李鍇

【摘 要】社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展對(duì)能源的需求量也在不斷的提高，而能源的充足與否也在一定程度上決定著一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。而在能源的運(yùn)輸過程中，長輸管道在其中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，由此也成為國家能源運(yùn)輸工作中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。因?yàn)殚L輸管道運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)通常都是原油、天然氣等，所以對(duì)長輸管道的質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，而焊接技術(shù)則是影響管道質(zhì)量的決定性的因素，因此在本文中我們主要對(duì)長輸管道焊接技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了簡單的分析與探討。

【關(guān)鍵詞】長輸管道;焊接技術(shù);應(yīng)用

1 國內(nèi)外長輸管道焊接技術(shù)現(xiàn)狀

石油工業(yè)發(fā)展到現(xiàn)階段，已逐步擺脫了依靠鐵路、公路和民用航空的運(yùn)輸方式。具有連續(xù)輸送能力且廉價(jià)的管道輸送方式已日益成熟，這與我國近幾十年來的管道建設(shè)是密不可分的。近年來我國的管道建設(shè)進(jìn)入了快車道，如大型的西氣東輸管道、中俄管道、陜京管道，還有西部成品油管道等都相繼的建成并投入使用。管道的建設(shè)與焊接技術(shù)的發(fā)展也密切相關(guān)，焊接技術(shù)和設(shè)備的好壞直接影響著管道的使用壽命。我國自改革開放以來，就在逐步的引入國外的先進(jìn)技術(shù)來加快我國油氣管道的建設(shè)。國際上目前較大直徑的管道施工都以自動(dòng)焊接為主，美國 CRE-EVANS 公司研制的長輸管道自動(dòng)焊接設(shè)備和工藝，是現(xiàn)代焊接技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑。其實(shí)，國際上焊接技術(shù)的發(fā)展也是在不斷的演變的，從前蘇聯(lián)為烏依連戈到西歐管道建設(shè)研制出了閃光焊法到在中東和俄羅斯應(yīng)用較為普遍埋弧焊雙聯(lián)管技術(shù)，再到歐洲的固定管全周向埋弧焊以及日本的氣保護(hù)強(qiáng)制成型技術(shù)，焊接技術(shù)一直在不斷的向前發(fā)展。但技術(shù)不管怎么進(jìn)步，都離不開一個(gè)根本的問題，即根焊問題。目前根焊的方法主要有內(nèi)焊根焊和帶銅墊對(duì)口器的外根焊成型兩種方法。這兩者有其優(yōu)點(diǎn)也有不足之處，內(nèi)焊根焊對(duì)設(shè)備的要求很高，往往設(shè)備比較復(fù)雜，且其在工作的時(shí)候容易出現(xiàn)故障，需要隨時(shí)有技術(shù)人員在場(chǎng)待命才能保證其正常運(yùn)行，配件也較貴，使用成本很高。帶銅墊對(duì)口器的外根焊成型技術(shù)比較成熟，由于其相比較于內(nèi)焊根焊技術(shù)，價(jià)格相對(duì)低廉，現(xiàn)在應(yīng)用的也很廣泛，但是，由于其有滲銅問題，在成型時(shí)內(nèi)部如果有尖銳金屬也會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量造成影響，因此也不是十分完美的根焊焊接工藝。

2 長輸管道焊接技術(shù)具有的特點(diǎn)

（1）管道距離長，焊接環(huán)境復(fù)雜

焊接長輸管道時(shí)設(shè)置的焊接場(chǎng)所具有很大的不確定性，一直處于流動(dòng)之中，會(huì)面臨著不同的地貌、自然環(huán)境、氣象條件（風(fēng)、雨、溫度、濕度），不同的焊接條件對(duì)焊接接術(shù)的要求也不同，焊接技術(shù)應(yīng)適應(yīng)各種影響因素。

（2）管道承壓值高，管壁厚度大

長輸管道輸送的多為易燃、易爆、易腐蝕的介質(zhì)且輸送的距離遠(yuǎn)，為保證這些介質(zhì)能安全的進(jìn)行輸送，要求管道的口徑要大，承壓值也較高，只有管道管壁厚度達(dá)到一定程度，才能保證長輸管道的焊接質(zhì)量，要采用先進(jìn)的焊接技術(shù)，才能在這種厚度大的管道施工中獲得較高質(zhì)量的焊接接頭。

（3）人文、社會(huì)環(huán)境的影響

不同地區(qū)的人口密集程度同樣影響著焊接質(zhì)量。我國東部地區(qū)較西部地區(qū)進(jìn)行長輸管道焊接施工比較來看，焊接質(zhì)量保證難度較大，人工密度和基礎(chǔ)設(shè)施多等原因的干擾都會(huì)導(dǎo)致不能連續(xù)施工，導(dǎo)致焊接現(xiàn)場(chǎng)留頭較多和連頭數(shù)量增加、焊接成本增加。

3 常見的長輸管道焊接技術(shù)應(yīng)用分析

3.1 手工焊技術(shù)及其在工程中的應(yīng)用

手工向下焊接技術(shù)也不是在任何情況下都能夠應(yīng)用，該技術(shù)一般應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)焊接，或者焊接大直徑管道、薄壁管道的使用應(yīng)用比較頻繁。由于該技術(shù)是一種手工的焊接技術(shù)，因此焊接的時(shí)候應(yīng)用的主要是手工焊條向下焊法。當(dāng)然，手工焊條向下法包含三種情況：全纖維素型、混合型以及復(fù)合型。

（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)用過程中，應(yīng)當(dāng)盡量選取合適的管道類型規(guī)格，操作過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。一般應(yīng)用在壁較厚的長輸管道中，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。

3.2 半自動(dòng)焊接技術(shù)

當(dāng)前在管道焊接工作中，為了能夠?qū)w維焊條實(shí)施打底，經(jīng)常會(huì)使用到半自動(dòng)焊工藝，而當(dāng)前這種技術(shù)也是比較成熟的。但是半自動(dòng)焊技術(shù)與手工電弧焊設(shè)備相比，其使用到的設(shè)備相對(duì)是比較復(fù)雜的，所以其使用的區(qū)域和場(chǎng)所大多是平原的管道施工或者山區(qū)中機(jī)械化流水作業(yè)中。

3.3 全自動(dòng)焊接技術(shù)

（1）藥芯焊絲自動(dòng)焊接技術(shù)應(yīng)用

藥芯焊絲自動(dòng)焊接技術(shù)主要有兩種類型，包括藥芯焊絲氣保焊、藥芯焊絲自保焊，藥芯焊絲自動(dòng)焊接技術(shù)的原理相近于同實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)焊。主要的藥芯材料包括穩(wěn)弧劑、造渣劑、礦物材料、鈦合金透氣劑和還原劑等，在應(yīng)用藥芯焊絲中，焊接質(zhì)量以及沖擊韌性不僅能夠得到良好的保障，熔敷速度也十分的理想，能夠應(yīng)用到各種管材。

（2）實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)自動(dòng)焊接技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)前，在大壁厚、大口徑管道焊接中，一些發(fā)達(dá)國家會(huì)應(yīng)用此技術(shù)。在我國的西氣東輸工程當(dāng)中應(yīng)用了自動(dòng)焊機(jī)AW97-1，其充分發(fā)揮了自身的優(yōu)勢(shì)，為西氣東輸工程的建設(shè)提供了保障。

4 焊接技術(shù)的發(fā)展展望

長輸管道的焊接技術(shù)直接關(guān)系到管道的質(zhì)量和使用壽命，因此長輸管道的焊接技術(shù)需要不斷改進(jìn)和提升。如今，長輸管道的制作材料的鋼管強(qiáng)度更高，企業(yè)也面臨更加嚴(yán)格的要求，這就使得企業(yè)必須要有更多高效的焊接技術(shù)應(yīng)用才能夠提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。著眼于未來，人們期待我國的長輸管道建設(shè)中能夠出現(xiàn)更多先進(jìn)的焊接技術(shù)，也希望施工企業(yè)能夠根據(jù)實(shí)際情況合理選擇焊接技術(shù)，保證焊接質(zhì)量，提高焊接效率。

結(jié)束語

總之，在長輸管道焊接工作中，為了確保焊接的質(zhì)量，必須要對(duì)焊接過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都有進(jìn)行嚴(yán)格的控制，對(duì)焊接中出現(xiàn)的問題以及不足要依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行及時(shí)的并且具有針對(duì)性的處理，此外還要不斷的提高焊接的技術(shù)水平以及焊接的質(zhì)量，同時(shí)還要不斷提高檢測(cè)技術(shù)，只有這樣才能為長輸管道的焊接工作提供可靠的保障，確保我國長輸管道焊接工作能夠更加安全、順利、高效的發(fā)展，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供足夠的支持和保障。

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（作者單位：遼河油田建設(shè)有限公司）