浅谈下向焊接技术在石油管道焊接中的应用

2017-03-06孟凡良辽河油田建设工程公司辽宁盘锦124120

化工管理 2017年24期

孟凡良(辽河油田建设工程公司，辽宁盘锦 124120)

浅谈下向焊接技术在石油管道焊接中的应用

孟凡良(辽河油田建设工程公司，辽宁盘锦 124120)

焊接在石油管道建设过程中占据着非常重要的地位，下向焊接技术是一种效率较高的、效果较好的焊接工艺，近年来在石油管道焊接中得到了越来越多的应用。同时，下向焊接技术在石油管道焊接中的应用，有利于提高石油管道的焊接施工效率与焊接施工质量，且经济效益、社会效益均比较突出，因此，应加强对下向焊接技术的重视与研究。本篇论文中，笔者主要对下向焊接技术及其在石油管道焊接中的应用方面的问题进行了分析，以供参考。

下向焊接技术；石油管道；焊接

下向焊接技术能够满足大管径、长距离的金属管道焊接要求，为推动我国石油长输管道的发展做出了重要的贡献。相比较于上向焊接技术，下向焊接技术的操作难度较小、更容易被掌握，且可以满足长距离管道焊接的大规模应用要求，因此，在石油管道焊接中有着良好的应用前景。

1 下向焊接技术的优势

下向焊接技术是一种由上而下进行焊接的技术，相比较于全位置焊接、立焊以及上向焊接技术，其操作难度更小，主要应用手工电弧焊，且具有焊缝成形美观、焊缝缺陷少、焊接应力大等一系列优势，可以有效提高焊接效率与质量。下向焊接技术的优势具体如下：第一，下向焊接技术应用的是专用焊条，这种向下焊接焊条的药皮配方比较独特，具有融化速度快、燃烧稳定、电弧吹力大、熔敷效率高以及飞溅小的优势，可以有效保护熔池、电弧；第二，下向焊接更容易被掌握，焊道厚度通常为2毫米左右，焊缝缺陷相对较小，可以实现焊接施工质量的提高[1]；第三，采用大钝边、小缝隙的参数，相比较于上向焊接技术，下向焊接的缝隙更小、焊接速度快、质量高，焊接应力大，因此，经济效益、社会效益均比较突出；第四，下向焊接技术具有抗风能力强的优势，因此，可以满足野外长输管道焊接的要求。

2 下向焊接技术的类型

2.1 混合型

混合型的下向焊接工艺，采用的是纤维素焊条以及低氢型焊条。在相同条件下，对纤维素焊条、低氢型焊条的焊接情况进行比较，低氢型焊条的焊接，含氧量、含氢量均比较低，因此，焊接韧性相对较好，但焊接速度却比较慢。面对这样的问题，混合型的下向焊接工艺有机结合了纤维素焊条、低氢型焊条的优点，同时也有效弥补了纤维素焊条、低氢型焊条的不足，应用效果较好。

2.2 复合型

复合型焊接工艺指的是，分别对盖面层、填充层、热焊层以及根层采取不同的焊接方式，对盖面层、填充层采取上向焊，对热焊层、根层采取下向焊。复合型焊接工艺比较适用于壁度较厚的石油管道[2]。下向焊接工艺适合壁厚较大的石油管道，若是焊接层数过多，那么下向焊接技术的速度快，采用复合型焊接工艺，综合两者，取长补短，便可以实现两者优势最大限度的有效发挥。

3 下向焊接技术在石油管道焊接中的应用

3.1 注意事项

下向焊接技术能够满足大管径、长距离的金属管道焊接要求，比较适合高强度、低合金钢类石油管道，在促进我国石油长输管道的发展过程中发挥着重要的作用。为了实现石油管道焊接中下向焊接技术应用效果的提高，应仔细分析其在石油管道焊接施工中的相关注意事项，并要尽量避免各种问题的出现，使下向焊接技术得到进一步的改进与完善。

3.2 焊条和焊机的合理选择

多项实验研究指出，纤维素焊条的性能比较优越，其中含有非常多的有机物造气剂，因此，使用纤维素焊条进行焊接的时候，通常会分解出大量的CO气体、CO2气体，从而可以实现对电弧和熔池的有效保护，同时，在熔池表面会覆盖少量残留的熔渣，为焊缝金属提供良好的保护效果。除此之外，其具有熔渣少、电弧吹力大的优势，因此，在环境较差、较复杂的野外作业中得到了非常广泛的应用[3]。一般来说，下向焊接施工过程中，会选择IGBT控制逆变式弧焊机中的ZX7-X系列IGBT逆变下向焊型直流焊机，其具有电弧推力调节、焊条防沾以及热起弧等诸多独特功能，即使环境较差，也可以良好完成野外作业。

3.3 焊前预热

下向焊接施工过程中，为确保施工安全，应对整个焊接施工区域进行有效的预热，以预防打底焊粘条现象的出现，保持焊接电流的稳定性，确保坡口融合效果。应以评定工艺、所选材料为根据，来判断是否应该进行预热处理，预热过程中，因实施测量温度，有效控制温度。

3.4 确保焊接操作合理

对石油管道进行下向焊接的时候，适合进行流水作业，对小直径、大直径管道进行焊接操作的工作人员，其数量有着很大的差别。对小直径的石油管道进行焊接操作，通常需要两名焊接工来共同由上而下地开焊；对较大直径的石油管道进行焊接操作，通常需要两名焊接工，一名指定位置开焊，另外一名从顶部开焊；对直径在7米以上大直径的石油管道进行焊接操作，通常需要三名焊工同时进行开焊，节约根部焊接的时间，同时确保层间温度。