論長(zhǎng)輸管道焊接方法的選擇與應(yīng)用

李巖

摘 要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的石油和天然氣等能源工業(yè)的發(fā)展也取得了顯著的成績(jī)，長(zhǎng)輸管道的使用越來(lái)越頻繁，建設(shè)量也越來(lái)越大，為我國(guó)的能源領(lǐng)域做出了重大貢獻(xiàn)。因此長(zhǎng)輸管道的焊接技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要，焊接的質(zhì)量直接關(guān)系到油氣輸送的質(zhì)量和效率。基于此，文章結(jié)合當(dāng)前長(zhǎng)輸管道施工的實(shí)際情況，首先對(duì)國(guó)內(nèi)外的長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，然后對(duì)幾種常見(jiàn)的焊接技術(shù)進(jìn)行闡述，同時(shí)還分析了影響長(zhǎng)輸管道焊接質(zhì)量的因素，并對(duì)焊接技術(shù)的發(fā)展做出了展望，希望能夠?yàn)榻窈蟮南嚓P(guān)研究提供一定的參考意義。

關(guān)鍵詞 長(zhǎng)輸管道；焊接方法；應(yīng)用

前言

長(zhǎng)輸管道的焊接及技術(shù)的實(shí)施具有一定的難度，并且應(yīng)用起來(lái)相對(duì)復(fù)雜，由于具有線路長(zhǎng)、跨區(qū)域廣等特點(diǎn)，又途徑山區(qū)、平原、丘陵等地帶，自然條件多變，無(wú)論是技術(shù)要求還是施工條件都收到很多限制。而長(zhǎng)輸管道的主要作用是輸送石油或者天然氣等油氣資源，對(duì)輸送條件的要求也非常高。如果焊接技術(shù)不成熟，管道的質(zhì)量存在問(wèn)題，那么將影響油氣輸送的效率和質(zhì)量，從而影響到相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。因此對(duì)長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討是有必要的，也是非常具有實(shí)際意義的。

1 長(zhǎng)輸管道焊接中存在的問(wèn)題

1.1 焊接過(guò)程中出現(xiàn)夾渣

主要原因是由于多數(shù)長(zhǎng)輸管道都是采用藥芯焊絲半自動(dòng)下向焊工藝加以填充和蓋面，在焊接的過(guò)程中，一旦半自動(dòng)設(shè)備出現(xiàn)間歇性故障后，就會(huì)導(dǎo)致頂絲狀況的出現(xiàn)，此時(shí)將焊絲穿入熔池，在熔池迅速冷卻后再次將其引燃，這一瞬間焊縫里一般都會(huì)裹帶熔渣或者金屬雜物，就會(huì)導(dǎo)致夾渣的現(xiàn)象。針對(duì)這種狀況應(yīng)當(dāng)采取的處理措施有：鏟去夾渣處的焊縫金屬，重新補(bǔ)焊。

1.2 管道焊接中出現(xiàn)氣孔

造成氣孔出現(xiàn)的原因主要是因?yàn)樽员Ｗo(hù)藥芯半自動(dòng)焊接時(shí)，過(guò)高的電弧電壓造成填充層出現(xiàn)氣孔。處理氣孔措施：需要在焊接過(guò)程中對(duì)電弧電壓以及送絲速度進(jìn)行合適的選擇，焊絲的伸出長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)保持一定，當(dāng)下向立焊時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)焊接速度進(jìn)行控制[1]。

1.3 管道出現(xiàn)裂紋

焊接過(guò)程中如果強(qiáng)行組對(duì)就會(huì)造成裂紋的產(chǎn)生。所以為了有效遏制裂紋的出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)對(duì)強(qiáng)行組對(duì)情況加以避免；在管道焊前進(jìn)行預(yù)熱，對(duì)根焊焊道的厚度應(yīng)適當(dāng)增加，當(dāng)完成根焊后，要即刻進(jìn)行熱焊、填充及蓋面。

1.4 燒穿問(wèn)題

主要原因是因?yàn)楦傅捞』蛘卟划?dāng)?shù)暮附庸に噮?shù)導(dǎo)致的。所以要避免此類狀況需要注意根焊道不能過(guò)薄，一般以3mm的厚度較為適宜；選擇根焊焊接工藝參數(shù)時(shí)，不能太大；當(dāng)出現(xiàn)燒穿狀況應(yīng)當(dāng)立即停止焊接，對(duì)根部間隙進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇蚰ィ僦匦麻_(kāi)始根焊、熱焊一直到本道工序完成。

2 長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)應(yīng)用

2.1 手工向下焊技術(shù)及其在工程中的應(yīng)用

①全纖維素型。全纖維素型的應(yīng)用范圍主要在直徑大、管壁薄的管道焊接中，實(shí)施起來(lái)速度快、探傷合格率高，導(dǎo)致質(zhì)量也非常高。同時(shí)，該方法施工受到的環(huán)境限制很小，可以在水網(wǎng)密布的環(huán)境中中施工。②混合型向下焊在長(zhǎng)輸管道級(jí)別較高或者條件惡劣的情況下應(yīng)用比較廣。全纖維素型焊接法很難滿足管道接頭的質(zhì)量要求，而混合型向下焊法使用到的焊條具有抗冷性，韌性也比較好，就是熔化的速度很慢。該方法在應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)盡量選取合適的管道類型規(guī)格，操作過(guò)程中要提高焊接的速度，確保焊接的質(zhì)量符合要求。③復(fù)合型向下焊法一般應(yīng)用在壁較厚的長(zhǎng)輸管道中，向下焊與傳統(tǒng)的向上焊相比，其傳熱較淺，勞動(dòng)強(qiáng)度和技術(shù)要求較高。由于淡出的向下焊達(dá)不到效率高、質(zhì)量高的要求，因此復(fù)合型向下焊的方法得以應(yīng)用，如果蓋面焊向上和根焊層向下同時(shí)操作的話，焊接的效率和質(zhì)量也將得到明顯提升[2]。

2.2 半自動(dòng)向下焊技術(shù)及在工程中的應(yīng)用

半自動(dòng)向下焊技術(shù)包括兩種：①藥芯焊絲自保護(hù)半自動(dòng)向下焊技術(shù)；②活性氣體半自動(dòng)向下焊方法。①藥芯焊絲自保護(hù)半自動(dòng)向下焊技術(shù)。藥芯焊絲自保護(hù)半自動(dòng)向下焊根據(jù)藥芯高溫后分解釋放出大量的保護(hù)氣體對(duì)電弧和熔池加以保護(hù)，焊接過(guò)后出現(xiàn)的焊縫將會(huì)得到熔渣的保護(hù)的原理。該方法在操作過(guò)程中，藥芯的選擇一定要合理，因?yàn)樗幮镜牟煌性匾膊煌瑥亩a(chǎn)生的氣體也不同。該種方式比較適用于野外施工環(huán)境，施工的時(shí)候要參照相關(guān)的時(shí)候要求和規(guī)定，保證施工的焊根充分熔合。②活性氣體半自動(dòng)向下焊。活性氣體半自動(dòng)向下焊方法實(shí)施起來(lái)優(yōu)勢(shì)很大，如廉價(jià)、優(yōu)質(zhì)、高效等。該方法在施工中，如果在施工過(guò)程中設(shè)備的運(yùn)行得到保證以及活性氣體得到充分運(yùn)用，那么活性氣體半自動(dòng)向下焊技術(shù)就可以達(dá)到滿意的效果。

2.3 自動(dòng)焊技術(shù)及在工程中的應(yīng)用

自動(dòng)焊接技術(shù)需要依靠專業(yè)技術(shù)人員，借助自動(dòng)輔助裝置。自動(dòng)焊接技術(shù)應(yīng)用起來(lái)，成功率非常高，一次性通過(guò)率經(jīng)常接近百分之百。目前，這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)的實(shí)際應(yīng)用中，最具有代表性的西氣東輸工程應(yīng)用到自動(dòng)焊技術(shù)的距離長(zhǎng)達(dá)1000公里。長(zhǎng)輸管道自動(dòng)焊技術(shù)在實(shí)施過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行一定要得以保證。自動(dòng)焊技術(shù)通過(guò)大范圍的應(yīng)用，逐步走上了研發(fā)出更多新技術(shù)的道路。首先，管道焊接的智能化不斷加強(qiáng)。現(xiàn)階段，長(zhǎng)輸管道自動(dòng)焊的發(fā)展方向已經(jīng)由傳統(tǒng)的人工化、剛性化逐漸向智能化、柔性化方向轉(zhuǎn)變；其次，APWIIL型數(shù)字智能型長(zhǎng)輸管道全方位自動(dòng)焊機(jī)在長(zhǎng)輸管道施工中也逐漸得以使用。該焊機(jī)的投入使用，能夠?qū)崿F(xiàn)焊接的自動(dòng)化控制；最后，焊槍高度傳感檢測(cè)系統(tǒng)裝置在長(zhǎng)輸管道自動(dòng)化焊接施工中的應(yīng)用。將檢測(cè)系統(tǒng)引入到自動(dòng)化焊接過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)控制焊絲干的長(zhǎng)短，進(jìn)一步減輕了焊工的工作強(qiáng)度，使得焊工的工作質(zhì)量和效率更高[3]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，油氣田長(zhǎng)輸管道焊接過(guò)程中，要把握焊接技術(shù)的要點(diǎn)，采取科學(xué)合理的方法進(jìn)行質(zhì)量的控制，嚴(yán)格遵守焊接工藝規(guī)程的要求，管道焊接的質(zhì)量就能得到保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫偉杰.焊接技術(shù)在長(zhǎng)輸管道施工中的應(yīng)用[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2013，

（05）：109.

[2] 王少鋒，胡建春.大口徑長(zhǎng)輸管道CRC全自動(dòng)焊接工藝研究[J].壓力容器，2013，（08）：75-79.

[3] 張今明.長(zhǎng)輸管道焊接工藝特點(diǎn)與選擇[J].油氣田地面工程，

2006，（09）：40，44.