長輸油品管道在線焊接技術(shù)討論

李倩

摘要：油品長輸管道在使用運(yùn)行時會出現(xiàn)管道泄漏事故、盜油事故、增加支路等問題，為解決這些問題，就要對油品長輸管道進(jìn)行定期的維修和焊接。目前，我國油氣輸送管線已經(jīng)遍布各個地區(qū)，總長度超過兩萬千米，而且在國際上，油品長輸管道被列入綠色運(yùn)輸業(yè)的行列。在傳統(tǒng)的維修方式中，通常會先關(guān)閉閥門，停止油氣運(yùn)輸，然后進(jìn)行降壓等處理，最后在開始維修，經(jīng)過這一系列的操作后，無疑對輸送效率造成比較大的影響，為經(jīng)濟(jì)資源造成了很大的損失，并且很容易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染（近年來報(bào)道的海底管道及大型運(yùn)輸船的泄露造成的海平面污染）。所以為了能夠很好的應(yīng)對這些問題，本文探討了在油品長輸管道上運(yùn)用在線焊接技術(shù)，在保證修復(fù)質(zhì)量的上，在線焊接技術(shù)非常可行。

關(guān)鍵詞：長輸油管道;在線焊接;技術(shù)應(yīng)用

長輸油品管道較其他管道有著線路長、運(yùn)行壓力高、出口眾多的特點(diǎn)。在如此復(fù)雜的管道上進(jìn)行焊接維修（確定管道能夠承受的施焊壓力、確保維修質(zhì)量等方面），而且還要保證焊接過程中的安全可靠是長輸油品管道技術(shù)中值得探討的問題。為解決上述問題，本文開展對長輸油品管道在線焊接技術(shù)的特點(diǎn)及重要影響因素、工藝技術(shù)上的討論以及熱作用數(shù)值研究等三方面，討論的結(jié)果具有合理科學(xué)的參考價(jià)值，可為相關(guān)部門提供制定安全焊接維修程序的重要數(shù)據(jù)，還可對日常的管道維護(hù)保養(yǎng)工作進(jìn)行指導(dǎo)，是長輸油品管道安全穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)支持。該成功理論還可發(fā)布到許多建筑以及焊接維修領(lǐng)域中。

1.長輸油品管道在線焊接技術(shù)的特點(diǎn)及重要因素

（1）在線焊接技術(shù)種類繁多，但在修復(fù)現(xiàn)場特定的要求下，可簡單分為兩種：安裝支管焊接、套管焊接修復(fù)技術(shù)。而且在焊接修復(fù)中，油品的運(yùn)輸是不用停止的，可以確保在維修時油品運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性，這是最大的優(yōu)勢和便利條件，具備的特點(diǎn)還有比以往傳統(tǒng)的維修技術(shù)更便捷、方便，沒有了繁瑣的工序，出錯的概率也大大的減少;由于不會停止油品的輸送，所以不會發(fā)生泄露問題，保護(hù)了環(huán)境的同時也避免了經(jīng)濟(jì)損失;在傳統(tǒng)的修復(fù)過程中需要關(guān)閉導(dǎo)流的閥門和旁通管，為施工帶來了不變，但是采取在線焊接技術(shù)，導(dǎo)流可以繼續(xù)使用，為施工提供了便利的條件;能夠在穿越跨越管道工程的焊接修復(fù)中得以充分利用。

（2）長輸油品管道在線焊接技術(shù)（也就是不停輸系統(tǒng)）在焊接維修過程中寄予了焊接安全性和可靠性的高要求。焊接過程中，最為突出的問題就是氫致裂紋，氫致裂紋問題的出現(xiàn)影響了焊接質(zhì)量，所以它是影響焊接維修的最主要因素。如要避免氫致裂紋的出現(xiàn)，就要在以下情況中得到密切注意：（1）焊接過程中的含氫量;（2）焊接接頭能夠承受的最大約束力;

（3）焊接接頭適應(yīng)的淬硬程度。時刻關(guān)注這些產(chǎn)生氫致裂紋的條件，就可以阻止氫致裂紋的產(chǎn)生，在焊接維修過程中，焊條選擇低氫含量，控制淬硬組織的形成（可通過選用適合的線能量完成）等辦法均有限。如果選用方法需要簡單便捷，最常用的方法就是對管道進(jìn)行熱輸入，可大大降低流動介質(zhì)對焊接的影響。

（4）長輸油管道管線上的規(guī)格有一個臨界值，6.4mm，一般情況的在線焊接作業(yè)下厚于6.4mm的鋼管壁不會因?yàn)椴捎玫蜌浜笚l而發(fā)生燒穿現(xiàn)象，但沒有達(dá)到6.4mm的鋼管壁會發(fā)生燒穿現(xiàn)象。為了防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，可通過對焊接電流、焊接速度，熱輸入等因素的控制。防止燒穿是至關(guān)重要的，一旦出現(xiàn)該狀況將會出現(xiàn)大型火災(zāi)對人員造成極大危害。

2.長輸油管道在線焊接技術(shù)工藝研究

（1）為正確指導(dǎo)長輸油管道在線焊接修復(fù)和作業(yè)，需要制定一套完整嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囈?guī)程，也是本文進(jìn)行長輸油管道在線焊接技術(shù)工藝研究的原因，宗旨就是保障管道維修的安全進(jìn)行和有計(jì)可施。不僅如此，該研究還對影響在線焊接技術(shù)（不停輸系統(tǒng)）存在的兩大問題（氫致裂紋、管壁燒穿）進(jìn)行數(shù)據(jù)上的研究考證，找出形成的根本原因和重要決定因素，從而制定相關(guān)措施控制危險(xiǎn)的發(fā)生。

（2）在焊接維修的過程中如何判斷管壁是否被燒穿，掌握第一手資料也是防止事故發(fā)生的重要因素，衡量的標(biāo)準(zhǔn)被稱為焊接熔深。影響焊接熔深的因素與影響管壁燒穿的因素大致相同，但焊接熔深一旦超出規(guī)格，就會釀成大型火災(zāi)，所以在投入使用之前應(yīng)進(jìn)行熔深試驗(yàn)，進(jìn)行試驗(yàn)的目的就是測出焊接熔深的大小，因?yàn)楦鱾€地區(qū)環(huán)境的不同，所以在試驗(yàn)時應(yīng)采取最苛刻的條件。

（3）經(jīng)過對大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的研究，可以對兩個重要問題，即氫致裂紋和管壁燒穿進(jìn)行詳細(xì)的定量在研究，進(jìn)一步找出二者影響因素之間的關(guān)系，從而對其因素實(shí)施進(jìn)一步的控制和預(yù)防，制定一個完整成熟的措施，以供日后繼續(xù)完善。

3.長輸油管道在線焊接熱作用數(shù)值研究

（1）由于在使用輸油管道的特殊情況，很難對修復(fù)完的管道進(jìn)行接頭測試，所以通常會采用模擬數(shù)值研究，模擬數(shù)值方法成本低、效率高，而且在迅速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)的影響下，模擬數(shù)值在長輸油管道在線焊接的技術(shù)上應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，而且一些較為復(fù)雜的試驗(yàn)，例如，結(jié)構(gòu)焊接、大型焊接，都可以通過模擬數(shù)值的方法完成，模擬數(shù)值逐漸成為使用中輸油管道焊接的重要研究方法，并且以其不可取代的強(qiáng)功能性被許多企業(yè)選用。

（2）準(zhǔn)確預(yù)測焊接溫度場的具體分布包括焊接施工提供的基礎(chǔ)、支持以及焊接工藝規(guī)程的制定。例如：低碳鋼和低碳合金在焊接加熱的是偶溫度的變化為800℃降到了500℃這一變化時間就決定了材料焊接后的機(jī)械性能和微觀結(jié)構(gòu)，而氫氣的擴(kuò)散和冷裂紋導(dǎo)致了溫度從400℃盡到了150℃。電環(huán)節(jié)熱源的特點(diǎn)包括局部集中和快速移動，這就走阿城了時間和空間不均勻的溫度場，同時材料的物理性能也在焊接的過程中隨溫度的改變而發(fā)生變化，并且可能出現(xiàn)潛熱想象。綜上所述，焊接熱屬于非線性瞬態(tài)問題。

4.總結(jié)

本文簡單概括了管道焊接修復(fù)中經(jīng)常使用的堵漏、搶修措施中所涵蓋的焊接情況，其中分析研究中包括對套管、支管、三通等部件。本文還通過對長輸油品管道的特點(diǎn)、影響因素、工藝上的研究為管道在線焊接提供了技術(shù)手段，并且通過現(xiàn)國內(nèi)外流行的模擬數(shù)據(jù)試驗(yàn)，為未來的長輸油管道在線焊接指導(dǎo)了方向。

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