长输管道焊接施工工艺分析

邓贺鑫

（中铁十八局集团建筑安装工程有限公司，天津 300308）

一、案例分析

本文以眉县至陇县天然气输气管道工程为例，工程项目的主要焊接方式是焊条下向焊，利用手工操作，坡口形式为V型，无衬垫结构。具体焊接接头简图见图1：

图1 焊接接头简图

实际操作过程中，管材使用5.4.2.2.b和5.4.2.2.b相焊，标准号均为GB/T9711-2011，钢号为L360M。焊接操作要保证厚度在4.8mm-19.1mm，由于是对接焊缝操作，因此，管材的直径以及壁厚范围要控制在323.9以上，焊缝金属厚度范围保持在4.8mm-19.1mm。另外，焊接位置要适用于主线路焊口和焊口返修操作。

具体操作结构：第一层，根焊操作，主要是利用纤维素焊条，标准为AWSA5.1，焊材型号则为E6010，基本焊材规格为 3.2。焊接电流极性为正，电流控制在75A-100A，电弧电压为20V-22V，焊接速度控制在9cm/min-12cm/min，最终线能量控制在15KJ/cm以下。第二层，填充操作，主要是利用纤维素焊条，标准为AWSA5.1，焊材型号则为E6010，基本焊材规格为4.0。焊接电流极性为反，电流控制在100A-135A，电弧电压为28V-32V之间，焊接速度控制在15cm/min-17cm/min，最终线能量控制在17KJ/cm以下。第三层，填充操作，主要是利用纤维素焊条，标准为AWSA5.1，焊材型号则为E6010，基本焊材规格为φ 4.0。焊接电流极性为反，电流控制在120A—135A，电弧电压为28V—32V之间，焊接速度控制在16cm/min—18cm/min，最终线能量控制在16KJ/cm以下。第四层，盖面操作，主要是利用纤维素焊条，标准为AWSA5.1，焊材型号则为E6010，基本焊材规格为φ4.0。焊接电流极性为反，电流控制在110A到130A，电弧电压为 28V-32V，焊接速度控制在15cm/min—17cm/min，最终线能量控制在17KJ/cm以下。需要注意的是，实际操作标准要对焊道的具体厚度予以控制，根焊的焊道厚度要在3mm以下，热焊操作、填充操作以及盖帽焊操作的焊道厚度要在3.1mm以下。除此之外，在利用内对口器械的过程中，根焊必须全部完成才能撤离对口器。而若是利用外对口器，则要在根焊完成一半时及时撤离，焊道和间隔结构要沿着基础圆周均匀分布，从而保证单个焊道的长度要在50mm以下。

二、长输管道焊接施工准备工作

近几年，长输管道成为了运输行业管理和研究的关键，其自身由于使用成本较低，受到了社会各界的关注，常被应用在运输石油或者是天然气中。需要注意的是，管道焊接技术的发展要和安全性和技术结构联系在一起。也就是说，长输管道的焊接质量直接决定了整体管道运输项目的稳定性以及安全性，需要焊接管理人员结合实际问题建立具有针对性的管控机制，确保施工管理项目和整合体系的完整程度贴合实际。因此，要针对具体操作项目完善准备工作。

第一，技术准备。由于管道焊接项目的技术性高，要想从根本上整合质量标准，就要对技术性能结构和要求予以关注。施工人员要培养自身的专业素质，积极开展相关管控工作和处理措施，并且要对施工人员进行阶段性技术考核，确保其能有效完成相关工作，且自身具备执业资格证书。相关施工单位只有积极落实焊接培训工作，才能为后续提升焊接人员工作水平奠定坚实基础。

第二，施工材料准备。技术人员要积极践行系统化的管控机制和整合措施，确保能维护施工质量的完整性，要设置专门人员对施工材料和设备质量检查报告予以收集整理。工程人员要定期检查或者不定期抽查，且相关材料都要及时备案，详细分析使用情况的同时及时登记备案。若是施工焊接出现问题，则能结合其使用记录制定针对性较强的检修机制和措施，确保使用寿命得以延长，分组管理工作和设备安装管理工作能满足实际需求。

第三，施工前的验收。在施工项目开始前，相关技术人员要结合实际情况和施工环境，确保施工质量符合实际需求，重点要对管道接口位置的完整程度和实际质量进行评估，有效整合施工现场的接口清理工作，保证其边缘整齐的同时，内部较为平整，也为后续安装操作提供保障。

三、长输管道焊接施工工艺标准

在长输管道焊接施工项目开展和运行过程中，相关技术人员要明确施工的基本工作标准，以较好的工作流程完善具体操作过程，提升评估效果的同时确保施工评定结果能符合实际施工要求，且工程人员的相关操作都能按照标准化流程有序进行。

第一，施工过程要严格遵循施工设计，在长输管道焊接施工项目开始前，要对施工设计图纸进行细化分析，并且施工方和设计方要开展系统化的技术交底工作，维护基本技术交流的实效性，确保现场施工效果和技术要求的契合度符合质量标准。也就是说，在整合基础性施工材料的同时，确保评估流程和实效性符合标准，为后续评估资格管理提供保障。评估工作要委托给第三方监理单位，确保管道焊接工作以及相关控制体系的完整程度贴合实际需求，且整体焊接流程有序开展。

第二，长输管道施工质量工艺标准中，要整合具体的质量管理标准，确保控制结构和应用效果的完整性。首先，要保证管道焊缝不会出现裂纹和气孔等。并且，管道焊缝结构的咬边深度要在0.5mm以下，在0.3m的连续焊缝结构中，咬边的长度则要控制在0.5mm以下。其次，本工程案例中是下向焊接，要想对管道下向焊缝的外部结构以及内部余高参数予以控制，要在1.6mm以下，长度则为0.05m以下，只有保证相关参数的完整性，才能有效提高整体技术质量。再次，若是上向焊接，则要将管道上向焊缝余高控制在3mm以内，长度不超过0.3m。最后，在管道焊接工作结束后，要对其进行集中的射线探伤处理，结合实际标准，有效控制工作压力，在4MPa以上，主要标注为II级焊接标准，在不足4MPa时，将等级调整为III级。

四、长输管道焊接施工缺陷问题和优化措施

在长输管道焊接施工操作过程中，依旧存在一些问题，需要技术人员结合具体情况制定切实有效的防治措施，从而维护整体工程项目的基础质量。

（一）长输管道焊接施工未焊透问题及解决措施

在长输管道焊接施工项目中，若是出现没有焊透的问题，就会导致有效面积大幅度缩水，开口性缺陷较为明显，甚至会出现严重的应力集中问题。究其原因，主要是由于操作人员没有按照规范性要求有效处理坡口结构，角度不好就会导致间隙不足，甚至会整体焊接结构的常规化运行产生制约。针对上述问题，相关技术人员要在焊接开始前，对其进行修磨和处理，有效完成焊接操作项目。需要注意的是，根焊操作中不能出现熔孔的问题，就要对焊接的根部间隙进行处理，维护参数的有效性和整合价值。

（二）长输管道焊接施工夹渣问题及解决措施

一般而言，夹渣问题主要是由于焊缝中留存了熔渣，究其原因，主要是对填充过程没有对上下层焊道中的铜渣进行有效清理，导致部分条状或者是点状的熔渣直接进入焊道。需要注意的是，在长输管道焊接施工项目中，无论是填充操作还是盖面操作，都需要借助芯焊丝进行焊接操作，若是设备不能正常运行，就会存在顶丝问题。针对上述问题，在具体操作过程中，相关技术人员要集中关注熔渣的清理问题，尤其是死角位置，保证均匀送丝。

除此之外，也要集中关注咬边问题和气孔问题，尤其是进行下向焊接时，要保证焊接速度的控制效果。

总而言之，长输管道焊接施工具有非常重要的时代意义，需要相关部门集中管理和综合管控，提升整体质量的同时立足经济效益和社会效益的双赢，促进技术结构的全面发展。

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