天然氣長輸管道施工技術研究

摘要：在工程項目的設計工作中，天然氣管道施工的關鍵技術屬于非常重要的部分。其施工質量的優劣會對整個管道工程建設的穩固性和持久性產生直接影響。在對天然氣長輸管道進行施工時，其中包含著較多的復雜因素，每一個環節都需要嚴格遵循技術規范和安全標準。全自動焊接技術作為天然氣長輸管道施工技術中的一種，具有焊接質量穩定、效率高等優點。在此對當前常用的焊接技術進行了分析，并以某工程為例，對全自動焊接技術在天然氣長輸管道施工中質量控制方面的內容展開了研究。

關鍵詞：天然氣；長輸管道；全自動焊接技術；質量控制

在當前經濟快速發展的背景下，我國對能源的需求日益增長。近年來天然氣在我國能源消費結構中所占據的比重越來越高，已成為推動我國能源轉型和綠色低碳發展的重要力量。長輸管道作為天然氣輸送的主要方式，其施工質量會對天然氣能否安全以及高效運輸產生直接影響。近年來，我國天然氣長輸管道建設規模不斷擴大，施工技術也不斷提高。但在施工過程中，仍存在較為顯著的焊接質量問題，如何提高焊接質量確保管道安全運行，成為亟待解決的問題。與傳統手工焊接相比，全自動焊接技術在提高焊接質量、降低施工成本、縮短施工周期等方面具有顯著優勢。因此，相關工作人員應該對全自動焊接技術在天然氣長輸管道施工中的應用展開深入研究，從而有效推動我國天然氣長輸管道施工技術的發展。

1施工中常用的管線焊接工藝

1.1焊條電弧向下焊

焊條電弧向下焊技藝是一種能夠應用在條件較為惡劣環境下的焊接工藝。由于其特殊的焊接方式和技術要求，該種技藝能夠有效提高焊接接頭的強度和密封性，從而使管線擁有良好的質量以及較長的使用壽命［1］。在當前自動化和智能化技術不斷發展的背景之下，該種技藝有望實現更高效以及更精準的焊接作業。但是在應用焊條電弧向下焊時，需要頻繁更換焊條，這大大增加了焊接作業的復雜性和難度，以及容易因為操作人員的疏忽而導致管線焊接的質量問題。

1.2半自動焊接

半自動焊接是一種具有較強防風能力的焊接工藝，即便在風速8 m/s的惡劣的環境下，依然能夠穩定地開展焊接作業，并且不會對焊接質量產生任何負面影響。半自動焊接工藝操作方便快捷，不需要復雜的設備和繁瑣的準備工作，只需要操作人員掌握一定的焊接技巧和經驗，就能高效完成焊接任務。但是該種技藝不能開展根焊作業，在一定程度上限制了其應用范圍［2］。

2全自動焊接技術在天然氣長輸管道施工中應用實例2.1工程概述

目前在對天然氣長輸管道進行施工時，全自動焊接技術已經得到了較為廣泛的應用，并且隨著我國科學技術的不斷進步，這種技術正逐漸朝著智能化方向發展。中俄東線天然氣管道作為我國目前壓力最高、管徑最大的天然氣管道項目，其管材鋼級為X80M，管徑為1 422 mm×25.7 mm，設計壓力為12 MPa，在焊接施工中全面應用了全自動焊接技術。為確保焊接質量和施工效率，采用了全套熊谷管道全自動焊接設備，包括A810/65型號的根焊設備和A610型號的填充蓋面設備。根焊采用了RE70S6型號，填蓋選用了RE80SG型號，并采用了混合性氣體（20%CO2+80%Ar）作為保護氣體。為了對焊接質量進行全面的檢測，采用管道全自動超聲波（AUT）技術進行無損檢測。自2017年12月13日項目啟動一直到2018年3月31日的過程中，共完成了890道焊口的焊接作業。通過應用全自動超聲波（AUT）檢測技術對焊口進行質量評估，結果顯示有36道焊口未能達到合格標準。對不合格的焊口進行分析，發現其中未熔合缺陷有26道，占比高達72.2%，以及未焊透問題有10道，占27.8%。通過對焊接質量問題進行分析，發現主要受到以下因素的影響，具體可見表1。

2.2天然氣長輸管道中全自動焊接技術的質量控制2.2.1加強焊工責任心

在當前時代背景下，管道全自動焊接技術已經實現了自動化以及信息化，全自動焊工的專業技能以及責任心是確保焊接質量的關鍵因素。通過對本工程不合格的情況進行觀察，發現其中存在大量焊口不合格的問題，其主要受到了焊工的直接影響。因此，為確保天然氣長輸管道的焊接質量，在應用全自動焊接技術時，首先應該對焊接軌道進行校正，確保焊槍能夠始終沿著焊縫移動，有效避免因焊槍偏離焊縫導致的焊接缺陷［3］。其次，焊工應該定期對軌道的磨損情況進行檢查，如果在檢查中發現軌道磨損嚴重，需及時修復或更換，以保證焊接過程的穩定性和焊接質量。此外，在焊接過程中，焊工還應該對電弧在坡口兩側的熔合情況進行觀察。尤其在進行填充焊時，由于使用雙焊槍，焊工更需要注意電弧的狀態，一旦發現電弧出現異常，需要立即停止該焊槍的焊接工作，并及時進行修焊處理。在本工程實例中，焊道未熔合的問題，在很大程度上是因為焊工在焊接過程中沒有有效落實自身責任，在發生電弧異常時沒有及時處理。因此，焊工不僅需要掌握先進的焊接技術，還需要具備高度的責任心和敬業精神。為了加強焊工的責任心，可以開展相關教育活動并完善獎勵懲罰措施。

2.2.2加強焊接設備的保養與維護

在對全自動焊接技術的質量進行控制時，需要確保焊接設備能夠正常運行。由于天然氣長輸管道自動焊接所采用的設備比較復雜，包括電源系統、機械系統以及控制系統等，需要使用專業知識和技能對其進行有效的操作和維護［4］。因此，可以與焊接教師以及該領域的專業人員合作進行設備維修與保養。在此過程中，如果發現焊口外觀存在質量問題，應立刻向機組人員反饋，并協助其分析原因和提出改進建議。同時需要經常與焊工進行交流溝通，了解焊接設備的工作狀態，以便及時發現并解決設備在運行過程中出現的問題。需要注意的是，焊接設備經過長時間運行后，其焊接參數可能會隨時間及溫度的變化而發生改變。

2.2.3加強監理管理

良好的監理管理也是對全自動焊接技術質量進行控制的有效手段。首先，監理應對焊工的日常工作進行密切關注，確保其嚴格遵循行業的規范標準。在關注過程中，需要檢查焊工在焊接時是否完全關閉焊條筒，以防止焊條因暴露在空氣中而受潮或變質；檢查焊條筒中的焊條是否保持在適當的溫度；檢測焊接完成后是否對焊口周圍進行了清理。如果在檢查過程中，發現焊工存在不良焊接習慣，監理應立即與施工單位的管理人員進行溝通，商討出有效的措施將焊工的不良習慣及時糾正，從而確保焊接工作的規范性和安全性［5］。其次，監理應該認真檢查相關工作人員焊接工作的選擇情況，包括嚴格核對焊接作業中管線的焊接電流與電壓的設定值，確保處于技術規范所規定的合理區間內；對于需要進行預熱處理的焊接材料，檢查施工單位是否按照相應的焊接工藝規程進行了充分的預熱；關注施工現場是否配備了足夠數量且性能可靠的測溫設施，如紅外線測溫槍、熱電偶溫度計等。此外，定期對現場進行巡視也是監理的重要職責之一。在巡視的過程中，監理如果發現不合格的焊縫，應立即與施工單位進行溝通，要求其對不合格的焊縫進行整改。

3結語

在天然氣長輸管道施工過程中，存在較多的焊接技術難點，只有確保每個環節都符合規范要求，才能從根本上保障管道的正常運行和安全性。因此，在應用全自動焊接技術對其質量進行控制時，需要加強焊工的責任心、加強焊接設備的保養與維護以及加強監督管理。

參考文獻：

［1］魏世澤.天然氣長輸管道施工技術研究［J］.中國石油和化工標準與質量，2023，43（16）：172-174.

［2］胡榮.石油天然氣長輸管道施工技術研究綜述及展望［J］.中國石油和化工標準與質量，2023，43（13）：111-113.

［3］張柳海，陳宇.天然氣長輸管道線路選擇及施工技術研究［J］.清洗世界，2022，38（3）：169-171.

［4］李紅.天然氣長輸管道線路選擇及施工技術研究［J］.中國石油和化工標準與質量，2021，41（13）：165-166.

［5］宿志堅.淺析石油天然氣長輸管道線路的選擇及施工技術［J］.江西建材，2020（6）：151-152.

作者簡介：劉華秋，男，黑龍江鐵力人，助理工程師，本科，研究方向：天然氣管道施工管理。