淺談長輸管道焊接工藝和焊接質量的控制

摘要：近年來，伴隨著我國經濟與科技的快速發展，長輸管道已經成為我國鐵路、公路、海上及航空四大交通行業運輸過程中不可或缺的重要組成部分。長輸管道已經具備了形成第五大運輸行業的趨勢。一般情況下，在石油及天然氣等資源的輸送過程中會使用到長輸管道，因為長輸管道具備了運行時間長、運輸費用低，以及便于管控等諸多優點。我國目前正處于生產技術趨于成熟的重要階段，長輸管道早已逐漸被用于多種液體、氣體資源的長距離運輸的過程中，成為其中最為重要的輸送方式之一。我國已步入了長輸管道建設的鼎盛時期，但是我們也必須面臨一個事實，那便是怎樣保證長輸管道的建設質量。基于此，本文主要對長輸管道焊接工藝和焊接質量的控制進行了淺談，希望為相關的研究工作及行業從業人員提供參考。

關鍵詞：長輸管道;焊接工藝;焊接質量

前言

隨著近年來我國社會及經濟的快速發展，對于石油、天然氣等資源的需求量也在逐漸上升，從而也使得長輸管道的管徑及壓力等方面都在向更高標準發展，與此同時，也出現了許多新的管道材料。想要充分保障石油、天然氣的安全運輸，就必須重視長輸管道的焊接工藝和焊接質量。由于長輸管道在焊接過程中會受到多種因素的影響，從而使得長輸管道的焊接質量受到嚴重的影響。其中包括了：氣候條件、流動施工、地形地貌及施工場地等方面的因素[1]。

一、長輸管道焊接工藝概述

對于長輸管道來說，其焊接工藝可以被劃分成三大類型，包括：手工焊接、半自動焊接及自動化焊接。

（一）手工焊接工藝

手工焊接可以依據焊條的不同及焊接方向，主要劃分為四個種類：低氫焊條上向焊接、低氫焊條下向焊接、高纖維素焊條下向焊接及組合焊接。

首先，高纖維素焊條下向焊接是目前我國最常用的一種焊接工藝，這種焊接工藝具備了焊接電流大、速度快、便于野外施工、標準化程度高等優勢，此種工藝被普遍用于鋼級X60以下、口徑>254mm、厚度達到7—16mm的鋼管的焊接施工中。

其次，低氫焊條下向焊接使用的是低氫型藥皮焊條，氫含量低于5mL/100g，與高纖維素焊條的焊縫相比，其具備了良好的低溫韌性及抗冷裂性。其能夠在低溫環境以及硫化氫含量較高的腐蝕性環境中應用。在小管徑管道的焊接施工中主要采用的是低氫焊條上向焊工藝，其具有較強的抗冷裂的能力;在管徑的尺寸不規則時，這種焊接依然可以獲得最佳的焊接效果。

最后，將不同的焊接工藝進行組合應用于同一焊接施工中，一般可以取得不錯的效果，而這種焊接工藝的組合就被叫作組合焊，比如在根部焊接時，采用高纖維素焊條下向焊工藝;填充、蓋面時采用上向焊工藝等;

（二）半自動化焊接工藝

半自動化焊接工藝，其主要涵蓋了二氧化碳氣體保護及藥芯焊絲自保護兩種半自動焊接工藝。其中，藥心焊絲自保護半自動焊接工藝可應用于各種部位的焊接，在高溫環境下，藥芯所分解出的氣體可以對電弧與溶池形成保護，尤其適用于野外有風情況的施工。二氧化碳氣體保護半自動焊接工藝的成本較低、焊接的質量及效率較高，通常適用于所有部位的單面焊接、雙面成形的打底焊接中，然而在施工過程中必須具備防風設施是其主要的缺點之一。

（三）自動化焊接工藝

自動化焊接工藝所具備的優勢主要體現于，在坡口的設計方面。不僅能夠確保焊接的性能、節約焊材，同時還可以優化坡口的設計。此種焊接包括了以下兩大工藝：

其一，內焊機封底及外自動焊機填充封面

我國在西氣東輸工程建設中由國外采購了內焊機，其通常在管口的四周均設置四到六個焊炬，管口完成對接后實施焊接，如此極大地加快了封底的速度，并且如此封底以后的成型較為規則。然而此種設備較為復雜，焊接施工的過程中極易出現各種故障，所以，其需要充足的配套部件，以及專業的維護人員。除此之外，內焊機所適合的管道口徑的范圍較小，通常僅可以在沙漠、戈壁等環境中發揮其性能，由此，也制約了此種焊接工藝的推廣[2]。

其二，帶內襯墊對口器外部管道自動焊接工藝

對于此種工藝來說，可以使用單焊炬自動焊機和雙焊炬自動焊機，這種工藝具備了多種優勢，主要為：設備較為簡單，容易操作、故障的發生率較低、應用范圍較廣等。目前，其被廣泛應用于許多管道的焊接施工的過程中，尤其是海洋長輸管道的焊接施工。

二、控制長輸管道焊接質量的策略

（一）強化焊接人員的監管力度

對于所有的工程施工來說，都離不開人。而對焊接質量控制者必須先強化焊接人員的監管力度。目前，在長輸管道的焊接施工過程中，主要使用的是手工焊接工藝，因此，焊接質量最主要的影響因素就是焊接人員是否具備較高的焊接技術及水平。基于此，施工企業應當組織焊接人員參加崗前的相關培訓課程，使他們具備全面的焊接知識與專業的焊接技術，只能通過了基礎知識與操作技術的相關考試，同時獲得相關部門所頒發的焊接資格證書以后，才可以在證件有效期內，持證參加焊接工作。嚴格檢驗焊接部位是控制焊接質量最為重要的環節之一，所以，焊接檢驗人員也必須參加相關的崗前培訓與技術培訓的相關課程，如此才可以對焊接質量進行嚴格的控制，確保工程的整體質量。

（二）嚴格控制相關設備及儀器的檢驗工作

切實做好管道焊接施工中各類工具的質量檢驗工作，比如：手工電弧焊焊機、氬弧焊機、自動焊機、焊條烘干設備及焊縫熱處理設備等，設備各項參數及性能指標必須符合相關標準，如此才可以確保設備具有較高的焊接能力及焊接質量。

溫度表、濕度表、電流表、電壓表、風速儀及焊口檢查尺等相關的測量儀器也都必須經過檢測合格以后才可使用，這樣才能夠確保焊接質量出現問題時可以及時、準確地檢測出來[3]。

結論

總而言之，我國長輸管道的焊接技術的應用范圍較為廣泛，其中包括了我國的西氣東輸工程、中俄石油運輸工程以及西南成品油運輸等。由于長輸管道的焊接施工需要應對各種復雜情況，加之焊縫的數量之多等，多種難以預測的因素都會使長輸管道的焊接質量受到影響。因此，長輸管道的焊接工藝必須進行持續的改進、優化，只有這樣才可以有效地保障長輸管道的焊接質量，為我國社會與經濟的發展提供支撐。

參考文獻：

[1]王建華.長輸管道焊接施工常見的焊接缺陷及防治要點[J].化工管理，2021（17）：179-180.

[2]陳強.長輸管道中不同地形下選取不同的焊接工藝對造價影響分析[J].清洗世界，2020，36（07）：44-46+49.

[3]汪宏輝，李熙巖，張波，劉興邦，嚴輝，王志航.長輸管道全自動焊接邊緣未熔合產生原因與抑制技術[J].電焊機，2019，49（03）：57-61.

作者簡介：郭義幫（1981.9）男，漢族，甘肅靖遠人，本科，中級，主要研究方向：特種設備制造、檢驗檢測等。