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我國(guó)長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)的發(fā)展與趨勢(shì)研究

2015-07-16 18:14:31張雪鋒
山東工業(yè)技術(shù) 2015年14期
關(guān)鍵詞:發(fā)展歷程

摘 要:現(xiàn)代科技的高速發(fā)展推動(dòng)了我國(guó)長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)的發(fā)展和完善。回溯我國(guó)長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)的發(fā)展歷程,主要經(jīng)歷了三個(gè)階段,70年代采用低氫型焊條電弧焊上向焊工藝;80年代推廣焊條電弧焊下向焊工藝,焊條電弧焊下向焊工藝即使在管口組對(duì)間隙小時(shí)也能靈活操控;90年代普遍采用自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)下向焊工藝,它的出現(xiàn)大大降低了焊接的成本,對(duì)推動(dòng)焊接技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。2001年后熔化極氣體保護(hù)自動(dòng)焊工藝逐步取代了以上工藝,成為了主要使用焊接技術(shù)。本文將對(duì)我國(guó)長(zhǎng)輸管道的發(fā)展歷程作一個(gè)梳理,并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展前景作出一定的探究。

關(guān)鍵詞:長(zhǎng)輸管道;焊接技術(shù);發(fā)展歷程;發(fā)展前景

長(zhǎng)輸管道運(yùn)輸作為重要的運(yùn)輸行業(yè),其地位僅居航空運(yùn)輸之后,但是對(duì)比航空運(yùn)輸,長(zhǎng)輸管道日益顯現(xiàn)出其成本較低、不受天氣狀況影響的顯著優(yōu)勢(shì)。長(zhǎng)管道運(yùn)輸在石油輸送、天然氣傳運(yùn)中運(yùn)用廣泛。隨著我國(guó)西氣東輸力度的加強(qiáng),長(zhǎng)管道運(yùn)輸將迸發(fā)出新的生命力和活力。作為長(zhǎng)管道建設(shè)施工中的重要一環(huán),管道焊接技術(shù)的發(fā)展將大大影響長(zhǎng)管道運(yùn)輸?shù)陌踩阅芎褪褂媚晗蕖K詫?duì)長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)的發(fā)展與趨勢(shì)研究顯得格外重要。

1 長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)的發(fā)展歷程

長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)經(jīng)歷了較長(zhǎng)的發(fā)展,隨著科技的改良,其技術(shù)也得到了很大地提高與完善。現(xiàn)在采用的熔化極氣體保護(hù)自動(dòng)焊技術(shù)是在傳統(tǒng)的手工焊基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的,傳統(tǒng)手工焊因其本身的缺陷(速度慢、品質(zhì)得不到保證、技巧性較強(qiáng))逐漸被淘汰、取替。

(1)低氫型焊條電弧焊上向焊技術(shù)。低氫型焊條電弧焊上向焊工藝在20世紀(jì)70年代廣泛使用,斷弧操作法的采用在當(dāng)時(shí)引起了巨大的反響。在當(dāng)時(shí)一直存在縫隙較大時(shí),焊接難以完成的難題,而該技術(shù)的采用則有效解決了這一問(wèn)題,但是現(xiàn)在看來(lái),低氫型焊條電弧焊上向焊工藝焊層厚度大,焊接效率低,已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代焊接技術(shù)的要求。這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在一般運(yùn)用于小口徑工藝管道焊接中。

(2)焊條電弧焊下向焊工藝。焊條電弧向下工藝也經(jīng)歷了三個(gè)階段(全纖維素型、 混合型、 復(fù)合型)。全纖維型因?yàn)槠浜杆疂舛容^低使其焊接速度較快,生產(chǎn)效率高,且大大減少了焊接材料的消耗。全纖維素焊接主要運(yùn)用于區(qū)域性的長(zhǎng)輸管道建設(shè)工程及一些水網(wǎng)地帶,如我國(guó)蘇丹管道工程,卡塔爾管道修建,全纖維素焊接技術(shù)功不可沒(méi)。

混合型下向焊接技術(shù)在1996年陜京輸氣管道中首次使用,陜京輸氣管道修建過(guò)程中,沿途條件惡劣,地理?xiàng)l件復(fù)雜,一般的全纖維素下向焊接技術(shù)難以達(dá)到工程質(zhì)量要求,施工方大膽采用混合型下向焊接技術(shù),以纖維素型下向焊打底焊,以填充焊、蓋面焊作為補(bǔ)充。混合型下向焊接技術(shù)是對(duì)焊接工藝的創(chuàng)新發(fā)展,這在很大程度上大大提高了生產(chǎn)效率,縮短了焊接時(shí)間,保障了長(zhǎng)輸管道的穩(wěn)定性與安全性。

復(fù)合型下向焊接技術(shù)是主要的焊接技術(shù)之一,小到天然氣進(jìn)戶城市管道,大到西氣東輸1016mm的大口徑,復(fù)合型向下焊接技術(shù)幾乎無(wú)處不在,以其靈活簡(jiǎn)便、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn),獲得了業(yè)界的廣泛認(rèn)可。一般來(lái)說(shuō),北方輸油、輸氣的長(zhǎng)輸管道厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于南方,這對(duì)焊接技術(shù)的要求更為嚴(yán)格。而打底焊、熱焊采用下向焊,填充焊與蓋面焊采用向上焊的復(fù)合型下向焊技術(shù)則可發(fā)揮兩種焊接方法的優(yōu)勢(shì),達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效的效果。

(3)半自動(dòng)下向焊工藝。半自動(dòng)下向焊技術(shù)改變了斷續(xù)焊接的模式,將焊接轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛇B續(xù)的生產(chǎn)方式,這在很大程度上,不僅節(jié)約了人力物力的投入,且連續(xù)作業(yè)能夠在很大程度上保障工程的質(zhì)量。與纖維素型焊接技術(shù)相比,半自動(dòng)焊接輸入熱量更高,可降低焊接縫的冷卻速度,方便焊接成型,防止冷裂紋。正是由于焊接技術(shù)的不斷發(fā)展,管道輸送壓力得到不斷提高,輸油輸氣管道的深度和速度不斷增加。

2 管道焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)(前景)

未來(lái)長(zhǎng)輸管道將對(duì)焊接技術(shù)提出更高的要求,比如,在嚴(yán)苛環(huán)境下更注重焊接技術(shù)的穩(wěn)定性;對(duì)焊接部分能夠精確掌控,將誤差降低到最小;小巧方便,在山地陡崖和隧道鋪設(shè)管道時(shí)方便攜帶;電流輸送需求較小,這不僅是節(jié)能減排要求的重要舉措,也將方便施工用電。所以,未來(lái)長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)將向著高效、數(shù)字化、綠色焊接發(fā)展。

(1)高效焊接技術(shù)。焊接技術(shù)發(fā)展至今,大多以提高效率,減少成本為重要標(biāo)志。自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊接工藝的廣泛運(yùn)用,將焊接水平推送到了一個(gè)新的高度。我國(guó)近年來(lái)一直積極探索大口徑管道激光電弧復(fù)合焊接技術(shù)并取得了重大突破,但是在全自動(dòng)焊技術(shù)上,我國(guó)與西方國(guó)家存在著較大差距,所以,未來(lái)焊接應(yīng)該以高效節(jié)能為主要發(fā)展目標(biāo),并推廣管道自動(dòng)焊的工藝。

(2)數(shù)字化焊接。智能化時(shí)代帶來(lái)了數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展,將焊接技術(shù)與電腦連接,使得簡(jiǎn)單的焊接設(shè)備變?yōu)榫艿膬x器,焊接技術(shù)數(shù)字化將大大改變傳統(tǒng)僅憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確立焊接面大小的情況,經(jīng)過(guò)縝密的分析探索出的焊接部位和焊接面大小將大大增強(qiáng)焊接的準(zhǔn)確性,保障焊接工藝的質(zhì)量。所以,為焊接技術(shù)建立獨(dú)立的專家數(shù)據(jù)庫(kù)格外重要,同時(shí),將焊接技術(shù)并入網(wǎng)絡(luò),對(duì)于管道爆裂的搶修工作的速度性、準(zhǔn)確性也十分有幫助。

(3)環(huán)保焊接。環(huán)保焊接又稱綠色焊接,這是響應(yīng)國(guó)家“節(jié)能減排”號(hào)召的重大舉措之一。實(shí)現(xiàn)環(huán)保焊接,首先,應(yīng)該提高焊接儀器的用電效率,傳統(tǒng)焊接設(shè)備對(duì)電力的負(fù)荷較大,所以在今后的發(fā)展中,焊接應(yīng)該減少用電量,多采用激光電弧復(fù)合焊接手法;其次,應(yīng)該逐步淘汰高耗能、粉塵多、噪音大、廢氣排量大的焊接設(shè)備。推廣環(huán)保設(shè)備將對(duì)我國(guó)的電力、空氣環(huán)境有著積極地影響。

3 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)我國(guó)的發(fā)展來(lái)看,半自動(dòng)焊、自動(dòng)焊技術(shù)將逐步取代手工焊技術(shù),這是發(fā)展使然,也是新時(shí)代長(zhǎng)輸管道修建的要求。隨著石油工業(yè)的發(fā)展,西氣東輸工程的不斷推進(jìn),焊接技術(shù)的地位和作用也日益顯現(xiàn),焊接技術(shù)的好壞對(duì)于整個(gè)長(zhǎng)輸管道建設(shè)的施工成本、工程質(zhì)量、施工效率有著舉足輕重的作用。所以,應(yīng)該對(duì)焊接技術(shù)予以更多地關(guān)注,不斷推動(dòng)長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)地提升。

參考文獻(xiàn):

[1]曹永利,黃福祥,王勤.我國(guó)長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展方向[J].石油科技論壇,2012(01):7-11+68.

[2]易志群,楊盟.我國(guó)長(zhǎng)輸管道焊接施工工藝與焊接施工的發(fā)展前景[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2012(06):249.

[3]阮開(kāi)敏,徐明,彭小雪.對(duì)長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)的探討研究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2012(13):77.

作者信息:張雪鋒(1986-),男,江蘇揚(yáng)州人,學(xué)士,助理工程師,研究方向:長(zhǎng)輸管線材料焊接施工研究。endprint

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