庆哈输油管道焊接工艺的改进

姚庆生

（大庆油田工程建设有限公司油建二公司 黑龙江大庆 163452）

庆哈输油管道焊接工艺的改进

姚庆生

（大庆油田工程建设有限公司油建二公司 黑龙江大庆 163452）

文针对大庆至哈尔滨输油管道φ377×8焊接时出现的气孔质量问题进行研究，找出解决方案，提高管道焊接质量。

下向焊；气孔；鹅颈

前言

庆哈输油管线安全隐患治理工程第1标段，线路全长为36.5km。管道材质L360，规格φ377×8，设计压力6.3MPa，焊接方式采用半自动下向焊接，焊道进行100%X射线检测，Ⅱ级合格。机组前期在进行线路焊接时出现了气孔超标的主要缺陷，影响了管道焊接一次合格率，技术人员通过对焊接工艺的改进，从焊接设备、方法、参数等进行分析，找出解决问题的方案，提高了管道焊接质量。

1 焊接缺陷的产生

庆哈输油管道φ377×8属于小口径薄壁管，对焊接操作技术要求很高，在2013年4月4日至6日机组刚开始焊接时，对焊接完的15道焊口经第三方X射线检测，发现有7道焊口不合格，合格率为53.3%，主要缺陷为表面气孔超标，直接影响了焊接质量。

2 焊接工艺分析及改进

由于该工程管线为小口径薄壁管，在进行半自动下向焊接时，工艺参数不好控制，经过分析发现产生表面气孔的主要原因为焊接参数过大，送丝速度不均，熔池铁水沸腾剧烈，产生了气孔。所以从焊接设备、方法和参数入手对焊接工艺进行研究和改进。

2.1 从设备入手

首先，从设备入手，根据现场情况，φ377×8管道属于小口径薄壁管，焊接参数要求较高。机组开始使用设备为DC400电焊机和飞马特送丝机组组合而成，当把电压参数从19V减小到15V时，DC400电焊机就不容易控制，并且它和飞马特送丝机匹配性能差，影响了焊接性能。针对这种情况选择了熊谷半自动焊机，它具有以下优点：

（1）空载电压较高：易起弧，电弧燃烧稳定，不断弧。

（2）动特性好：由于采用增强漏磁结构，焊机有陡降静特性，即随着施焊电流的增加，电压迅速下降，这样焊接电流稳定，飞溅小。

（3）电流调节范围广：该焊机分七档调节，1档电流为40A，甚至更低；最大电流可达额定值的110%，每档电流调节明显，再配合次级线圈抽头进行电流粗调，实际可调档为14个。

所以把电焊机更换为熊谷半自动焊机，随之配套送丝机也进行更换，这就有效避免了焊接参数调节和送丝不稳的缺陷。

2.2 从方法入手

发现原来使用的送丝机鹅颈为90度，焊丝角度过大，特别是在6时位置仰焊时，焊接位置差、难度大，送丝容易受阻，熔池燃烧剧烈，容易产生气孔，所以将送丝机鹅颈由90度改为45度，这样就大大便于工人操作。

2.3 从焊接参数入手

从焊接参数入手，重新进行试验、对比。由于该管线壁薄，根据焊接作业指导书的焊接参数施焊，存在参数范围大，电流、电压参数大，容易引起气孔的现象。安排焊接培训中心有经验电焊工根据现场实际反复试验，将原来焊接工艺参数重新确定。

表1 焊接工艺参数表

（1）焊接电压由原来的18～22V调整为15～18V。

（2）焊接电流由原来的150～200A，调整为140～160A。

具体内容详见表1，通过调整焊接工艺参数，技术人员重新编制焊接作业指导书，并及时向电焊工进行技术交底。

经过对电焊机、送丝机、焊接参数改进，新的焊接工艺确定后，组织机组所有电焊工进行实际操作练习，并且请焊培中心老师到现场进行指导，有效控制了大口径薄壁管半自动下向焊接表面气孔缺陷。

3 结论

2013年4月13日，对按新工艺进行焊接的20道焊口进行了检查，外观全部合格，经第三方X射线检测，有10道口为Ⅱ级，9道口为Ⅰ级，合格率达到95%，大大提高了焊接质量。在后期的焊接过程中，该机组焊接质量稳步提升，全线焊接一次合格率达到97%，为企业节约成本100多万元，同时保证了该工程优质、快速的完成，受到大庆油田公司的好评，取得了可喜的社会效益。