焊接设备在石油天然气长输管道建设中的应用

2018-12-07王建新

商品与质量 2018年38期

关键词：焊接设备长输焊条

王建新

辽河油田建设有限公司辽宁盘锦 124000

由于我国的石油天然气应用越来越多，因此其管道建设也正处于高峰期。石油天然气长输管道是运输行业的一个重要组成部分，一旦开始建设管道就必须坚持到底。但是由于石油天然气长输管道一般是深埋于地下的。

1 长输管道对焊接设备应用的影响

第一，石油天然气长输管道建设的过程不仅会受到天气及地形的影响，还会受到众多人为因素的影响。换句话说，长输管道建设中所应用的焊接设备也会受到各种天气及地形条件的考验。

第二，长输管道中的钢管是水平固定的，其焊接施工也是全位置的操作。所以，对焊接的材料设备以及施工工艺的要求一般较高。

第三，石油天然气长输管道的建设往往是在室外工作，其管道较长，工作环境会随着管道长度的变化而发生变化。因此，焊接设备也需要根据施工位置的调整而调整，而这种实时的调整对焊接设备的各方面就提出了更高的要求，例如焊接设备的质量和体积等。

第四，由于石油天然气长输管道其建设周期较长，为了有效地缩短这种周期一般会在进行根部焊接的同时进行下一道焊口的关口组队，这时候就会产生较大的附加应力。因此，管道建设中的焊接设备及工艺要尽量实现单面焊双面成型。

第五，在长输管道建设中，焊接工艺也会随着天气、地形、施工技术的变化而发生变化，其形式变化多样。现在一般采用的焊接工艺可以分为二氧化碳保护、半自动化焊自动焊、纤维素性焊等，长输管道建设中所应用的焊接设备至少应该能够适应其中的一种焊接工艺。

2 长输管道对焊接设备应用的要求

2.1 工艺适应性较强

在石油天然气长输管道建设中一般需要三种焊接设备工艺。因此，在管道建设中所应用的焊接设备要有一定的工艺适应性，保证电弧能够均衡的燃烧，并且具有大的焊接调整范围。在二氧化碳气保护焊这种工艺下，焊接设备中每台焊接电源的外特性曲线应该保持统一，能够快速的修改焊接规范。对于自保护药芯焊丝用焊接设备来讲应该能够保证焊丝的平稳性。对于纤维素焊条用焊接设备来讲，其应该有较大的电弧推力。

2.2 操作简单、调节方便

石油天然气长输管道建设中，焊接有流水作业，也有单兵作业，不同的作业方式焊接操作也不同。一些需要完成焊口到根焊到盖面的全部焊接，有的仅仅需要完成一层焊接。

2.3 适应力和可靠性强

我国西部地区冬寒夏热，并且以戈壁和荒漠为主，昼夜温差以及风沙都很大。西北地区一般以高原和丘陵为主，气压较低。我国中部地区主要以山脉和山间平原为主，具有丘陵起伏的地形。但是每个地区都离不开石油天然气长输管道建设，所以在管道建设中的，焊接设备要具有较强的环境适应性，能够做到抗寒、耐高温、防潮、耐风沙和高原缺氧等。并且在长输管道建设中，工作人员的平均焊接时间一般都需要在十一个小时左右。如果工作人员在工作的过程中出现设备故障。将会增加施工成本，甚至影响工程的进程。

3 长输管道中焊接设备应用的情况

3.1 二氧化碳气保护焊用焊接设备

二氧化碳气保护半自动焊主要是能够实现焊口根部到单面焊双面成型。自动化焊接工艺能够完成根焊到盖面的全部焊接。在半自动焊下，一些具有脉冲功能的焊接电源匹配焊丝平稳的焊丝机构，能够完成全方位的焊接操作和焊接成型焊缝成型。在自动化自动焊工艺下，还要求焊接电源的外特性曲线能够与控制系统的控制性相协调[1]。

3.2 自保护药芯焊丝用焊接设备

自保护药芯焊丝的电压一般是在17-21伏特，电流通常在150-260安培，这样看来，其电压较小、电流较大，因此，在焊接时一定要有较高的送丝速度。现在的石油天然气长输管道建设常用的焊接设备有直流电源匹配S-32P送丝机、直流电源匹配LN-23P送丝机等。

3.3 纤维素焊条用焊接设备

纤维素焊条的焊接电压通常在30-35伏特，电流通常在60-120安培，焊接设备通常为直流焊机，如果当电流较小，就很容易发生粘条、断弧等问题。现在这种情况较多，针对这种情况研究出了多种焊接电源，但是并没有被广泛的应用于石油天然气长输管道建设中，现在常见的焊接电源有奥太接团的ZX7-400ST和林肯公司的DC-400。