長輸油品管道在線焊接技術討論

李倩

摘要：油品長輸管道在使用運行時會出現管道泄漏事故、盜油事故、增加支路等問題，為解決這些問題，就要對油品長輸管道進行定期的維修和焊接。目前，我國油氣輸送管線已經遍布各個地區，總長度超過兩萬千米，而且在國際上，油品長輸管道被列入綠色運輸業的行列。在傳統的維修方式中，通常會先關閉閥門，停止油氣運輸，然后進行降壓等處理，最后在開始維修，經過這一系列的操作后，無疑對輸送效率造成比較大的影響，為經濟資源造成了很大的損失，并且很容易造成嚴重的環境污染（近年來報道的海底管道及大型運輸船的泄露造成的海平面污染）。所以為了能夠很好的應對這些問題，本文探討了在油品長輸管道上運用在線焊接技術，在保證修復質量的上，在線焊接技術非常可行。

關鍵詞：長輸油管道;在線焊接;技術應用

長輸油品管道較其他管道有著線路長、運行壓力高、出口眾多的特點。在如此復雜的管道上進行焊接維修（確定管道能夠承受的施焊壓力、確保維修質量等方面），而且還要保證焊接過程中的安全可靠是長輸油品管道技術中值得探討的問題。為解決上述問題，本文開展對長輸油品管道在線焊接技術的特點及重要影響因素、工藝技術上的討論以及熱作用數值研究等三方面，討論的結果具有合理科學的參考價值，可為相關部門提供制定安全焊接維修程序的重要數據，還可對日常的管道維護保養工作進行指導，是長輸油品管道安全穩定運行的技術支持。該成功理論還可發布到許多建筑以及焊接維修領域中。

1.長輸油品管道在線焊接技術的特點及重要因素

（1）在線焊接技術種類繁多，但在修復現場特定的要求下，可簡單分為兩種：安裝支管焊接、套管焊接修復技術。而且在焊接修復中，油品的運輸是不用停止的，可以確保在維修時油品運輸的連續性，這是最大的優勢和便利條件，具備的特點還有比以往傳統的維修技術更便捷、方便，沒有了繁瑣的工序，出錯的概率也大大的減少;由于不會停止油品的輸送，所以不會發生泄露問題，保護了環境的同時也避免了經濟損失;在傳統的修復過程中需要關閉導流的閥門和旁通管，為施工帶來了不變，但是采取在線焊接技術，導流可以繼續使用，為施工提供了便利的條件;能夠在穿越跨越管道工程的焊接修復中得以充分利用。

（2）長輸油品管道在線焊接技術（也就是不停輸系統）在焊接維修過程中寄予了焊接安全性和可靠性的高要求。焊接過程中，最為突出的問題就是氫致裂紋，氫致裂紋問題的出現影響了焊接質量，所以它是影響焊接維修的最主要因素。如要避免氫致裂紋的出現，就要在以下情況中得到密切注意：（1）焊接過程中的含氫量;（2）焊接接頭能夠承受的最大約束力;

（3）焊接接頭適應的淬硬程度。時刻關注這些產生氫致裂紋的條件，就可以阻止氫致裂紋的產生，在焊接維修過程中，焊條選擇低氫含量，控制淬硬組織的形成（可通過選用適合的線能量完成）等辦法均有限。如果選用方法需要簡單便捷，最常用的方法就是對管道進行熱輸入，可大大降低流動介質對焊接的影響。

（4）長輸油管道管線上的規格有一個臨界值，6.4mm，一般情況的在線焊接作業下厚于6.4mm的鋼管壁不會因為采用低氫焊條而發生燒穿現象，但沒有達到6.4mm的鋼管壁會發生燒穿現象。為了防止這一現象的發生，可通過對焊接電流、焊接速度，熱輸入等因素的控制。防止燒穿是至關重要的，一旦出現該狀況將會出現大型火災對人員造成極大危害。

2.長輸油管道在線焊接技術工藝研究

（1）為正確指導長輸油管道在線焊接修復和作業，需要制定一套完整嚴謹的工藝規程，也是本文進行長輸油管道在線焊接技術工藝研究的原因，宗旨就是保障管道維修的安全進行和有計可施。不僅如此，該研究還對影響在線焊接技術（不停輸系統）存在的兩大問題（氫致裂紋、管壁燒穿）進行數據上的研究考證，找出形成的根本原因和重要決定因素，從而制定相關措施控制危險的發生。

（2）在焊接維修的過程中如何判斷管壁是否被燒穿，掌握第一手資料也是防止事故發生的重要因素，衡量的標準被稱為焊接熔深。影響焊接熔深的因素與影響管壁燒穿的因素大致相同，但焊接熔深一旦超出規格，就會釀成大型火災，所以在投入使用之前應進行熔深試驗，進行試驗的目的就是測出焊接熔深的大小，因為各個地區環境的不同，所以在試驗時應采取最苛刻的條件。

（3）經過對大量試驗數據的研究，可以對兩個重要問題，即氫致裂紋和管壁燒穿進行詳細的定量在研究，進一步找出二者影響因素之間的關系，從而對其因素實施進一步的控制和預防，制定一個完整成熟的措施，以供日后繼續完善。

3.長輸油管道在線焊接熱作用數值研究

（1）由于在使用輸油管道的特殊情況，很難對修復完的管道進行接頭測試，所以通常會采用模擬數值研究，模擬數值方法成本低、效率高，而且在迅速發展的計算機技術的影響下，模擬數值在長輸油管道在線焊接的技術上應用已經相當廣泛，而且一些較為復雜的試驗，例如，結構焊接、大型焊接，都可以通過模擬數值的方法完成，模擬數值逐漸成為使用中輸油管道焊接的重要研究方法，并且以其不可取代的強功能性被許多企業選用。

（2）準確預測焊接溫度場的具體分布包括焊接施工提供的基礎、支持以及焊接工藝規程的制定。例如：低碳鋼和低碳合金在焊接加熱的是偶溫度的變化為800℃降到了500℃這一變化時間就決定了材料焊接后的機械性能和微觀結構，而氫氣的擴散和冷裂紋導致了溫度從400℃盡到了150℃。電環節熱源的特點包括局部集中和快速移動，這就走阿城了時間和空間不均勻的溫度場，同時材料的物理性能也在焊接的過程中隨溫度的改變而發生變化，并且可能出現潛熱想象。綜上所述，焊接熱屬于非線性瞬態問題。

4.總結

本文簡單概括了管道焊接修復中經常使用的堵漏、搶修措施中所涵蓋的焊接情況，其中分析研究中包括對套管、支管、三通等部件。本文還通過對長輸油品管道的特點、影響因素、工藝上的研究為管道在線焊接提供了技術手段，并且通過現國內外流行的模擬數據試驗，為未來的長輸油管道在線焊接指導了方向。

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