淺談油氣長輸管道施工中的焊接技術(shù)

成娜　張忠華　陳輝

摘要：油氣管道施工直接影響著國家油氣能源的開發(fā)與輸送，與人們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)。在油氣管道施工中，焊接技術(shù)是非常重要的內(nèi)容，焊接質(zhì)量的高低直接影響著整個施工效果的好壞，因此，我們必須充分重視油氣管道施工中焊接技術(shù)有效應(yīng)用。本文就此展開了論述，以供參閱。

關(guān)鍵詞：油氣長輸管道;工程施工;焊接技術(shù)

引言

隨著我國社會的發(fā)展，城市發(fā)展和工業(yè)技術(shù)都有了極大的進步，在城市的快速發(fā)展中對長輸管道的使用也越來越多，所以導(dǎo)致長輸管道的建設(shè)量越來越大。雖然長輸管道在我國的發(fā)展越來越廣泛，但是在發(fā)展的過程中還是存在著一定的問題，長輸管道是運輸天然氣和石油的主要的大規(guī)模運輸方式之一，所以保障長輸管道的安全性、經(jīng)濟性和不間斷性是極為重要的，在我國近幾十年的發(fā)展中，長輸管道的發(fā)展也逐漸向著高壓力、大口徑和超長度的方向發(fā)展，長輸管道規(guī)模的擴大加大了施工的難度，在長輸管道的施工中重點的施工技術(shù)為焊接技術(shù)，為了保障長輸管道的使用安全，就應(yīng)該隨著長輸管道的發(fā)展不斷的強化焊接技術(shù)的使用。

1油氣長輸管道施工中的焊接技術(shù)

1.1下向焊條電弧焊的有效應(yīng)用

中國石油天然氣管道三公司在20世紀(jì)80年代成功試驗了下向焊技術(shù)，并隨后將下向焊技術(shù)應(yīng)用于西南成品油管線、內(nèi)蒙達哈線、突尼斯工程前半期、甬滬寧管線、西氣東輸管線、陜京線、鄯烏線以及中滄輸氣管線等工程中。將管道水平安置并固定后，利用該技術(shù)可以從管道頂部中心開始焊接，然后沿兩側(cè)管壁垂直向下焊接，直至管道底部中心。相比于上向焊條，下向焊條的藥皮配方比較獨特，使其具有較大的電弧吹力和焊接熔深，交快的焊條融化速度，較高的熔敷效率，并且在進行打底焊時，單面焊能夠?qū)崿F(xiàn)雙面成型;但還是有著以下幾方面的缺點：根焊很難看見熔池，頻繁起弧與熄弧，且在起弧點和熄弧點很容易出現(xiàn)未熔合和未焊透等缺點;并在焊接過程中需要頻繁的更換焊條，浪費了大量的時間和精力。但與自動焊相比較，彌補了自動焊在野外環(huán)境較差的情況下使用復(fù)雜的設(shè)備和操作不方便的缺點。因而具有焊接質(zhì)量好且速度快的特點，已經(jīng)被廣泛的使用在焊接工程之中，特別是大直徑、管壁薄且管道長的焊接工程應(yīng)用尤為廣泛。

1.2半自動向下焊技術(shù)及在工程中的應(yīng)用

（1）藥芯焊絲自保護半自動向下焊技術(shù)。藥芯焊絲自保護半自動向下焊根據(jù)藥芯高溫后分解釋放出大量的保護氣體對電弧和熔池加以保護，焊接過后出現(xiàn)的焊縫將會得到熔渣的保護的原理。該方法在操作過程中，藥芯的選擇一定要合理，因為藥芯的不同含有元素也不同，從而產(chǎn)生的氣體也不同。該種方式比較適用于野外施工環(huán)境，施工的時候要參照相關(guān)的時候要求和規(guī)定，保證施工的焊根充分熔合。（2）活性氣體半自動向下焊。活性氣體半自動向下焊方法實施起來優(yōu)勢很大，如廉價、優(yōu)質(zhì)、高效等。該方法在施工中，如果在施工過程中設(shè)備的運行得到保證以及活性氣體得到充分運用，那么活性氣體半自動向下焊技術(shù)就可以達到滿意的效果。

1.3油氣長輸管道自動焊接技術(shù)的應(yīng)用

在應(yīng)用自動焊接技術(shù)對長輸管道進行焊接時有著較多的技術(shù)要求，應(yīng)用時一般是采用全位置的藥芯焊絲自動技術(shù)措施，這種技術(shù)的使用需要將多種焊接工藝進行組合，為了使焊縫質(zhì)量達到要求，就需要使焊接的焊縫具有一定的完整性，所以在進行施工焊接時就需要將自動填充焊、平擺焊炬以及蓋面焊進行結(jié)合，這樣才可以有效的對長輸管道的焊接質(zhì)量進行保障。利用自動焊接技術(shù)進行管道的焊接對坡口的形式有著固定的要求，所以為了保障焊接的最終效果，在進行焊接之前需要保障坡口的形式為U型坡口，且還要對坡口的參數(shù)進行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，對參數(shù)進行優(yōu)化有著極為重要的作用，參數(shù)是保障焊接順利進行的基礎(chǔ)，可以提高焊接的質(zhì)量。在利用自動焊接技術(shù)對管道進行焊接時如果發(fā)現(xiàn)所用的焊接材料不合格，應(yīng)該將不合格的材料返廠來進行處理，不相干的人員也不能進入施工的現(xiàn)場，在焊接施工完成之后，需要及時的進行無損檢測，通過監(jiān)測來避免施工問題帶來的安全問題的發(fā)生。

2焊接技術(shù)的整體發(fā)展趨勢

（1）能源方面。目前，焊接熱源已非常豐富，如火焰、電弧、電阻、超聲、摩擦、等離子、電子束、激光束、微波等等，但焊接熱源的研究與開發(fā)并未終止，其新的發(fā)展可概括為三個方面：首先是對現(xiàn)有熱源的改善，使它更為有效、方便、經(jīng)濟適用;其次是開發(fā)更好、更有效的熱源;第三是節(jié)能技術(shù)。（2）計算機在焊接中的應(yīng)用。弧焊設(shè)備微機控制系統(tǒng)，可對多項焊接參數(shù)進行分析和控制，對焊接操作程序和參數(shù)變化等作出顯示和數(shù)據(jù)保留，從而給出焊接質(zhì)量的確切信息。目前以計算機為核心建立的各種控制系統(tǒng)包括焊接順序控制系統(tǒng)、PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)、最佳控制及自適應(yīng)控制系統(tǒng)等。計算機軟件技術(shù)在焊接中的應(yīng)用越來越得到人們的重視。在焊接領(lǐng)域中，CAD/CAM的應(yīng)用正處于不斷開發(fā)階段，焊接的柔性制造系統(tǒng)也已出現(xiàn)。（3）焊接機器人和智能化。焊接機器人是焊接自動化的革命性進步，它突破了焊接剛性自動化的傳統(tǒng)方式，開拓了一種柔性自動化新方式，其主要優(yōu)點是：穩(wěn)定和高焊接質(zhì)量，焊接產(chǎn)品的均一性好;生產(chǎn)效率高，可實現(xiàn)小批量產(chǎn)品焊接自動化。焊接機器人為焊接柔性生產(chǎn)線提供了技術(shù)基礎(chǔ)。為提高焊接過程的自動化程度，除了控制電弧對焊縫的自動跟蹤外，還實時監(jiān)控焊接質(zhì)量，以便能及時地調(diào)整焊接參數(shù)，保證良好的焊接質(zhì)量。智能化焊接的另一個重點發(fā)展方向為焊接視覺系統(tǒng)，其關(guān)鍵技術(shù)為傳感器技術(shù)，雖然目前還處在初級階段，但有著廣闊前景，是一個重要的發(fā)展方向。

3結(jié)束語

總而言之，油氣管道施工中焊接技術(shù)的有效應(yīng)用是擺在我們面前的重要課題，我們應(yīng)該不斷探究，不斷創(chuàng)新焊接技術(shù)，提高焊接技術(shù)在油氣管道施工中的應(yīng)用水平，以便更好的為我國油氣管道的建設(shè)服務(wù)。

參考文獻：

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（作者單位：河北華北石油工程建設(shè)有限公司）