大口徑長(zhǎng)輸天然氣管道環(huán)焊縫問題及修復(fù)

黃韶丹(國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)川氣東送天然氣管道有限公司，湖北 武漢 430000)

1 大口徑長(zhǎng)輸管道概述

要對(duì)大口徑長(zhǎng)輸天然氣管道的焊縫問題進(jìn)行進(jìn)一步的探討，首先要對(duì)大口徑長(zhǎng)輸天然氣管道的使用進(jìn)行一個(gè)較為全面的了解與認(rèn)知。隨著天然氣石油等自然資源的逐步發(fā)現(xiàn)與開采，技術(shù)研究人員嘗試將其通過遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)送到有迫切資源需要的地域，進(jìn)行相應(yīng)資源的使用。但相比較傳統(tǒng)的竹管而言，想要安全穩(wěn)定的進(jìn)行自然資源的運(yùn)輸，就必須要進(jìn)行管道材質(zhì)的改進(jìn)。為此技術(shù)研究人員嘗試用鑄鐵管來充當(dāng)管道運(yùn)輸?shù)牟馁|(zhì)，這也是工業(yè)管道建造的最原始樣貌[1]。

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)天然氣，石油等自然資源的使用需求量日益攀升。為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的天然氣、石油資源需求量，相關(guān)企業(yè)和工業(yè)部門開始嘗試進(jìn)行管道設(shè)計(jì)與生產(chǎn)領(lǐng)域的進(jìn)一步改革與完善，大口徑的長(zhǎng)輸管道由此應(yīng)運(yùn)而生。相比較其他類型的運(yùn)輸管道而言，大口徑的天然氣長(zhǎng)輸管道，能夠?qū)崿F(xiàn)超遠(yuǎn)距離的運(yùn)輸，給人民群眾的日常生活與生產(chǎn)帶來極大的便利。但需要注意的是，相比較其他的管道設(shè)計(jì)與建造方式而言，大口徑長(zhǎng)輸管道的建造方式較為獨(dú)特，需要耗費(fèi)大量的人力資源才能夠完成相應(yīng)的焊接工作。由于大口徑長(zhǎng)輸管道的建造需要使用較為寬廣的工作場(chǎng)地，因此就相應(yīng)管道建造的自然環(huán)境而言，其基礎(chǔ)條件與其他類型管道建設(shè)無法比擬。因此相比較其他類型的運(yùn)輸管道而言，大口徑的長(zhǎng)輸管道在質(zhì)量上可能會(huì)無法達(dá)到相應(yīng)的核定標(biāo)準(zhǔn)。為了能夠讓大口徑的長(zhǎng)輸管道在日常的使用過程中發(fā)揮更大的作用，也為了保障大口徑長(zhǎng)輸管道的使用安全性能，技術(shù)研究人員嘗試在大口徑長(zhǎng)輸管道的日常使用過程中，定期進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)以及安全性能檢查，大口徑長(zhǎng)輸管道的運(yùn)輸質(zhì)量就能夠獲得更大的保障[2]。

2 環(huán)焊縫概述

在進(jìn)行大口徑長(zhǎng)輸管道的建造過程中，需要經(jīng)歷較為繁復(fù)的工序流程。其中最為主要的工序流程是焊接工序。如果焊接工序的推進(jìn)出現(xiàn)了相關(guān)質(zhì)量問題，那么不僅會(huì)影響到整個(gè)大口徑長(zhǎng)輸管道的建造工期，甚至?xí)?duì)大口徑長(zhǎng)輸管道的未來使用質(zhì)量產(chǎn)生十分負(fù)面的影響。因此對(duì)于技術(shù)工作人員而言，在日常的大口徑長(zhǎng)輸管道建設(shè)過程中，需要對(duì)焊接工序的推進(jìn)引起格外的重視，如果在焊接工序推進(jìn)的過程中出現(xiàn)了瑕疵或質(zhì)量問題，相應(yīng)技術(shù)研究人員需要及時(shí)采取補(bǔ)救措施來進(jìn)行相應(yīng)缺陷的補(bǔ)救，以確保大口徑長(zhǎng)輸管道的日常使用安全性能不會(huì)由此而受到影響。倘若大口徑長(zhǎng)輸管道在建設(shè)過程中由于焊接工序出現(xiàn)了質(zhì)量問題，而導(dǎo)致整個(gè)管道性能出現(xiàn)了改變，那么相關(guān)技術(shù)人員就要首先對(duì)長(zhǎng)輸管道焊接中出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行深入的分析與研究。在焊接工序展開過程中，大口徑的長(zhǎng)輸管道很可能會(huì)由于側(cè)壁難以融合或間層難以融合而出現(xiàn)質(zhì)量問題。如果使用常規(guī)的焊接方法無法焊透，那么大口徑長(zhǎng)輸天然氣管道就很可能會(huì)出現(xiàn)環(huán)焊縫。之所以焊接工序會(huì)出現(xiàn)這樣的質(zhì)量問題，究其原因，可能是由于目標(biāo)長(zhǎng)輸管道焊材本身出現(xiàn)了受潮現(xiàn)象，也可能是由于工件出現(xiàn)了受潮現(xiàn)象。倘若焊材與工件均未發(fā)生任何質(zhì)量問題，那么如果在焊接過程中出現(xiàn)了電弧過長(zhǎng)等現(xiàn)象，也很有可能會(huì)讓大口徑的長(zhǎng)輸管道在焊接過程中出現(xiàn)焊縫問題。站著技術(shù)研究人員在進(jìn)行相應(yīng)工件焊書的過程中，如果沒有對(duì)目標(biāo)焊接部位的表面進(jìn)行清理，也是很有可能會(huì)出現(xiàn)環(huán)焊縫等焊接缺陷的。倘若出現(xiàn)了相應(yīng)的質(zhì)量問題而沒有及時(shí)進(jìn)行解決，那么相應(yīng)的大口徑長(zhǎng)輸管道就無法適應(yīng)工作需求，也無法滿足人民群眾的天然氣等自然資源遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)钠诖虼藢?duì)于環(huán)焊縫出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)的糾正與解決是很有必要的，也是很有意義的。

3 相應(yīng)措施分析

為了保障大口徑長(zhǎng)輸天然氣管道在運(yùn)行過程中的安全性能，相關(guān)技術(shù)研究人員務(wù)必要對(duì)諸如環(huán)焊縫修復(fù)等問題采取必要的可行性措施進(jìn)行解決與糾正。下文將對(duì)相應(yīng)的可行性措施進(jìn)行進(jìn)一步地研究與分析[3]。

3.1 對(duì)環(huán)焊縫進(jìn)行超聲檢測(cè)

前面已經(jīng)說到過，在傳統(tǒng)的大口徑長(zhǎng)輸天然氣管道檢測(cè)過程中，更好的對(duì)現(xiàn)階段大口徑長(zhǎng)輸天然氣管道的使用性能進(jìn)行一個(gè)充分的了解與感知，技術(shù)研究人員可能會(huì)使用縮短相應(yīng)管道使用壽命，破壞使用性能的技術(shù)檢測(cè)手段來進(jìn)行有關(guān)管道的檢測(cè)。這種檢測(cè)方式的使用是不符合社會(huì)發(fā)展期待的，也會(huì)對(duì)大口徑長(zhǎng)輸天然氣管道的使用帶來負(fù)面影響。為了避免這一缺陷的出現(xiàn)，技術(shù)研究人員開始嘗試使用無損的檢測(cè)手段，在大口徑長(zhǎng)輸天然氣管道的使用過程中對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。超聲檢測(cè)便是一種新的探測(cè)技術(shù)。該類技術(shù)的使用耗費(fèi)了較為漫長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)間。在該類技術(shù)發(fā)展成熟前，大多數(shù)技術(shù)人員仍然是使用傳統(tǒng)的人工手段進(jìn)行環(huán)焊縫檢測(cè)，這種檢測(cè)方式不僅需要耗費(fèi)大量的人力物力，還很可能會(huì)出現(xiàn)工作失誤，最終影響自然資源的日常運(yùn)輸。但隨著數(shù)字型脈沖反射型超聲波探傷儀的出現(xiàn)，大口徑長(zhǎng)輸天然氣管道的日常環(huán)焊縫檢測(cè)便進(jìn)入到了超聲檢測(cè)時(shí)代。這種超聲檢測(cè)方式的使用，能夠通過數(shù)字化的脈沖顯示來對(duì)大口徑長(zhǎng)輸天然氣管道進(jìn)行全自動(dòng)的超聲波探傷，相比較人工檢測(cè)方式而言，這種超聲波的檢測(cè)方式不僅能夠提升工作效率，還能夠提升最終檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確率。因此相比較人工檢測(cè)方式而言，超聲檢測(cè)方式具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。并且相比較人工檢測(cè)，超聲檢測(cè)并不需要耗費(fèi)大量的人力物力，因此能夠幫助相應(yīng)企業(yè)和有關(guān)部門進(jìn)行投入資金成本的節(jié)約。

需要注意的是，使用超聲檢測(cè)來進(jìn)行焊縫問題的檢測(cè)與修復(fù)，就首先需要花費(fèi)一定資金購(gòu)買有關(guān)的儀器設(shè)備。但許多企業(yè)部門領(lǐng)導(dǎo)對(duì)于超聲檢測(cè)能夠帶來的優(yōu)勢(shì)并不了解，因此并不愿意花費(fèi)過多的資金投入到檢測(cè)方式的改善當(dāng)中去。故而進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)理念的轉(zhuǎn)變，是使用超聲檢測(cè)手段幫助大口徑長(zhǎng)輸天然氣管道焊縫檢測(cè)修復(fù)的首要條件。只有部門領(lǐng)導(dǎo)意識(shí)到了使用超聲檢測(cè)手段進(jìn)行大口徑長(zhǎng)輸天然氣管道環(huán)焊縫問題的檢測(cè)重要性，超聲檢測(cè)手段才能夠有更廣泛的使用范圍。

3.2 使用焊接修復(fù)技術(shù)來進(jìn)行環(huán)焊縫修復(fù)

較為常見的焊接修復(fù)技術(shù)是b型套筒技術(shù)，但該項(xiàng)技術(shù)在修復(fù)過程中存在明顯的缺陷，使用該項(xiàng)技術(shù)來進(jìn)行華漢宮的修復(fù)需要經(jīng)歷較為漫長(zhǎng)的修復(fù)周期，并且，在質(zhì)量控制上具有較大的難度，修復(fù)過程中也無法對(duì)溫度進(jìn)行較為精準(zhǔn)的控制，很可能會(huì)導(dǎo)致各類溫度計(jì)量無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，最終導(dǎo)致角焊縫出現(xiàn)較為明顯的裂痕。為此，技術(shù)研究者開始嘗試對(duì)b型套筒技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的完善，使用自動(dòng)焊接的方式來進(jìn)行環(huán)焊縫的修復(fù)。只用完善改進(jìn)過的b型套筒技術(shù)來進(jìn)行修復(fù)，具有修復(fù)安裝迅速快捷等較為優(yōu)秀的特點(diǎn)，并且可以進(jìn)行一定人力的節(jié)省，通過自動(dòng)化的焊接作業(yè)來實(shí)現(xiàn)，預(yù)訂焊接程序的完成。相比較傳統(tǒng)的手工焊接工藝而言，全自動(dòng)的焊接不論是在效率上，還是在最終的焊接質(zhì)量上都有較為明顯的提升[4]。

需要注意的是，想要進(jìn)行相應(yīng)焊接技術(shù)的升級(jí)，需要施工團(tuán)隊(duì)投入大量的資金來進(jìn)行設(shè)備的升級(jí)以及材料的購(gòu)買，整體自動(dòng)焊接系統(tǒng)的建設(shè)以及日常檢測(cè)，也需要花費(fèi)一定的資金，許多施工團(tuán)隊(duì)為了進(jìn)行施工成本的控制，通常并不會(huì)在自動(dòng)焊接系統(tǒng)建設(shè)之初，便花費(fèi)大量的資金投入到相應(yīng)焊接技術(shù)的升級(jí)上去。但實(shí)際上相應(yīng)的焊接修復(fù)技術(shù)去人工化特征是未來發(fā)展的主要趨向。因此有關(guān)施工團(tuán)隊(duì)務(wù)必要把握科技研發(fā)脈絡(luò)和趨向，率先進(jìn)行資金投入，建設(shè)自動(dòng)化的焊接系統(tǒng)。

3.3 使用非焊接修復(fù)技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)經(jīng)常使用的非焊接修復(fù)技術(shù)大體有三種：第1種是鋼制內(nèi)襯復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)，該種技術(shù)的使用，能夠讓修復(fù)完成后的管體與原本的管體進(jìn)行緊密貼合，達(dá)到最為良好的修復(fù)效果。但該種修復(fù)方式也有一定的缺陷，那就是對(duì)管體外的橢圓度要求較高，除了這種修復(fù)方式之外，復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)也是一種較為常見的修復(fù)技術(shù)，這種修復(fù)技術(shù)脫離了各類外形的桎梏，能夠以較低的成本來進(jìn)行相應(yīng)的焊接修復(fù)，即便是進(jìn)行不規(guī)則管道修復(fù)?？梢試L試使用該種類型的修復(fù)技術(shù)，除了這類修復(fù)技術(shù)外，環(huán)氧套筒修復(fù)技術(shù)，也是非焊接修復(fù)技術(shù)中十分重要的組成部分，該類修復(fù)技術(shù)可以進(jìn)行金屬表面的厝邊、凹坑等，各種缺陷的修復(fù)，并且在金屬類外表的修復(fù)過程中，能夠起到的修復(fù)效果要比復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)起到的修復(fù)效果明顯好一些。但該種技術(shù)的使用也存在一定缺點(diǎn)，那就是需要配置高質(zhì)量的套筒才能夠使得相應(yīng)的修復(fù)工序得以完成，會(huì)浪費(fèi)大量的資源和材料，無法進(jìn)行合理的成本控制。因此非焊接修復(fù)技術(shù)，雖然有各自的優(yōu)勢(shì)但仍存在著一系列的缺點(diǎn)，等待未來科技發(fā)展能夠讓其進(jìn)一步得到完善[5]。

4 結(jié)語

總而言之，隨著天然氣石油等自然資源需求量的不斷增加，進(jìn)行大口徑長(zhǎng)輸天然氣管道日常使用質(zhì)量提升是很有必要的，也是很有意義的。因此技術(shù)研究人員應(yīng)當(dāng)不斷的開發(fā)出更加精準(zhǔn)的檢測(cè)手段，來促進(jìn)相應(yīng)環(huán)焊縫問題檢測(cè)與修復(fù)質(zhì)量的提升。