浅谈长输管道焊接工艺和焊接质量的控制

摘要：近年来，伴随着我国经济与科技的快速发展，长输管道已经成为我国铁路、公路、海上及航空四大交通行业运输过程中不可或缺的重要组成部分。长输管道已经具备了形成第五大运输行业的趋势。一般情况下，在石油及天然气等资源的输送过程中会使用到长输管道，因为长输管道具备了运行时间长、运输费用低，以及便于管控等诸多优点。我国目前正处于生产技术趋于成熟的重要阶段，长输管道早已逐渐被用于多种液体、气体资源的长距离运输的过程中，成为其中最为重要的输送方式之一。我国已步入了长输管道建设的鼎盛时期，但是我们也必须面临一个事实，那便是怎样保证长输管道的建设质量。基于此，本文主要对长输管道焊接工艺和焊接质量的控制进行了浅谈，希望为相关的研究工作及行业从业人员提供参考。

关键词：长输管道;焊接工艺;焊接质量

前言

随着近年来我国社会及经济的快速发展，对于石油、天然气等资源的需求量也在逐渐上升，从而也使得长输管道的管径及压力等方面都在向更高標准发展，与此同时，也出现了许多新的管道材料。想要充分保障石油、天然气的安全运输，就必须重视长输管道的焊接工艺和焊接质量。由于长输管道在焊接过程中会受到多种因素的影响，从而使得长输管道的焊接质量受到严重的影响。其中包括了：气候条件、流动施工、地形地貌及施工场地等方面的因素[1]。

一、长输管道焊接工艺概述

对于长输管道来说，其焊接工艺可以被划分成三大类型，包括：手工焊接、半自动焊接及自动化焊接。

（一）手工焊接工艺

手工焊接可以依据焊条的不同及焊接方向，主要划分为四个种类：低氢焊条上向焊接、低氢焊条下向焊接、高纤维素焊条下向焊接及组合焊接。

首先，高纤维素焊条下向焊接是目前我国最常用的一种焊接工艺，这种焊接工艺具备了焊接电流大、速度快、便于野外施工、标准化程度高等优势，此种工艺被普遍用于钢级X60以下、口径>254mm、厚度达到7—16mm的钢管的焊接施工中。

其次，低氢焊条下向焊接使用的是低氢型药皮焊条，氢含量低于5mL/100g，与高纤维素焊条的焊缝相比，其具备了良好的低温韧性及抗冷裂性。其能够在低温环境以及硫化氢含量较高的腐蚀性环境中应用。在小管径管道的焊接施工中主要采用的是低氢焊条上向焊工艺，其具有较强的抗冷裂的能力;在管径的尺寸不规则时，这种焊接依然可以获得最佳的焊接效果。

最后，将不同的焊接工艺进行组合应用于同一焊接施工中，一般可以取得不错的效果，而这种焊接工艺的组合就被叫作组合焊，比如在根部焊接时，采用高纤维素焊条下向焊工艺;填充、盖面时采用上向焊工艺等;

（二）半自动化焊接工艺

半自动化焊接工艺，其主要涵盖了二氧化碳气体保护及药芯焊丝自保护两种半自动焊接工艺。其中，药心焊丝自保护半自动焊接工艺可应用于各种部位的焊接，在高温环境下，药芯所分解出的气体可以对电弧与溶池形成保护，尤其适用于野外有风情况的施工。二氧化碳气体保护半自动焊接工艺的成本较低、焊接的质量及效率较高，通常适用于所有部位的单面焊接、双面成形的打底焊接中，然而在施工过程中必须具备防风设施是其主要的缺点之一。

（三）自动化焊接工艺

自动化焊接工艺所具备的优势主要体现于，在坡口的设计方面。不仅能够确保焊接的性能、节约焊材，同时还可以优化坡口的设计。此种焊接包括了以下两大工艺：

其一，内焊机封底及外自动焊机填充封面

我国在西气东输工程建设中由国外采购了内焊机，其通常在管口的四周均设置四到六个焊炬，管口完成对接后实施焊接，如此极大地加快了封底的速度，并且如此封底以后的成型较为规则。然而此种设备较为复杂，焊接施工的过程中极易出现各种故障，所以，其需要充足的配套部件，以及专业的维护人员。除此之外，内焊机所适合的管道口径的范围较小，通常仅可以在沙漠、戈壁等环境中发挥其性能，由此，也制约了此种焊接工艺的推广[2]。

其二，带内衬垫对口器外部管道自动焊接工艺

对于此种工艺来说，可以使用单焊炬自动焊机和双焊炬自动焊机，这种工艺具备了多种优势，主要为：设备较为简单，容易操作、故障的发生率较低、应用范围较广等。目前，其被广泛应用于许多管道的焊接施工的过程中，尤其是海洋长输管道的焊接施工。

二、控制长输管道焊接质量的策略

（一）强化焊接人员的监管力度

对于所有的工程施工来说，都离不开人。而对焊接质量控制者必须先强化焊接人员的监管力度。目前，在长输管道的焊接施工过程中，主要使用的是手工焊接工艺，因此，焊接质量最主要的影响因素就是焊接人员是否具备较高的焊接技术及水平。基于此，施工企业应当组织焊接人员参加岗前的相关培训课程，使他们具备全面的焊接知识与专业的焊接技术，只能通过了基础知识与操作技术的相关考试，同时获得相关部门所颁发的焊接资格证书以后，才可以在证件有效期内，持证参加焊接工作。严格检验焊接部位是控制焊接质量最为重要的环节之一，所以，焊接检验人员也必须参加相关的岗前培训与技术培训的相关课程，如此才可以对焊接质量进行严格的控制，确保工程的整体质量。

（二）严格控制相关设备及仪器的检验工作

切实做好管道焊接施工中各类工具的质量检验工作，比如：手工电弧焊焊机、氩弧焊机、自动焊机、焊条烘干设备及焊缝热处理设备等，设备各项参数及性能指标必须符合相关标准，如此才可以确保设备具有较高的焊接能力及焊接质量。

温度表、湿度表、电流表、电压表、风速仪及焊口检查尺等相关的测量仪器也都必须经过检测合格以后才可使用，这样才能够确保焊接质量出现问题时可以及时、准确地检测出来[3]。

结论

总而言之，我国长输管道的焊接技术的应用范围较为广泛，其中包括了我国的西气东输工程、中俄石油运输工程以及西南成品油运输等。由于长输管道的焊接施工需要应对各种复杂情况，加之焊缝的数量之多等，多种难以预测的因素都会使长输管道的焊接质量受到影响。因此，长输管道的焊接工艺必须进行持续的改进、优化，只有这样才可以有效地保障长输管道的焊接质量，为我国社会与经济的发展提供支撑。

参考文献：

[1]王建华.长输管道焊接施工常见的焊接缺陷及防治要点[J].化工管理，2021（17）：179-180.

[2]陈强.长输管道中不同地形下选取不同的焊接工艺对造价影响分析[J].清洗世界，2020，36（07）：44-46+49.

[3]汪宏辉，李熙岩，张波，刘兴邦，严辉，王志航.长输管道全自动焊接边缘未熔合产生原因与抑制技术[J].电焊机，2019，49（03）：57-61.

作者简介：郭义帮（1981.9）男，汉族，甘肃靖远人，本科，中级，主要研究方向：特种设备制造、检验检测等。