淺談油氣管道焊接工藝方法、應用及發展前景

謝銀龍 姚文波

摘要：隨著我國科學技術的不斷發展，我國在油氣管道焊接工藝技術方面也有所提升。然而我國與國外管道焊接工藝進行對比，我國的焊接工藝技術仍然存在一定的差距。目前國外的自動焊接和半自動焊接技術已經較為成熟，而我國仍然采用手動焊接的方式進行管道焊接。因此只有不斷加強創新焊接技術，替代傳統的焊接方式，才能夠有效提高我國油氣管道焊接工藝。

關鍵詞：管道焊接;工藝方法;發展前景

油氣資源在進行輸送過程中，通常情況下會選擇管道運輸，隨著我國石油和天然氣行業的不斷發展，管道運輸的建設規模越來越大，因此管道運輸在我國油氣運輸中有著非常重要的地位。通過對各種管道運輸方式進行對比，管道運輸具有較高的經濟性，并且運輸量非常大。因此管道運輸是油氣資源的重要運輸方式。由于油氣管道的飛速建設，所需要的管道焊接工藝技術要求越來越高，因此值日有不斷提高我國油氣管道的焊接工藝，才能夠促進我國油氣資源的發展。

1油氣管道自身特點

（1）運輸量大。隨著我國油氣管道直徑和管道壓力的不斷增大，管道的運輸量增幅明顯，并且運輸油氣非常便捷。

（2）運輸成本低。與其他運輸成本進行對比，油氣管道在運輸過程中所消耗的燃料和成本最為客觀。

（3）安全可靠，對環境污染小。通常情況下，油氣管道的建設會埋藏于地下，所受到的環境條件限制較小，并且運輸的損耗率也會有所降低。

（4）占地面積小，投資少。油氣管道的投資相對于輸油鐵路來講運輸成本較低，并且油氣管道的施工周期較短，在油氣管道上方仍然可以進行耕種，避免了環境資源的浪費。

2油氣集輸管線焊接質量安全問題

油氣集輸管線焊接的過程中經常會出現一些缺陷，在這些缺陷中往往會導致管線出現斷裂和塑性失去穩定性，從不同的角度去分析這些問題可以發現造成的原因主要是因為焊接部位過寬和過長等因素，在對管線焊接時應該注意材料的選擇和焊接施工質量，加強對焊接缺陷的預防和控制。通過對油氣集輸管線焊接數據的收集，可以對管線焊接進行安全評估和辨識，并且利用評估方法來進一步判斷事故發生的概率和嚴重性，采取相應的油氣集輸管線焊接缺陷應對措施，所以油田企業應該推行油氣集輸管線焊接質量安全評價，才能以最大限度來保證油氣集輸管線的安全運行。

通過對國內外大量實驗研究，油氣集輸管線在焊接的過程中往往會出現以下幾種問題：第一，焊接燒穿，在進行油氣集輸管線焊接時管線強度不能很好的承受應力，就會出現燒穿的現象。第二，開裂。通過對油氣集輸管線進行流通焊接時，在管線中流動的介質會造成焊接部分急速冷卻，以至于形成焊接部位的開裂。第三，操作人員的技術水平不高，不能對焊接部門進行連續焊接，導致管線出現氣孔、咬邊等情況，在長時間運行后會出現泄漏等原因。

3焊接工藝

（1）手工電弧焊。由于手工焊的靈活性較高，對焊接設備的要求都不高，因此手工焊主要適用于室外管線的焊接，目前油氣管道在焊接過程中，手工焊的工作量仍然占到50%左右。

（2）纖維素向下焊接工藝。該技術是我國目前普遍采用的一種焊接工藝，主要是針對薄壁大口徑管道的焊接，該工藝的焊接速度較快，而且根焊性能好，探傷合格率高，經濟優良。

（3）低氫型立下向焊條焊接。該技術與纖維素向下焊接工藝相比，根焊速度較慢，但是該焊接技術所承受的氣候條件較為惡劣，能夠實現對低溫韌性要求較高的管道，而且適用于壁厚管道焊接。

（4）藥芯焊絲半自動焊接。通過大量的管道焊接試驗證明可以看出，藥芯焊絲半自動焊接能夠取得良好的焊接效果。目前我國應用較為成熟的半自動焊接就是利用纖維素焊條進行打底，自動化藥芯焊絲或者二氧化氣體對焊絲進行填充，藥芯焊絲半自動焊接的抗風能力較高，而且半自動焊接設備較為復雜，因此該技術主要適用于一些丘陵或者坡度較緩的山區進行施工。

（5）全自動焊接技術。全自動焊接技術的事件主要是依靠機械和電氣的力量，目前國外在進行管道焊接過程中，利用較為成熟的技術主要為實心焊絲氣體保護焊和藥芯焊絲自動保護焊兩種。

實心焊絲氣體保護自動焊接技術，可以有效減少人為因素對焊接質量的影響，在實際施工過程中，不僅可以有效減少人力資源，而且還能夠有效提高焊接質量，同時可以大幅度提升焊接速度，降低焊接成本，滿足相關技術所提出的要求。國外一些針對大口徑的管道焊接，已經廣泛應用于全自動焊接技術，由于全自動氣體保護，焊接過程中的造價成本較高，而且維修難度大，因此該焊接技術無法滿足管道環縫全位置焊接。

針對目前我國油氣管道的建設規模，應當結合不同的施工環境，選擇合適的焊接方式，才能夠有效提高管道的運行效率，在實際焊接過程中，應當盡量減少錯誤操作的發生，有效提高管道焊接質量，才能夠有效減少油氣管道在輸送過程中安全事故的發生，從而提高油氣企業的經濟效益和社會效益。

4焊接技術的發展

由于管道的設計條件以及管道建設的限制，目前我國針對油氣管道的焊接方法大多采用手工向下焊。我的手工向下焊接技術工藝非常成熟，而且焊工資源非常充分。隨著我國油氣管道的大規模建設，傳統的焊接工藝已經無法滿足大型管道工程的建設，因此需要利用半自動和全自動焊接工藝，目前藥芯焊絲半自動焊接技術的合格率與生產效率越來越高，該技術在我國大型長距離管道運輸建設過程中得到了廣泛應用。由于我國管道建設規模的不斷擴大推動者自動焊系統的發展，隨著自動化系統的廣泛應用，熟練的勞動力隊伍一直在不斷擴大，啟動費用將會越來越少，因此自動化焊接技術已經成為了管道施工的主要焊接方式。

5結束語

目前，我國在管道焊接過程中所利用的自動焊接技術仍然處于起步階段，在實際應用過程中，我國應當結合自身管道的建設情況，加強對自動化焊接技術的研究，在引進國外先進技術的同時，需要滿足我國管道建設的需求，從而有效保障我國油氣管道焊接工藝得到完善和創新。

參考文獻

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