天然氣管道施工中的焊接技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

張日森

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，天然氣管道在人們生活中越來越重要，因此相關(guān)施工部門必須加強(qiáng)對(duì)其的重視。為了保證天然氣管道施工的質(zhì)量，相關(guān)人員必須加強(qiáng)對(duì)相關(guān)焊接技術(shù)的應(yīng)用，這對(duì)天然氣管道施工的順利進(jìn)行極為重要。

關(guān)鍵詞：天然氣管道；焊接技術(shù)；應(yīng)用實(shí)踐

中圖分類號(hào)：TU996 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、前言

焊接技術(shù)是天然氣管道施工過程中最重要的技術(shù)之一，其對(duì)于整個(gè)天然氣管道作用的發(fā)揮都有著極為重要的意義。目前被應(yīng)用到天然氣管道施工中的焊接技術(shù)的種類主要有手工焊技術(shù)、半自動(dòng)焊技術(shù)以及自動(dòng)焊技術(shù)三種，相關(guān)施工部門必須在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)具體分析的基礎(chǔ)之上加以對(duì)焊接技術(shù)的選擇，這對(duì)于天然氣管道施工質(zhì)量的保證極為重要。

二、關(guān)于天然氣管道焊接技術(shù)的相關(guān)概述

天然氣管道是目前我國(guó)建筑中最重要的構(gòu)件之一，其對(duì)于建筑職能的發(fā)揮有著極為重要的作用。由于天然氣管道所跨過的距離較長(zhǎng)，因此一根管道很難滿足于現(xiàn)代建筑的要求，因此在天然氣管道施工過程中常常會(huì)對(duì)其進(jìn)行焊接處理，可以說天然氣管道焊接質(zhì)量的好壞將會(huì)直接對(duì)天然氣管道運(yùn)輸作用的實(shí)現(xiàn)造成影響，因此相關(guān)施工部門必須加強(qiáng)對(duì)其的重視，積極的采取措施對(duì)天然氣管道施工過程中的焊接技術(shù)的質(zhì)量進(jìn)行提升，為天然氣管道作用的發(fā)揮奠定基礎(chǔ)。隨著相關(guān)施工工藝水平的不斷提升，越來越多的技術(shù)被應(yīng)用到天然氣管道焊接中來，目前最常被使用的天然氣管道焊接技術(shù)主要有手工焊接技術(shù)、半自動(dòng)焊接技術(shù)以及全自動(dòng)焊接技術(shù)三種，不同種類的焊接技術(shù)所適應(yīng)的施工條件也有一定的差別，這就要求相關(guān)施工人員在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)之上選擇恰當(dāng)?shù)暮附蛹夹g(shù)，從而為整個(gè)天然氣管道施工的進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

三、天然氣管道施工中的焊接技術(shù)應(yīng)用分析

1 手工焊技術(shù)

手工焊技術(shù)是最早被應(yīng)用到天然氣管道焊接的技術(shù)之一，其主要包括電弧焊上向焊技術(shù)以及電弧焊下向焊技術(shù)兩種，就應(yīng)用時(shí)間來看，前者應(yīng)用時(shí)間更早大概在20世紀(jì)70年代左右被應(yīng)用，后者則在上世紀(jì)八十年代左右才開始被應(yīng)用到管道焊接過程中來。兩種管道焊接示意圖如圖1所示。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，下向焊接技術(shù)逐漸取代了上向焊接技術(shù)，這主要是因?yàn)楹蜕舷蚝附蛹夹g(shù)相比，下向環(huán)節(jié)技術(shù)具有焊接速度快、焊接質(zhì)量好、焊接操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，此外在對(duì)管道進(jìn)行下向焊接的過程中所使用的施工技術(shù)大都為大鈍邊、小間隙等技術(shù)，這為管道焊接質(zhì)量的保證有著一定的積極意義。下面就最常使用的兩種手工焊接技術(shù)進(jìn)行分析。

（1）低氫下向焊技術(shù)

低氫下向焊技術(shù)是下向焊接技術(shù)的重要組成部分之一，和其他焊接技術(shù)相比，其具有焊縫質(zhì)量好、沖擊韌性好等優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)于天然氣管道焊接質(zhì)量的保證有著一定的積極意義。此外采用低氫下向焊接技術(shù)對(duì)天然氣管道進(jìn)行焊接還可以降低低溫、嚴(yán)寒對(duì)焊接質(zhì)量的影響，這是因?yàn)榈蜌湎孪蚝附蛹夹g(shù)具有抗冷裂紋，這對(duì)于天然氣管道焊接質(zhì)量的提升有著極大的積極意義。但是由于此項(xiàng)很難被人所掌握，并且其工藝的融化速度相對(duì)來說也比較慢，這對(duì)于此項(xiàng)焊接技術(shù)的進(jìn)一步推廣造成了阻礙。目前相關(guān)施工部門常把其應(yīng)用到填充蓋面的焊接上。

（2）纖維素下向焊技術(shù)

和低氫下向焊接技術(shù)相比，纖維素下向焊接技術(shù)在適用性上的優(yōu)勢(shì)較為明顯，并且其在掌握難度上也低于低氫下向焊接技術(shù)，因此其在天然氣管道焊接上得到了較為廣泛的應(yīng)用。纖維素下向焊接技術(shù)具有熔透能力強(qiáng)、焊接背面成型好等優(yōu)點(diǎn)，因此利用此種焊接技術(shù)所能夠達(dá)到的焊接質(zhì)量較好。此外此種焊接技術(shù)的氣孔的敏感性不大，因此其更適合被應(yīng)用在X70以下的薄壁大口徑管道的焊接上。此種技術(shù)在應(yīng)用過程中也存在一定的缺點(diǎn)，譬如焊接工藝焊條熔敷金屬擴(kuò)散氫含量高等，這就要求相關(guān)的工作人員在對(duì)管道進(jìn)行焊接的過程中加強(qiáng)對(duì)溫度的而控制，從而最大程度的降低冷裂紋出現(xiàn)的可能性。

2 半自動(dòng)焊接技術(shù)

半自動(dòng)焊接技術(shù)的相關(guān)設(shè)備以及工藝都是我國(guó)從美國(guó)引進(jìn)來的，在對(duì)半自動(dòng)焊接設(shè)備以及工藝引進(jìn)之后陸續(xù)的開始把其應(yīng)用在天然氣管道的焊接中，由于其所具有的優(yōu)勢(shì)性較為明顯，其逐漸成為了我國(guó)天然氣管道焊接中最常使用的技術(shù)之一。

和手動(dòng)焊接技術(shù)相比，半自動(dòng)焊接技術(shù)在焊接效率以及焊接質(zhì)量上具有的優(yōu)勢(shì)性明顯，并且在利用半自動(dòng)焊接技術(shù)時(shí)所耗費(fèi)的人力資源較少，這對(duì)于焊接工作的順利進(jìn)行有著極大的意義。但是把半自動(dòng)焊接技術(shù)應(yīng)用到天然氣管道焊接的過程中，其焊接縫的質(zhì)量并不能夠被保證，因此半自動(dòng)焊接技術(shù)大都被應(yīng)用到管道填充物的焊接以及蓋面焊接等，下面就幾種常見的半自動(dòng)焊接技術(shù)進(jìn)行分析。

（1）CO2活性氣體保護(hù)焊技術(shù)

CO2活性氣體保護(hù)焊技術(shù)是在天然氣管道焊接過程中最常使用的半自動(dòng)焊接技術(shù)之一，其具有焊接效率高、焊接質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。在對(duì)天然氣管道根部進(jìn)行焊接的過程中大都采用STT型CO2活性氣體保護(hù)焊技術(shù)，這種焊接技術(shù)能夠通過對(duì)電流電壓基值和峰值的控制而使得熔滴過渡成型過程得以實(shí)現(xiàn)，這對(duì)于焊接過程穩(wěn)定性的保證有著極大的意義。TT型CO2活性氣體保護(hù)焊技術(shù)具有電弧穩(wěn)定、飛濺少、速度快等優(yōu)點(diǎn)，但是在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用的過程中要對(duì)周圍風(fēng)速進(jìn)行控制，要盡可能的保證施工現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速低于2m/s，這對(duì)焊接過程的順利進(jìn)行有著極大的意義。

（2）自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊

自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊指的就是讓焊絲內(nèi)部灌滿焊藥，在沒有保護(hù)氣體的基礎(chǔ)之上就能夠進(jìn)行焊接的一種技術(shù)，此種焊接方法能夠降低熔池中氮元素對(duì)焊接的影響，這對(duì)于焊縫質(zhì)量的保證極為重要。此種焊接技術(shù)性能優(yōu)良、熔敷效率高，并且所需要的焊接成本也較低，焊接質(zhì)量也較好，但是其在焊根融合時(shí)存在不便，這在一定程度上對(duì)其進(jìn)一步的推廣使用造成了影響。但是受各種因素的影響，此項(xiàng)焊接技術(shù)在使用過程中焊縫質(zhì)量較低，通過對(duì)相關(guān)參數(shù)的調(diào)整可以使得其焊縫質(zhì)量得以提升，具體參數(shù)調(diào)整情況見表1。

3 自動(dòng)焊接技術(shù)

自動(dòng)焊顧名思義就是在焊接過程中完全借助機(jī)械來實(shí)現(xiàn)的一種焊接方式，此種焊接技術(shù)在效率上以及質(zhì)量上所具有的優(yōu)勢(shì)較為明顯，但是此種焊接技術(shù)的焊接成本較高，維修與養(yǎng)護(hù)過程較難等，這是其沒能夠被廣泛推進(jìn)與應(yīng)用的重要原因之一，下面就幾種常見的自動(dòng)焊接技術(shù)進(jìn)行分析。

（1）實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)自動(dòng)焊接

實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)自動(dòng)焊接是氣體保護(hù)焊的重要組成部分之一，其對(duì)于焊接人員的要求較低，目前其主要被應(yīng)用到大口徑、大壁厚的管道焊接中，在此種焊接技術(shù)對(duì)于外界環(huán)境要求較高，在室外采用此項(xiàng)焊接技術(shù)時(shí)必須加以防風(fēng)棚的搭設(shè)，從而為焊接過程的順利進(jìn)行創(chuàng)造條件。此外由于實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)自動(dòng)焊接對(duì)于焊接裝備以及控制系統(tǒng)的要求較高，因此其大都被應(yīng)用到大型管道焊接工程中。

（2）藥芯焊絲自動(dòng)焊接技術(shù)

藥芯焊絲自動(dòng)焊由藥芯焊絲氣保焊和藥芯焊絲自保焊所組成，其焊接原理和實(shí)心焊絲氣體保護(hù)焊有著異曲同工之處。此項(xiàng)焊接技術(shù)有熔敷速度較快焊接質(zhì)量好、經(jīng)濟(jì)性能好等優(yōu)點(diǎn)，其對(duì)于管道焊接的實(shí)現(xiàn)有著重要意義。目前自保護(hù)藥芯焊絲被用在管道填充和蓋面焊道上，可以說其是目前效率較高、焊接性能較好的自動(dòng)焊接技術(shù)之一，相關(guān)施工部門必須加強(qiáng)對(duì)其的重視與應(yīng)用。

結(jié)語

焊接技術(shù)是天然氣管道施工中最重要的技術(shù)之一，其對(duì)于天然氣管道施工質(zhì)量的保證極為重要。因此相關(guān)的施工部門必須加強(qiáng)相關(guān)措施的采取，盡可能的使得天然氣管道焊接技術(shù)質(zhì)量被提升，這對(duì)于降低天然氣管道在使用過程中風(fēng)險(xiǎn)的降低有著極大的意義，只有保證了焊接質(zhì)量才能夠使得天然氣管道作用被發(fā)揮。

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