作材料的鋼管強度更高，企業也面臨更加嚴格的要求，這就使得企業必須要有更多高效的焊接技術應用才能夠提升企業的競爭力。著眼于未來，人們期待我國的長輸管道建設中能夠出現更多先進的焊接技術，也希望施工企業能夠根據實際情況合理選擇焊接技術，保證焊接質量，提高焊接效率。

結束語

總之，在長輸管道焊接工作中，為了確保焊接的質量，必須要對焊接過程中的每一個環節都有進行嚴格的控制，對焊接中出現的問題以及不足要依據實際情況進行及時的并且具有針對性的處理，此外還要不斷的提高焊接的技術水平以及焊接的質量，同時還要不斷提高檢測技術，只有這樣才能為長輸管道的焊接工作提供可靠的保障，確保我國長輸管道焊接工作能夠更加安全、順利、高效的發展，為區域經濟的發展提供足夠的支持和保障。

參考文獻：

[1]畢春雨.長輸管道焊接技術現狀及進展探討[J].當代化工研究，2018（02）：32-33.

[2]陳滿超.長輸管道焊接技術的應用探討[J].化工管理，2018（02）：181+183.

[3]張牧陽.長輸管道焊接技術的應用思考[J].工程技術研究，2017（05）：119-120.

[4]陳建平.我國長輸管道焊接技術發展淺析[J].金屬加工（熱加工），2015（02）：44-45.

[5]趙東妮，劉衛海.長輸管道焊接技術的應用分析[J].硅谷，2013，6（17）：125+121.

（作者單位：遼河油田建設有限公司）