管道焊接技術范文

導語：如何才能寫好一篇管道焊接技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：長輸油氣管道；油氣運輸；焊接技術

我國油氣資源的利用率比較高，增加了油氣運輸?shù)呢摀L輸油氣管道屬于遠距離供油中的核心措施，關系到油氣運輸?shù)馁|(zhì)量和效率。為提高長輸油氣管道的性質(zhì)，需全面發(fā)揮管道焊接的優(yōu)勢，利用焊接技術，保障長輸油氣管道的完整性，進而完善油氣運輸?shù)沫h(huán)境。焊接技術在長輸油氣管道中發(fā)揮著重要的作用，有利于提升長輸油氣的效率。

1.長輸油氣管道的焊接材料

長輸油氣管道焊接技術受到焊接材料的影響，而焊接材料也是保障焊接技術工藝質(zhì)量的前提[1]。長輸油氣管道的焊接材料有四類，如：（1）焊條，長輸油氣管道焊條的選擇，需要以焊接技術為依據(jù)，不同的焊接技術對應不同的焊條，所以焊條材料具有一定的靈活性；（2）焊絲，此類焊接材料分為兩類，藥芯及實芯，用于不同的焊接技術內(nèi)，實現(xiàn)有效的焊接；（3）保護氣體，長輸管道焊接中最為常用的保護氣體是二氧化碳，基本為惰性氣體，保障焊接技術的順利進行；（4）焊劑，焊劑在焊接技術中需要注意匹配性，滿足焊接技術及長輸油氣管道的需求，改善管道焊接點。

2.長輸油氣管道的焊接技術

長輸油氣管道中的焊接技術主要包括三種，即：手工、半自動和自動焊接，對其做如下分析：

2.1手工焊接技術

手工焊接技術的類型較多，需要根據(jù)長輸油氣管道的具體情況，才能確定手工焊接的方式。以陜京一線某段長輸油氣管道為例，分析手工焊接中的低氫下向焊技術。低氫下向焊技術使用的是進口焊條，如E9018，其在長輸油氣管道中具有明顯的優(yōu)勢。低氫下向焊接技術需要低溫環(huán)境，由此提高管道的抗沖擊性能，雖然低氫下向焊接技術的基本性能良好，但是仍舊面臨著缺陷，其在焊接過程中容易產(chǎn)生氣泡，影響焊接工藝的效益，所以此類手工焊接技術只集中在陜京一線中，其余長輸油氣管道中不常見[2]。長輸油氣管道手工焊接技術中還包括混合型、復合型下向焊接技術等，為油氣管道提供可靠的手工焊接。

2.2半自動焊接技術

半自動焊接技術的應用相對比較廣泛，屬于一類普遍型的焊接技術。我國諸多長輸油氣管道中能夠見到半自動焊接技術的應用。以蘭鄭長中某段長輸油氣管道為例，分析半自動焊接技術的應用。該長輸油氣管道中，采用的是活性氣體保護式的焊接，主要是利用二氧化碳氣體，保障整個管道焊接的工藝穩(wěn)定。首先該管道選擇STT焊機，完成熔滴過度后，通過焊機的波形控制整個焊接工藝；然后確定單面焊接的位置，采用打底焊的方式，配合防風保護，優(yōu)化半自動焊接的環(huán)境；最后檢查焊接的效果，控制長輸油氣管道的焊接質(zhì)量。

2.3自動焊接技術

自動焊接技術仍舊處于發(fā)展的過程中，此項技術的起步比較晚，初次使用是在西氣東輸工程中，充分利用自動化的焊接，提高焊接技術的基礎水平。目前，自動焊接技術在長輸油氣管道中，比較常見的工具是內(nèi)焊機，設定合理的焊炬，運用無縫隙的對接方式，促使焊炬能夠保持同步的工藝速度，迅速完成焊接封底，最主要的是完善長輸油氣管道的焊道，降低后期管道運行的維護量。自動焊接技術的應用效益非常高，不僅能實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，更重要的是即使焊接的過程中出現(xiàn)設備故障，也不會影響整體的焊接工作，自動焊接中具有備用優(yōu)勢，能夠根據(jù)焊接的情況，適當啟動備用，發(fā)揮自動焊接的優(yōu)勢[3]。自動焊接技術在長輸油氣管道中的發(fā)展?jié)摿芨撸呀?jīng)成功應用到多項長輸油氣管道工程中，體現(xiàn)自動焊接技術的特性和價值。實踐證明，自動焊接技術能夠參與長輸油氣管道的全部工程，焊接距離長達幾百公里，具有很強的穩(wěn)定性，有利于油氣運輸事業(yè)的發(fā)展。

3.長輸油氣管道焊接中的質(zhì)量控制

根據(jù)長輸油氣管道焊接技術的應用，分析焊接技術中的質(zhì)量控制，匯總比較典型的質(zhì)量點，防止焊接技術出現(xiàn)質(zhì)量問題。分析焊接技術質(zhì)量控制的措施，如下：

3.1焊接接頭的質(zhì)量控制

長輸油氣管道中的焊接接頭比較多，需嚴格控制接頭質(zhì)量，以免接頭焊接不足出現(xiàn)斷開[4]。管道接頭部分的焊接，采用的是V型坡口，根據(jù)V型坡口的角度，確定焊接技術。例如：某長輸油氣管道選擇的是23°V型，需利用半自動焊的方式，確保焊接技術符合長輸油氣管道的厚度，以此來強化接頭部分，半自動焊接技術能夠為此類接頭提供適合的強度，確保接頭焊接的質(zhì)量。

3.2焊接接線的質(zhì)量控制

長輸油氣管道焊接接線的質(zhì)量控制，需全面考慮管道的材料、焊接類型，由此做好接線保護及質(zhì)量控制的工作。長輸油氣管道的材質(zhì)與接線質(zhì)量控制存在直接的關系，合理控制焊接接線的質(zhì)量，能夠防止焊接偏移或變形，符合焊接接線的力學控制，完善焊接組織。

3.3焊接溫度的質(zhì)量控制

長輸油氣管道焊接技術應用時，提前對管道進行預熱，優(yōu)化油氣管道的應力，防止焊接過程中發(fā)生變形。嚴謹控制焊接的溫度，以免預熱過度。控制焊接溫度的質(zhì)量，能夠完善長輸油氣管道的組織構成，排除焊接中冷裂縫的干擾。

4.結束語

經(jīng)過分析長輸油氣管道焊接的材料和技術，明確油氣遠距離運輸對焊接技術的需求，利用質(zhì)量控制的方法，強化焊接技術的應用，改善長輸油氣管道的基礎焊接，確保長輸油氣管道在油氣運輸中的應用效益。長輸油氣管道的焊接工藝，本身具有諸多注意事項，因此，通過質(zhì)量控制的措施，確保焊接工藝的到位性，以免油氣運輸過程中出現(xiàn)問題。

參考文獻：

[1]楊天冰.長輸油氣管道焊接技術[J].金屬加工（熱加工），2012，（24）：32-36

[2]張振永.長輸油氣管道焊接方法及焊材選用[J].焊管，2012，（02）：37-42+75

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關鍵詞 長輸管道；焊接；油氣

中圖分類號：TE973 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）17-0125-01

1 國內(nèi)外長輸管道焊接技術現(xiàn)狀

石油工業(yè)發(fā)展到現(xiàn)階段，已逐步擺脫了依靠鐵路、公路和民用航空的運輸方式。具有連續(xù)輸送能力且廉價的管道輸送方式已日益成熟，這與我國近幾十年來的管道建設是密不可分的。近年來我國的管道建設進入了快車道，如大型的西氣東輸管道、中俄管道、陜京管道，還有西部成品油管道等都相繼的建成并投入使用。管道的建設與焊接技術的發(fā)展也密切相關，焊接技術和設備的好壞直接影響著管道的使用壽命。我國自改革開放以來，就在逐步的引入國外的先進技術來加快我國油氣管道的建設。國際上目前較大直徑的管道施工都以自動焊接為主，美國CRE-EVANS公司研制的長輸管道自動焊接設備和工藝，是現(xiàn)代焊接技術發(fā)展的一個里程碑。

其實，國際上焊接技術的發(fā)展也是在不斷的演變的，從前蘇聯(lián)為烏依連戈到西歐管道建設研制出了閃光焊法到在中東和俄羅斯應用較為普遍埋弧焊雙聯(lián)管技術，再到歐洲的固定管全周向埋弧焊以及日本的氣保護強制成型技術，焊接技術一直在不斷的向前發(fā)展。但技術不管怎么進步，都離不開一個根本的問題，即根焊問題。目前根焊的方法主要有內(nèi)焊根焊和帶銅墊對口器的外根焊成型兩種方法。這兩者有其優(yōu)點也有不足之處，內(nèi)焊根焊對設備的要求很高，往往設備比較復雜，且其在工作的時候容易出現(xiàn)故障，需要隨時有技術人員在場待命才能保證其正常運行，配件也較貴，使用成本很高。帶銅墊對口器的外根焊成型技術比較成熟，由于其相比較于內(nèi)焊根焊技術，價格相對低廉，現(xiàn)在應用的也很廣泛，但是，由于其有滲銅問題，在成型時內(nèi)部如果有尖銳金屬也會對焊接質(zhì)量造成影響，因此也不是十分完美的根焊焊接工藝。

在長輸管道的建設方面，我國以前主要以傳統(tǒng)的手工焊為主，由于其焊接質(zhì)量得不到保證，且焊接速度慢，現(xiàn)在已逐步被擯棄，取而代之的是從國外引進的先進的焊接技術。我國在20世紀80年代就從歐美引進了手工下向焊的焊接工藝，并在我國的長輸管道建設上推廣，取得了較好的效果，生產(chǎn)力有大幅度的提高。之后，又于90年代引進了自保護半自動焊（藥芯焊絲半自動下向焊）設備和工藝，該工藝的優(yōu)勢很明顯，可以連續(xù)送絲，而且不用氣體保護，5級風下根本不用防護，有很好的抗風性能，最重要的是其便于操作，焊工能較快的掌握，但該方法不能根焊。后來我國又引進了較為先進的“雙聯(lián)管焊接方法”，并應用在輪南至庫爾勒輸油管道上，進21世紀后，在西氣東輸工程中，我國管道建設公司又引進了noreast公司的自動焊機aw97-1，該技術采用大機組流水作業(yè)，焊接質(zhì)量穩(wěn)定且易于操作，焊縫成形美觀。

2 長輸管道建設中影響焊接質(zhì)量的因素

通過上述內(nèi)容的介紹我們已經(jīng)了解了我國焊接技術發(fā)展的幾個階段，從單純的手工焊到半自動焊再到全自動焊，技術上一直在不斷的更新，與國際接軌。但影響管道質(zhì)量的不僅僅是技術因素，還有其他各方面的因素，下面本文就對其他較主要的因素做簡單的歸納。

2.1 施工時的流動性

長輸管道的建設隨著施工進度施工點會不斷的發(fā)生變化，因此施工的流動性對焊接質(zhì)量也有很大的影響，由于在長輸管道的建設時不是流水線似的生產(chǎn)，在施工的質(zhì)量管理方面，難度要大的多，對現(xiàn)場作業(yè)的管理好壞也決定著管道質(zhì)量的高低。

2.2 地形地貌對焊接技術的選擇

長輸管道在建設的過程中，要穿越較大的區(qū)域，因此在建設的時候?qū)Φ匦蔚孛膊荒茏鲆怀刹蛔兊囊蟆Ｖ荒茈S地形地貌的變換來選擇合適的焊接方法。比如在穿越山區(qū)時自動焊技術就不能發(fā)揮其優(yōu)勢，這時選擇手工下向焊技術或半自動焊向下焊技術也許會獲得更高的生產(chǎn)效率，管道的焊接質(zhì)量也可以得到保證；如果在地勢平坦的地區(qū)，則需要使用全自動焊技術，這樣可以大大的提高工作效率和工程進度。不同地形地貌對焊接技術的要求不同，所以要用不同的焊接技術配合施工來保證工程的質(zhì)量和進度。

2.3 自然環(huán)境、人文、社會環(huán)境對焊接質(zhì)量的影響

自然界中的溫度、適度、以及日照、風雨都能影響焊接的質(zhì)量，因此，在施工的過程中，對這些影響因素也要全面考慮。除了上述因素外，施工點的人文、社會環(huán)境也是影響工程質(zhì)量的一部分，長輸管道在建設過程中經(jīng)常由于當?shù)鼐用竦挠绊懚袛嗍┕ぃ斐涩F(xiàn)場留頭較多，連頭的數(shù)量自然就增加，不僅影響了管道的質(zhì)量，還會額外的抬高施工的成本。

3 存在問題的解決對策及對未來焊接技術應用的展望

通過上述分析，我們可以看出目前我國長輸管道建設的質(zhì)量除了技術因素的影響外，還有很多其他的綜合因素。但這些因素我們都可以通過其他的方式來減少其對管道建設質(zhì)量的影響。例如，對于自然環(huán)境因素我們可以通過有效的管理來決定施工進度的快慢，選擇最適合的條件下進行作業(yè)；對于人文和社會因素，我們可以通過加強與當?shù)鼐用竦臏贤▉斫鉀Q；對于現(xiàn)場作業(yè)點的流動我們無法選擇，但我們可以選擇最有利的作業(yè)點，對地貌地形的選擇也是如是。

長輸管道建設質(zhì)量的好壞與焊接技術的發(fā)展是最為密切相關的，現(xiàn)階段，由于管道材料所使用的鋼管朝著高強度發(fā)展，這對施工企業(yè)提出了更高的要求，需要更多的新的焊接技術的支持，這樣才能提高企業(yè)的競爭力，同時也才能建設出更高質(zhì)量的管道。我們期待著有更多更好的焊接技術問世來服務于我國的長輸管道建設事業(yè)，同時，也希望建設企業(yè)合理的選擇焊接工藝和方法，保質(zhì)保量，提高生產(chǎn)效率，在盡量不增加成本的情況下高效、快捷的建設我國的長輸管道，為我國的經(jīng)濟發(fā)展作出貢獻。

4 結束語

長輸管道的建設關系著石油工業(yè)的發(fā)展，建設高質(zhì)量的長輸管道，不僅可以幫助企業(yè)節(jié)約成本，增強企業(yè)的競爭力，還可以減少其他運輸行業(yè)的壓力，為國家的節(jié)能減排作出貢獻。而管道的焊接質(zhì)量又與管道的安全性和適用壽命緊密相連，因此本文就從焊接技術的發(fā)展歷程出發(fā)，來介紹長輸管道中的建設發(fā)展趨勢，期望更多更好的技術能被應用于長輸管道建設中，為民造福，為國爭利。

參考文獻

[1]王曉香.長輸管道下向焊焊接缺陷及防止措施[J].中國新技術新產(chǎn)品，2009（16）.

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[關鍵詞]輸油管道；漏油；帶壓焊接；探討

中圖分類號：U464.136+.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）15-0378-01

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，油田工業(yè)得到了長足的發(fā)展。在輸油管道的日常運行過程中，由于內(nèi)部介質(zhì)的復制作用導致的泄漏事故，以及人為破壞，打孔盜油事故等都會對輸油管道造成不同程度的損害，此時就需要對泄漏部位實行修補。傳統(tǒng)意義上多采用停工進行修補的措施，該方法會影響到輸油管線的正常運行，不利于生產(chǎn)的正常進行，還會導致周邊生態(tài)環(huán)境的污染。而在線帶壓焊接技術進行泄漏部位的堵漏，不僅能降低經(jīng)濟損失，降低環(huán)境污染，還能實現(xiàn)較好的堵漏效果。因此，研究在線帶壓焊接技術尤為必要。

一、管道漏油概述

眾所周知，輸油管道的線路較為復雜且比較繁多，經(jīng)常會經(jīng)過農(nóng)村或者是河溝等地區(qū)，且在外的管道和線路也比較多。在輸油管道的日常運行過程中，由于管道自身的腐蝕作用以及人為的破壞，例如不法分子對輸油管道進行打孔盜油等，都會對輸油管道的運輸安全和運輸性能造成一定程度的破壞。因此，必須采取一定的措施對管道漏油部位進行相應的補漏措施。一般而言，最為常見的補修技術主要是停產(chǎn)放空和打卡子等。但是，以上兩種方式雖然能夠有效解決輸油管道的漏油問題，但是也存在一定的問題。一方面停產(chǎn)放空不僅會對周邊的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的污染，還會影響到油田的正常生產(chǎn)經(jīng)營，會造成一定的經(jīng)濟損失；另一方面，采用打卡子的方式并不能從根本上解決漏油問題，因為部分不法分子會將卡子卸掉然后繼續(xù)進行盜油行為。所以，在線帶壓焊接補漏技術便應運而生，該技術不僅能夠有效解決漏油現(xiàn)象，還能夠有效提高原油的生產(chǎn)效率，降低原油的生產(chǎn)成本，同時還能有效降低生產(chǎn)的勞動強度，是當前對輸油管道漏油現(xiàn)象進行修補的關鍵技術之一。

二、輸油管道漏油在線帶壓焊接技術分析

（一）工作原理

施焊引流裝置在線帶壓堵漏技術主要是指壓力管道在出現(xiàn)泄漏的時候，在不降低其溫度、壓力以及泄漏流量的前提條件下，利用焊接技術來實現(xiàn)在線堵漏的主要目的。由于泄漏介質(zhì)會影響到焊接工作的進行，因此采用特殊的裝置將泄漏的介質(zhì)引開，然后確保焊接作業(yè)在沒有泄漏介質(zhì)的影響或者影響比較小的區(qū)域進行操作。焊接結束之后，切斷泄漏的通道，進而實現(xiàn)帶壓密封的作用，這就是焊接引流裝置帶壓堵漏的主要工作原理。具體來說，其主要做法如下：依據(jù)泄漏部位的外部形狀來設計制作一個引流的裝置，一般用封閉板或者是封閉盒以及閘閥來做引流裝置。因為封閉板或者是封閉盒和泄漏部位的外表面能夠較好的貼合在一起，所以在處理泄漏部位的時候，只需要將引流裝置貼合在泄漏的部位上，事先將閘閥打開，這樣一來泄漏的介質(zhì)就可以沿著引流裝置的引流通道以及閘閥排掉，而在引流裝置和泄漏部位的周邊，將不會出現(xiàn)泄漏介質(zhì)或者是只有少量的介質(zhì)外泄，這樣就可以采用焊接手段將引流裝置牢固的焊接在泄漏的部位上。焊接完畢引流裝置之后，關閉閘閥就能實現(xiàn)重新密封的效果。

（二）焊接前的準備

對于輸油管道而言，由于管道的壓力比較大，如果在漏油的位置直接打眼進行焊接的話，雖然效果比較好，但是一旦操作不當，極為容易導致管線出現(xiàn)爆炸問題。通過以上的分析，我們知道施焊引流在線帶壓堵漏技術對于壓力管道的堵漏效果比較好。因此針對輸油管道漏油問題，筆者建議優(yōu)先選用施焊引流在線帶壓堵漏技術，不僅能實現(xiàn)較好的堵漏效果，還能確保施工的安全。在具體焊接之前，需要做好相應的準備工作，具體如下：第一，準備好各項確保安全的設備，如滅火器、鐵鍬、勞保用品以及消防砂等；第二，準備好焊接過程中的各項用料，如油管接箍、膠泥、引流管、密封帶和石棉布等；第三，在預制區(qū)域中用氣焊將油管接箍切割成馬鞍形的切口，然后用絲扣將接箍和引流管連接起來，同時還應該將管線上的防腐以及保溫物質(zhì)清理干凈；第四，焊接電源可以采取直流反接的方式，以便于焊接過程中產(chǎn)生的裂紋、熔深以及氣孔等問題。

（三）焊接要求

利用帶壓焊接技術進行管道堵漏主要是對正常運行中的管道進行施焊，因此要求焊接的焊縫必須牢固，焊接之后要確保管道內(nèi)部的介質(zhì)不會從焊接位置再次泄漏，確保母管線焊接位置的壁厚能夠承受管道內(nèi)部介質(zhì)的壓力。因此在進行管線帶壓在線焊接技術的時候，需要確定相應的參數(shù)。

1.最小壁厚

由于輸油管道內(nèi)部具有一定的油介質(zhì)，因此管道具有一定的壓力，這就要求管線必須有一定的壁厚才能承受住相應的壓力要求。我們可以運用公式最小=PD/2[]t來計算管線壁厚的最小要求。在該公式中，P是介質(zhì)的壓力，D為管線的直徑，[]t為管線材料的屈服應力。

2.管線焊接的熔池深度

熔池的深度主要是指管線管壁融化的深度，可以運用公式H=KmxI，在該公式中，H為熔池深度，Km為系數(shù)，I為焊接電流。系數(shù)Km與焊條直徑、焊接電流、焊接速度和焊接層數(shù)4個焊接工藝參數(shù)有關，為了達到管線在線帶壓焊接的要求，可以確定參數(shù)如下：焊條，為防止燒穿和減小溶池深度，第一層選直徑2.5mm焊條。焊接電流，第一層控制在75-100 A；焊接速度，適中。焊接層數(shù)，3層。取K=2mm/100A，則H=1.6mm。

3.管線實際壁厚及在線帶壓焊接的富裕量

管線在線帶壓焊接的焊接處實際壁厚可用超聲波測厚儀測出，取在整個環(huán)行上測量的最小值為管線實際壁厚0，管線帶壓焊接的富裕量=管線實際壁厚一熔池深度。H-最小，當b>0時，該管線可以進行在線帶壓焊接。

（四）注意事項

在運用施焊引流在線帶壓堵漏技術的時候，應對泄漏缺陷、泄漏狀況以及焊接部位的壁厚和材質(zhì)等進行詳細的檢查和分析，以確定是否可以進行施焊引流的操作；此外，焊接人員必須具備扎實的操作技術，應持證上崗。再者，應依據(jù)石油化工行業(yè)管道焊接方面的相關規(guī)范和標準要求，對于新制作的引流盒子、引流板、短接以及閥門等和母材的材料的相同或者不同，全面分析材料的焊接工藝性能，從而確保該焊接技術是可行的，并且能夠起到較好的焊接效果。

（五）焊接效果

據(jù)相關調(diào)查顯示，我國大部分的油田管道都或多或少存在密封裝置泄漏的問題。油田管道的泄漏會導致大量能源的浪費、物質(zhì)材料的流失，身邊的損壞，同時還對周邊的生態(tài)環(huán)境造成不同程度的污染和破壞，而且嚴重的原油泄漏問題還會導致火災和爆炸等現(xiàn)象，嚴重的威脅著人們的生命和財產(chǎn)安全。因此，針對輸油管道進行堵漏尤為重要。文章提出了采用施焊引流裝置在線帶壓堵漏技術，在對輸油管道泄漏堵漏中發(fā)揮著十分重要的作用。不僅能夠有效實現(xiàn)止漏和堵漏的效果，還能降低對周邊生態(tài)環(huán)境的污染，同時不影響原油的正常生產(chǎn)和運輸，提高了原油的生產(chǎn)效率。因此該技術應值得大力推廣和運用。

綜上所述，由于輸油管道線路較長，且管道較為繁多，需要將管線鋪設在農(nóng)村或者河溝等地區(qū)，受到管道內(nèi)介質(zhì)的腐蝕作用以及外在人為破壞、打孔盜油等行為的影響，輸油管道經(jīng)常會出現(xiàn)泄漏問題。針對該問題，筆者重點論述了施焊引流裝置在線帶壓焊接補漏技術，指出該方法的可行性以及優(yōu)勢，提出了該方法應值得大力推廣和運用，以確保輸油管道的正常運行。

參考文獻

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關鍵詞:油氣管道；焊接技術；特點；焊接方法

我國的油氣資源大部分分布在東北和西北地區(qū)，而消費市場絕大部分在東南沿海和中南部的大中城市等人口密集地區(qū)，這種產(chǎn)銷市場的嚴重分離使油氣產(chǎn)品的輸送成為油氣資源開發(fā)和利用的最大障礙。管輸是突破這一障礙的最佳手段，與鐵路運輸相比，管道運輸是運量大、安全性更高、更經(jīng)濟的油氣產(chǎn)品輸送方式，其建設投資為鐵路的一半，運輸成本更只有三分之一。

1 焊接材料及焊接設備

管道焊接施工中采用的焊接材料有纖維素型焊條、低氫型焊條、自保護藥芯焊絲和CO2氣保護實芯焊絲。纖維素型下向焊條的藥皮中含有30%-50%的有機物，具有極強的造氣功能，在保護電弧和熔池的同時增加了電弧吹力，適合于全位置單面焊雙面成型。低氫型下向焊條的藥皮中含有鐵粉，可增加熔敷效率，提高焊接接頭力學性能，適用于山區(qū)、水網(wǎng)等地形復雜或焊接自動化程度要求不高的場合。自保護藥芯焊絲由藥芯高溫分解釋放出的大量氣體對電弧及熔池進行保護，同時通過熔渣對熔池及凝固焊縫金屬進行保護，是管道施工的一種重要的焊接材料。CO2氣保護實芯焊絲主要用于STT半自動焊和全位置自動焊。

過去管道焊接施工中采用的纖維素型焊條和低氫型焊條主要依靠進口，如美國LINCOLN焊材，奧地利BOHLER焊材，瑞典ESAB焊材，日本KOBE焊材，法國SAF焊材，以及美國HOBART焊材等，目前四川大西洋、天津金橋等公司也相繼開發(fā)了管道下向焊用纖維素型焊條焊條。管道施工中采用的自保護藥芯焊絲主要為美國LINCOLN和HOBART的產(chǎn)品。適合的CO2氣保護實心焊絲主要來源于臺灣錦泰，四川大西洋，法國SAF，日本神鋼、助友等焊材生產(chǎn)廠家。

使用一般的直流焊機進行纖維素型焊條焊接，在小電流時易出現(xiàn)斷弧、粘條、電弧不穩(wěn)等問題。低氫型焊條對弧焊設備的要求較低，一般的直流弧焊設備即可滿足要求。管道施工中手工電弧焊可供選擇的焊機有美國LINCOLN公司的DC-400，美國MILLER公司的XMT-304，北京時代集團公司的ZX7-400B，濟南奧太公司的ZX7-400ST等。

2 焊接工藝

2.1 現(xiàn)場焊接的特點。現(xiàn)場焊接時，采用對口器進行管口組對。為了提高效率，一般是在對好的管口下放置基礎梁木或土堆，在對前一個對接口進行焊接的同時，開始下一個對接準備工作。這將產(chǎn)生較大的附加應力。同時由于鋼管熱脹冷縮的影響，在碰死口時最容易因附加應力而出問題。 現(xiàn)場焊接位置為管水平固定或傾斜固定對接，包括平焊、立焊、仰焊、橫焊等焊接位置。所以對焊工的操作技術提出了更高、更嚴的要求。 當今管道工業(yè)要求管道有較高的輸送壓力和較大的管線直徑并保證其安全運行。為適應管線鋼的高強化、高韌化、管徑的大型化和管壁的厚壁化出現(xiàn)了多種焊接方法、焊接材料和焊接工藝。

2.2 管道施工焊接方法。國外管道焊接施工經(jīng)歷了手工焊和自動焊的發(fā)展歷程。手工焊主要為纖維素焊條下向焊和低氫焊條下向焊。在管道自動焊方面，有前蘇聯(lián)研制的管道閃光對焊機，其在前蘇聯(lián)時期累計焊接大口徑管道數(shù)萬公里。它的顯著特點就是效率高，對環(huán)境的適應能力很強。美國CRC公司研制的CRC多頭氣體保護管道自動焊接系統(tǒng)，由管端坡口機、內(nèi)對口器與內(nèi)焊機組合系統(tǒng)、外焊機三大部分組成。到目前為止，已在世界范圍內(nèi)累計焊接管道長度超過34000km。法國、前蘇聯(lián)等其他國家也都研究應用了類似的管道內(nèi)外自動焊技術，此種技術方向已成為當今世界大口徑管道自動焊技術主流。

我國鋼質(zhì)管道環(huán)縫焊接技術經(jīng)歷了幾次大的變革，七十年代采用傳統(tǒng)焊接方法，低氫型焊條手工電弧焊上向焊技術，八十年代推廣手工電弧焊下向焊技術，為纖維素焊條和低氫型焊條下向焊，九十年代應用自保護藥芯焊絲半自動焊技術，到今天開始全面推廣全位置自動焊技術。

手工電弧焊包括纖維素焊條和低氫焊條的應用。手工電弧焊上向焊技術是我國以往管道施工中的主要焊接方法，其特點為管口組對間隙較大，焊接過程中采用息弧操作法完成，每層焊層厚度較大，焊接效率低。手工電弧焊下向焊是八十年代從國外引進的焊接技術，其特點為管口組對間隙小，焊接過程中采用大電流、多層、快速焊的操作方法來完成，適合于流水作業(yè)，焊接效率較高。由于每層焊層厚度較薄，通過后面焊層對前面焊層的熱處理作用可提高環(huán)焊接頭的韌性。手工電弧焊方法靈活簡便、適應性強，其下向焊和上向焊兩種方法的有機結合及纖維素焊條良好的根焊適應性在很多場合下仍是自動焊方法所不能代替的。

自保護藥芯焊絲半自動焊技術是20世紀90年代開始應用到管道施工中的，主要用來填充和蓋面。其特點為熔敷效率高，全位置成形好，環(huán)境適應能力強，焊工易于掌握，是目前管道施工的一種重要焊接工藝方法。

隨著管道建設用鋼管強度等級的提高，管徑和壁厚的增大，在管道施工中逐漸開始應用自動焊技術。管道自動焊技術由于焊接效率高，勞動強度小，焊接過程受人為因素影響小等優(yōu)勢，在大口徑、厚壁管道建設的應用中具有很大潛力。但我國的管道自動焊接技術正處于起步階段，根部自動焊問題尚未解決，管端坡口整形機等配套設施尚未成熟，這些都限制了自動焊技術的大規(guī)模應用。

目前自動焊根焊主要采用STT半自動焊。STT半自動焊屬于CO2氣體保護焊，它是通過精確的基值和峰值電流和電壓控制，使熔滴過渡更利于成型，焊接過程穩(wěn)定，解決了飛濺問題和大口徑管道根部焊環(huán)節(jié)單面焊雙面成型的難題。

2.3 西氣東輸管道工程中應用的焊接方法。由于西氣東輸線路工程用鋼管的強度等級較高，管徑和壁厚較大，所以線路施工以自動焊和半自動焊為主，手工焊為輔。所涉及的主要焊接方法有熔化極氣體保護電弧焊（GTAW）,自保護藥芯焊絲電弧焊（FCAW）和手工電弧焊（SMAW）。

自動焊方法包括：①內(nèi)焊機根部焊+自動外焊機填充、蓋面；②STT氣保護半自動焊部根焊+自動外焊機填充、蓋面；③纖維素焊條手工電弧焊根部焊+外焊機自動焊填充、蓋面。這幾種焊接方法的區(qū)別在于根部焊方法的不同。

針對管道局自動外焊機PAW-2000、英國自動外焊機NOREAST，集團公司工程技術研究院自動外焊機APW-Ⅱ分別進行了焊接工藝性能試驗。試驗結果表明，對于大口徑、厚壁鋼管，采用自動焊的方法焊接具有十分明顯的優(yōu)勢，勞動強度大大降低，焊接效率顯著提高。試驗還表明，自動外焊技術對坡口形狀及管口組對要求嚴格，現(xiàn)場施工必須具備內(nèi)對口器、管端坡口整形機等配套機具。另外，采用手工焊或半自動焊方法進行根部焊時，由于管口組對間隙不同造成坡口形狀、尺寸不一致，自動外焊機填充、蓋面時就極易形成坡口邊緣未熔合，從而制約了自動外焊機優(yōu)勢的發(fā)揮。

3 結束語

隨著管線鋼性能的不斷提高，管道建設越來越趨于向長距離，高工作壓力，大口徑、厚壁化方向發(fā)展，這就需要研發(fā)高質(zhì)量的焊接材料和高效率的焊接方法與之匹配，保證環(huán)焊接頭的強韌性。未來的管道建設，為獲得施工的高效率和高質(zhì)量，將優(yōu)先考慮熔化極氣體保護焊。而自保護藥芯焊絲半自動焊與手工電弧焊相結合，由于操作靈活，環(huán)境適應性強，一次性投資小，對于大直徑、大壁厚鋼管是一種好的焊接工藝。

參考文獻

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關鍵詞：管道焊接；質(zhì)量控制；焊接技術

1管道焊接方法和工藝

1.1管道施工安裝流程

管道施工一般包括以下工序流程：線路設計交樁測量放線施工作業(yè)帶清理修筑施工便道管溝開挖管線防腐及運輸布管清理管口組裝焊接焊縫質(zhì)量檢查與返修管線防腐補口、補傷管線下溝、回填通信光纜敷設鐵路、公路和河流穿越管道干線通球、試壓、掃線管道連頭碰死口陰極保護截斷閥室與沿線設備三樁安裝投產(chǎn)試運交工驗收。

1.2管道焊接方法

管道焊接采用氬弧焊打底，電弧焊蓋面，可以獲得良好的焊接接頭，返修率低，易于保證工程質(zhì)量。電弧焊即手工電弧焊，是利用焊條與工件間產(chǎn)生的電弧熱將金屬熔化的焊接方法，電弧焊是適應性很強的焊接方法，可在室內(nèi)或野外高空進行平、橫、立、仰全位置焊接，是壓力管道焊接中的主要焊接方法。

1.3管道焊接工藝

（1）打底：選用氬弧焊打底，由下往上施焊，點焊起、收尾處可用角磨機打磨出適合接頭的斜口。整個底層焊縫必須均勻焊透，不得焊穿。氬弧打底必須先用試板試焊，檢查氬氣是否含有雜質(zhì)。氬弧施焊時應將焊接操作坑處的管溝用板圍擋。以防刮風影響焊縫質(zhì)量。底部焊縫焊條接頭位置可用角磨機打磨，嚴禁焊縫底部焊肉下塌、頂部內(nèi)陷。并應及時進行打底焊縫的檢查和次層焊縫的焊接，以防產(chǎn)生裂紋。

（2）中層施焊：底部施焊完后，清除熔渣，飛濺物，并進行外觀檢查，發(fā)現(xiàn)隱患必須磨透清除后重焊，焊縫與母材交接處一定清理干凈。焊縫接頭應與底層焊縫接頭錯開不小于10mm，該層選用焊條直徑為準3.2，當管壁厚度為9mm時，焊縫層數(shù)選用底、中、面共三層。中層焊縫厚度應為焊條直徑的3～5mm，運條選用直線型，嚴禁在焊縫的焊接層表面引弧，該層焊接完畢，將熔渣、飛濺物清除后進行檢查，發(fā)現(xiàn)隱患必須鏟除后重焊。

（3）蓋面：該層選用焊條直徑根據(jù)焊縫厚度而選用。每根焊條起弧、收弧位置必須與中層焊縫接頭錯開，嚴禁在中層焊縫表面引弧，該蓋面層焊縫應表面完整，與管道圓滑過渡，焊縫寬度為蓋過坡口兩側約2mm，焊縫加強高度為1.5～2.5mm，焊縫表面不得出現(xiàn)裂紋、氣孔、夾渣、熔合性飛濺等。不得出現(xiàn)大于0.5mm深度，且總長不大于該焊縫總長10%的咬邊，焊接完畢，清理熔渣后，用鋼絲刷清理表面，并加以覆蓋，以免在保溫、防腐前出現(xiàn)銹蝕。

2管道焊接質(zhì)量控制易發(fā)生的問題

（1）管道焊接施工中技術員沒有嚴格按設計要求的標準、規(guī)范和 現(xiàn)場實際情況編制施工方案和對施工班組進行技術交底，施工單位憑經(jīng)驗施焊。

（2）施工過程中，焊接作業(yè)人員沒有取得施焊項目合格證，或沒有在合格證核定的項目和規(guī)定的期限內(nèi)承擔焊接作業(yè)工作，造成現(xiàn)場質(zhì)量不能處于受控狀態(tài)。

（3）施工現(xiàn)場壓力管道材質(zhì)種類繁多，經(jīng)常有異種鋼焊接，因此易產(chǎn)生焊接工藝參數(shù)管理失控現(xiàn)象。經(jīng)焊接工藝評定合格的焊接工藝指導書得不到嚴格執(zhí)行，施工工人任意改變坡口形式和尺寸，更改電流電壓參數(shù)，加快焊接速度，甚至用錯焊材等，使焊縫產(chǎn)生裂紋、咬

邊、氣孔、夾渣、未融合等缺陷。

3管道焊接質(zhì)量控制措施

3.1焊接工藝控制

施工單位在正式施焊前，必須按標準要求進行完善的焊接工藝評定。各施工單位必須按公司的焊接工藝評定和焊接工藝指導書，結合現(xiàn)場實際焊接情況，編寫現(xiàn)場焊接工藝卡；項目部技術員對施工班組進行書面的技術交底。每一個施焊的焊工和管工必須各存一份，同時送交項目部質(zhì)量檢查員。不同焊接工藝的管線分別編寫。相同焊接工藝的管線可以寫在一張表內(nèi)，必須注明管線號。有特殊要求的焊接，不但注明管線號還應該注明焊口號。管工按焊接工藝卡預制管口，焊工按焊接工藝卡進行工序交接確認焊口，合格后才能按所給焊接參數(shù)和要求進行焊接。焊接質(zhì)量檢查員按焊接工藝卡進行檢查，并做好焊接記錄。

3.2焊接設備控制

管道施工中，常用的焊接設備有鎢極氬弧（TIG）焊機、逆變焊機、交流焊機、焊條烘干箱、無損檢測設備等，保證設備處于完好狀態(tài)是保證焊接質(zhì)量的前提。電焊機的電壓表、電流表是焊接計量儀表，應保證示數(shù)準確。焊工應熟悉所使用設備狀況，事前應確認設備處于完好狀態(tài)。操作時嚴格按操作規(guī)程進行，嚴禁超負荷使用，一旦發(fā)現(xiàn)設備性能不穩(wěn)定應及時報修，使設備始終處于受控狀態(tài)。

3.3焊接材料控制

焊接材料是焊接質(zhì)量保證的基本條件，焊接材料的質(zhì)量和正確使用，直接影響到焊接質(zhì)量和工程成本。因此應控制焊接材料的采購、驗收、保管、發(fā)放及使用等幾個環(huán)節(jié)。焊接材料必須要有質(zhì)量證明書，化學成分及機械性能符合有關標準及設計文件要求，用于高溫高壓及有毒有害介質(zhì)的合金材料還應做光譜分析確認，經(jīng)檢驗不合格材料嚴禁入庫和使用。現(xiàn)場應設立焊材一級庫和二級庫，庫內(nèi)的溫度和濕度應進行有效控制，符合要求。入庫的焊接材料應該經(jīng)過質(zhì)量檢驗合格，有材料標記號、建帳立卡，按品種、規(guī)格、分區(qū)堆放。焊條使用前應進行烘干并做好焊條烘干記錄。焊條領出后必須立即放入保溫桶，回收再利用的焊條，必須重新烘干，但同一焊條烘干次數(shù)不得超過兩次。

3.4焊接環(huán)境控制

焊接環(huán)境因素是制約焊接質(zhì)量的重要因素之一。焊接環(huán)境要求要有適宜的環(huán)境溫度、相對濕度、風速，才能保證所施焊的焊縫組織獲得良好的外觀成形與內(nèi)在質(zhì)量，具有符合要求的機械性能與金相組織。

3.5焊接操作控制

管道的焊接施工，要求全部氬弧焊接打底電焊蓋面。但在焊接過程中，焊接施工中容易發(fā)生問題的關鍵是承插焊口、凸臺焊口、三通焊口、計量孔板焊口和管道支吊架焊接、管托焊縫質(zhì)量等。因為在以往工程管線吹掃、試壓時就發(fā)生過管托焊縫將管道一側焊漏，也發(fā)生過承插焊口、凸臺焊口、三通焊口焊接質(zhì)量不合格，沒有焊接透等現(xiàn)象，所以我們制定了專門的工藝管件施工和焊接主要控制點，并進行檢查。

3.6焊接檢驗控制

施工現(xiàn)場焊口外觀檢查合格后按比例進行無損檢測（RT），現(xiàn)場質(zhì)量檢查員依據(jù)技術交底和各種管線無損檢測比例的要求，根據(jù)焊工焊接數(shù)量及質(zhì)量，執(zhí)行隨機點口抽透的原則，向第三方檢測公司委托檢測。施工單位將要檢驗的焊口管線號、編號、焊工號、寫在明顯部位

上，探傷人員保證無損檢測抽透和增透比例準確，保證管道檢測合格。

4管道焊接后質(zhì)量控制

（1）管線焊口核查：焊接施工結束，所有焊口外觀質(zhì)量，工藝配管單線圖的各種標記與實際管道焊口標記、各種控制點表格的填寫、檢查表的記錄和無損檢測報告必須一致，要逐一審核。

（2）技術資料的整理：焊接資料是整個工程交工資料的一個重要組成部分，在施工過程中要認真收集、整理各種焊接資料，做到資料完整、及時、資料移交手續(xù)齊全。

5結束語

隨著我國國民經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展和石油、天然氣的消費量的迅猛增加，未來的十幾年我國管道工業(yè)將有令人振奮的發(fā)展。對于新建、擴建的管道焊接施工過程中，建立焊接施工質(zhì)量管理體系、實行全面質(zhì)量控制，所以為保證工程質(zhì)量，首先指定好焊接工藝，并且對焊接過程進行嚴格控制，從而保證整個工程質(zhì)量，這也是各個施工單位在今后施工過程中的質(zhì)量控制重點。

參考文獻：

[1]輸油管道工程設計規(guī)范 GB50253-2003[R]

[2]輸氣管道工程設計規(guī)范 GB50251-2003[R]

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【關鍵詞】油氣管道；焊接技術；特殊環(huán)境

中圖分類號： TE973 文獻標識碼： A

一、前言

對于油氣管道的焊接工作來說，焊接技術的好壞直接影響焊接的質(zhì)量，因此，必須要選用有效合理的焊接技術，這樣才能夠提高焊接的效果，確保焊接工作的有效性。

二、管道焊接的特點

管道作為五大運抽方式之一，在擔負著把油氣資源運送到加工廠或用戶的過程中，具有線路長、跨區(qū)域范圍大的特點，所經(jīng)山區(qū)、平原、丘陵、沙淇和水域等多種地形、地貌，自然條件變化大、施工作業(yè)條件差。在野外現(xiàn)場組裝焊接中，由于鋼管不動，需要全位置焊接。這就要求現(xiàn)場焊接所采用的焊接設備和材料必須滿足兩個最基本的條件:能夠進行全位置焊接；適應環(huán)境性強，具有良好的焊接性能。

三、油氣管道焊接技術

1、下向焊接技術

（一）操作要點

按照焊接順序，通常將管道焊接各層焊道稱為根焊、熱焊填充焊、蓋帽焊。根焊與熱焊道均為單道焊，而填充焊則可能是多層多道焊，這與管道的壁厚有關。焊接時，根焊采用直拉式運條，不擺動，只有當間隙過大或熔孔過長時，可作往返運條，以防止熱輸入過大而燒穿。熱焊的目的在于加強根焊，并通過繼續(xù)輸入熱量使焊道保持較高溫度而防止根焊產(chǎn)生裂紋、開裂等缺陷，一般均要求兩焊道間隔時間少于5min。采用直線往復運條，焊接速度要快，并保證坡口邊緣熔合良好，熱焊之前必須進行徹底清根。

（二）優(yōu)點

手工下向焊通常使用纖維素焊條和低氫型焊條兩種專用下向焊條，它通過獨特的藥皮配方獲得上向焊無法比擬的優(yōu)良性能。與上向焊相比，下向焊電弧挺度好、吹力大，焊接熔深大，根焊可以單面焊雙面成型，而且熔渣少，易脫渣，不易產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷，焊縫一次合格率高。由于采用薄層快速焊接技術，后層焊道對前層焊道有熱處理作用，尤其熱焊道與根焊道的間隔時間短，輸入的熱量使根焊道保持較高溫度，能使根焊道中的擴散氫充分逸出，降低焊道中擴散氫含量，并能防止根焊裂紋產(chǎn)生，使焊接接頭性能得到提高。上向焊根焊不能連續(xù)焊接，只能采用滅弧法施焊，速度太慢，而且缺陷多，因此采用下向焊進行根焊和熱焊，以獲得好的根焊質(zhì)量和速度，而用上向焊進行填充蓋帽，利用其焊層厚的特點，減少焊接遍數(shù)，提高整體焊接速度，即采取優(yōu)勢互補的辦法使用復合焊接工藝。

2、半自動焊接技術

管道半自動焊是采用電焊工手持半自動焊槍施焊，由送絲機構連續(xù)送絲的一種焊接方式。該焊接方法可節(jié)省更換焊條等輔助作業(yè)的時間，具有熔敷速度快、焊接接頭少、焊接收弧及引弧產(chǎn)生的焊接缺陷少等優(yōu)點，焊接合格率明顯高于手工電弧焊。國內(nèi)采用半自動焊接技術始于1995～1997年建成的庫鄯輸油管道，實踐證明，該焊接法的應用效果較好。目前，國內(nèi)在管道主體焊接中應用比較成熟的半自動焊工藝為纖維素焊條打底，自保護藥芯焊絲或CO2氣體保護焊絲進行填充、蓋面。藥芯焊絲半自動焊抗風能力強，而CO2氣體保護焊絲的抗風能力較差。半自動焊焊接設備較手工電弧焊設備復雜，適宜在地形較好的平原、低矮丘陵和坡度較緩的山區(qū)地段機械化流水線作業(yè)上應用。

3、全自動焊接技術

全自動焊是借助于機械和電氣的方法使整個焊接過程實現(xiàn)自動化。目前國外用于管道焊接比較成熟的自動焊技術主要有實芯焊絲氣體保護焊和藥芯焊絲自保護焊技術。

（一）實芯焊絲氣體保護自動焊接技術自動焊接技術減少了人為因素對焊接質(zhì)量的影響，減輕了工人勞動強度，容易保證焊接質(zhì)量，同時具有焊接速度快、焊接材料成本較低對焊工的技術水平要求較低等優(yōu)點，在國外已廣泛應用于大口徑、大壁厚的管道焊接領域。但由于管道環(huán)縫為全位置焊接，對焊接裝備及控制系統(tǒng)要求較高，且全自動氣體保護焊設備目前還存在造價高、維修難度大等缺陷。

（二）藥芯焊絲自動焊接技術該焊接技術包括藥芯焊絲自保焊和藥芯焊絲氣保兩種方法，其焊接基本原理與實芯焊絲氣體保護焊相似。藥芯材料主要有礦物材料、鈦合金透氣劑、穩(wěn)弧劑、造渣劑及還原劑等，與實芯焊絲相比，藥芯焊絲的優(yōu)點有熔敷速度快，焊接質(zhì)量好，沖擊韌性好，對各種管材的適應性好，設備投資成本比全自動氣體保護焊少等。

四、油氣管道環(huán)縫焊接工藝方法比較

根據(jù)試驗和實際應用情況, 將纖維素下向焊、低氫下向焊、低氫上向焊、藥芯焊絲半自動焊、全自動氣保焊、藥芯焊絲自動焊等五種管道環(huán)縫焊接工藝方法進行了比較, 結果見表1。

表1 管道環(huán)縫焊接工藝方案比較結果

五、油氣管道在特殊環(huán)境下的焊接質(zhì)量控制

焊接的質(zhì)量應該從焊接人員、設備和檢驗儀器、材料、焊接環(huán)境、焊前和焊接檢驗檢測、焊縫返修等多個方面進行控制。

1、施工人員的控制

任何的施工工程，人都是施工的主體。對施工進行質(zhì)量的控制，首先要做好對施工人員的控制，焊接的質(zhì)量控制也不例外。當前的長輸管道的焊接工藝主要還是以手工為主，所以焊接人員的焊接水平和焊接技術就成為影響焊接質(zhì)量的最重要的因素之一。所以必須對焊接人員進行崗前培訓，掌握專業(yè)知識和專業(yè)技能，通過基本知識和操作技能考核并取得質(zhì)量技術監(jiān)督部門的焊工合格證之后，才能在有效期內(nèi)持證上崗作業(yè)。焊接的檢驗是焊接質(zhì)量控制的最后一關，也是非常重要的一關，因此對檢驗人員也要做好嚴格的崗前培訓工作和技能培訓，這樣才能在質(zhì)量檢驗中對焊接質(zhì)量嚴格把關，保證施工質(zhì)量。

2、設備和檢驗儀器的控制

要保證焊接管道用的各種工具的質(zhì)量，如手弧焊機、氬弧焊機、自動焊機、焊條烘干設備和焊縫熱處理裝置等，設備的性能指數(shù)和參數(shù)達到標準，這樣才能保證設備的焊接能力和焊接質(zhì)量。

溫度濕度儀、電流表、電壓表、風速儀、焊口檢驗尺等檢驗工具也要檢定合格并保證其檢驗的能力，保證在焊接質(zhì)量出現(xiàn)問題時能及時、準確的檢驗出來。

3、焊接環(huán)境的控制

焊接工作時周圍的氣候環(huán)境是影響焊接質(zhì)量的一個重要因素。下面的幾種自然環(huán)境下是不宜進行焊接的：有風天氣（氣體保護焊：風速大于2m/s；低氫型焊條電弧焊：風速大于5m/s；酸性焊條電弧焊，風速大于8m/s；藥芯自保護焊絲半自動焊，風速大于8m/s）情況下不能焊接；雨雪天氣；大氣濕度達到90%以上；環(huán)境溫度過低（低于焊接工藝規(guī)定的最低焊接溫度）。

4、材料的控制

長輸管道元件，如鋼管、焊材、管件等材料，應該于有長輸管道元件生產(chǎn)許可證的生產(chǎn)商處采購，管道元件的質(zhì)量說明書等內(nèi)容應該清晰、齊全，管道元件的質(zhì)量要符合施工標準，這是保證焊接質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。要堅決禁止不合格、偽劣的產(chǎn)品投入使用。

5、焊前和焊接檢驗檢測

要確保管口表面質(zhì)量、坡口的表面和角度、對口間隙、組對間隙、錯邊量、坡口尺寸的誤差在合理的范圍內(nèi)，并確定是否符合工藝文件的規(guī)定。每次焊接完成后，焊工應先自行檢測飛濺、熔渣等缺陷病并將之清除，然后交給檢驗員檢驗。檢驗員應該根據(jù)相關的檢測標準進行檢測，監(jiān)督并檢查焊接工藝的施工情況，一旦發(fā)現(xiàn)問題應該及時處理，或者向上進行反饋。

六、結束語

總而言之，油氣管道焊接技術一定要遵循焊接的工藝流程，從油氣管道焊接質(zhì)量考慮，確保焊接的有效性，提高焊接技術的質(zhì)量，保證油氣管道焊接技術得到充分應用。

【參考文獻】

[1]李俊超.關于長輸管道焊接工藝研究分析[J].中國新技術新產(chǎn)品，2012（12）

[2]薛振奎，隋永莉等.長輸管道焊接施工工藝[J].焊接，2012（8）

[3]黃德志.油氣長輸管道焊接技術的發(fā)展[J].焊接技術，2012（3）

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關鍵詞：石油天然氣；管道；焊接；技術

目前，石油天然氣行業(yè)蓬勃發(fā)展，石油天然氣需求量的增長加快了其開采和儲運，因此，為了保障石油天然氣資源的安全儲運，對石油天然氣的管道建設質(zhì)量提出更高要求，焊接作為管道建設中的重要工序，其技術水平的提高尤為重要。由于石油天然氣具有易燃、易爆等特點，因此必須提高管道焊接技術水平，優(yōu)化輸送環(huán)境，從而為我國社會與經(jīng)濟的發(fā)展提供強有力的能源基礎。

1 石油天然氣管道焊接技術及特點

1.1 自動焊

現(xiàn)階段自動焊是一種較為成熟的焊接技術，具有效率高、質(zhì)量高以及受人為因素影響較小等優(yōu)勢，主要適用于大口徑及厚壁管道的焊接作業(yè)中。自動焊接技術主要包括以下幾種：

①實芯焊絲氣體保護自動焊接。

此焊接方式對野外作業(yè)的管道焊接裝備與控制系統(tǒng)及周圍的環(huán)境要求較高，需設置必要的防風棚。

②藥芯焊絲自動焊接。

此焊接方式相較于實芯焊絲具有管材適應性好、焊接韌性好、熔敷速度快及經(jīng)濟性較好等優(yōu)勢，其藥芯材料包括鈦合金、穩(wěn)弧劑、還原劑、造渣劑及礦物材料等。另外，藥芯焊絲自動焊接還可劃分為藥芯焊絲氣體保護焊和自保焊兩種方式。

③電阻閃光對焊。

此焊接方式是一種壓力焊，通過強電流與低電壓交流電的作用，使兩管瞬間達到高溫來保護焊接區(qū)，再通過外加頂鍛壓力融化管端，實現(xiàn)焊接作業(yè)。

1.2 手工焊條下向焊

手工焊條下向焊是一種全位置焊接方式，焊接從管道頂部中心引弧，自上而下直至管道底部中心，其具有打底時可以單面韓雙面成形。焊接質(zhì)量好、效率高以及勞動強度低等優(yōu)點。手工焊條下向焊主要包括：

①混合型手工下向焊。

此焊接方式在長輸管道的現(xiàn)場組焊時主要采用纖維型焊條和低氫型焊條進行焊接，纖維型焊條用于打底焊、熱焊；低氫型焊條用于填充焊、蓋面焊接。混合型手工下向焊接方式主要用于鋼管材質(zhì)級別較高、焊接接頭韌性要求較高、輸送介質(zhì)硫含量較高以及處于嚴寒環(huán)境里的管道焊接。

②全纖維素手工下向焊。

此焊接方式在管道現(xiàn)場組焊時采用纖維型焊條進行根焊、熱焊、填充焊及蓋面焊，其中根焊時要求采用單面焊雙面形式。全纖維素手工下向焊主要焊接材質(zhì)等級較低的薄壁大口徑管道，是天然氣管道常用的一種焊接方法。

1.3 半自動焊焊接技術

半自動焊接技術適用于管道的填充焊和蓋面焊，其焊接工藝較為簡便，焊接效率和質(zhì)量較高且勞動強度更低，是管道焊接中應用較為普遍的一種焊接技術。此技術主要有：

①自保護藥芯焊絲半自動焊。

此焊接方式是填充焊與蓋面焊廣泛使用的方法之一，其具有全位置成型好、環(huán)境適應能力強、工藝性能好、合格率高以及成本較低等優(yōu)點，焊接工藝簡單對焊接人員要求較低，是戶外場所焊接作業(yè)的首選方式。

②CO2活性氣體保護焊。

傳統(tǒng)的短路過渡CO2焊在焊接作業(yè)時焊接飛濺大、控制熔深與成型的缺陷，因此，需要一種新型的焊接技術來解決此問題。CO2活性氣體保護焊中的STT半自動焊接方式通過控制精確的峰值和基值電壓及電流使溶滴更易于過渡成型，焊接時的穩(wěn)定性較高，能夠有效解決大口徑管道根部環(huán)節(jié)單面焊雙面成型和飛濺問題，主要應用于全位置單面焊雙面成形的打底焊。CO2活性氣體保護焊降低了焊接作業(yè)過程的飛濺，焊接過程較為穩(wěn)定使焊縫成形變得較為簡便，具有高效、優(yōu)質(zhì)、勞動強度低、經(jīng)濟性好等優(yōu)勢，從而廣泛應用于石油天然氣管道的焊接作業(yè)中。

2 強化石油天然氣管道焊接技術水平的有效策略

2.1 焊接作業(yè)前的質(zhì)量控制

首先，做好焊接前的準備工作。焊接作業(yè)前的準備工作是保障焊接作業(yè)效果的基礎性工作，應予以重視。石油天然氣管道在進行焊接作業(yè)前由技術人員編寫焊接工藝指導文件和焊接工藝評定文件，其內(nèi)容要涵蓋適用于不同管徑和壁厚的基材的焊接方法及焊接材料的選擇、焊接速度、焊接接頭形式以及焊道數(shù)等。之后就編寫的焊接工藝研討與評定工作，焊接施工按照評定合格的焊接工藝進行。另外，焊接人員是焊接作業(yè)實施的主體，其專業(yè)水平和綜合素質(zhì)對焊接效果有直接的影響，因此，必須要求參與石油天然氣管道焊接施工的焊工具有有效的資格認證書，并對其進行焊接工藝考核，檢驗其焊接工藝的質(zhì)量，檢驗合格后才能參與管道的焊接施工。同時還要加強焊工職業(yè)素質(zhì)的教育培訓工作，將焊接質(zhì)量與其薪酬待遇相掛鉤，提高其工作責任心和主觀積極性，進一步提高石油天然氣管道焊接的效率和質(zhì)量，保障管道的正常、安全運行。

其次，加強焊前檢查。焊接前的檢查工作主要是針對焊接所需的機械設備、材料等質(zhì)量和各項參數(shù)要符合設計文件的要求。例如焊機的選擇，要綜合考慮管道焊接所處的環(huán)境選擇環(huán)境適應性較強的焊機。同時焊機工作前要對其性能及各項參數(shù)進行詳細的檢查，例如其電流與電壓是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。對于到場后的焊條等耗材的檢查主要是三證是否齊全，抽樣檢測是否合格，另外還要重視質(zhì)量檢測合格的焊接材料的儲存工作，必須確保存儲焊接材料的倉庫的溫濕度以及通風條件滿足材料的存放要求，尤其是再次使用已拆包的焊條要進行烘干處理，避免焊條超聲造成焊縫缺陷。

2.2 焊接施工過程中的質(zhì)量控制

首先，焊接作業(yè)必須嚴格按照操作規(guī)范與標準進行，保障石油天然氣管道焊接作業(yè)的各項參數(shù)符合焊接操作規(guī)范的詳細規(guī)定以及設計文件的要求。由于焊接電流直接決定著焊條的熔化速度、母材的熔深以及焊縫成分等，因此，焊工在進行焊接作業(yè)時要根據(jù)基材的材質(zhì)、厚度等合理設置焊接電流，使其處于最佳狀態(tài)，有效避免電流過大導致基材坡口要變、燒穿基材與電流過小導致未焊透、夾渣等質(zhì)量缺陷。

其次，注意焊接操作重點。

①確保焊接作業(yè)時焊條熔化速度與焊縫成形速度均勻變化，防止焊縫出現(xiàn)過寬或過厚等問題，盡可能保持焊縫整體的均勻性，提高石油天然氣管道焊接的強度。

②采取科學、有效的措施防止管道產(chǎn)生穿堂風。管道兩端未封閉時管道內(nèi)部出現(xiàn)穿堂風會帶來較快的空氣流速，急劇增加焊縫的冷卻速度導致管道出現(xiàn)冷裂紋，因此應采取必要的措施來有效避免穿堂風的產(chǎn)生，例如在焊接現(xiàn)場設置遮擋裝置。

③焊接收弧交接處的處理。由于每個焊工的焊接速度不一致，就會出現(xiàn)先后到達交接處，此時需要先到達交接處的焊工多焊部分焊道，以便順利完成后到交接處焊工的收弧作業(yè)。

④注意每層焊道的起弧與收弧錯開間距，并確保起弧在坡口以內(nèi)，多層焊接作業(yè)必須保持一定的順序，只有上一層焊接結束后才能焊接下一層。

⑤隨時觀察焊條的狀態(tài)，一旦出現(xiàn)偏吹、易粘條等問題應及時更換新焊條并修磨焊接接頭后再繼續(xù)進行焊接施工。

⑥焊接時在不損壞坡口形狀的基礎向管外表上延長焊道1-2mm，同時注意纖維素焊條的焊接要盡量降低焊條擺動幅度，有效提高焊接成型效果和質(zhì)量。

2.3 焊后質(zhì)量控制

焊接結束后的質(zhì)量控制主要是針對焊縫的內(nèi)外部進行檢查，以便及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格的焊縫，并采取相應的措施進行解決。具體來說，焊縫外部的檢查主要包括對焊縫表面的裂紋、夾渣、咬邊、焊瘤、氣孔以及焊縫的外觀尺寸等方面，對于質(zhì)量不合格或不符合設計要求的焊縫，根據(jù)具體情況進行返修或返工處理。同時焊接結束后要及時清理焊縫表面的焊渣與雜物并標記好焊口編號；焊縫內(nèi)部的檢查要采用超聲波探傷及射線探傷等無損檢測技術，遇到特殊情況經(jīng)設計與技術人員同意也可采用磁粉檢測或滲透檢測等方法。若焊縫無損檢測判定不合格要及時進行返修并再次無損檢測返修后的焊縫質(zhì)量。此外，還要做好焊縫的防護工作，焊縫是整個石油天然氣管道強度的薄弱環(huán)節(jié)，因此，應采取必要的防護措施保障整個管道的強度。如果管道采用的是金屬材質(zhì)，那么就要采用焊縫處噴防銹漆、套裝熱縮套管等方式做好防腐處理，隔絕管道表面與外界環(huán)境的接觸來防止其生銹。而針對已生銹焊縫的防腐處理要采用先打磨表面或在表面噴砂除銹再套熱縮套管的方式。

3 結束語

總的來說，石油天然氣管道的焊接技術水平對石油天然氣行業(yè)的發(fā)展速度和效率有著直接的影響，因此，在國內(nèi)外市場競爭日益激烈的現(xiàn)在，必須提高石油天然氣管道焊接的技術水平，保障管網(wǎng)的安全運行，促進石油天然氣行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，進一步增強我國石油天然氣資源的儲運能力，從而為提升我國的綜合實力及國際市場的競爭力奠定堅實的基礎。

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篇8

【關鍵詞】油氣管道；焊接；工藝技術；質(zhì)量；控制

當今世界，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和科學技術的發(fā)展，我國化學工業(yè)等也出現(xiàn)了空前的發(fā)展，作為化工技術之一的油氣管道焊接技術也得到了迅速的發(fā)展，這就為油氣事業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎，尤其是在我國，由于地區(qū)發(fā)展的差異性，導致了目前存在油氣的分布地區(qū)和消費市場出現(xiàn)不均衡的現(xiàn)象，油氣礦藏主要在北方地區(qū)，而主要的消費市場卻是在南部人口相對密集的地區(qū)，這就給石油的運輸事業(yè)造成了很大的挑戰(zhàn)。對于運輸方式的選擇，具有經(jīng)濟、能大量運輸且安全的管道運輸成了運輸方式的首選，而在油氣的管道運輸時焊接工藝技術也顯得尤其重要，據(jù)此，中石化綜合考慮各方面因素后選擇了比較科學合理的油氣管道焊接工藝技術及質(zhì)量控制方法。

一.油氣管道焊接工藝技術

1.1油氣管道現(xiàn)場焊接施工的特點

目前由于基于環(huán)境、油氣藏儲等特點的綜合考慮，油氣的開采地點條件都是比較惡劣的，氣候條件惡劣、油氣所在周圍的地理狀況不盡人意等。同時，為了提高工作效率，經(jīng)常在現(xiàn)場采用的是口器進行管口組對，這樣的技術對施工的難度增大了很多。而且，許多輸送用的管道都存在熱脹冷縮的自然現(xiàn)象，這些問題的存在都給油氣管道現(xiàn)場焊接施工技術帶來了很大的挑戰(zhàn)。

2.2、油氣管道施工焊接工藝

中石化從建立以來，嘗試了很多種油氣管道焊接工藝。這些嘗試的油氣管道焊接工藝一開始主要是以手工焊接為主，它主要包括低氫型焊條手工電弧焊向上焊技術、纖維素焊條和低氫型焊條下向焊技術，這些技術都有其各自的特點。通過隨著我國管道焊接工藝的改進和革新而不斷地嘗試，目前，中石化管道焊接的技術主要是以STT半自動焊接技術為主，同時，使用較多的還有手工下向焊、全自動下向焊和組合焊等多種焊接方法。下面，我們分別對這幾種焊接技術進行簡單介紹。首先，STT半自動焊接技術，這是一種以CO2為保護氣體焊接的技術之一，主要通過控制電流和電壓，使熔滴過渡更加容易成型，從而使焊接過程更容易、穩(wěn)定，也正是其相對簡便、容易的優(yōu)點使得這個技術成為中石化的主要應用技術。其次，手工下向焊接技術，這種焊接方法是通過手動來控制的焊接工藝，根據(jù)它焊接的順序，可以把油氣輸送管的不同焊接部位稱為根焊道、熱焊道、填充焊道以及蓋帽焊道，這個焊道的間隔時間要求大于6分鐘，為了使輸送管道的外形更加好看，同時減少表面的粗糙度，這種焊接技術通常應用的是來回擺動的焊接手法。然后，全自動下向焊技術，這個技術主要是通過利用電弧來使相連接部位的焊絲和鋼管熔化，從而達到焊接的目的，在這個過程中，不需要人為的進行工具的輸送，主要通過自動化的裝置來達到這個目的，全自動下向焊接技術目前的應用也是比較廣的，因為它的焊接效率比較高、而且其工藝的技術要求相對于其他工藝也較低。最后，組合焊接技術，這是一種融合多種焊接工藝來完成一個管道焊接的焊接技術，這種技術可以集幾乎所有焊接技術的優(yōu)點于一身，但是，相對而言，其工藝的技術要求就比較高，對焊接的條件要求也比較高。總之，各種焊接技術都有其各自的優(yōu)點，需要采用何種焊接技術，還要根據(jù)具體情況綜合考慮。

二.油氣管道焊接工藝的質(zhì)量控制

油氣管道焊接工藝成功的關鍵主要還在于其對質(zhì)量的控制，正所謂質(zhì)量是所有焊接工藝投入使用的保障，深諳這一道理，中石化在油氣管道焊接工藝的質(zhì)量控制上也采取了相應的措施。

首先，無規(guī)矩不成方圓，中石化建立了相對比較完善的油氣管道焊接工藝技術的管理制度和施工的操作標準。這些要求和標準的設計是根據(jù)具體情況不斷在實踐中進行總結和改進而得到的相對完善的。同時，相應的規(guī)章對所有的工作人員也提出的行為規(guī)范的要求，在操作的時候，工作人員必須嚴格遵守這些。其次，在正式開始施工之前要將所有的準備活動做充分，比如，檢查焊接口，并且保證其處于50毫米內(nèi)的清潔范圍；對焊接需要預先加熱的材料進行預熱處理；還有，對焊接工藝開始需要用到的所有的材料進行檢查，材料的型號必須符合質(zhì)量可靠保障的要求。其次，在油氣管道的焊接過程中，工作人員的操作必須嚴格遵守之前所指定的操作要求，做到細致認真，盡量將操作失誤率降低到零，尤其是在焊接過程中對于電流的控制，不能過大也不能過小，否則都會對焊接的成功與否造成很大的影響。另外，在油氣管道焊接工藝結束以后，還要對焊接的組隊間隙進行檢查，著重要檢查的就是焊接的間隙大小是否符合要求，間隙過大過小都會影響到焊接工藝的質(zhì)量，這個縫隙的大小一般要求在1.5毫米以內(nèi)。

三.總結

基于目前油氣需求量的增加及其運輸?shù)奶厥庖螅?jīng)濟、安全、輸送量較大的管道輸送技術已成為油氣輸送的首選運輸方式，而在這個運輸方式中油氣輸送管道的焊接工藝發(fā)揮著極其重要的作用。中石化也深知管道焊接的重要性，所采用的管道焊接工藝技術都是目前國內(nèi)運用比較廣泛，技術含量比較高的技術，比如組合焊，手工下向焊等焊接技術。同時，為了保證油氣管道焊接技術的質(zhì)量，中石化也做出了比較合理的管理措施，通過制定總體的管理制度，科學地從焊接施工前、焊接施工過程中、焊接施工結束后對焊接施工進行了相應的管理。當然，目前無論是中石化還是全國，對于油氣管道焊接工藝技術及其質(zhì)量控制的方面距離國際水平還有一點的距離，但是，相信在不久的將來，我們一定能走到國際領先水平。

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篇9

關鍵詞：油田管道；焊接工藝；技術；質(zhì)量

原油和天然氣是人們生產(chǎn)生活中不可缺少的自然資源，確保原油和天然氣的安全運輸是保證人們生產(chǎn)生活順利進行的重要條件。目前，我國原油和天然氣的主要運輸方式是管道，這種方式不僅安全有效，而且經(jīng)濟適用。管道的焊接是管道施工過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，一旦焊接出現(xiàn)質(zhì)量問題，會給原油和天然氣的運輸帶來巨大的安全隱患，因此，提高油田管道焊接工藝是提高油田運輸質(zhì)量和水平的重要途徑。

1 管道焊接工藝

管道焊接工藝的種類比較多，正確選擇合適的焊接方法可以有效提高焊接質(zhì)量。目前，我國的管道焊接工藝主要包括以下幾種：

1.1 全自動向下焊接技術和手工向下焊接技術

1.1.1 全自動向下焊接技術。油氣管道全自動向下焊接技術的工作原理是使用具有熔化性能的焊絲，借助與焊金屬之間的電弧來實現(xiàn)對焊絲和鋼管的熔化。全自動向下焊接技術可以有效的將輸送氣體和空氣中的有害物質(zhì)進行隔離，確保油氣的安全運輸。這種焊接方式的優(yōu)點是程序簡單，便于操作，生產(chǎn)效率高。

1.1.2 手工向下焊接技術。手工向下焊接技術目前在我國還屬于新型的焊接技術，其焊接順序為根焊、熱焊、填充焊和蓋帽焊。

（1）根焊。根焊的主要運條為直拉式和往返式，又以直拉式最為常用，有一種情況例外，如出現(xiàn)間隙或溶孔長度過大的情況，則往返式更為合適。（2）熱焊。為了防止根焊產(chǎn)生裂紋，進行熱焊是非常有必要的。熱焊可以使管道保持一定的高溫，防止根焊產(chǎn)生裂紋。需要注意的是，因為焊接速度快，邊緣融合性高，在熱焊之前必須要進行清根操作。（3）填充焊。填充焊主要有單道和多道兩種形式，采用這兩種中的哪一種都可以，但需要注意的是厚度，該種焊接形式對厚度的要求特別高。為了保證焊接完成后的飽滿狀態(tài)，在填充焊時運條要稍微擺動，一定要掌握好焊層厚度。（4）蓋帽焊。蓋帽焊主要采用擺動焊接，其主要作用是對焊道外進行加固，確保其美觀光滑。

1.2 低氫焊條下向焊接技術

低氫焊條下向焊接技術對管道在惡劣環(huán)境條件下的焊接具有重要意義，比如在高寒環(huán)境或腐蝕環(huán)境中的焊接。該焊接技術可以有效提高焊條的抗裂性能和低溫韌性。低氫焊條下向焊接技術的工作原理是通過使焊縫處金屬含氫量達到一定數(shù)值來確保抗斷性能和韌性。低氫焊條下向焊接技術是對根焊的強化，目的是為了保證在進行根焊時坡口尺寸的精準度，避免出現(xiàn)焊接不透徹和內(nèi)延咬邊的情況發(fā)生。

1.3 組合焊接技術

顧名思義，組合焊接技術即在對管道進行焊接的過程中同時采用多種焊接技術以確保焊接能夠達到最佳的設計效果。比如說，在進行熱焊或者根焊時，可以采用焊條向下焊接法，在進行蓋帽焊或者填充焊時，可采用焊條向上焊接法。

2 管道焊接技術存在的問題

受經(jīng)濟發(fā)展水平及歷史條件的制約，我國的管道焊接技術還存在一些問題，主要包括以下兩個方面：

2.1 技術基礎相對薄弱

近年來，隨著科學技術的不斷發(fā)展，我國的焊接技術有了很大的進步，但與發(fā)達國家相比，我國焊接技術的技術基礎還是比較薄弱，主要表現(xiàn)在兩個方面，其一是油田管道焊接工藝的具體技術比較薄弱，其二是從事焊接工藝的人才儲備和人才培養(yǎng)薄弱。與發(fā)達國家相比，我國油田管道焊接工藝起步較晚，加之缺乏對專業(yè)人才的培養(yǎng)，導致焊工數(shù)量和系統(tǒng)設備數(shù)量不成正比，久而久之必然會對焊接技術質(zhì)量及焊接技術的提高產(chǎn)生不利影響。

2.2 技術研究薄弱

不斷的進行焊接技術的研究是提高焊接工藝質(zhì)量的重要途徑，而目前我國的技術研究還相對比較薄弱，許多核心的焊接材料還在依靠進口且需求量較大，此種情形不但不利于我國油田管道焊接工藝技術質(zhì)量的提高，還會加大設備配置的投入資金，因此，為焊接工藝技術提供全方面的技術支持，加強焊接體系的科學技術研究，提高焊接工藝技g質(zhì)量是相關單位的工作重點。

3 油田管道焊接工藝質(zhì)量控制措施

油田管道焊接工藝的質(zhì)量受多種因素的影響，提高油田管道焊接工藝質(zhì)量需要做好以下幾個方面的工作：

3.1 焊接環(huán)境管理

焊接作業(yè)對環(huán)境要求比較高，溫度，風速，適度都是需要考慮的因素，特別是在惡劣環(huán)境下進行焊接操作時要注意對施工材料的管理。比如，如果天氣特別寒冷，在焊接前要把焊條放在保溫桶里，還要對木材進行預熱，需要注意的是，不同牌號的焊條要分開放，不能放在同一個保溫桶。在焊接過程中，同樣需要考慮環(huán)境因素對焊接工作帶來的影響，比如，要安排專人進行溫度測量，如果溫度低至標準溫度時要停止焊接工作，在進行加熱處理后再重新焊接工作。

3.2 焊接材料管理

焊接材料的質(zhì)量是確保焊接工藝質(zhì)量的最基本條件，焊接材料管理主要包括采購和日常管理兩個方面。在采購環(huán)節(jié)，要確保所選用的材料是正規(guī)廠家生產(chǎn)的、符合國家質(zhì)量標準的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，避免三無產(chǎn)品、劣質(zhì)產(chǎn)品流入管道施工現(xiàn)場。在施工前后，要根據(jù)材料的性能對材料妥善保管，避免因為保管不善導致材料性能發(fā)生改變，從而對焊接工藝產(chǎn)生不良影響。

3.3 焊接施工過程管理

3.3.1 做好焊接前的準備工作。在焊接操作之前，要做好焊接準備工作，比如，要檢查材料是否準備齊全且按照規(guī)定要求放置，檢查焊接坡口角度的大小及性質(zhì)，根據(jù)施工要求選擇最適合的焊接工藝，確保施工表面的清潔等等。

3.3.2 焊接前的預熱處理。在焊接之前按照相關的工藝操作規(guī)程對管線焊口進行預熱處理，確保焊接過程中不會出現(xiàn)裂紋，防止脆化和裂變情況的產(chǎn)生。

3.3.3 嚴格遵守焊接規(guī)程。在焊接操作過程中要嚴格遵守相關的規(guī)章制度和技術規(guī)范，充分掌握操作要點，比如，在操作過程中要掌握好電流的大小，防止電流過大造成咬邊或電流過小造成焊接未熔。

3.4 焊接人員管理

焊接工作需要依賴人的操作才能完成，因此，焊接人員的技藝水平、工作態(tài)度對焊接質(zhì)量有著直接影響。加強對焊接人員的管理主要有以下幾個方面，其一，加強對焊接人員的技術培訓，確保焊接人員能夠獨立承擔相應的焊接任務并保障焊接質(zhì)量。其二，加強對焊接人員的考核力度，持證上崗，優(yōu)勝劣汰。

3.5 制定統(tǒng)一的技術標準

技術標準的統(tǒng)一可以有效地控制焊接工藝的施工質(zhì)量，反之，如果技術標準不統(tǒng)一，不但會導致焊接質(zhì)量層次不齊，還會威脅整體管道的安全。

3.6 加強焊接科研體系研究

加強焊接科研體系研究，擺脫焊接產(chǎn)品及相關核心技術對進口的依賴，是確保我國焊接技藝不斷提高，管道建設順利進行的重要條件。在今后的發(fā)展中，無論是政府相關部門還是企業(yè)，都要注重焊接科研技術的發(fā)展，加大具有自主知識產(chǎn)權新產(chǎn)品的研發(fā)力度，擺脫對進口產(chǎn)品的依賴，確保管道建設能夠順利進行。

綜上所述，焊接技術的質(zhì)量對油田管道建設具有重要影響，不斷提高焊接技術是確保原油和天然氣安全運輸?shù)幕A條件。在未來的發(fā)展中，國家要加大對焊接技術的研究力度，大力培養(yǎng)焊接專業(yè)人才，不斷提高焊接工藝技術質(zhì)量，切實做好焊接工程的質(zhì)量控制工作，確保原油和天然氣的安全輸送。

參考文獻

[1]葉霜.油田管道焊接工藝技術及質(zhì)量控制措施研究[J].化工管理，2016（31）：178.

篇10

【關鍵詞】長輸管道；全位置；自動焊接；西氣東輸；管道口

隨著經(jīng)濟發(fā)展對能源的需求越來越大，世界各地開展了新一輪的管道建設熱潮，為適應長距離、大運量的要求，油氣管道也逐漸向大口徑和長距離的趨向發(fā)展。我國地域遼闊，能源分布不均，對能源大量需求的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)大多自身能源蘊藏量極低，而且我國地形地貌復雜，使得我國對于油氣管道的布置要求特別高。為適應我國油氣輸送的特點，輸送管道不僅要求口徑大、距離長， 而且布置復雜，對管壁的厚度和材料強度都要求很高，這使得施工的難度極大。尤其對于長輸管道，焊接是其中十分之關鍵的工序，焊接的質(zhì)量直接關系到管線以后的使用安全和效率。而對于國內(nèi)長輸管道的高要求，傳統(tǒng)的手工焊接方法已經(jīng)難以適應，亟需尋找一種更優(yōu)質(zhì)、高效的焊接工藝來適應時代的發(fā)展，于是長輸管道全位置自動焊接技術應運而生。

1.長輸管道全位置自動焊接技術的概念

全位置自動焊接技術是近些年發(fā)展起來的一種比較先進的管道施工工藝，在世界各地都有應用。這種工藝的技術特點就是通過將管道固定不動，讓焊接小車帶動焊槍沿著管道壁軌道轉動，從而實現(xiàn)管道的全位置自動焊接。實現(xiàn)這個過程的基本裝置有焊接小車、行走軌道和自動控制系統(tǒng)。保護氣體一般用二氧化碳或二氧化碳和氬氣的混合氣體。為保證焊接質(zhì)量，可通過修改送絲速度、擺動頻率、焊接速度等參數(shù)，以使得每臺焊機和焊口焊接工藝參數(shù)一致來實現(xiàn)。

全位置自動焊接技術的優(yōu)點主要有以下幾方面：

（1）工作效率高。相比于傳統(tǒng)的手工焊接技術，全位置自動焊接技術實現(xiàn)了焊絲的連續(xù)送進，加快了焊絲的熔敷速度，避免了焊工換條時時間的浪費，而且焊接時層間的雜物清理也更方便，其效率因而大大提高。

（2）焊接質(zhì)量更好。由于在焊接時有藥芯和惰性氣體的雙重保護，焊道成型更好，各種人為的缺陷也更少，并且，實現(xiàn)自動焊接后，焊接質(zhì)量就不再受到焊接工人水平的限制，焊接質(zhì)量更好，尤其對于大口徑、大壁厚的管道，比人工焊接的技術優(yōu)勢更為明顯。

（3）大大降低了工人的勞動強度。眾所周知，焊接是一項勞動強度大、勞動環(huán)境惡劣、費神費力的工作，而全自動焊接技術由于實現(xiàn)了焊接的機械化，所以對于工人的勞動強度大大降低，并且，在焊接過程中，全自動焊接技術焊接更為穩(wěn)定，飛濺現(xiàn)象比較少，煙塵也少，這也改善了工人的勞動環(huán)境。

2.施工過程

長輸管道全位置自動焊接的施工過程主要包括管口清理、管口休整和組對及焊接管道的安裝、焊接參數(shù)輸入、焊接和檢修幾個過程。下面一一進行概述：

2.1管口清理

由于長輸管道的管徑大、壁厚，在應用全位置自動焊接技術時，為適應其流水作業(yè)的方式，要先進行管口組對，所以就需要對管口進行清理。一般清理范圍為管口附近100mm內(nèi)，要求將該范圍內(nèi)的塵土、油污、鐵銹等污垢全部細心清理至管壁呈現(xiàn)金屬光澤為止。

2.2管口修整、組對及安裝焊接管道

在清理完管口后，由于管口的坡口角度或者鈍邊厚的硬度太硬都會造成軌道的損傷，所以在焊接作業(yè)前，要對管口的一些集合參數(shù)進行測量，包括坡口角度、鈍邊厚度、管口橢圓度和垂直度等，如果測得的結果不符合要求則應進行休整，以便后續(xù)焊接軌道的安裝。管口組對并預熱后安裝焊接軌道時，所用的安裝工具要求硬度不高于焊接軌道的硬度，以免對軌道造成損傷。要求安裝的焊接軌道與管道表面的距離不大于3mm，與管口端面的距離應小于2mm。

2.3輸入焊接參數(shù)

焊接軌道安裝完畢后，將焊機安裝在軌道上，之后要做的就是按照焊接指導書上的要求調(diào)整焊槍位置和角度。然后根據(jù)現(xiàn)場焊接的要求得出恰當?shù)暮附訁?shù)并將其輸入到計算機中。

2.4焊接

在上述幾個步驟完成之后，接下來就是關鍵的焊接了。直接啟動焊接按鈕，焊機就會自動沿著焊接軌道對管道進行焊接施工了。而工人需要做的只是在一旁監(jiān)視即可，當焊接過程中出現(xiàn)斷弧、跑偏等現(xiàn)象時，及時停機并采取糾正措施，直到焊接工序的完成。

2.5檢驗

焊接工序完成后，拆卸掉焊接裝置，然后對焊接的成果進行外觀檢驗，若有不合格的地方，則對其進行手工焊返修或手工焊退修。檢修完成后，對現(xiàn)場進行清理，焊接結束。

3.長輸管道全位置自動焊接技術應用現(xiàn)狀

我國正式將全自動焊接技術應用到長輸管道是在2001年5月的西氣東輸工程上。我國西部地區(qū)冬季嚴寒，夏季酷熱，晝夜溫差也大，且多為戈壁和荒漠；西北部地區(qū)海拔高，氣壓低；中部地區(qū)山勢陡峭，地形起伏大；動、南部地區(qū)則氣溫高、多雨潮濕，這些都大大提高了西氣東輸工程的難度。針對西氣東輸工程高標準的技術要求，我國石油行業(yè)的專業(yè)研究所和中國石油管道局共同對大口徑、大壁厚、高強度的管道布置技術進行了深入研究，提出采用全位置焊接技術，并對該技術的施工工藝和工藝性能進行了詳細的研究和測試，為我國的西氣東輸工程打下了堅實的技術基礎。

近年來，我國長輸管道焊接技術通過引進、吸收和創(chuàng)新，已經(jīng)取得了不少的成就。尤其在西氣東輸一線、二線、陜京三線等重點工程中的實踐研究后，我國已有了自己比較成熟的技術。比如APW-1型管道全位置自動焊機已累計完成了大慶、遼河等油建施工單位合計100多公里的焊接任務，并且焊接一次合格率達到了98%。

4.全位置自動焊接技術目前存在的問題

全位置自動焊接技術并非沒有缺陷，在施工過程中，最常見的問題是未焊透和未熔合。這一方面是由于在工藝和設備磨合期內(nèi)，焊工不能很快的適應坡口和大口徑的管道焊接。另一方面是坡口的加工質(zhì)量和組對質(zhì)量不怎么適合自動焊機施工。遇到這類情況，建議采用手工施焊。

目前，從整體上看，我國長輸管道全位置自動焊接技術跟世界先進水平還有一定的差距，但中國目前一些重大的項目，如西氣東輸三線、四線、中緬油氣管道等，都開工在即，為了更好地完成這些項目的建設，我們需要加緊研究新的焊接材料、新的焊接工藝與方法，以努力趕超世界先進水平。

5.工程實例

2011年，某公司采用10套APW-R-I 型管道全位置自動焊接機設備組成自動焊作業(yè)班，然后對20名焊工進行專業(yè)培訓并考核通過后投入到西氣東輸施工建設中去。施工中累計完成1252處焊口，包括1016×146管道915道口，1016×175管道337道口，累計長度一千多公里，最終統(tǒng)計所得的焊接一次合格率達到98%，取得了相當好的效果。 [科]

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