浅谈油气长输管道施工中的焊接技术

成娜　张忠华　陈辉

摘要：油气管道施工直接影响着国家油气能源的开发与输送，与人们的生产生活息息相关。在油气管道施工中，焊接技术是非常重要的内容，焊接质量的高低直接影响着整个施工效果的好坏，因此，我们必须充分重视油气管道施工中焊接技术有效应用。本文就此展开了论述，以供参阅。

关键词：油气长输管道;工程施工;焊接技术

引言

随着我国社会的发展，城市发展和工业技术都有了极大的进步，在城市的快速发展中对长输管道的使用也越来越多，所以导致长输管道的建设量越来越大。虽然长输管道在我国的发展越来越广泛，但是在发展的过程中还是存在着一定的问题，长输管道是运输天然气和石油的主要的大规模运输方式之一，所以保障长输管道的安全性、经济性和不间断性是极为重要的，在我国近几十年的发展中，长输管道的发展也逐渐向着高压力、大口径和超长度的方向发展，长输管道规模的扩大加大了施工的难度，在长输管道的施工中重点的施工技术为焊接技术，为了保障长输管道的使用安全，就应该随着长输管道的发展不断的强化焊接技术的使用。

1油气长输管道施工中的焊接技术

1.1下向焊条电弧焊的有效应用

中国石油天然气管道三公司在20世纪80年代成功试验了下向焊技术，并随后将下向焊技术应用于西南成品油管线、内蒙达哈线、突尼斯工程前半期、甬沪宁管线、西气东输管线、陕京线、鄯乌线以及中沧输气管线等工程中。将管道水平安置并固定后，利用该技术可以从管道顶部中心开始焊接，然后沿两侧管壁垂直向下焊接，直至管道底部中心。相比于上向焊条，下向焊条的药皮配方比较独特，使其具有较大的电弧吹力和焊接熔深，交快的焊条融化速度，较高的熔敷效率，并且在进行打底焊时，单面焊能够实现双面成型;但还是有着以下几方面的缺点：根焊很难看见熔池，频繁起弧与熄弧，且在起弧点和熄弧点很容易出现未熔合和未焊透等缺点;并在焊接过程中需要频繁的更换焊条，浪费了大量的时间和精力。但与自动焊相比较，弥补了自动焊在野外环境较差的情况下使用复杂的设备和操作不方便的缺点。因而具有焊接质量好且速度快的特点，已经被广泛的使用在焊接工程之中，特别是大直径、管壁薄且管道长的焊接工程应用尤为广泛。

1.2半自动向下焊技术及在工程中的应用

（1）药芯焊丝自保护半自动向下焊技术。药芯焊丝自保护半自动向下焊根据药芯高温后分解释放出大量的保护气体对电弧和熔池加以保护，焊接过后出现的焊缝将会得到熔渣的保护的原理。该方法在操作过程中，药芯的选择一定要合理，因为药芯的不同含有元素也不同，从而产生的气体也不同。该种方式比较适用于野外施工环境，施工的时候要参照相关的时候要求和规定，保证施工的焊根充分熔合。（2）活性气体半自动向下焊。活性气体半自动向下焊方法实施起来优势很大，如廉价、优质、高效等。该方法在施工中，如果在施工过程中设备的运行得到保证以及活性气体得到充分运用，那么活性气体半自动向下焊技术就可以达到满意的效果。

1.3油气长输管道自动焊接技术的应用

在应用自动焊接技术对长输管道进行焊接时有着较多的技术要求，应用时一般是采用全位置的药芯焊丝自动技术措施，这种技术的使用需要将多种焊接工艺进行组合，为了使焊缝质量达到要求，就需要使焊接的焊缝具有一定的完整性，所以在进行施工焊接时就需要将自动填充焊、平摆焊炬以及盖面焊进行结合，这样才可以有效的对长输管道的焊接质量进行保障。利用自动焊接技术进行管道的焊接对坡口的形式有着固定的要求，所以为了保障焊接的最终效果，在进行焊接之前需要保障坡口的形式為U型坡口，且还要对坡口的参数进行适当的优化，对参数进行优化有着极为重要的作用，参数是保障焊接顺利进行的基础，可以提高焊接的质量。在利用自动焊接技术对管道进行焊接时如果发现所用的焊接材料不合格，应该将不合格的材料返厂来进行处理，不相干的人员也不能进入施工的现场，在焊接施工完成之后，需要及时的进行无损检测，通过监测来避免施工问题带来的安全问题的发生。

2焊接技术的整体发展趋势

（1）能源方面。目前，焊接热源已非常丰富，如火焰、电弧、电阻、超声、摩擦、等离子、电子束、激光束、微波等等，但焊接热源的研究与开发并未终止，其新的发展可概括为三个方面：首先是对现有热源的改善，使它更为有效、方便、经济适用;其次是开发更好、更有效的热源;第三是节能技术。（2）计算机在焊接中的应用。弧焊设备微机控制系统，可对多项焊接参数进行分析和控制，对焊接操作程序和参数变化等作出显示和数据保留，从而给出焊接质量的确切信息。目前以计算机为核心建立的各种控制系统包括焊接顺序控制系统、PID调节系统、最佳控制及自适应控制系统等。计算机软件技术在焊接中的应用越来越得到人们的重视。在焊接领域中，CAD/CAM的应用正处于不断开发阶段，焊接的柔性制造系统也已出现。（3）焊接机器人和智能化。焊接机器人是焊接自动化的革命性进步，它突破了焊接刚性自动化的传统方式，开拓了一种柔性自动化新方式，其主要优点是：稳定和高焊接质量，焊接产品的均一性好;生产效率高，可实现小批量产品焊接自动化。焊接机器人为焊接柔性生产线提供了技术基础。为提高焊接过程的自动化程度，除了控制电弧对焊缝的自动跟踪外，还实时监控焊接质量，以便能及时地调整焊接参数，保证良好的焊接质量。智能化焊接的另一个重点发展方向为焊接视觉系统，其关键技术为传感器技术，虽然目前还处在初级阶段，但有着广阔前景，是一个重要的发展方向。

3结束语

总而言之，油气管道施工中焊接技术的有效应用是摆在我们面前的重要课题，我们应该不断探究，不断创新焊接技术，提高焊接技术在油气管道施工中的应用水平，以便更好的为我国油气管道的建设服务。

参考文献：

[1]张牧阳.长输管道焊接技术的应用思考[J].冶金丛刊.2017（05）.

[2]白洁.浅谈油气长输管道施工中的焊接技术[J].冶金管理.2016（24）.

[3]张萌.长输管道的焊接技术及发展[J].化工设计通讯.2017（10）.

（作者单位：河北华北石油工程建设有限公司）