探討油氣長輸管線的焊接技術與質量控制

王海城 王洪海 王海濤

中國石油管道局工程有限公司第三工程分公司 河南鄭州 451450

我國石油分布不均，不同地區對石油的需求也不同，所以需要做好石油的運輸工作。石油有五種運輸途徑，分別是鐵路運輸、公路運輸、海上運輸、空中運輸以及管道運輸，其中管道運輸最為便捷經濟。近年來，我國實行西氣東輸政策并取得很大進展，西氣東輸一線、二線、三線工程全面開通，我國油氣輸送管道建設開啟了新篇章。在油氣運輸管線的建造中要注意保證管道的密封性、通暢性、穩定性、安全性，特別是長輸管線。管道焊接施工在管道建設中起著重要的作用，關系著管道工程是否符合規定的要求，因此應該根據工程需要選擇合適的焊接技術，在保證達到規定要求的情況下，降低焊接成本，提高焊接效率。

1 油氣長輸管道的焊接工藝

1.1 手工下向焊工藝

手工下向焊工藝是我國近些年才開始普遍使用的焊接技術，工藝流程如下：首先是根焊，根焊時要注意溫度，若間隙過大需要合理利用往返式運條；然后是熱焊，熱焊的目的是進一步強化根焊，在高溫的條件下修補根焊過程中出現的裂紋，在熱焊前要做好清根工作，因為在實際工作時直線往返運條焊接速度快，邊緣的融合性較高，不做好清根工作會產生較多的雜質；再次是填充焊，填充焊的作用是填充前兩個步驟中出現的坑坑洼洼，在具體操作的過程中需要注意焊層的厚度，保證焊接結果飽和美觀；最后是蓋帽焊，蓋帽焊主要用于焊道的加固，使焊道更加美觀光滑，普遍采用擺動焊接的方法[1]。

1.2 全自動向下焊接技術

全自動向下焊接較為常見，使用熔點較低的焊絲焊接，工作時利用電弧與金屬之間產生的作用產生的高溫熔化焊絲，融化的焊絲再凝固即可固定鋼管。焊接時需要避免空氣與焊接區域接觸，防止產生不良效果，可以利用惰性氣體來隔絕空氣。全自動焊接技術具有操作簡便、易于觀察、工作效率高等優點，適用于不同的焊接環境，可控系數高[2]。

1.3 組合焊接工藝

當遇到較為復雜的焊接條件時要利用不同的焊接技術進行工作，也就是組合焊接工藝。熱焊和根焊都具有一定的局限性。比如，在油氣管道口部位置適于使用下向焊技術，然而焊接層數量和厚度為正比，當焊接層過多時會導致焊接層厚度過厚，這樣會導致焊接時間增加，工作效率相應降低，工程進度會受到不好的影響，這時采用上向焊接技術可以提高工作效率。因此，當遇到厚度過大的油氣管口部管道時應采用上向焊和下向焊相結合的方式[3]。

1.4 低氫焊條下向焊技術

在嚴寒地區焊接時金屬焊縫易于斷裂，需要合理控制焊接時金屬融合含氫量從而提高金屬的韌性和康斷裂性，這種情況同樣也適用于附著濃度較高的地方。根焊時普遍使用低氫焊條來保證坡口尺寸的精確度。

1.5 埋弧焊技術

埋弧焊屬于電弧在焊劑層下燃燒進行焊接的方式。坡口加工需要依照GB986—1988執行，以便確保焊縫根部不產生未焊透或夾渣等狀況，并降低填充金屬量。焊件清理通常采取噴砂、噴丸方法或手工清除。裝配焊件時需確保間隙均勻，高低平整，錯邊量小，而且定位焊縫質量和主焊縫質量要求相同[4]。

2 油氣長輸管道的焊接質量控制

油氣長輸管道在制作時需要保證工程質量，避免泄露、堵塞等情況，焊接時會遇到各種各樣的環境，操作條件較為復雜，需要做好質量控制工作。

2.1 焊接前

在焊接之前需要檢查焊接部位是否有雜質，若有需要及時清除，同時也要查看管口口的形狀大小，坡口的弧度是否符合要求。焊接時需要保證焊接部位表層的光滑度和平整度，因此需要除去焊接部位的油漆、鐵銹等物質。并且，鋼管對口的質量會直接影響到焊接的質量，需嚴格掌控對口的間隙，假如過大，則會令焊接當中產生燒穿狀況，如果過小，則會令根部熔化不徹底。對于鋼管對口而言，應當選擇內對口器組隊，假如沒有運用內對口器的對口環境，也能夠挑選外對口器。兩管在對口位置的制管焊縫應當錯開約10cm，應當在所有根焊道完成后再把內對口器給予清除。假如使用的是外對口器，則應當保障在其清除以前已經完成了一半根焊道，而且需依照周長均勻設置焊道，只有在一切根焊道完成后才可以清除對口支撐和吊具。

2.2 焊接過程中

焊接過程是影響焊接質量的重要步驟，需要做好把關，嚴格遵守焊接要求，按照指導書中的參數標準進行焊接工作。在焊接時要注意焊接電流、焊條熔化速度、焊縫金屬含氫量等因素。操作人員要盡量避免依靠主觀因素去判斷操作步驟甚至按照工作習慣調整工作參數，應保持工作狀態，嚴格按照規定要求去焊接，如需要注意焊縫長度和寬度、焊縫是否存在裂縫，避免出現金屬疲勞、焊縫不符合要求的情況。

2.3 做好保養工作

焊接完成后需要做好保養工作，避免管道和焊縫被腐蝕。抗腐蝕工作需要注意外界情況和油氣本身情況這兩方面的因素。外界情況是指管道所處地區的溫度、濕度、降雨量、空氣等因素對管道的影響。若濕度大、溫度高、空氣中含氧量高需要做好涂油漆、鋪隔氧層等保護工作。油氣本身情況是指油漆自身存在著腐蝕性，油氣是一種混合物，成分較為復雜，其中硫酸氫、二氧化碳等酸性物質會和金屬發生化學反應，對金屬晶格造成破壞，從而導致管道內部被腐蝕。要及時排除高濃度腐蝕性氣體，做好管道內部的抗腐蝕工作。

2.4 注意操作規范

焊接管道時需要按照規定的焊接工藝進行操作。例如，在焊接過程中兩個焊接工具需要收弧交接時，需要在交接處增加幾條焊道，以便后焊焊工收弧；焊接工具在使用前需要研磨，方便工作時使用。

3 結語

焊接技術在油氣長輸管線的制作中起到了重要的作用，關系到油氣輸送時的效率和安全性，需要給予足夠的重視，焊接技術多種多樣，需要根據實際情況選擇合適的焊接技術并做好質量控制，同時也要不斷發展焊接技術，提高我國油氣長輸管線的制作效率和質量。