管道整體轉(zhuǎn)動(dòng)焊接在實(shí)戰(zhàn)中的研究與應(yīng)用

趙海云 孫愛國(guó) 張國(guó)強(qiáng)

摘要：在油田的采油廠大多數(shù)的油水井管線一般多為三寸以內(nèi)小口徑管線，按照傳統(tǒng)的小口徑管線焊接方法，大多數(shù)的焊工在焊接這種小口徑油水井管道的時(shí)候，大多數(shù)都是采取焊接地面上半周，焊工焊接一道焊口需要來回挪動(dòng)位置，一圈焊縫焊工一般來回調(diào)轉(zhuǎn)身體四次，一圈焊道存在四個(gè)焊縫接頭，整圈焊縫的三點(diǎn)九點(diǎn)存在兩個(gè)反向接頭，這種焊接方法，焊接接頭普遍熔合不良好，非常容易發(fā)生泄漏，而且工作效率低。

關(guān)鍵詞：小口徑 ?焊接接頭 ?整體轉(zhuǎn)動(dòng) ?快速弧狀地線 ?管鉗 ?滾輪架

油田在經(jīng)過多年的發(fā)展，采油廠的工藝管線形成了大致的相同的模式，大部分都是單井產(chǎn)出的原油經(jīng)過小口徑管線輸送到轉(zhuǎn)油站經(jīng)過簡(jiǎn)單的脫砂處理加溫加壓再輸入到大型聯(lián)合站進(jìn)行進(jìn)一步的脫水、脫砂處理。我國(guó)國(guó)內(nèi)油田單井產(chǎn)量有限，單井原油外輸管線大多數(shù)多為小口徑管線。

在經(jīng)歷了多年焊接單井小口徑油水管道的過程中，發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)小口徑管線的焊接方法存在著弊端。第一;大多數(shù)都是采取焊接地面上半周，從3點(diǎn)焊接到12點(diǎn)，挪動(dòng)身體到管線另外一面再?gòu)?點(diǎn)焊接到12點(diǎn)一個(gè)接頭。輔助工給旋轉(zhuǎn)管線180度，焊工再開始從3點(diǎn)接頭焊接到12點(diǎn)（此時(shí)的是12點(diǎn)就是未旋轉(zhuǎn)之前的下面6點(diǎn)位置），再挪動(dòng)到另一側(cè)，9點(diǎn)接頭焊接到12點(diǎn)位置接頭，結(jié)束一道焊口。一圈焊縫焊工一般來回調(diào)轉(zhuǎn)身體四次。焊縫接頭多，整圈焊縫的3點(diǎn)9點(diǎn)存在兩個(gè)反向接頭，這種焊接方法，反向焊接接頭普遍熔合不良好，非常容易發(fā)生泄漏。而且焊接速度慢，工作效率非常低。

第二;少部分的采取固定口方式焊接，將管線架高，焊工都采取蹲、跪姿在管線焊縫側(cè)方，彎腰將頭探到管線焊縫下部，從最下方六點(diǎn)部位開始焊接，至最上面12點(diǎn)結(jié)束半圈，再換到另一側(cè)采取同樣的方式進(jìn)行另外半圈的焊接至頂端12點(diǎn)接頭結(jié)束。此種焊接方式反向焊接接頭略少，但是最下部的位置是焊接難度較大的部位，一般水平較低的焊工焊接比較困難，速度非常慢，焊工勞動(dòng)強(qiáng)度非常大。而且最下方6點(diǎn)部位出現(xiàn)焊接缺陷的幾率更高。這種傳統(tǒng)的小口徑管線焊接方式，焊工都需要長(zhǎng)期蹲或者跪著深度彎腰操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，焊接速度慢，焊縫質(zhì)量差，勞動(dòng)效率低下，焊工長(zhǎng)期操作，造成腰部、頸部產(chǎn)生勞損性疾病非常普遍。

現(xiàn)場(chǎng)工作由于工種分工的不同，傳統(tǒng)焊接方法中，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常是管工等輔助人員在進(jìn)行焊口組對(duì)后，普遍會(huì)暫時(shí)性的怠工。多數(shù)輔助人員只能是在焊工焊接完半圈后，給協(xié)助轉(zhuǎn)動(dòng)半圈管線，焊工再進(jìn)行另外半圈焊口的完成。傳統(tǒng)固有的工作模式下班組整體人員的協(xié)同作業(yè)不能充分得到發(fā)揮，長(zhǎng)期這樣操作對(duì)焊工的身體帶來極大的傷病隱患。傳統(tǒng)焊接方法的問題是小口徑管線接頭多，尤其是半圈轉(zhuǎn)動(dòng)焊接的3點(diǎn)和9點(diǎn)兩個(gè)位置，以及固定口的6點(diǎn)位置，都屬于焊縫反向接頭，此處焊口接頭部位明顯的熔合不好，比較薄弱。

針對(duì)現(xiàn)有工作中存在的焊口質(zhì)量差、焊接效率低、焊工勞動(dòng)強(qiáng)度大的問題，鉆研出了一種小口徑管道高質(zhì)量、高效率焊接方案;焊工進(jìn)行焊接時(shí)，輔助人員利用管鉗、鏈子鉗相結(jié)合配合焊工的焊接，連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)管線，使焊接位置始終處于平焊位置，既能夠優(yōu)質(zhì)高效的完成管口焊接，又能有效降低焊接人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

與傳統(tǒng)常用的小口徑管線焊接方法不同，管道整體轉(zhuǎn)動(dòng)焊接方法是一種操作簡(jiǎn)單，有效提高焊口焊接質(zhì)量，大幅度提高工作效率的方法。技術(shù)一般的焊工也完全能夠焊接出完美合格的焊口，尤其適用于口徑小、距離長(zhǎng)的管道焊接。高效提高焊口質(zhì)量、減少焊工勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率、降低焊口質(zhì)量不好帶來的安全事故、環(huán)境污染等隱患。

具體的操作方法;首先設(shè)計(jì)了快速弧狀?yuàn)A式地線，利用舊軸承制作幾套滾輪架，配備大小不同的幾種管鉗和鏈子鉗，根據(jù)管線的直徑、長(zhǎng)度隨時(shí)選用適合的管鉗、鏈子鉗，一般多采用36寸管鉗較為理想。

一、快速弧狀?yuàn)A式地線夾持在小口徑管線焊口附近，隨焊接位置的移動(dòng)隨時(shí)移動(dòng)。采取管工等輔助工組對(duì)一道焊口，焊工就焊接一道。定位焊點(diǎn)在正式焊接方向的對(duì)面，均使用烘干的堿性J506或者J507焊條進(jìn)行點(diǎn)固、焊接。

二、焊接人員始終保持面對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)輔助人員，以便輔助人員便于觀察焊接位置。在點(diǎn)固焊點(diǎn)的對(duì)面2點(diǎn)左右的位置開始進(jìn)行焊接，待焊工焊至12點(diǎn)位置時(shí)，一名輔助人手持兩把36寸管鉗開始交替下壓，一把管鉗下壓的時(shí)候另一把管鉗卡住管線防止管線回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)速度保持均勻，輔助人員戴好深色電焊眼鏡隨時(shí)觀察焊工的焊接位置始終保持在焊縫的正上方平焊部位。

三、焊接采用烘干的堿性焊條，優(yōu)點(diǎn)是熔化的金屬熔池粘性大，在管口正上方12點(diǎn)左右焊接都能夠保持鐵水、熔渣分離清晰，在管口的上部爬坡平焊位置焊接，不會(huì)出現(xiàn)夾渣缺陷。焊縫強(qiáng)度高。輔助配合人員始終保持旋轉(zhuǎn)已焊接完成的部位，新組對(duì)的單根管線不作為旋轉(zhuǎn)的受力點(diǎn)，隨著管線焊接長(zhǎng)度的增加，在管線適當(dāng)部位下部墊好從動(dòng)滾輪架，用以減小滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)的管線與地面的阻力。

四、根據(jù)長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，3寸以內(nèi)管線200米之內(nèi)僅僅一人，兩把36寸管鉗不采取任何輔助措施完全可以旋轉(zhuǎn)焊接。在管線長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，達(dá)到600、700百米以上時(shí)，可采用鏈子鉗，并將配置滾輪架在管線下部，達(dá)到到1000、2000米以上左右，幾個(gè)人合力旋轉(zhuǎn)若發(fā)生困難時(shí)，適當(dāng)選擇留下聯(lián)頭的一道固定焊口，從新起頭旋轉(zhuǎn)焊接一段新的管線，使旋轉(zhuǎn)焊接能夠順利繼續(xù)進(jìn)行。

五、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)焊接時(shí)間對(duì)比，傳統(tǒng)非轉(zhuǎn)動(dòng)焊接一道3寸焊口，前后用時(shí)將近10分鐘。采用轉(zhuǎn)動(dòng)焊接一道3寸焊口，用時(shí)僅2分鐘多一點(diǎn)，效率提高3～4倍。整道焊口只有一個(gè)順向的熱接頭，而且最關(guān)鍵的是焊縫美觀，接頭少，接頭和焊道部位整體熔合非常好，焊工普遍在轉(zhuǎn)動(dòng)焊完后對(duì)焊縫質(zhì)量相當(dāng)有信心。

六、在很多時(shí)候，管線鋪設(shè)不是筆直的，會(huì)或多或少的出現(xiàn)大小不同的彎度，在遇到不是90度彎頭的大彎的情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)焊接時(shí)采取向大彎的外部旋轉(zhuǎn)，這樣比較容易順利旋轉(zhuǎn)管線。焊工多數(shù)都可以采取最輕松的坐姿進(jìn)行焊接，不會(huì)受到工作量大而感覺疲憊，小口徑管道整體轉(zhuǎn)動(dòng)焊接非常簡(jiǎn)單適用也好普及。

在長(zhǎng)期的實(shí)際工作中多次采取整體轉(zhuǎn)動(dòng)焊接方法，焊縫質(zhì)量比傳統(tǒng)方法的提高很多，從來沒有發(fā)生過焊口泄漏，發(fā)生安全事故，環(huán)境污染情況發(fā)生。班組的工作效率成倍提高，焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度大幅度降低。