淺談?dòng)蜌廨斔凸艿腊惭b工藝與改進(jìn)應(yīng)用

劉前進(jìn)

（中石化中原油建工程有限公司，河南濮陽(yáng) 457001）

淺談?dòng)蜌廨斔凸艿腊惭b工藝與改進(jìn)應(yīng)用

劉前進(jìn)

（中石化中原油建工程有限公司，河南濮陽(yáng) 457001）

隨著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，油氣資源在我國(guó)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，也推動(dòng)了油氣輸送管道行業(yè)的發(fā)展。近年來(lái)，隨著油氣輸送的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，對(duì)焊接質(zhì)量和安裝工藝的要求越來(lái)越高。

管道；焊接安裝工藝；質(zhì)量控制

1 管道焊接安裝工藝介紹

油氣輸送管道在實(shí)際焊接過(guò)程中有不同的方法，主要分為以下三種：自動(dòng)焊接、手工焊接和半自動(dòng)焊接，不同的焊接方法特點(diǎn)不同，具體分述如下。

1.1 自動(dòng)焊接

主要采用自動(dòng)焊接機(jī)對(duì)一些口徑較大且管壁較厚的管道進(jìn)行焊接。該種方法具有很多自身的優(yōu)勢(shì)，如焊接質(zhì)量高、操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性能好、返修率低及焊接速度高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，在實(shí)際焊接過(guò)程中可以針對(duì)不同口徑的管道，主要的焊接方式為兩種：實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)焊接和藥芯焊絲自動(dòng)焊接。主要適用在一些較為平坦的地段，同時(shí)對(duì)于管口組合及接頭的方式有較高的要求，尤其是可以應(yīng)用在一些特殊的環(huán)境中，如沙漠、無(wú)人區(qū)及戈壁等自然環(huán)境較差的地帶。

1.2 手工焊接

手工焊接主要分為焊條電弧焊（SMAW）和鎢極氬弧焊（GTAW）兩種方法。焊條電弧焊具有很多自身的有點(diǎn)，如適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單及移動(dòng)方便等特點(diǎn)，同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中該方法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求較低，也是目前油氣輸送管道最為常見(jiàn)的一種焊接工藝。該種焊接工藝的主要原理是利用電弧放電的過(guò)程，產(chǎn)生足夠的熱量將焊條融化，經(jīng)過(guò)冷凝過(guò)程之后形成一定的焊縫。依據(jù)焊接方向和焊條的類型可以分為以下幾個(gè)類型：低氫焊條上向、下向焊、組合焊和纖維素焊條下向焊四種類型。第一，低氫焊條上向焊。該種焊接方式主要適用在口徑較小的管道，如管道的連接頭焊接、碰死口焊接機(jī)焊縫的返修等。第二，低氫焊條下向焊。此時(shí)主要采用含氫量比較低的焊條，以E7015、E8018型號(hào)為代表。在實(shí)際焊接過(guò)程中具有低溫韌性和抗斷裂性能，因此，可以適用在一些材質(zhì)等級(jí)較高的管道焊接，如在寒冷干燥天氣下進(jìn)行的大厚壁管道、輸送酸性氣體的管道的焊接。同時(shí)，這種方法也存在一定的不足，焊接速度雖然和纖維素焊想接近，但是在實(shí)際焊接過(guò)程中其焊接速度要低于纖維素焊，同時(shí)，在實(shí)際焊接過(guò)程中還容易出現(xiàn)未焊透等情況。第三，纖維素焊條下向焊接。以E6010、E7010型號(hào)為代表，該種焊接方式的主要優(yōu)點(diǎn)為焊接速度快，每分鐘可以焊接10～15cm左右，同時(shí)還具有較高的融透能力和填充裂隙能力。同時(shí)，這種方法也有一定的不足，含氫量較高，在實(shí)際焊接過(guò)程中具有較差的抗裂性和低溫型，在寒冷環(huán)境下作業(yè)過(guò)程中需要進(jìn)行保溫處理。第四，組合焊接。主要有三種形式，填充和蓋面采用低氫下向焊，這種焊接的組合形式，不僅可以兼顧蓋面速度快等特點(diǎn)，同時(shí)還可以提高焊接的質(zhì)量；蓋面和填充采用低氫焊條上向焊和纖維素焊條下向焊接的方式，這種組合方式可以適用于一些管道較厚的地方；纖維素焊條上向焊接和低氫焊條下向焊的形式，主要適用于連頭口和碰死口區(qū)域的焊接。

鎢極氬弧焊焊接方式的主要原理是利用鎢極和焊接熔池之間產(chǎn)生的電弧，從而融化焊絲和材料，進(jìn)而達(dá)到焊接的目的。該種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是背部無(wú)焊渣、焊縫質(zhì)量高級(jí)焊縫清潔等特點(diǎn)，可以有效提高裂開(kāi)性。同時(shí)這種方法也存在一定的不足，對(duì)于焊接速度有一定的要求，主要應(yīng)用在管壁較薄且管徑較小的地帶。

1.3 半自動(dòng)焊接

主要采用STT型二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊和自動(dòng)保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊接兩種形式。STT型二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊方法的主要優(yōu)點(diǎn)是電弧燃燒的過(guò)程較為穩(wěn)定、且坡口的適用性強(qiáng)，低溫沖擊韌性好、焊縫含氫量高級(jí)飛濺量少等特點(diǎn)。然而，這種焊接方式也存在一定的不足，抗風(fēng)性能差，要求風(fēng)速的大小不能超過(guò)2m/s。自保護(hù)藥芯焊絲自動(dòng)焊接方法主要采用E81T8-Ni2及E71T8-Ni1J為代表的焊絲，主要是利用藥芯在高溫過(guò)程中產(chǎn)生的氣體實(shí)現(xiàn)對(duì)熔池和電弧的保護(hù)，同時(shí)也有少量的熔渣對(duì)熔池進(jìn)行保護(hù)。主要的優(yōu)點(diǎn)是性能優(yōu)良、焊接效率高、電弧穩(wěn)定、野外適應(yīng)能力強(qiáng)及成型美觀等，可以使用管道不同位置的焊接，同時(shí)在實(shí)際焊接過(guò)程中，只要在風(fēng)速小于8m/s、溫度在5℃以上及濕度小于90%，這種焊接方式都不用采用保護(hù)措施。

焊縫的打磨和焊接。因?yàn)樵趯?shí)際中返修的焊口較長(zhǎng)，因此可以采取分段焊接和打磨的方式，這樣可以將分段長(zhǎng)度控制在100mm左右，此時(shí)會(huì)取得了最好的焊接效果。如果返修的長(zhǎng)度大于100mm時(shí)，為了考慮焊接缺陷部分，應(yīng)該進(jìn)行分段焊接；在100～200mm，此時(shí)適合兩段打磨焊接；而返修的長(zhǎng)度大于200mm時(shí)，此時(shí)應(yīng)該采取三段式的打磨修補(bǔ)，先對(duì)中段進(jìn)行打磨修補(bǔ)，然后再對(duì)兩端進(jìn)行修補(bǔ)，在這個(gè)過(guò)程中需要確保焊接的質(zhì)量符合要求。

2 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)科技水平的快速發(fā)展，我國(guó)油氣輸送管道行業(yè)也在不斷進(jìn)步，在油氣輸送管道安裝過(guò)程中，焊接工藝發(fā)揮著重要作用。通過(guò)分析幾種安裝工藝，從而為實(shí)際操作提供必要的依據(jù)。

[1] 張鋒.長(zhǎng)距離油氣輸送管道內(nèi)焊機(jī)的研制應(yīng)用[J].石油工程建設(shè)，2000，（6）：39-41.

[2] 徐雪峰.輸油管道泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)改進(jìn)及其在純梁采油廠的應(yīng)用[D].青島：中國(guó)石油大學(xué)（華東），2012.

Talking about the Installation Technology and Improvement of Oil and Gas Pipeline

Liu Qian-jin

With the rapid development of society and economy in our country，oil and gas resources play an important role in the social development of our country and promote the development of oil and gas pipeline industry.In recent years，with the distance between oil and gas transport farther and farther，which improves the welding quality and installation process.

pipeline；welding installation process；quality control

TE832

：B

：1003–6490（2017）04–0095–01

2017–04–07

劉前進(jìn)（1973—），河南濮陽(yáng)人，技師，主要從事工作油氣田地面工程建設(shè)。