管道焊接技术范文
时间：2023-03-18 07:28:53
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篇1
我国油气资源的利用率比较高，增加了油气运输的负担，长输油气管道属于远距离供油中的核心措施，关系到油气运输的质量和效率。为提高长输油气管道的性质，需全面发挥管道焊接的优势，利用焊接技术，保障长输油气管道的完整性，进而完善油气运输的环境。焊接技术在长输油气管道中发挥着重要的作用，有利于提升长输油气的效率。
1.长输油气管道的焊接材料
长输油气管道焊接技术受到焊接材料的影响，而焊接材料也是保障焊接技术工艺质量的前提[1]。长输油气管道的焊接材料有四类，如：（1）焊条，长输油气管道焊条的选择，需要以焊接技术为依据，不同的焊接技术对应不同的焊条，所以焊条材料具有一定的灵活性；（2）焊丝，此类焊接材料分为两类，药芯及实芯，用于不同的焊接技术内，实现有效的焊接；（3）保护气体，长输管道焊接中最为常用的保护气体是二氧化碳，基本为惰性气体，保障焊接技术的顺利进行；（4）焊剂，焊剂在焊接技术中需要注意匹配性，满足焊接技术及长输油气管道的需求，改善管道焊接点。
2.长输油气管道的焊接技术
长输油气管道中的焊接技术主要包括三种，即：手工、半自动和自动焊接，对其做如下分析：
2.1手工焊接技术
手工焊接技术的类型较多，需要根据长输油气管道的具体情况，才能确定手工焊接的方式。以陕京一线某段长输油气管道为例，分析手工焊接中的低氢下向焊技术。低氢下向焊技术使用的是进口焊条，如E9018，其在长输油气管道中具有明显的优势。低氢下向焊接技术需要低温环境，由此提高管道的抗冲击性能，虽然低氢下向焊接技术的基本性能良好，但是仍旧面临着缺陷，其在焊接过程中容易产生气泡，影响焊接工艺的效益，所以此类手工焊接技术只集中在陕京一线中，其余长输油气管道中不常见[2]。长输油气管道手工焊接技术中还包括混合型、复合型下向焊接技术等，为油气管道提供可靠的手工焊接。
2.2半自动焊接技术
半自动焊接技术的应用相对比较广泛，属于一类普遍型的焊接技术。我国诸多长输油气管道中能够见到半自动焊接技术的应用。以兰郑长中某段长输油气管道为例，分析半自动焊接技术的应用。该长输油气管道中，采用的是活性气体保护式的焊接，主要是利用二氧化碳气体，保障整个管道焊接的工艺稳定。首先该管道选择STT焊机，完成熔滴过度后，通过焊机的波形控制整个焊接工艺；然后确定单面焊接的位置，采用打底焊的方式，配合防风保护，优化半自动焊接的环境；最后检查焊接的效果，控制长输油气管道的焊接质量。
2.3自动焊接技术
自动焊接技术仍旧处于发展的过程中，此项技术的起步比较晚，初次使用是在西气东输工程中，充分利用自动化的焊接，提高焊接技术的基础水平。目前，自动焊接技术在长输油气管道中，比较常见的工具是内焊机，设定合理的焊炬，运用无缝隙的对接方式，促使焊炬能够保持同步的工艺速度，迅速完成焊接封底，最主要的是完善长输油气管道的焊道，降低后期管道运行的维护量。自动焊接技术的应用效益非常高，不仅能实现连续作业，更重要的是即使焊接的过程中出现设备故障，也不会影响整体的焊接工作，自动焊接中具有备用优势，能够根据焊接的情况，适当启动备用，发挥自动焊接的优势[3]。自动焊接技术在长输油气管道中的发展潜力很高，已经成功应用到多项长输油气管道工程中，体现自动焊接技术的特性和价值。实践证明，自动焊接技术能够参与长输油气管道的全部工程，焊接距离长达几百公里，具有很强的稳定性，有利于油气运输事业的发展。
3.长输油气管道焊接中的质量控制
根据长输油气管道焊接技术的应用，分析焊接技术中的质量控制，汇总比较典型的质量点，防止焊接技术出现质量问题。分析焊接技术质量控制的措施，如下：
3.1焊接接头的质量控制
长输油气管道中的焊接接头比较多，需严格控制接头质量，以免接头焊接不足出现断开[4]。管道接头部分的焊接，采用的是V型坡口，根据V型坡口的角度，确定焊接技术。例如：某长输油气管道选择的是23°V型，需利用半自动焊的方式，确保焊接技术符合长输油气管道的厚度，以此来强化接头部分，半自动焊接技术能够为此类接头提供适合的强度，确保接头焊接的质量。
3.2焊接接线的质量控制
长输油气管道焊接接线的质量控制，需全面考虑管道的材料、焊接类型，由此做好接线保护及质量控制的工作。长输油气管道的材质与接线质量控制存在直接的关系，合理控制焊接接线的质量，能够防止焊接偏移或变形，符合焊接接线的力学控制，完善焊接组织。
3.3焊接温度的质量控制
长输油气管道焊接技术应用时，提前对管道进行预热，优化油气管道的应力，防止焊接过程中发生变形。严谨控制焊接的温度，以免预热过度。控制焊接温度的质量，能够完善长输油气管道的组织构成，排除焊接中冷裂缝的干扰。
4.结束语
经过分析长输油气管道焊接的材料和技术，明确油气远距离运输对焊接技术的需求，利用质量控制的方法，强化焊接技术的应用，改善长输油气管道的基础焊接，确保长输油气管道在油气运输中的应用效益。长输油气管道的焊接工艺，本身具有诸多注意事项，因此，通过质量控制的措施，确保焊接工艺的到位性，以免油气运输过程中出现问题。
参考文献：
[1]杨天冰.长输油气管道焊接技术[J].金属加工（热加工），2012，（24）：32-36
[2]张振永.长输油气管道焊接方法及焊材选用[J].焊管，2012，（02）：37-42+75
篇2
关键词 长输管道；焊接；油气
中图分类号：TE973 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）17-0125-01
1 国内外长输管道焊接技术现状
石油工业发展到现阶段，已逐步摆脱了依靠铁路、公路和民用航空的运输方式。具有连续输送能力且廉价的管道输送方式已日益成熟，这与我国近几十年来的管道建设是密不可分的。近年来我国的管道建设进入了快车道，如大型的西气东输管道、中俄管道、陕京管道，还有西部成品油管道等都相继的建成并投入使用。管道的建设与焊接技术的发展也密切相关，焊接技术和设备的好坏直接影响着管道的使用寿命。我国自改革开放以来，就在逐步的引入国外的先进技术来加快我国油气管道的建设。国际上目前较大直径的管道施工都以自动焊接为主，美国CRE-EVANS公司研制的长输管道自动焊接设备和工艺，是现代焊接技术发展的一个里程碑。
其实，国际上焊接技术的发展也是在不断的演变的，从前苏联为乌依连戈到西欧管道建设研制出了闪光焊法到在中东和俄罗斯应用较为普遍埋弧焊双联管技术，再到欧洲的固定管全周向埋弧焊以及日本的气保护强制成型技术，焊接技术一直在不断的向前发展。但技术不管怎么进步，都离不开一个根本的问题，即根焊问题。目前根焊的方法主要有内焊根焊和带铜垫对口器的外根焊成型两种方法。这两者有其优点也有不足之处，内焊根焊对设备的要求很高，往往设备比较复杂，且其在工作的时候容易出现故障，需要随时有技术人员在场待命才能保证其正常运行，配件也较贵，使用成本很高。带铜垫对口器的外根焊成型技术比较成熟，由于其相比较于内焊根焊技术，价格相对低廉，现在应用的也很广泛，但是，由于其有渗铜问题，在成型时内部如果有尖锐金属也会对焊接质量造成影响，因此也不是十分完美的根焊焊接工艺。
在长输管道的建设方面，我国以前主要以传统的手工焊为主，由于其焊接质量得不到保证，且焊接速度慢，现在已逐步被摈弃，取而代之的是从国外引进的先进的焊接技术。我国在20世纪80年代就从欧美引进了手工下向焊的焊接工艺，并在我国的长输管道建设上推广，取得了较好的效果，生产力有大幅度的提高。之后，又于90年代引进了自保护半自动焊（药芯焊丝半自动下向焊）设备和工艺，该工艺的优势很明显，可以连续送丝，而且不用气体保护，5级风下根本不用防护，有很好的抗风性能，最重要的是其便于操作，焊工能较快的掌握，但该方法不能根焊。后来我国又引进了较为先进的“双联管焊接方法”，并应用在轮南至库尔勒输油管道上，进21世纪后，在西气东输工程中，我国管道建设公司又引进了noreast公司的自动焊机aw97-1，该技术采用大机组流水作业，焊接质量稳定且易于操作，焊缝成形美观。
2 长输管道建设中影响焊接质量的因素
通过上述内容的介绍我们已经了解了我国焊接技术发展的几个阶段，从单纯的手工焊到半自动焊再到全自动焊，技术上一直在不断的更新，与国际接轨。但影响管道质量的不仅仅是技术因素，还有其他各方面的因素，下面本文就对其他较主要的因素做简单的归纳。
2.1 施工时的流动性
长输管道的建设随着施工进度施工点会不断的发生变化，因此施工的流动性对焊接质量也有很大的影响，由于在长输管道的建设时不是流水线似的生产，在施工的质量管理方面，难度要大的多，对现场作业的管理好坏也决定着管道质量的高低。
2.2 地形地貌对焊接技术的选择
长输管道在建设的过程中，要穿越较大的区域，因此在建设的时候对地形地貌不能做一成不变的要求。只能随地形地貌的变换来选择合适的焊接方法。比如在穿越山区时自动焊技术就不能发挥其优势，这时选择手工下向焊技术或半自动焊向下焊技术也许会获得更高的生产效率，管道的焊接质量也可以得到保证；如果在地势平坦的地区，则需要使用全自动焊技术，这样可以大大的提高工作效率和工程进度。不同地形地貌对焊接技术的要求不同，所以要用不同的焊接技术配合施工来保证工程的质量和进度。
2.3 自然环境、人文、社会环境对焊接质量的影响
自然界中的温度、适度、以及日照、风雨都能影响焊接的质量，因此，在施工的过程中，对这些影响因素也要全面考虑。除了上述因素外，施工点的人文、社会环境也是影响工程质量的一部分，长输管道在建设过程中经常由于当地居民的影响而中断施工，造成现场留头较多，连头的数量自然就增加，不仅影响了管道的质量，还会额外的抬高施工的成本。
3 存在问题的解决对策及对未来焊接技术应用的展望
通过上述分析，我们可以看出目前我国长输管道建设的质量除了技术因素的影响外，还有很多其他的综合因素。但这些因素我们都可以通过其他的方式来减少其对管道建设质量的影响。例如，对于自然环境因素我们可以通过有效的管理来决定施工进度的快慢，选择最适合的条件下进行作业；对于人文和社会因素，我们可以通过加强与当地居民的沟通来解决；对于现场作业点的流动我们无法选择，但我们可以选择最有利的作业点，对地貌地形的选择也是如是。
长输管道建设质量的好坏与焊接技术的发展是最为密切相关的，现阶段，由于管道材料所使用的钢管朝着高强度发展，这对施工企业提出了更高的要求，需要更多的新的焊接技术的支持，这样才能提高企业的竞争力，同时也才能建设出更高质量的管道。我们期待着有更多更好的焊接技术问世来服务于我国的长输管道建设事业，同时，也希望建设企业合理的选择焊接工艺和方法，保质保量，提高生产效率，在尽量不增加成本的情况下高效、快捷的建设我国的长输管道，为我国的经济发展作出贡献。
4 结束语
长输管道的建设关系着石油工业的发展，建设高质量的长输管道，不仅可以帮助企业节约成本，增强企业的竞争力，还可以减少其他运输行业的压力，为国家的节能减排作出贡献。而管道的焊接质量又与管道的安全性和适用寿命紧密相连，因此本文就从焊接技术的发展历程出发，来介绍长输管道中的建设发展趋势，期望更多更好的技术能被应用于长输管道建设中，为民造福，为国争利。
参考文献
[1]王晓香.长输管道下向焊焊接缺陷及防止措施[J].中国新技术新产品，2009（16）.
篇3
[关键词]输油管道；漏油；带压焊接；探讨
中图分类号：U464.136+.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0378-01
随着经济的快速发展，油田工业得到了长足的发展。在输油管道的日常运行过程中，由于内部介质的复制作用导致的泄漏事故，以及人为破坏，打孔盗油事故等都会对输油管道造成不同程度的损害，此时就需要对泄漏部位实行修补。传统意义上多采用停工进行修补的措施，该方法会影响到输油管线的正常运行，不利于生产的正常进行，还会导致周边生态环境的污染。而在线带压焊接技术进行泄漏部位的堵漏，不仅能降低经济损失，降低环境污染，还能实现较好的堵漏效果。因此，研究在线带压焊接技术尤为必要。
一、管道漏油概述
众所周知，输油管道的线路较为复杂且比较繁多，经常会经过农村或者是河沟等地区，且在外的管道和线路也比较多。在输油管道的日常运行过程中，由于管道自身的腐蚀作用以及人为的破坏，例如不法分子对输油管道进行打孔盗油等，都会对输油管道的运输安全和运输性能造成一定程度的破坏。因此，必须采取一定的措施对管道漏油部位进行相应的补漏措施。一般而言，最为常见的补修技术主要是停产放空和打卡子等。但是，以上两种方式虽然能够有效解决输油管道的漏油问题，但是也存在一定的问题。一方面停产放空不仅会对周边的生态环境产生一定的污染，还会影响到油田的正常生产经营，会造成一定的经济损失；另一方面，采用打卡子的方式并不能从根本上解决漏油问题，因为部分不法分子会将卡子卸掉然后继续进行盗油行为。所以，在线带压焊接补漏技术便应运而生，该技术不仅能够有效解决漏油现象，还能够有效提高原油的生产效率，降低原油的生产成本，同时还能有效降低生产的劳动强度，是当前对输油管道漏油现象进行修补的关键技术之一。
二、输油管道漏油在线带压焊接技术分析
（一）工作原理
施焊引流装置在线带压堵漏技术主要是指压力管道在出现泄漏的时候，在不降低其温度、压力以及泄漏流量的前提条件下，利用焊接技术来实现在线堵漏的主要目的。由于泄漏介质会影响到焊接工作的进行，因此采用特殊的装置将泄漏的介质引开，然后确保焊接作业在没有泄漏介质的影响或者影响比较小的区域进行操作。焊接结束之后，切断泄漏的通道，进而实现带压密封的作用，这就是焊接引流装置带压堵漏的主要工作原理。具体来说，其主要做法如下：依据泄漏部位的外部形状来设计制作一个引流的装置，一般用封闭板或者是封闭盒以及闸阀来做引流装置。因为封闭板或者是封闭盒和泄漏部位的外表面能够较好的贴合在一起，所以在处理泄漏部位的时候，只需要将引流装置贴合在泄漏的部位上，事先将闸阀打开，这样一来泄漏的介质就可以沿着引流装置的引流通道以及闸阀排掉，而在引流装置和泄漏部位的周边，将不会出现泄漏介质或者是只有少量的介质外泄，这样就可以采用焊接手段将引流装置牢固的焊接在泄漏的部位上。焊接完毕引流装置之后，关闭闸阀就能实现重新密封的效果。
（二）焊接前的准备
对于输油管道而言，由于管道的压力比较大，如果在漏油的位置直接打眼进行焊接的话，虽然效果比较好，但是一旦操作不当，极为容易导致管线出现爆炸问题。通过以上的分析，我们知道施焊引流在线带压堵漏技术对于压力管道的堵漏效果比较好。因此针对输油管道漏油问题，笔者建议优先选用施焊引流在线带压堵漏技术，不仅能实现较好的堵漏效果，还能确保施工的安全。在具体焊接之前，需要做好相应的准备工作，具体如下：第一，准备好各项确保安全的设备，如灭火器、铁锹、劳保用品以及消防砂等；第二，准备好焊接过程中的各项用料，如油管接箍、胶泥、引流管、密封带和石棉布等；第三，在预制区域中用气焊将油管接箍切割成马鞍形的切口，然后用丝扣将接箍和引流管连接起来，同时还应该将管线上的防腐以及保温物质清理干净；第四，焊接电源可以采取直流反接的方式，以便于焊接过程中产生的裂纹、熔深以及气孔等问题。
（三）焊接要求
利用带压焊接技术进行管道堵漏主要是对正常运行中的管道进行施焊，因此要求焊接的焊缝必须牢固，焊接之后要确保管道内部的介质不会从焊接位置再次泄漏，确保母管线焊接位置的壁厚能够承受管道内部介质的压力。因此在进行管线带压在线焊接技术的时候，需要确定相应的参数。
1.最小壁厚
由于输油管道内部具有一定的油介质，因此管道具有一定的压力，这就要求管线必须有一定的壁厚才能承受住相应的压力要求。我们可以运用公式最小=PD/2[]t来计算管线壁厚的最小要求。在该公式中，P是介质的压力，D为管线的直径，[]t为管线材料的屈服应力。
2.管线焊接的熔池深度
熔池的深度主要是指管线管壁融化的深度，可以运用公式H=KmxI，在该公式中，H为熔池深度，Km为系数，I为焊接电流。系数Km与焊条直径、焊接电流、焊接速度和焊接层数4个焊接工艺参数有关，为了达到管线在线带压焊接的要求，可以确定参数如下：焊条，为防止烧穿和减小溶池深度，第一层选直径2.5mm焊条。焊接电流，第一层控制在75-100 A；焊接速度，适中。焊接层数，3层。取K=2mm/100A，则H=1.6mm。
3.管线实际壁厚及在线带压焊接的富裕量
管线在线带压焊接的焊接处实际壁厚可用超声波测厚仪测出，取在整个环行上测量的最小值为管线实际壁厚0，管线带压焊接的富裕量=管线实际壁厚一熔池深度。H-最小，当b>0时，该管线可以进行在线带压焊接。
（四）注意事项
在运用施焊引流在线带压堵漏技术的时候，应对泄漏缺陷、泄漏状况以及焊接部位的壁厚和材质等进行详细的检查和分析，以确定是否可以进行施焊引流的操作；此外，焊接人员必须具备扎实的操作技术，应持证上岗。再者，应依据石油化工行业管道焊接方面的相关规范和标准要求，对于新制作的引流盒子、引流板、短接以及阀门等和母材的材料的相同或者不同，全面分析材料的焊接工艺性能，从而确保该焊接技术是可行的，并且能够起到较好的焊接效果。
（五）焊接效果
据相关调查显示，我国大部分的油田管道都或多或少存在密封装置泄漏的问题。油田管道的泄漏会导致大量能源的浪费、物质材料的流失，身边的损坏，同时还对周边的生态环境造成不同程度的污染和破坏，而且严重的原油泄漏问题还会导致火灾和爆炸等现象，严重的威胁着人们的生命和财产安全。因此，针对输油管道进行堵漏尤为重要。文章提出了采用施焊引流装置在线带压堵漏技术，在对输油管道泄漏堵漏中发挥着十分重要的作用。不仅能够有效实现止漏和堵漏的效果，还能降低对周边生态环境的污染，同时不影响原油的正常生产和运输，提高了原油的生产效率。因此该技术应值得大力推广和运用。
综上所述，由于输油管道线路较长，且管道较为繁多，需要将管线铺设在农村或者河沟等地区，受到管道内介质的腐蚀作用以及外在人为破坏、打孔盗油等行为的影响，输油管道经常会出现泄漏问题。针对该问题，笔者重点论述了施焊引流装置在线带压焊接补漏技术，指出该方法的可行性以及优势，提出了该方法应值得大力推广和运用，以确保输油管道的正常运行。
参考文献
篇4
关键词:油气管道；焊接技术；特点；焊接方法
我国的油气资源大部分分布在东北和西北地区，而消费市场绝大部分在东南沿海和中南部的大中城市等人口密集地区，这种产销市场的严重分离使油气产品的输送成为油气资源开发和利用的最大障碍。管输是突破这一障碍的最佳手段，与铁路运输相比，管道运输是运量大、安全性更高、更经济的油气产品输送方式，其建设投资为铁路的一半，运输成本更只有三分之一。
1 焊接材料及焊接设备
管道焊接施工中采用的焊接材料有纤维素型焊条、低氢型焊条、自保护药芯焊丝和CO2气保护实芯焊丝。纤维素型下向焊条的药皮中含有30%-50%的有机物，具有极强的造气功能，在保护电弧和熔池的同时增加了电弧吹力，适合于全位置单面焊双面成型。低氢型下向焊条的药皮中含有铁粉，可增加熔敷效率，提高焊接接头力学性能，适用于山区、水网等地形复杂或焊接自动化程度要求不高的场合。自保护药芯焊丝由药芯高温分解释放出的大量气体对电弧及熔池进行保护，同时通过熔渣对熔池及凝固焊缝金属进行保护，是管道施工的一种重要的焊接材料。CO2气保护实芯焊丝主要用于STT半自动焊和全位置自动焊。
过去管道焊接施工中采用的纤维素型焊条和低氢型焊条主要依靠进口，如美国LINCOLN焊材，奥地利BOHLER焊材，瑞典ESAB焊材，日本KOBE焊材，法国SAF焊材，以及美国HOBART焊材等，目前四川大西洋、天津金桥等公司也相继开发了管道下向焊用纤维素型焊条焊条。管道施工中采用的自保护药芯焊丝主要为美国LINCOLN和HOBART的产品。适合的CO2气保护实心焊丝主要来源于台湾锦泰，四川大西洋，法国SAF，日本神钢、助友等焊材生产厂家。
使用一般的直流焊机进行纤维素型焊条焊接，在小电流时易出现断弧、粘条、电弧不稳等问题。低氢型焊条对弧焊设备的要求较低，一般的直流弧焊设备即可满足要求。管道施工中手工电弧焊可供选择的焊机有美国LINCOLN公司的DC-400，美国MILLER公司的XMT-304，北京时代集团公司的ZX7-400B，济南奥太公司的ZX7-400ST等。
2 焊接工艺
2.1 现场焊接的特点。现场焊接时，采用对口器进行管口组对。为了提高效率，一般是在对好的管口下放置基础梁木或土堆，在对前一个对接口进行焊接的同时，开始下一个对接准备工作。这将产生较大的附加应力。同时由于钢管热胀冷缩的影响，在碰死口时最容易因附加应力而出问题。 现场焊接位置为管水平固定或倾斜固定对接，包括平焊、立焊、仰焊、横焊等焊接位置。所以对焊工的操作技术提出了更高、更严的要求。 当今管道工业要求管道有较高的输送压力和较大的管线直径并保证其安全运行。为适应管线钢的高强化、高韧化、管径的大型化和管壁的厚壁化出现了多种焊接方法、焊接材料和焊接工艺。
2.2 管道施工焊接方法。国外管道焊接施工经历了手工焊和自动焊的发展历程。手工焊主要为纤维素焊条下向焊和低氢焊条下向焊。在管道自动焊方面，有前苏联研制的管道闪光对焊机，其在前苏联时期累计焊接大口径管道数万公里。它的显著特点就是效率高，对环境的适应能力很强。美国CRC公司研制的CRC多头气体保护管道自动焊接系统，由管端坡口机、内对口器与内焊机组合系统、外焊机三大部分组成。到目前为止，已在世界范围内累计焊接管道长度超过34000km。法国、前苏联等其他国家也都研究应用了类似的管道内外自动焊技术，此种技术方向已成为当今世界大口径管道自动焊技术主流。
我国钢质管道环缝焊接技术经历了几次大的变革，七十年代采用传统焊接方法，低氢型焊条手工电弧焊上向焊技术，八十年代推广手工电弧焊下向焊技术，为纤维素焊条和低氢型焊条下向焊，九十年代应用自保护药芯焊丝半自动焊技术，到今天开始全面推广全位置自动焊技术。
手工电弧焊包括纤维素焊条和低氢焊条的应用。手工电弧焊上向焊技术是我国以往管道施工中的主要焊接方法，其特点为管口组对间隙较大，焊接过程中采用息弧操作法完成，每层焊层厚度较大，焊接效率低。手工电弧焊下向焊是八十年代从国外引进的焊接技术，其特点为管口组对间隙小，焊接过程中采用大电流、多层、快速焊的操作方法来完成，适合于流水作业，焊接效率较高。由于每层焊层厚度较薄，通过后面焊层对前面焊层的热处理作用可提高环焊接头的韧性。手工电弧焊方法灵活简便、适应性强，其下向焊和上向焊两种方法的有机结合及纤维素焊条良好的根焊适应性在很多场合下仍是自动焊方法所不能代替的。
自保护药芯焊丝半自动焊技术是20世纪90年代开始应用到管道施工中的，主要用来填充和盖面。其特点为熔敷效率高，全位置成形好，环境适应能力强，焊工易于掌握，是目前管道施工的一种重要焊接工艺方法。
随着管道建设用钢管强度等级的提高，管径和壁厚的增大，在管道施工中逐渐开始应用自动焊技术。管道自动焊技术由于焊接效率高，劳动强度小，焊接过程受人为因素影响小等优势，在大口径、厚壁管道建设的应用中具有很大潜力。但我国的管道自动焊接技术正处于起步阶段，根部自动焊问题尚未解决，管端坡口整形机等配套设施尚未成熟，这些都限制了自动焊技术的大规模应用。
目前自动焊根焊主要采用STT半自动焊。STT半自动焊属于CO2气体保护焊，它是通过精确的基值和峰值电流和电压控制，使熔滴过渡更利于成型，焊接过程稳定，解决了飞溅问题和大口径管道根部焊环节单面焊双面成型的难题。
2.3 西气东输管道工程中应用的焊接方法。由于西气东输线路工程用钢管的强度等级较高，管径和壁厚较大，所以线路施工以自动焊和半自动焊为主，手工焊为辅。所涉及的主要焊接方法有熔化极气体保护电弧焊（GTAW）,自保护药芯焊丝电弧焊（FCAW）和手工电弧焊（SMAW）。
自动焊方法包括：①内焊机根部焊+自动外焊机填充、盖面；②STT气保护半自动焊部根焊+自动外焊机填充、盖面；③纤维素焊条手工电弧焊根部焊+外焊机自动焊填充、盖面。这几种焊接方法的区别在于根部焊方法的不同。
针对管道局自动外焊机PAW-2000、英国自动外焊机NOREAST，集团公司工程技术研究院自动外焊机APW-Ⅱ分别进行了焊接工艺性能试验。试验结果表明，对于大口径、厚壁钢管，采用自动焊的方法焊接具有十分明显的优势，劳动强度大大降低，焊接效率显著提高。试验还表明，自动外焊技术对坡口形状及管口组对要求严格，现场施工必须具备内对口器、管端坡口整形机等配套机具。另外，采用手工焊或半自动焊方法进行根部焊时，由于管口组对间隙不同造成坡口形状、尺寸不一致，自动外焊机填充、盖面时就极易形成坡口边缘未熔合，从而制约了自动外焊机优势的发挥。
3 结束语
随着管线钢性能的不断提高，管道建设越来越趋于向长距离，高工作压力，大口径、厚壁化方向发展，这就需要研发高质量的焊接材料和高效率的焊接方法与之匹配，保证环焊接头的强韧性。未来的管道建设，为获得施工的高效率和高质量，将优先考虑熔化极气体保护焊。而自保护药芯焊丝半自动焊与手工电弧焊相结合，由于操作灵活，环境适应性强，一次性投资小，对于大直径、大壁厚钢管是一种好的焊接工艺。
参考文献
篇5
关键词：管道焊接；质量控制；焊接技术
1管道焊接方法和工艺
1.1管道施工安装流程
管道施工一般包括以下工序流程：线路设计交桩测量放线施工作业带清理修筑施工便道管沟开挖管线防腐及运输布管清理管口组装焊接焊缝质量检查与返修管线防腐补口、补伤管线下沟、回填通信光缆敷设铁路、公路和河流穿越管道干线通球、试压、扫线管道连头碰死口阴极保护截断阀室与沿线设备三桩安装投产试运交工验收。
1.2管道焊接方法
管道焊接采用氩弧焊打底，电弧焊盖面，可以获得良好的焊接接头，返修率低，易于保证工程质量。电弧焊即手工电弧焊，是利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化的焊接方法，电弧焊是适应性很强的焊接方法，可在室内或野外高空进行平、横、立、仰全位置焊接，是压力管道焊接中的主要焊接方法。
1.3管道焊接工艺
（1）打底：选用氩弧焊打底，由下往上施焊，点焊起、收尾处可用角磨机打磨出适合接头的斜口。整个底层焊缝必须均匀焊透，不得焊穿。氩弧打底必须先用试板试焊，检查氩气是否含有杂质。氩弧施焊时应将焊接操作坑处的管沟用板围挡。以防刮风影响焊缝质量。底部焊缝焊条接头位置可用角磨机打磨，严禁焊缝底部焊肉下塌、顶部内陷。并应及时进行打底焊缝的检查和次层焊缝的焊接，以防产生裂纹。
（2）中层施焊：底部施焊完后，清除熔渣，飞溅物，并进行外观检查，发现隐患必须磨透清除后重焊，焊缝与母材交接处一定清理干净。焊缝接头应与底层焊缝接头错开不小于10mm，该层选用焊条直径为准3.2，当管壁厚度为9mm时，焊缝层数选用底、中、面共三层。中层焊缝厚度应为焊条直径的3～5mm，运条选用直线型，严禁在焊缝的焊接层表面引弧，该层焊接完毕，将熔渣、飞溅物清除后进行检查，发现隐患必须铲除后重焊。
（3）盖面：该层选用焊条直径根据焊缝厚度而选用。每根焊条起弧、收弧位置必须与中层焊缝接头错开，严禁在中层焊缝表面引弧，该盖面层焊缝应表面完整，与管道圆滑过渡，焊缝宽度为盖过坡口两侧约2mm，焊缝加强高度为1.5～2.5mm，焊缝表面不得出现裂纹、气孔、夹渣、熔合性飞溅等。不得出现大于0.5mm深度，且总长不大于该焊缝总长10%的咬边，焊接完毕，清理熔渣后，用钢丝刷清理表面，并加以覆盖，以免在保温、防腐前出现锈蚀。
2管道焊接质量控制易发生的问题
（1）管道焊接施工中技术员没有严格按设计要求的标准、规范和 现场实际情况编制施工方案和对施工班组进行技术交底，施工单位凭经验施焊。
（2）施工过程中，焊接作业人员没有取得施焊项目合格证，或没有在合格证核定的项目和规定的期限内承担焊接作业工作，造成现场质量不能处于受控状态。
（3）施工现场压力管道材质种类繁多，经常有异种钢焊接，因此易产生焊接工艺参数管理失控现象。经焊接工艺评定合格的焊接工艺指导书得不到严格执行，施工工人任意改变坡口形式和尺寸，更改电流电压参数，加快焊接速度，甚至用错焊材等，使焊缝产生裂纹、咬
边、气孔、夹渣、未融合等缺陷。
3管道焊接质量控制措施
3.1焊接工艺控制
施工单位在正式施焊前，必须按标准要求进行完善的焊接工艺评定。各施工单位必须按公司的焊接工艺评定和焊接工艺指导书，结合现场实际焊接情况，编写现场焊接工艺卡；项目部技术员对施工班组进行书面的技术交底。每一个施焊的焊工和管工必须各存一份，同时送交项目部质量检查员。不同焊接工艺的管线分别编写。相同焊接工艺的管线可以写在一张表内，必须注明管线号。有特殊要求的焊接，不但注明管线号还应该注明焊口号。管工按焊接工艺卡预制管口，焊工按焊接工艺卡进行工序交接确认焊口，合格后才能按所给焊接参数和要求进行焊接。焊接质量检查员按焊接工艺卡进行检查，并做好焊接记录。
3.2焊接设备控制
管道施工中，常用的焊接设备有钨极氩弧（TIG）焊机、逆变焊机、交流焊机、焊条烘干箱、无损检测设备等，保证设备处于完好状态是保证焊接质量的前提。电焊机的电压表、电流表是焊接计量仪表，应保证示数准确。焊工应熟悉所使用设备状况，事前应确认设备处于完好状态。操作时严格按操作规程进行，严禁超负荷使用，一旦发现设备性能不稳定应及时报修，使设备始终处于受控状态。
3.3焊接材料控制
焊接材料是焊接质量保证的基本条件，焊接材料的质量和正确使用，直接影响到焊接质量和工程成本。因此应控制焊接材料的采购、验收、保管、发放及使用等几个环节。焊接材料必须要有质量证明书，化学成分及机械性能符合有关标准及设计文件要求，用于高温高压及有毒有害介质的合金材料还应做光谱分析确认，经检验不合格材料严禁入库和使用。现场应设立焊材一级库和二级库，库内的温度和湿度应进行有效控制，符合要求。入库的焊接材料应该经过质量检验合格，有材料标记号、建帐立卡，按品种、规格、分区堆放。焊条使用前应进行烘干并做好焊条烘干记录。焊条领出后必须立即放入保温桶，回收再利用的焊条，必须重新烘干，但同一焊条烘干次数不得超过两次。
3.4焊接环境控制
焊接环境因素是制约焊接质量的重要因素之一。焊接环境要求要有适宜的环境温度、相对湿度、风速，才能保证所施焊的焊缝组织获得良好的外观成形与内在质量，具有符合要求的机械性能与金相组织。
3.5焊接操作控制
管道的焊接施工，要求全部氩弧焊接打底电焊盖面。但在焊接过程中，焊接施工中容易发生问题的关键是承插焊口、凸台焊口、三通焊口、计量孔板焊口和管道支吊架焊接、管托焊缝质量等。因为在以往工程管线吹扫、试压时就发生过管托焊缝将管道一侧焊漏，也发生过承插焊口、凸台焊口、三通焊口焊接质量不合格，没有焊接透等现象，所以我们制定了专门的工艺管件施工和焊接主要控制点，并进行检查。
3.6焊接检验控制
施工现场焊口外观检查合格后按比例进行无损检测（RT），现场质量检查员依据技术交底和各种管线无损检测比例的要求，根据焊工焊接数量及质量，执行随机点口抽透的原则，向第三方检测公司委托检测。施工单位将要检验的焊口管线号、编号、焊工号、写在明显部位
上，探伤人员保证无损检测抽透和增透比例准确，保证管道检测合格。
4管道焊接后质量控制
（1）管线焊口核查：焊接施工结束，所有焊口外观质量，工艺配管单线图的各种标记与实际管道焊口标记、各种控制点表格的填写、检查表的记录和无损检测报告必须一致，要逐一审核。
（2）技术资料的整理：焊接资料是整个工程交工资料的一个重要组成部分，在施工过程中要认真收集、整理各种焊接资料，做到资料完整、及时、资料移交手续齐全。
5结束语
随着我国国民经济持续快速发展和石油、天然气的消费量的迅猛增加，未来的十几年我国管道工业将有令人振奋的发展。对于新建、扩建的管道焊接施工过程中，建立焊接施工质量管理体系、实行全面质量控制，所以为保证工程质量，首先指定好焊接工艺，并且对焊接过程进行严格控制，从而保证整个工程质量，这也是各个施工单位在今后施工过程中的质量控制重点。
参考文献：
[1]输油管道工程设计规范 GB50253-2003[R]
[2]输气管道工程设计规范 GB50251-2003[R]
篇6
【关键词】油气管道；焊接技术；特殊环境
中图分类号： TE973 文献标识码： A
一、前言
对于油气管道的焊接工作来说，焊接技术的好坏直接影响焊接的质量，因此，必须要选用有效合理的焊接技术，这样才能够提高焊接的效果，确保焊接工作的有效性。
二、管道焊接的特点
管道作为五大运抽方式之一，在担负着把油气资源运送到加工厂或用户的过程中，具有线路长、跨区域范围大的特点，所经山区、平原、丘陵、沙淇和水域等多种地形、地貌，自然条件变化大、施工作业条件差。在野外现场组装焊接中，由于钢管不动，需要全位置焊接。这就要求现场焊接所采用的焊接设备和材料必须满足两个最基本的条件:能够进行全位置焊接；适应环境性强，具有良好的焊接性能。
三、油气管道焊接技术
1、下向焊接技术
（一）操作要点
按照焊接顺序，通常将管道焊接各层焊道称为根焊、热焊填充焊、盖帽焊。根焊与热焊道均为单道焊，而填充焊则可能是多层多道焊，这与管道的壁厚有关。焊接时，根焊采用直拉式运条，不摆动，只有当间隙过大或熔孔过长时，可作往返运条，以防止热输入过大而烧穿。热焊的目的在于加强根焊，并通过继续输入热量使焊道保持较高温度而防止根焊产生裂纹、开裂等缺陷，一般均要求两焊道间隔时间少于5min。采用直线往复运条，焊接速度要快，并保证坡口边缘熔合良好，热焊之前必须进行彻底清根。
（二）优点
手工下向焊通常使用纤维素焊条和低氢型焊条两种专用下向焊条，它通过独特的药皮配方获得上向焊无法比拟的优良性能。与上向焊相比，下向焊电弧挺度好、吹力大，焊接熔深大，根焊可以单面焊双面成型，而且熔渣少，易脱渣，不易产生气孔、夹渣等缺陷，焊缝一次合格率高。由于采用薄层快速焊接技术，后层焊道对前层焊道有热处理作用，尤其热焊道与根焊道的间隔时间短，输入的热量使根焊道保持较高温度，能使根焊道中的扩散氢充分逸出，降低焊道中扩散氢含量，并能防止根焊裂纹产生，使焊接接头性能得到提高。上向焊根焊不能连续焊接，只能采用灭弧法施焊，速度太慢，而且缺陷多，因此采用下向焊进行根焊和热焊，以获得好的根焊质量和速度，而用上向焊进行填充盖帽，利用其焊层厚的特点，减少焊接遍数，提高整体焊接速度，即采取优势互补的办法使用复合焊接工艺。
2、半自动焊接技术
管道半自动焊是采用电焊工手持半自动焊枪施焊，由送丝机构连续送丝的一种焊接方式。该焊接方法可节省更换焊条等辅助作业的时间，具有熔敷速度快、焊接接头少、焊接收弧及引弧产生的焊接缺陷少等优点，焊接合格率明显高于手工电弧焊。国内采用半自动焊接技术始于1995～1997年建成的库鄯输油管道，实践证明，该焊接法的应用效果较好。目前，国内在管道主体焊接中应用比较成熟的半自动焊工艺为纤维素焊条打底，自保护药芯焊丝或CO2气体保护焊丝进行填充、盖面。药芯焊丝半自动焊抗风能力强，而CO2气体保护焊丝的抗风能力较差。半自动焊焊接设备较手工电弧焊设备复杂，适宜在地形较好的平原、低矮丘陵和坡度较缓的山区地段机械化流水线作业上应用。
3、全自动焊接技术
全自动焊是借助于机械和电气的方法使整个焊接过程实现自动化。目前国外用于管道焊接比较成熟的自动焊技术主要有实芯焊丝气体保护焊和药芯焊丝自保护焊技术。
（一）实芯焊丝气体保护自动焊接技术自动焊接技术减少了人为因素对焊接质量的影响，减轻了工人劳动强度，容易保证焊接质量，同时具有焊接速度快、焊接材料成本较低对焊工的技术水平要求较低等优点，在国外已广泛应用于大口径、大壁厚的管道焊接领域。但由于管道环缝为全位置焊接，对焊接装备及控制系统要求较高，且全自动气体保护焊设备目前还存在造价高、维修难度大等缺陷。
（二）药芯焊丝自动焊接技术该焊接技术包括药芯焊丝自保焊和药芯焊丝气保两种方法，其焊接基本原理与实芯焊丝气体保护焊相似。药芯材料主要有矿物材料、钛合金透气剂、稳弧剂、造渣剂及还原剂等，与实芯焊丝相比，药芯焊丝的优点有熔敷速度快，焊接质量好，冲击韧性好，对各种管材的适应性好，设备投资成本比全自动气体保护焊少等。
四、油气管道环缝焊接工艺方法比较
根据试验和实际应用情况, 将纤维素下向焊、低氢下向焊、低氢上向焊、药芯焊丝半自动焊、全自动气保焊、药芯焊丝自动焊等五种管道环缝焊接工艺方法进行了比较, 结果见表1。
表1 管道环缝焊接工艺方案比较结果
五、油气管道在特殊环境下的焊接质量控制
焊接的质量应该从焊接人员、设备和检验仪器、材料、焊接环境、焊前和焊接检验检测、焊缝返修等多个方面进行控制。
1、施工人员的控制
任何的施工工程，人都是施工的主体。对施工进行质量的控制，首先要做好对施工人员的控制，焊接的质量控制也不例外。当前的长输管道的焊接工艺主要还是以手工为主，所以焊接人员的焊接水平和焊接技术就成为影响焊接质量的最重要的因素之一。所以必须对焊接人员进行岗前培训，掌握专业知识和专业技能，通过基本知识和操作技能考核并取得质量技术监督部门的焊工合格证之后，才能在有效期内持证上岗作业。焊接的检验是焊接质量控制的最后一关，也是非常重要的一关，因此对检验人员也要做好严格的岗前培训工作和技能培训，这样才能在质量检验中对焊接质量严格把关，保证施工质量。
2、设备和检验仪器的控制
要保证焊接管道用的各种工具的质量，如手弧焊机、氩弧焊机、自动焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等，设备的性能指数和参数达到标准，这样才能保证设备的焊接能力和焊接质量。
温度湿度仪、电流表、电压表、风速仪、焊口检验尺等检验工具也要检定合格并保证其检验的能力，保证在焊接质量出现问题时能及时、准确的检验出来。
3、焊接环境的控制
焊接工作时周围的气候环境是影响焊接质量的一个重要因素。下面的几种自然环境下是不宜进行焊接的：有风天气（气体保护焊：风速大于2m/s；低氢型焊条电弧焊：风速大于5m/s；酸性焊条电弧焊，风速大于8m/s；药芯自保护焊丝半自动焊，风速大于8m/s）情况下不能焊接；雨雪天气；大气湿度达到90%以上；环境温度过低（低于焊接工艺规定的最低焊接温度）。
4、材料的控制
长输管道元件，如钢管、焊材、管件等材料，应该于有长输管道元件生产许可证的生产商处采购，管道元件的质量说明书等内容应该清晰、齐全，管道元件的质量要符合施工标准，这是保证焊接质量的重要环节。要坚决禁止不合格、伪劣的产品投入使用。
5、焊前和焊接检验检测
要确保管口表面质量、坡口的表面和角度、对口间隙、组对间隙、错边量、坡口尺寸的误差在合理的范围内，并确定是否符合工艺文件的规定。每次焊接完成后，焊工应先自行检测飞溅、熔渣等缺陷病并将之清除，然后交给检验员检验。检验员应该根据相关的检测标准进行检测，监督并检查焊接工艺的施工情况，一旦发现问题应该及时处理，或者向上进行反馈。
六、结束语
总而言之，油气管道焊接技术一定要遵循焊接的工艺流程，从油气管道焊接质量考虑，确保焊接的有效性，提高焊接技术的质量，保证油气管道焊接技术得到充分应用。
【参考文献】
[1]李俊超.关于长输管道焊接工艺研究分析[J].中国新技术新产品，2012（12）
[2]薛振奎，隋永莉等.长输管道焊接施工工艺[J].焊接，2012（8）
[3]黄德志.油气长输管道焊接技术的发展[J].焊接技术，2012（3）
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关键词：石油天然气；管道；焊接；技术
目前，石油天然气行业蓬勃发展，石油天然气需求量的增长加快了其开采和储运，因此，为了保障石油天然气资源的安全储运，对石油天然气的管道建设质量提出更高要求，焊接作为管道建设中的重要工序，其技术水平的提高尤为重要。由于石油天然气具有易燃、易爆等特点，因此必须提高管道焊接技术水平，优化输送环境，从而为我国社会与经济的发展提供强有力的能源基础。
1 石油天然气管道焊接技术及特点
1.1 自动焊
现阶段自动焊是一种较为成熟的焊接技术，具有效率高、质量高以及受人为因素影响较小等优势，主要适用于大口径及厚壁管道的焊接作业中。自动焊接技术主要包括以下几种：
①实芯焊丝气体保护自动焊接。
此焊接方式对野外作业的管道焊接装备与控制系统及周围的环境要求较高，需设置必要的防风棚。
②药芯焊丝自动焊接。
此焊接方式相较于实芯焊丝具有管材适应性好、焊接韧性好、熔敷速度快及经济性较好等优势，其药芯材料包括钛合金、稳弧剂、还原剂、造渣剂及矿物材料等。另外，药芯焊丝自动焊接还可划分为药芯焊丝气体保护焊和自保焊两种方式。
③电阻闪光对焊。
此焊接方式是一种压力焊，通过强电流与低电压交流电的作用，使两管瞬间达到高温来保护焊接区，再通过外加顶锻压力融化管端，实现焊接作业。
1.2 手工焊条下向焊
手工焊条下向焊是一种全位置焊接方式，焊接从管道顶部中心引弧，自上而下直至管道底部中心，其具有打底时可以单面韩双面成形。焊接质量好、效率高以及劳动强度低等优点。手工焊条下向焊主要包括：
①混合型手工下向焊。
此焊接方式在长输管道的现场组焊时主要采用纤维型焊条和低氢型焊条进行焊接，纤维型焊条用于打底焊、热焊；低氢型焊条用于填充焊、盖面焊接。混合型手工下向焊接方式主要用于钢管材质级别较高、焊接接头韧性要求较高、输送介质硫含量较高以及处于严寒环境里的管道焊接。
②全纤维素手工下向焊。
此焊接方式在管道现场组焊时采用纤维型焊条进行根焊、热焊、填充焊及盖面焊，其中根焊时要求采用单面焊双面形式。全纤维素手工下向焊主要焊接材质等级较低的薄壁大口径管道，是天然气管道常用的一种焊接方法。
1.3 半自动焊焊接技术
半自动焊接技术适用于管道的填充焊和盖面焊，其焊接工艺较为简便，焊接效率和质量较高且劳动强度更低，是管道焊接中应用较为普遍的一种焊接技术。此技术主要有：
①自保护药芯焊丝半自动焊。
此焊接方式是填充焊与盖面焊广泛使用的方法之一，其具有全位置成型好、环境适应能力强、工艺性能好、合格率高以及成本较低等优点，焊接工艺简单对焊接人员要求较低，是户外场所焊接作业的首选方式。
②CO2活性气体保护焊。
传统的短路过渡CO2焊在焊接作业时焊接飞溅大、控制熔深与成型的缺陷，因此，需要一种新型的焊接技术来解决此问题。CO2活性气体保护焊中的STT半自动焊接方式通过控制精确的峰值和基值电压及电流使溶滴更易于过渡成型，焊接时的稳定性较高，能够有效解决大口径管道根部环节单面焊双面成型和飞溅问题，主要应用于全位置单面焊双面成形的打底焊。CO2活性气体保护焊降低了焊接作业过程的飞溅，焊接过程较为稳定使焊缝成形变得较为简便，具有高效、优质、劳动强度低、经济性好等优势，从而广泛应用于石油天然气管道的焊接作业中。
2 强化石油天然气管道焊接技术水平的有效策略
2.1 焊接作业前的质量控制
首先，做好焊接前的准备工作。焊接作业前的准备工作是保障焊接作业效果的基础性工作，应予以重视。石油天然气管道在进行焊接作业前由技术人员编写焊接工艺指导文件和焊接工艺评定文件，其内容要涵盖适用于不同管径和壁厚的基材的焊接方法及焊接材料的选择、焊接速度、焊接接头形式以及焊道数等。之后就编写的焊接工艺研讨与评定工作，焊接施工按照评定合格的焊接工艺进行。另外，焊接人员是焊接作业实施的主体，其专业水平和综合素质对焊接效果有直接的影响，因此，必须要求参与石油天然气管道焊接施工的焊工具有有效的资格认证书，并对其进行焊接工艺考核，检验其焊接工艺的质量，检验合格后才能参与管道的焊接施工。同时还要加强焊工职业素质的教育培训工作，将焊接质量与其薪酬待遇相挂钩，提高其工作责任心和主观积极性，进一步提高石油天然气管道焊接的效率和质量，保障管道的正常、安全运行。
其次，加强焊前检查。焊接前的检查工作主要是针对焊接所需的机械设备、材料等质量和各项参数要符合设计文件的要求。例如焊机的选择，要综合考虑管道焊接所处的环境选择环境适应性较强的焊机。同时焊机工作前要对其性能及各项参数进行详细的检查，例如其电流与电压是否处于稳定状态。对于到场后的焊条等耗材的检查主要是三证是否齐全，抽样检测是否合格，另外还要重视质量检测合格的焊接材料的储存工作，必须确保存储焊接材料的仓库的温湿度以及通风条件满足材料的存放要求，尤其是再次使用已拆包的焊条要进行烘干处理，避免焊条超声造成焊缝缺陷。
2.2 焊接施工过程中的质量控制
首先，焊接作业必须严格按照操作规范与标准进行，保障石油天然气管道焊接作业的各项参数符合焊接操作规范的详细规定以及设计文件的要求。由于焊接电流直接决定着焊条的熔化速度、母材的熔深以及焊缝成分等，因此，焊工在进行焊接作业时要根据基材的材质、厚度等合理设置焊接电流，使其处于最佳状态，有效避免电流过大导致基材坡口要变、烧穿基材与电流过小导致未焊透、夹渣等质量缺陷。
其次，注意焊接操作重点。
①确保焊接作业时焊条熔化速度与焊缝成形速度均匀变化，防止焊缝出现过宽或过厚等问题，尽可能保持焊缝整体的均匀性，提高石油天然气管道焊接的强度。
②采取科学、有效的措施防止管道产生穿堂风。管道两端未封闭时管道内部出现穿堂风会带来较快的空气流速，急剧增加焊缝的冷却速度导致管道出现冷裂纹，因此应采取必要的措施来有效避免穿堂风的产生，例如在焊接现场设置遮挡装置。
③焊接收弧交接处的处理。由于每个焊工的焊接速度不一致，就会出现先后到达交接处，此时需要先到达交接处的焊工多焊部分焊道，以便顺利完成后到交接处焊工的收弧作业。
④注意每层焊道的起弧与收弧错开间距，并确保起弧在坡口以内，多层焊接作业必须保持一定的顺序，只有上一层焊接结束后才能焊接下一层。
⑤随时观察焊条的状态，一旦出现偏吹、易粘条等问题应及时更换新焊条并修磨焊接接头后再继续进行焊接施工。
⑥焊接时在不损坏坡口形状的基础向管外表上延长焊道1-2mm，同时注意纤维素焊条的焊接要尽量降低焊条摆动幅度，有效提高焊接成型效果和质量。
2.3 焊后质量控制
焊接结束后的质量控制主要是针对焊缝的内外部进行检查，以便及时发现质量不合格的焊缝，并采取相应的措施进行解决。具体来说，焊缝外部的检查主要包括对焊缝表面的裂纹、夹渣、咬边、焊瘤、气孔以及焊缝的外观尺寸等方面，对于质量不合格或不符合设计要求的焊缝，根据具体情况进行返修或返工处理。同时焊接结束后要及时清理焊缝表面的焊渣与杂物并标记好焊口编号；焊缝内部的检查要采用超声波探伤及射线探伤等无损检测技术，遇到特殊情况经设计与技术人员同意也可采用磁粉检测或渗透检测等方法。若焊缝无损检测判定不合格要及时进行返修并再次无损检测返修后的焊缝质量。此外，还要做好焊缝的防护工作，焊缝是整个石油天然气管道强度的薄弱环节，因此，应采取必要的防护措施保障整个管道的强度。如果管道采用的是金属材质，那么就要采用焊缝处喷防锈漆、套装热缩套管等方式做好防腐处理，隔绝管道表面与外界环境的接触来防止其生锈。而针对已生锈焊缝的防腐处理要采用先打磨表面或在表面喷砂除锈再套热缩套管的方式。
3 结束语
总的来说，石油天然气管道的焊接技术水平对石油天然气行业的发展速度和效率有着直接的影响，因此，在国内外市场竞争日益激烈的现在，必须提高石油天然气管道焊接的技术水平，保障管网的安全运行，促进石油天然气行业可持续发展，进一步增强我国石油天然气资源的储运能力，从而为提升我国的综合实力及国际市场的竞争力奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]李建军.X80管线钢低温焊接技术研究[D].天津大学，2010.
[2]王颖.城市高压燃气管道在役焊接冶金行为的模拟与分析[D].天津大学，2013.
[3]刘祥.石油天然气管道焊接工艺及质量控制分析[J].科技创新与应用，2012（18）：80.
[4]孔德军，马永超.石油天然气管道的焊接工艺概述及其发展分析[J].中国石油和化工标准与质量，2013（14）：229.
篇8
【关键词】油气管道；焊接；工艺技术；质量；控制
当今世界，随着经济社会的发展和科学技术的发展，我国化学工业等也出现了空前的发展，作为化工技术之一的油气管道焊接技术也得到了迅速的发展，这就为油气事业发展奠定了坚实的基础，尤其是在我国，由于地区发展的差异性，导致了目前存在油气的分布地区和消费市场出现不均衡的现象，油气矿藏主要在北方地区，而主要的消费市场却是在南部人口相对密集的地区，这就给石油的运输事业造成了很大的挑战。对于运输方式的选择，具有经济、能大量运输且安全的管道运输成了运输方式的首选，而在油气的管道运输时焊接工艺技术也显得尤其重要，据此，中石化综合考虑各方面因素后选择了比较科学合理的油气管道焊接工艺技术及质量控制方法。
一.油气管道焊接工艺技术
1.1油气管道现场焊接施工的特点
目前由于基于环境、油气藏储等特点的综合考虑，油气的开采地点条件都是比较恶劣的，气候条件恶劣、油气所在周围的地理状况不尽人意等。同时，为了提高工作效率，经常在现场采用的是口器进行管口组对，这样的技术对施工的难度增大了很多。而且，许多输送用的管道都存在热胀冷缩的自然现象，这些问题的存在都给油气管道现场焊接施工技术带来了很大的挑战。
2.2、油气管道施工焊接工艺
中石化从建立以来，尝试了很多种油气管道焊接工艺。这些尝试的油气管道焊接工艺一开始主要是以手工焊接为主，它主要包括低氢型焊条手工电弧焊向上焊技术、纤维素焊条和低氢型焊条下向焊技术，这些技术都有其各自的特点。通过随着我国管道焊接工艺的改进和革新而不断地尝试，目前，中石化管道焊接的技术主要是以STT半自动焊接技术为主，同时，使用较多的还有手工下向焊、全自动下向焊和组合焊等多种焊接方法。下面，我们分别对这几种焊接技术进行简单介绍。首先，STT半自动焊接技术，这是一种以CO2为保护气体焊接的技术之一，主要通过控制电流和电压，使熔滴过渡更加容易成型，从而使焊接过程更容易、稳定，也正是其相对简便、容易的优点使得这个技术成为中石化的主要应用技术。其次，手工下向焊接技术，这种焊接方法是通过手动来控制的焊接工艺，根据它焊接的顺序，可以把油气输送管的不同焊接部位称为根焊道、热焊道、填充焊道以及盖帽焊道，这个焊道的间隔时间要求大于6分钟，为了使输送管道的外形更加好看，同时减少表面的粗糙度，这种焊接技术通常应用的是来回摆动的焊接手法。然后，全自动下向焊技术，这个技术主要是通过利用电弧来使相连接部位的焊丝和钢管熔化，从而达到焊接的目的，在这个过程中，不需要人为的进行工具的输送，主要通过自动化的装置来达到这个目的，全自动下向焊接技术目前的应用也是比较广的，因为它的焊接效率比较高、而且其工艺的技术要求相对于其他工艺也较低。最后，组合焊接技术，这是一种融合多种焊接工艺来完成一个管道焊接的焊接技术，这种技术可以集几乎所有焊接技术的优点于一身，但是，相对而言，其工艺的技术要求就比较高，对焊接的条件要求也比较高。总之，各种焊接技术都有其各自的优点，需要采用何种焊接技术，还要根据具体情况综合考虑。
二.油气管道焊接工艺的质量控制
油气管道焊接工艺成功的关键主要还在于其对质量的控制，正所谓质量是所有焊接工艺投入使用的保障，深谙这一道理，中石化在油气管道焊接工艺的质量控制上也采取了相应的措施。
首先，无规矩不成方圆，中石化建立了相对比较完善的油气管道焊接工艺技术的管理制度和施工的操作标准。这些要求和标准的设计是根据具体情况不断在实践中进行总结和改进而得到的相对完善的。同时，相应的规章对所有的工作人员也提出的行为规范的要求，在操作的时候，工作人员必须严格遵守这些。其次，在正式开始施工之前要将所有的准备活动做充分，比如，检查焊接口，并且保证其处于50毫米内的清洁范围；对焊接需要预先加热的材料进行预热处理；还有，对焊接工艺开始需要用到的所有的材料进行检查，材料的型号必须符合质量可靠保障的要求。其次，在油气管道的焊接过程中，工作人员的操作必须严格遵守之前所指定的操作要求，做到细致认真，尽量将操作失误率降低到零，尤其是在焊接过程中对于电流的控制，不能过大也不能过小，否则都会对焊接的成功与否造成很大的影响。另外，在油气管道焊接工艺结束以后，还要对焊接的组队间隙进行检查，着重要检查的就是焊接的间隙大小是否符合要求，间隙过大过小都会影响到焊接工艺的质量，这个缝隙的大小一般要求在1.5毫米以内。
三.总结
基于目前油气需求量的增加及其运输的特殊要求，经济、安全、输送量较大的管道输送技术已成为油气输送的首选运输方式，而在这个运输方式中油气输送管道的焊接工艺发挥着极其重要的作用。中石化也深知管道焊接的重要性，所采用的管道焊接工艺技术都是目前国内运用比较广泛，技术含量比较高的技术，比如组合焊，手工下向焊等焊接技术。同时，为了保证油气管道焊接技术的质量，中石化也做出了比较合理的管理措施，通过制定总体的管理制度，科学地从焊接施工前、焊接施工过程中、焊接施工结束后对焊接施工进行了相应的管理。当然，目前无论是中石化还是全国，对于油气管道焊接工艺技术及其质量控制的方面距离国际水平还有一点的距离，但是，相信在不久的将来，我们一定能走到国际领先水平。
参考文献：
[1]孙留铛. 浅析油气管道焊接工艺技术及质量控制[J]. 中国石油和化工标准与质量，2012，12：120.
[2]常小芳. 管道焊接工艺技术及质量控制措施探讨[J]. 电子制作，2015，07：220-221.
[3]姬玉媛. 高压天然气管道焊接工艺选择及质量控制[J]. 油气田地面工程，2015，01：62-63.
篇9
关键词：油田管道；焊接工艺；技术；质量
原油和天然气是人们生产生活中不可缺少的自然资源，确保原油和天然气的安全运输是保证人们生产生活顺利进行的重要条件。目前，我国原油和天然气的主要运输方式是管道，这种方式不仅安全有效，而且经济适用。管道的焊接是管道施工过程中最重要的环节之一，一旦焊接出现质量问题，会给原油和天然气的运输带来巨大的安全隐患，因此，提高油田管道焊接工艺是提高油田运输质量和水平的重要途径。
1 管道焊接工艺
管道焊接工艺的种类比较多，正确选择合适的焊接方法可以有效提高焊接质量。目前，我国的管道焊接工艺主要包括以下几种：
1.1 全自动向下焊接技术和手工向下焊接技术
1.1.1 全自动向下焊接技术。油气管道全自动向下焊接技术的工作原理是使用具有熔化性能的焊丝，借助与焊金属之间的电弧来实现对焊丝和钢管的熔化。全自动向下焊接技术可以有效的将输送气体和空气中的有害物质进行隔离，确保油气的安全运输。这种焊接方式的优点是程序简单，便于操作，生产效率高。
1.1.2 手工向下焊接技术。手工向下焊接技术目前在我国还属于新型的焊接技术，其焊接顺序为根焊、热焊、填充焊和盖帽焊。
（1）根焊。根焊的主要运条为直拉式和往返式，又以直拉式最为常用，有一种情况例外，如出现间隙或溶孔长度过大的情况，则往返式更为合适。（2）热焊。为了防止根焊产生裂纹，进行热焊是非常有必要的。热焊可以使管道保持一定的高温，防止根焊产生裂纹。需要注意的是，因为焊接速度快，边缘融合性高，在热焊之前必须要进行清根操作。（3）填充焊。填充焊主要有单道和多道两种形式，采用这两种中的哪一种都可以，但需要注意的是厚度，该种焊接形式对厚度的要求特别高。为了保证焊接完成后的饱满状态，在填充焊时运条要稍微摆动，一定要掌握好焊层厚度。（4）盖帽焊。盖帽焊主要采用摆动焊接，其主要作用是对焊道外进行加固，确保其美观光滑。
1.2 低氢焊条下向焊接技术
低氢焊条下向焊接技术对管道在恶劣环境条件下的焊接具有重要意义，比如在高寒环境或腐蚀环境中的焊接。该焊接技术可以有效提高焊条的抗裂性能和低温韧性。低氢焊条下向焊接技术的工作原理是通过使焊缝处金属含氢量达到一定数值来确保抗断性能和韧性。低氢焊条下向焊接技术是对根焊的强化，目的是为了保证在进行根焊时坡口尺寸的精准度，避免出现焊接不透彻和内延咬边的情况发生。
1.3 组合焊接技术
顾名思义，组合焊接技术即在对管道进行焊接的过程中同时采用多种焊接技术以确保焊接能够达到最佳的设计效果。比如说，在进行热焊或者根焊时，可以采用焊条向下焊接法，在进行盖帽焊或者填充焊时，可采用焊条向上焊接法。
2 管道焊接技术存在的问题
受经济发展水平及历史条件的制约，我国的管道焊接技术还存在一些问题，主要包括以下两个方面：
2.1 技术基础相对薄弱
近年来，随着科学技术的不断发展，我国的焊接技术有了很大的进步，但与发达国家相比，我国焊接技术的技术基础还是比较薄弱，主要表现在两个方面，其一是油田管道焊接工艺的具体技术比较薄弱，其二是从事焊接工艺的人才储备和人才培养薄弱。与发达国家相比，我国油田管道焊接工艺起步较晚，加之缺乏对专业人才的培养，导致焊工数量和系统设备数量不成正比，久而久之必然会对焊接技术质量及焊接技术的提高产生不利影响。
2.2 技术研究薄弱
不断的进行焊接技术的研究是提高焊接工艺质量的重要途径，而目前我国的技术研究还相对比较薄弱，许多核心的焊接材料还在依靠进口且需求量较大，此种情形不但不利于我国油田管道焊接工艺技术质量的提高，还会加大设备配置的投入资金，因此，为焊接工艺技术提供全方面的技术支持，加强焊接体系的科学技术研究，提高焊接工艺技g质量是相关单位的工作重点。
3 油田管道焊接工艺质量控制措施
油田管道焊接工艺的质量受多种因素的影响，提高油田管道焊接工艺质量需要做好以下几个方面的工作：
3.1 焊接环境管理
焊接作业对环境要求比较高，温度，风速，适度都是需要考虑的因素，特别是在恶劣环境下进行焊接操作时要注意对施工材料的管理。比如，如果天气特别寒冷，在焊接前要把焊条放在保温桶里，还要对木材进行预热，需要注意的是，不同牌号的焊条要分开放，不能放在同一个保温桶。在焊接过程中，同样需要考虑环境因素对焊接工作带来的影响，比如，要安排专人进行温度测量，如果温度低至标准温度时要停止焊接工作，在进行加热处理后再重新焊接工作。
3.2 焊接材料管理
焊接材料的质量是确保焊接工艺质量的最基本条件，焊接材料管理主要包括采购和日常管理两个方面。在采购环节，要确保所选用的材料是正规厂家生产的、符合国家质量标准的优质产品，避免三无产品、劣质产品流入管道施工现场。在施工前后，要根据材料的性能对材料妥善保管，避免因为保管不善导致材料性能发生改变，从而对焊接工艺产生不良影响。
3.3 焊接施工过程管理
3.3.1 做好焊接前的准备工作。在焊接操作之前，要做好焊接准备工作，比如，要检查材料是否准备齐全且按照规定要求放置，检查焊接坡口角度的大小及性质，根据施工要求选择最适合的焊接工艺，确保施工表面的清洁等等。
3.3.2 焊接前的预热处理。在焊接之前按照相关的工艺操作规程对管线焊口进行预热处理，确保焊接过程中不会出现裂纹，防止脆化和裂变情况的产生。
3.3.3 严格遵守焊接规程。在焊接操作过程中要严格遵守相关的规章制度和技术规范，充分掌握操作要点，比如，在操作过程中要掌握好电流的大小，防止电流过大造成咬边或电流过小造成焊接未熔。
3.4 焊接人员管理
焊接工作需要依赖人的操作才能完成，因此，焊接人员的技艺水平、工作态度对焊接质量有着直接影响。加强对焊接人员的管理主要有以下几个方面，其一，加强对焊接人员的技术培训，确保焊接人员能够独立承担相应的焊接任务并保障焊接质量。其二，加强对焊接人员的考核力度，持证上岗，优胜劣汰。
3.5 制定统一的技术标准
技术标准的统一可以有效地控制焊接工艺的施工质量，反之，如果技术标准不统一，不但会导致焊接质量层次不齐，还会威胁整体管道的安全。
3.6 加强焊接科研体系研究
加强焊接科研体系研究，摆脱焊接产品及相关核心技术对进口的依赖，是确保我国焊接技艺不断提高，管道建设顺利进行的重要条件。在今后的发展中，无论是政府相关部门还是企业，都要注重焊接科研技术的发展，加大具有自主知识产权新产品的研发力度，摆脱对进口产品的依赖，确保管道建设能够顺利进行。
综上所述，焊接技术的质量对油田管道建设具有重要影响，不断提高焊接技术是确保原油和天然气安全运输的基础条件。在未来的发展中，国家要加大对焊接技术的研究力度，大力培养焊接专业人才，不断提高焊接工艺技术质量，切实做好焊接工程的质量控制工作，确保原油和天然气的安全输送。
参考文献
[1]叶霜.油田管道焊接工艺技术及质量控制措施研究[J].化工管理，2016（31）：178.
篇10
【关键词】长输管道；全位置；自动焊接；西气东输；管道口
随着经济发展对能源的需求越来越大，世界各地开展了新一轮的管道建设热潮，为适应长距离、大运量的要求，油气管道也逐渐向大口径和长距离的趋向发展。我国地域辽阔，能源分布不均，对能源大量需求的经济发达地区大多自身能源蕴藏量极低，而且我国地形地貌复杂，使得我国对于油气管道的布置要求特别高。为适应我国油气输送的特点，输送管道不仅要求口径大、距离长， 而且布置复杂，对管壁的厚度和材料强度都要求很高，这使得施工的难度极大。尤其对于长输管道，焊接是其中十分之关键的工序，焊接的质量直接关系到管线以后的使用安全和效率。而对于国内长输管道的高要求，传统的手工焊接方法已经难以适应，亟需寻找一种更优质、高效的焊接工艺来适应时代的发展，于是长输管道全位置自动焊接技术应运而生。
1.长输管道全位置自动焊接技术的概念
全位置自动焊接技术是近些年发展起来的一种比较先进的管道施工工艺，在世界各地都有应用。这种工艺的技术特点就是通过将管道固定不动，让焊接小车带动焊枪沿着管道壁轨道转动，从而实现管道的全位置自动焊接。实现这个过程的基本装置有焊接小车、行走轨道和自动控制系统。保护气体一般用二氧化碳或二氧化碳和氩气的混合气体。为保证焊接质量，可通过修改送丝速度、摆动频率、焊接速度等参数，以使得每台焊机和焊口焊接工艺参数一致来实现。
全位置自动焊接技术的优点主要有以下几方面：
（1）工作效率高。相比于传统的手工焊接技术，全位置自动焊接技术实现了焊丝的连续送进，加快了焊丝的熔敷速度，避免了焊工换条时时间的浪费，而且焊接时层间的杂物清理也更方便，其效率因而大大提高。
（2）焊接质量更好。由于在焊接时有药芯和惰性气体的双重保护，焊道成型更好，各种人为的缺陷也更少，并且，实现自动焊接后，焊接质量就不再受到焊接工人水平的限制，焊接质量更好，尤其对于大口径、大壁厚的管道，比人工焊接的技术优势更为明显。
（3）大大降低了工人的劳动强度。众所周知，焊接是一项劳动强度大、劳动环境恶劣、费神费力的工作，而全自动焊接技术由于实现了焊接的机械化，所以对于工人的劳动强度大大降低，并且，在焊接过程中，全自动焊接技术焊接更为稳定，飞溅现象比较少，烟尘也少，这也改善了工人的劳动环境。
2.施工过程
长输管道全位置自动焊接的施工过程主要包括管口清理、管口休整和组对及焊接管道的安装、焊接参数输入、焊接和检修几个过程。下面一一进行概述：
2.1管口清理
由于长输管道的管径大、壁厚，在应用全位置自动焊接技术时，为适应其流水作业的方式，要先进行管口组对，所以就需要对管口进行清理。一般清理范围为管口附近100mm内，要求将该范围内的尘土、油污、铁锈等污垢全部细心清理至管壁呈现金属光泽为止。
2.2管口修整、组对及安装焊接管道
在清理完管口后，由于管口的坡口角度或者钝边厚的硬度太硬都会造成轨道的损伤，所以在焊接作业前，要对管口的一些集合参数进行测量，包括坡口角度、钝边厚度、管口椭圆度和垂直度等，如果测得的结果不符合要求则应进行休整，以便后续焊接轨道的安装。管口组对并预热后安装焊接轨道时，所用的安装工具要求硬度不高于焊接轨道的硬度，以免对轨道造成损伤。要求安装的焊接轨道与管道表面的距离不大于3mm，与管口端面的距离应小于2mm。
2.3输入焊接参数
焊接轨道安装完毕后，将焊机安装在轨道上，之后要做的就是按照焊接指导书上的要求调整焊枪位置和角度。然后根据现场焊接的要求得出恰当的焊接参数并将其输入到计算机中。
2.4焊接
在上述几个步骤完成之后，接下来就是关键的焊接了。直接启动焊接按钮，焊机就会自动沿着焊接轨道对管道进行焊接施工了。而工人需要做的只是在一旁监视即可，当焊接过程中出现断弧、跑偏等现象时，及时停机并采取纠正措施，直到焊接工序的完成。
2.5检验
焊接工序完成后，拆卸掉焊接装置，然后对焊接的成果进行外观检验，若有不合格的地方，则对其进行手工焊返修或手工焊退修。检修完成后，对现场进行清理，焊接结束。
3.长输管道全位置自动焊接技术应用现状
我国正式将全自动焊接技术应用到长输管道是在2001年5月的西气东输工程上。我国西部地区冬季严寒，夏季酷热，昼夜温差也大，且多为戈壁和荒漠；西北部地区海拔高，气压低；中部地区山势陡峭，地形起伏大；动、南部地区则气温高、多雨潮湿，这些都大大提高了西气东输工程的难度。针对西气东输工程高标准的技术要求，我国石油行业的专业研究所和中国石油管道局共同对大口径、大壁厚、高强度的管道布置技术进行了深入研究，提出采用全位置焊接技术，并对该技术的施工工艺和工艺性能进行了详细的研究和测试，为我国的西气东输工程打下了坚实的技术基础。
近年来，我国长输管道焊接技术通过引进、吸收和创新，已经取得了不少的成就。尤其在西气东输一线、二线、陕京三线等重点工程中的实践研究后，我国已有了自己比较成熟的技术。比如APW-1型管道全位置自动焊机已累计完成了大庆、辽河等油建施工单位合计100多公里的焊接任务，并且焊接一次合格率达到了98%。
4.全位置自动焊接技术目前存在的问题
全位置自动焊接技术并非没有缺陷，在施工过程中，最常见的问题是未焊透和未熔合。这一方面是由于在工艺和设备磨合期内，焊工不能很快的适应坡口和大口径的管道焊接。另一方面是坡口的加工质量和组对质量不怎么适合自动焊机施工。遇到这类情况，建议采用手工施焊。
目前，从整体上看，我国长输管道全位置自动焊接技术跟世界先进水平还有一定的差距，但中国目前一些重大的项目，如西气东输三线、四线、中缅油气管道等，都开工在即，为了更好地完成这些项目的建设，我们需要加紧研究新的焊接材料、新的焊接工艺与方法，以努力赶超世界先进水平。
5.工程实例
2011年，某公司采用10套APW-R-I 型管道全位置自动焊接机设备组成自动焊作业班，然后对20名焊工进行专业培训并考核通过后投入到西气东输施工建设中去。施工中累计完成1252处焊口，包括1016×146管道915道口，1016×175管道337道口，累计长度一千多公里，最终统计所得的焊接一次合格率达到98%，取得了相当好的效果。 [科]
【参考文献】
[1]白大勇，梅广庆，王建杰.脉冲 MAG 焊在管道全位置自动焊接中的应用[J].焊接技术，2002，31（z1）.
[2]李建军，修，茹慧灵，等.管道焊接技术 [M].北京：石油工业出版社，2007.
[3]黄福祥，杜则裕，隋永莉.国产X08钢焊接冷裂敏感性的插梢试验田[J].焊接学报，2009
[4]王少力，郑子元.连续油管国产化技术研究新进展[J].石油矿场机械，2008，37（8）.
[5]任小明，李建国.小直径管子熔化焊对接焊的方案研究[J].矿山机械，2004，（3）.
