焊接技術在我國石油工程建設中的應用研究

陸強

摘 要：焊接結構大多數存在于石油工程領域當中，并且具有許多的類型，根據應用的條件不同，對于結構的設計也會有所不同。在我國石油化工機械、海洋平臺、鉆采機械和油氣儲運等方面，都會廣泛的應用焊接技術。在石油工程建設發展的過程當中，對于焊接結構的應用程度有了大幅度的提高，對于焊接技術應用的條件也有所變化。為了更好地去推動石油工程建設的發展，必須要將焊接技術應用在石油發展當中。

關鍵詞：焊接技術 油氣儲運 鉆采機械 石油化工機械

引言

焊接技術經常應用于油氣儲運設備當中，比如說對于游戲管道的設計以及儲油罐的制造，都會廣泛的應用焊接作為主要的加工手段。為了提高反應塔以及化工容器的質量，在不同的建設環節當中都會應用焊接結構。在加熱爐制造的過程當中，會大量的應用焊接工作，在鉆采機械方面，對于架體和泵體的制作都需要用到焊接。對于金屬結構的制造以及安裝方面，需要海洋鉆探和采油平臺的利用，在整體上共同的去推動石油工程建設的發展。

一、油氣儲運中的焊接技術

1.儲罐焊接

在儲存氣體、液化氣體和液體的壓力容器當中，儲罐是最常應用的容器，在應用的過程當中符合的條件是不同的，所以就會出現不同種類的油氣儲罐。儲罐建造的過程當中主要的工序就是焊接，埋弧自動焊、焊條電弧焊、藥芯焊絲氣體保護全位置自動焊和氣電立焊，這些都是儲罐焊接的主要方法。國外罐體普遍采用的都是自動焊工藝，并且都是應用在大型浮頂儲罐的建造過程當中。大型儲罐建造的過程當中，應用最早的自動焊方法就是埋弧自動焊，罐壁環焊縫經常會出現在施工的浮頂儲罐當中。近幾年來，國內的儲罐自動焊技術在快速的向前發展，在發展的過程當中，也會應用國外先進的自動焊技術。電力焊所采用的坡口角度是相對比較小的，采用的焊材用量大約是1/3。大型立式浮頂儲罐建造的過程當中，經常會應用氣電立焊，同時焊接罐壁立焊縫也會應用到其中。

2.油氣管道焊接

天然氣輸送最經濟合理的方式就是管道輸送，全世界目前油氣管線總長度已經超過了2.30×106km，管道施工焊接的主要方法有纖維素焊條下向焊、低氫焊條下向焊和藥芯焊絲半自動下向焊。隨著時代和科技的快速向前發展，在石油建設過程當中最常用的就是下向焊工藝，主要采用的是纖維素焊條和低氫焊條。在氣候條件非常惡劣的情況之下，最長的應用的就是低氫焊條，會在最短的時間內去輸送酸性的氣體，同時也可以輸送高含硫油氣介質。隨著技術的快速發展，保護藥芯焊絲半自動焊得到了廣泛的推廣和應用，成為了多條管道工程當中的主要焊接方法。自保護藥芯焊絲半自動焊，采用的是下向焊工藝，在建設的過程當中實現了連續的送絲，在一定程度上提高了整體的施工效率。大管徑、高工作壓力以及遠距離的輸送，已經成為了國內油氣輸送管道的發展方向。隨著輸送要求的不斷提高，管道建設對于鋼管的強度要求也在提高，為了增加管徑和壁厚的范圍，需要在管道施工當中應用自動焊技術，這樣可以去提高管徑和板厚。

二、石油鉆采機械中的焊接技術

1.石油鉆采機械中的焊接技術

地面輸油泵和油井抽油泵是油田使用泵體的主要兩大類，地面輸油泵主要是輸送油、氣和水。油井抽油泵又分為井下抽油泵和井口抽油泵，不同類型的油井抽油泵句不同的焊接技術。在泵體的制作過程當中也會接觸到焊接技術，通過焊接技術可以對泵體整體進行完善和調整。主要的焊接方法有堆焊、保護焊、摩擦焊以及擴散焊，在泵體制造的過程當中，需要提高工作的整體效率，這樣才可以在一定程度上保證焊縫的質量。在石油工程建設的過程當中，為了提高泵體的整體制造質量，會不斷的接觸新的焊接工藝。在加長抽油泵泵筒的焊接過程當中，擴散焊經常的會應用在其中，為了得到更加優質的擴散焊接頭，真空擴散焊會被引用在制造的過程當中。這樣在一定程度上，可以保證整體焊接的質量，同時在一定程度上還提高了工作的效率。堆焊工藝在整體的制造過程當中，也會有不同的應用優勢，會提高泵體的可靠性和耐磨性。

2.石油鉆桿焊接

油氣井鉆探所用到的鉆具主要組成部分就是石油鉆桿，管體會和石油鉆桿工具實現高效的對焊，為了增加石油鉆桿和工具之間的摩擦性能，必須要提高焊縫的整體質量。我國對于摩擦焊生產具有悠久的歷史，主要的生產基地是在華北地區，對于鉆桿的修復生產，焊接技術在其中起到了非常重要的作用。在焊接的過程中需要強化形變的效果，這樣在一定程度上，就可以克服摩擦焊接頭韌性差的缺點，在一定程度上，就可以提高焊接整體的生產效率，同時達到了節約能源的最終目的。在焊接的位置一定要進行熱處理，這樣可以使液體在瞬間可以得到擴散，鉆桿在使用的過程中一定要進行充分的應用。采用連接技術的焊接，在一定程度上可以解決焊接接頭處的飛邊現象，可以為接頭形成良好的開端，減少焊接錯位問題的出現率。如果焊接的性能和材料能夠相互融合，就會形成一種新型的鉆桿耐磨堆焊設備，在整體上就會實現對鉆桿耐磨帶的堆焊，最終就會提高鉆桿的使用壽命。

3.石油鉆頭焊接

石油鉆井的重要破巖工具就是石油鉆頭，鉆井的質量受到工作性能的影響，同時鉆井的效率需要提高，這一切都取決于鉆井的成本是否能得到降低。石油鉆頭分為牙輪鉆頭和PDC鉆頭兩大類，牙輪鉆頭按照牙齒的形狀，會分成單牙輪、雙牙輪和哆牙輪鉆頭。不同類型的牙輪鉆頭會具有不同的處理優勢，從而在工作的過程當中會取得不同的效果。不同的基體要選用不同的焊絲材料，從人才可以在整體上去提高堆焊層的效果性能。為了提高堆焊層的硬度性能，必須要提高堆焊層的抗磨損性能，這樣可以更好地去保證表面的耐磨性。鉆井技術是焊接技術單位中的重大創新，通過先進的技術和傳統的技術相互融合，可以有效的去提高焊接的強度，同時也可以提高焊接的整體穩定性。PDC鉆頭基體焊接所需要的焊接位置十分的復雜，往往采用手工焊很難去保證復合片的焊接質量，所以一般會在自動焊接技術之上去提高焊接的性能。在機械生產的過程當中，不同的焊接方法會對材料具有不同的要求，為了去增加材料的適應性，需要對機械進行簡單的構建。隨著焊接裝備的需求不斷在提高，對于焊接設備的使用壽命也有了新的標準要求，在嚴格的腐蝕環境之下，要想保障結構材料的穩定性，必須要采用等離子焊接工藝。

三、結束語

在我國石油化工機械、海洋平臺、鉆采機械和油氣儲運等方面，都會廣泛的應用焊接技術。為了更好地去推動石油工程建設的發展，在不同的建設環節當中都會應用焊接結構，在整體上共同的去推動石油工程建設的發展。在氣候條件非常惡劣的情況之下，最長的應用的就是低氫焊條，保護藥芯焊絲半自動焊得到了廣泛的推廣和應用，在一定程度上提高了整體的施工效率。

參考文獻

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