浅谈油气输送管道安装工艺与改进应用

刘前进

（中石化中原油建工程有限公司，河南濮阳 457001）

浅谈油气输送管道安装工艺与改进应用

刘前进

（中石化中原油建工程有限公司，河南濮阳 457001）

随着我国社会和经济的快速发展，油气资源在我国社会发展中发挥着重要的作用，也推动了油气输送管道行业的发展。近年来，随着油气输送的距离越来越远，对焊接质量和安装工艺的要求越来越高。

管道；焊接安装工艺；质量控制

1 管道焊接安装工艺介绍

油气输送管道在实际焊接过程中有不同的方法，主要分为以下三种：自动焊接、手工焊接和半自动焊接，不同的焊接方法特点不同，具体分述如下。

1.1 自动焊接

主要采用自动焊接机对一些口径较大且管壁较厚的管道进行焊接。该种方法具有很多自身的优势，如焊接质量高、操作简单、经济性能好、返修率低及焊接速度高等优点，同时，在实际焊接过程中可以针对不同口径的管道，主要的焊接方式为两种：实芯焊丝气体保护焊接和药芯焊丝自动焊接。主要适用在一些较为平坦的地段，同时对于管口组合及接头的方式有较高的要求，尤其是可以应用在一些特殊的环境中，如沙漠、无人区及戈壁等自然环境较差的地带。

1.2 手工焊接

手工焊接主要分为焊条电弧焊（SMAW）和钨极氩弧焊（GTAW）两种方法。焊条电弧焊具有很多自身的有点，如适应性强、操作简单及移动方便等特点，同时，在实际应用过程中该方法对现场环境要求较低，也是目前油气输送管道最为常见的一种焊接工艺。该种焊接工艺的主要原理是利用电弧放电的过程，产生足够的热量将焊条融化，经过冷凝过程之后形成一定的焊缝。依据焊接方向和焊条的类型可以分为以下几个类型：低氢焊条上向、下向焊、组合焊和纤维素焊条下向焊四种类型。第一，低氢焊条上向焊。该种焊接方式主要适用在口径较小的管道，如管道的连接头焊接、碰死口焊接机焊缝的返修等。第二，低氢焊条下向焊。此时主要采用含氢量比较低的焊条，以E7015、E8018型号为代表。在实际焊接过程中具有低温韧性和抗断裂性能，因此，可以适用在一些材质等级较高的管道焊接，如在寒冷干燥天气下进行的大厚壁管道、输送酸性气体的管道的焊接。同时，这种方法也存在一定的不足，焊接速度虽然和纤维素焊想接近，但是在实际焊接过程中其焊接速度要低于纤维素焊，同时，在实际焊接过程中还容易出现未焊透等情况。第三，纤维素焊条下向焊接。以E6010、E7010型号为代表，该种焊接方式的主要优点为焊接速度快，每分钟可以焊接10～15cm左右，同时还具有较高的融透能力和填充裂隙能力。同时，这种方法也有一定的不足，含氢量较高，在实际焊接过程中具有较差的抗裂性和低温型，在寒冷环境下作业过程中需要进行保温处理。第四，组合焊接。主要有三种形式，填充和盖面采用低氢下向焊，这种焊接的组合形式，不仅可以兼顾盖面速度快等特点，同时还可以提高焊接的质量；盖面和填充采用低氢焊条上向焊和纤维素焊条下向焊接的方式，这种组合方式可以适用于一些管道较厚的地方；纤维素焊条上向焊接和低氢焊条下向焊的形式，主要适用于连头口和碰死口区域的焊接。

钨极氩弧焊焊接方式的主要原理是利用钨极和焊接熔池之间产生的电弧，从而融化焊丝和材料，进而达到焊接的目的。该种方法的主要优点是背部无焊渣、焊缝质量高级焊缝清洁等特点，可以有效提高裂开性。同时这种方法也存在一定的不足，对于焊接速度有一定的要求，主要应用在管壁较薄且管径较小的地带。

1.3 半自动焊接

主要采用STT型二氧化碳气体保护焊和自动保护药芯焊丝半自动焊接两种形式。STT型二氧化碳气体保护焊方法的主要优点是电弧燃烧的过程较为稳定、且坡口的适用性强，低温冲击韧性好、焊缝含氢量高级飞溅量少等特点。然而，这种焊接方式也存在一定的不足，抗风性能差，要求风速的大小不能超过2m/s。自保护药芯焊丝自动焊接方法主要采用E81T8-Ni2及E71T8-Ni1J为代表的焊丝，主要是利用药芯在高温过程中产生的气体实现对熔池和电弧的保护，同时也有少量的熔渣对熔池进行保护。主要的优点是性能优良、焊接效率高、电弧稳定、野外适应能力强及成型美观等，可以使用管道不同位置的焊接，同时在实际焊接过程中，只要在风速小于8m/s、温度在5℃以上及湿度小于90%，这种焊接方式都不用采用保护措施。

焊缝的打磨和焊接。因为在实际中返修的焊口较长，因此可以采取分段焊接和打磨的方式，这样可以将分段长度控制在100mm左右，此时会取得了最好的焊接效果。如果返修的长度大于100mm时，为了考虑焊接缺陷部分，应该进行分段焊接；在100～200mm，此时适合两段打磨焊接；而返修的长度大于200mm时，此时应该采取三段式的打磨修补，先对中段进行打磨修补，然后再对两端进行修补，在这个过程中需要确保焊接的质量符合要求。

2 结语

综上所述，随着我国科技水平的快速发展，我国油气输送管道行业也在不断进步，在油气输送管道安装过程中，焊接工艺发挥着重要作用。通过分析几种安装工艺，从而为实际操作提供必要的依据。

[1] 张锋.长距离油气输送管道内焊机的研制应用[J].石油工程建设，2000，（6）：39-41.

[2] 徐雪峰.输油管道泄漏监测技术改进及其在纯梁采油厂的应用[D].青岛：中国石油大学（华东），2012.

Talking about the Installation Technology and Improvement of Oil and Gas Pipeline

Liu Qian-jin

With the rapid development of society and economy in our country，oil and gas resources play an important role in the social development of our country and promote the development of oil and gas pipeline industry.In recent years，with the distance between oil and gas transport farther and farther，which improves the welding quality and installation process.

pipeline；welding installation process；quality control

TE832

：B

：1003–6490（2017）04–0095–01

2017–04–07

刘前进（1973—），河南濮阳人，技师，主要从事工作油气田地面工程建设。