天然氣管道施工焊接技術措施分析

邢雪飛

（北京市燃氣集團有限責任公司工程建設管理分公司，北京 100191）

目前，自動焊焊接技術已經實現了大范圍推廣應用，利用電氣和機械完成焊接處理工作，不僅能打造自動化焊接流程，還能提升焊接工藝操作的穩定性，要結合施工要求匹配更加合理的技術方案，為天然氣工程可持續發展奠定基礎。

1 天然氣管道施工焊接技術要點

1.1 天然氣管道施工焊接技術操作要點

（1）要嚴格管控管道的焊接環境，依據《天然氣管道試運行投產規范》的相關內容，對管道進行干燥和脫水處理，確保空氣濕度能匹配標準要求，然后開展相應作業。（2）管道選線時，要踐行國家和行業設計標準，貫徹落實安全第一的管理原則，保證長期安全可靠地運行。最關鍵的是，要在選線工作中對走向、現有管線關系、線路曲直效果、線路長度等因素予以綜合考量，盡量保證線路的順直性，縮短線路的長度，以保證能節省鋼材和項目投資成本。（3）要合理選擇防腐材料，依據實際標準落實相應工作，見表1。（4）在焊接工藝操作開始前，要對沖刷地段予以質量管理，以保證后續焊接操作工藝流程的規范性。

表1 防腐技術要求

1.2 常見天然氣管道施工焊接技術類型

（1）半自動焊接技術。①自保護藥芯焊絲半自動焊技術，無須保護氣體，在管狀焊絲內填充相應的焊藥即可，配合管狀焊絲含有的合金金屬，保護熔池的同時，減少氮氣產生的不良影響，不僅能提升焊接的質量水平，還能獲取質量較好的焊縫，整體環境適應性好、全位置成型效果好、焊接質量合格率高。②二氧化碳活性氣體保護焊技術，主要是應用活性氣體打造保護狀態，技術具有高效、優質的特點，能對峰值電流和基值予以合理性控制，維持焊接的穩定性。

（2）自動焊技術。①電阻閃光對焊技術，主要是借助低電壓和強電流打造良好的焊接環境，實現焊管兩端的高溫效應，并且在外部增加壓力，以保證熔化了的管端能形成連接頭，完成焊接操作。但是，技術一次投入較大，加之焊縫無損檢驗標準統一性不足，推廣受限。②實芯焊絲氣體保護自動焊接技術，主要是使用熔化焊絲和母材形成焊縫，對焊接技術人員的專業性要求較高，若是在野外作業，要設置防風棚，從而提升控制效果，保證焊接質量滿足預期。③藥芯焊絲自動焊技術，技術體系分為藥芯焊絲氣體保護焊和藥芯焊絲自保焊兩種，基本原理和實芯焊絲氣體保護自動焊接技術相類似，一般會應用在天然氣管道填充和蓋面焊道施工作業環節中。

2 天然氣管道施工焊接技術分析

本文以某聯絡線工程項目為例，線路全長為18.2km，此處為A1-A11天然氣管道焊接區域，管道的設計壓力為2.5MPa，管徑尺寸為?711，壁厚11.9mm。本次焊接工藝選取的是RMD根焊焊接技術，配合自保護藥芯半自動填充和蓋面相結合的焊接工藝方案。

2.1 準備工作

為了保證天然氣管道施工焊接的整體質量，要在焊接工作開始前落實完善的準備流程，從而提升管道安全水平。

（1）焊接技術人員要詳細了解管道工程的基本情況，并且匯總相關信息數據，制定更加貼合管道施工實際需求的焊接方案，以保證能在焊接過程中采取最優化的焊接技術方案。（2）要對焊接過程可能存在的問題予以預估，有效匹配預警措施和解決方案，確保能在焊接技術應用過程中充分踐行相應工作。依據整個提情況分析焊接工藝的科學性，為后續制定焊接工藝卡提供保障。（3）要對焊接方式、焊接材料、焊絲質量等予以評估，依據標準要求和規范質量要求進行復檢。（4）要對焊接技術人員進行專業化培訓，確保各項工作均合格的基礎上落實相應的焊接操作。

2.2 施工階段

在完善天然氣管道施工焊接準備工作后，就要結合施工要求和具體內容落實相關控制工作，保證各個細節的質量水平都能滿足預期。

2.2.1 根焊打底工序

因為本工程項目選取的是根焊施工操作技術，因此，要結合實際情況在焊接操作前利用坡口機對其進行加工處理，形成V型坡口，并且對坡口位置的兩端予以除銹處理，保證對外口管線組隊的合理性，在完成預處理后才能對加熱帶予以預熱控制，確保根焊處理的規范性。

（1）根焊施工技術中，要利用RMD，并且配置METALLOY 80N1的金屬粉芯焊絲，完成打底處理，不僅能提升焊縫的均勻程度，還能更好地避免焊接操作中出現焊穿孔問題，為整個工程項目的安全質量提供保障。（2）在焊接操作開始前，要對試板進行測試，分析氬氣的成分，并設置防風棚，以避免因為刮風等外界因素對焊接質量產生的影響。保證預熱后相應的部位能達到設定的溫度標準，從根本上減少裂紋問題，提升焊接質量。（3）在焊接操作結束后，要對區域性焊接質量予以檢查，及時熱焊。

2.2.2 填充焊接

本文選取的是自保護藥芯半自動填充熱焊處理工藝，利用的是E81T8-G焊絲。在實際焊接處理過程中，為了保證焊接質量滿足應用標準，要及時進行檢查和問題處理。一方面，要對底層焊縫的接頭位置予以檢查，確保中層焊縫接頭等位置的間距能控制在0.1cm以下。另一方面，要保證焊縫的厚度能控制在0.3～0.5cm。除此之外，及時清理殘留雜質。

2.2.3 蓋面焊接

依舊是使用自保護藥芯半自動焊接處理機制，要對焊接的外觀予以檢查，確保過渡的自然性，并且，焊縫的實際寬度要大于坡口的兩側寬度，尺寸控制在0.2cm左右，高度則要控制在0.15～0.25cm，及時處理表面的殘留物，保證防腐工作和后續保溫工作及時落實。值得一提的是，若是在冬季施工，施工人員要對焊道予以管理，確保保溫工作及時生效，并且在焊接操作結束后依據外觀標準落實精細化檢查管理，及時處理發現的問題，提升焊接操作的整體質量水平。

2.2.4 記錄

為了維持天然氣管道焊接施工操作方案的整體質量，要在焊接過程中依據焊接工藝指導書落實具體的工藝流程，并及時記錄相應數據，尤其是電焊的電壓參數、電流參數，并且記錄每層焊縫使用的材料，確保焊縫工作完能進行編號標注，提升綜合管理質量。

2.3 缺陷處理

在天然氣管道施工技術應用過程中常常會出現咬邊缺陷、未熔合缺陷、夾渣缺陷、氣孔缺陷等問題，要結合施工質量管控標準落實更加合理有效的技術約束管控方案。

例如，咬邊缺陷，主要是因為焊接參數選擇不當或者是焊接操作中缺乏標準化流程監督，使得焊道母材部位出現溝槽或者是凹陷問題。為了避免其對整個焊接質量產生影響，不僅要從源頭落實標準化操作工序，也要優選焊接電流參數和焊接速度，避免電弧過長造成的問題，維持運條的均勻性。

圖1 咬邊缺陷

3 結語

總而言之，在天然氣管道施工焊接技術應用過程中，要結合實際情況和具體施工項目要求落實合理的準備工作，并且優選對應的焊接技術方案，在減少項目投入成本的同時維持整體焊接質量，按照標準流程依次開展相應作業，及時檢查焊接質量及時糾正問題，提升管道焊接的綜合水平，為天然氣管道施工項目可持續發展奠定堅實基礎。