油田長輸管道焊接技術(shù)的研究

【摘要】目前的五大運輸行業(yè)包括民用航空運輸、海運、公路、鐵路以及長輸管道，而長輸管道因其特有的優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于石油化工業(yè)。管道運輸?shù)氖褂脡勖c安全受到管道焊接質(zhì)量的直接影響，因而需要對油田長輸管道的焊接技術(shù)作一定的研究與分析。本文將歸納并探討管道焊接技術(shù)在近年來得到的發(fā)展，并對長輸管道焊接的操作規(guī)范與常見方法進行一定的分析。

【關(guān)鍵詞】長輸管道；焊接質(zhì)量；焊接技術(shù)；研究分析

前言

近年來各國共同面臨的一大問題就是能源的緊缺，而關(guān)于不可再生資源的有效利用也是目前急需攻克的難題。就油田來說，其珍貴性自然不言而喻，如何運輸油田中的油氣也一直困擾著相關(guān)企業(yè)和技術(shù)人員。隨著科技的不斷創(chuàng)新，管道運輸成功地解決了這一問題，并具備多種優(yōu)勢，例如相對龐大的運輸量、相對較高的安全性等。管道的鋪設(shè)是通過焊接技術(shù)進行，因此焊接質(zhì)量必須得到一定的保障。

1.長輸管道焊接技術(shù)的相關(guān)介紹

1.1國內(nèi)外的長輸管道焊接技術(shù)現(xiàn)狀

就石油工業(yè)的運輸方式而言，在目前已經(jīng)逐漸擺脫了民用航空、公路以及鐵路運輸，轉(zhuǎn)而采用的管道運輸因具有廉價與連續(xù)輸送能力等特點，得到了快速的發(fā)展并日益成熟起來。舉例來說，我國管道建設(shè)在近幾年得到發(fā)展的有陜京管道、中俄管道、西氣東輸管道、西部的成品油管道等。而我國管道建設(shè)的發(fā)展之所以如此迅速，主要是因為對國外先進技術(shù)的引入和研究。管道建設(shè)和焊接技術(shù)發(fā)展有著密切的聯(lián)系，而焊接設(shè)備與焊接技術(shù)的好壞也對管道使用壽命造成直接的影響。

就國外的焊接技術(shù)發(fā)展而言，各國的焊接技術(shù)有閃光焊法、埋弧焊的雙聯(lián)管技術(shù)、固定管全周向的埋弧焊、氣保護強制的成型技術(shù)等，且都在不斷地進行相關(guān)研究和創(chuàng)新。不過，無論技術(shù)如何進步與發(fā)展，根焊的主要方法依然是帶銅墊對口器外根焊成型與內(nèi)焊根焊。這兩種方法各有長處與短處，其中帶銅墊對口器外根焊成型的優(yōu)點是應(yīng)用的廣泛與相對低廉的價格，缺點是因滲銅問題影響焊接質(zhì)量；內(nèi)焊根焊的特點包括對設(shè)備有著相對較高的要求，相對較高的配件價格和使用成本等。就我國的焊接技術(shù)發(fā)展而言，主要是引進國外的先進技術(shù)替代傳統(tǒng)手工焊，具體來說在20世紀80年代引進的焊接工藝是手工下向焊，在90年代引進的工藝與設(shè)備是自保護的半自動焊，而后又引進了雙聯(lián)管焊接技術(shù)并得到了廣泛應(yīng)用。

1.2影響長輸管道焊接質(zhì)量的因素

（1）社會、人文、自然環(huán)境的影響

風雨、日照、溫度等都會對管道焊接質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，而施工點的社會環(huán)境與人文環(huán)境也會對工程質(zhì)量造成一定的影響。例如一些長輸管道的施工因當?shù)鼐用癞a(chǎn)生的影響被迫中斷，就容易引起現(xiàn)場留頭較多的問題并增加連頭數(shù)量。這在一定程度上會對管道質(zhì)量造成不良的影響，并使施工成本得到額外的抬高。

（2）地形地貌的影響

長輸管道焊接的方法需要隨著地形地貌的變化而變換，在穿越山區(qū)的時候可以選擇半自動焊向下焊技術(shù)或者手工下向焊技術(shù)使生產(chǎn)效率得到一定的提高，并對管道焊接質(zhì)量作一定的保障；而在平坦地區(qū)的時候可以選擇全自動焊技術(shù)使工程進度與工作效率得到進一步的提高，并對管道焊接質(zhì)量作一定的保障。

（3）施工流動性的影響

施工進度與施工點的變化會對長輸管道建設(shè)造成一定的影響，而施工流動性也在一定程度上影響到焊接質(zhì)量。這主要是因為長輸管道建設(shè)并不是流水線一樣的生產(chǎn)操作，其施工質(zhì)量管理的難度也要相對較大，而管道質(zhì)量高低也受到現(xiàn)場作業(yè)管理的直接影響。

2.油田長輸管道焊接技術(shù)的研究

2.1油田長輸管道焊接的常見方法

（1）復合型下向焊 復合型下向焊主要是采用熱焊層與根焊層向下焊接，再通過向上焊進行填充與蓋面，其特點主要是相對適用于壁厚較大的一些管道進行焊接工作。

（2）混合型下向焊 混合型下向焊主要是利用纖維素型焊條進行熱焊與打底焊，再通過低氫型的焊條進行蓋面與填充，其特點主要包括相對較好的抗沖擊韌性、抗冷裂紋以及高可適用性等，能夠在惡劣環(huán)境或者氣候下進行使用。此外，其溶化速度也有相對較慢的特點。

（3）手工下向焊 手工下向焊的發(fā)展已經(jīng)相對成熟且得到了廣泛的應(yīng)用，其特點主要包括相對較快的焊接速度和相對較好的根焊性能。另外，該種方法所形成的焊縫在通常情況下，可以一次通過相關(guān)的焊縫射線探傷測試工作。

2.2油田長輸管道焊接的操作規(guī)范

就長輸管道焊接的操作規(guī)范而言，主要是在啟動相關(guān)焊接設(shè)備前需要檢查電源極性、開關(guān)位置、指示儀表以及設(shè)備等，并在正式施工前于試板上作相關(guān)的實驗焊接工作，對工藝參數(shù)作一定的調(diào)試，要避免坡口以外管道表面出現(xiàn)起弧的情況。焊機底線放置的相關(guān)規(guī)范主要是在靠近焊縫處放置底線，并通過應(yīng)用卡的使用使寒風接觸與底線的良好得到一定的確保，從而避免電弧對母材可能造成的擊傷。為了對焊接的飛濺燒傷作有效的預(yù)防，可以在焊口兩側(cè)覆蓋具有足夠耐熱性、耐燒性以及寬度的覆蓋物。在通常情況下，管口兩側(cè)必須有兩名焊工各自進行焊接工作。另外，要避免各層焊道焊接在熱焊后出現(xiàn)中斷的情況，使層間溫度保持在100℃至200℃之間。而在焊接過程中如果出現(xiàn)了表面氣孔、偏吹等異常情況，需要立刻停止焊接作業(yè)。

3.油田長輸管道焊接特點的分析

長輸管道焊接質(zhì)量想要得到一定的保證，首先就需要確保使用的鋼材相對高級，而在焊接的過程中需要運用相關(guān)的技術(shù)、資料以及豐富的經(jīng)驗進行判定，并根據(jù)管道質(zhì)量對焊接工藝進行選擇。舉例來說，根焊焊接的速度對整個工程施工的速度有著直接的影響，而在實地操作的過程中有著相對較高的難度和相對較大的工作量。另外，不同地區(qū)的環(huán)境特點與地質(zhì)結(jié)構(gòu)也有著一定的差異，為了對當?shù)氐沫h(huán)境地貌與氣孔特征進行適應(yīng)，管道焊接的施工工藝就需要多樣化。舉例來說，在低溫環(huán)境下實施焊接技術(shù)的時候，需要對焊縫冷卻速度作充分的重視。這主要是因為在低溫環(huán)境進行焊接的時候，會引起焊縫冷卻速度與硬度的增加，而這在一定程度上也會加大冷裂紋的敏感性，因而需要進行低溫下作業(yè)避免以上可能出現(xiàn)的情況。

4.油田長輸管道焊接技術(shù)的發(fā)展展望

長輸管道的建設(shè)質(zhì)量和焊接技術(shù)發(fā)展有著密切聯(lián)系，而管道材料使用的鋼管將朝著高強度進行發(fā)展與更新，這無疑對相關(guān)的施工企業(yè)提出更高的要求并需要不斷更新焊接技術(shù)。在期待更好更多的焊接技術(shù)誕生的同時，相關(guān)建設(shè)企業(yè)需要對焊接方法和工藝作合理的選擇，并在不增加成本的前提下對生產(chǎn)效率作進一步的提高且保質(zhì)保量。

5.結(jié)語

石油企業(yè)在近幾年得到了快速的發(fā)展，且其市場也得到了不斷的擴大，而我國對石油的需求量也在持續(xù)增加，并帶動了西氣東輸?shù)裙こ痰牟粩嚅_展。長輸管道可以對運輸中時間的浪費與人力物力的浪費作一定的減少，并對石油運輸?shù)馁|(zhì)量與效益作一定的保障。因此，油田長輸管道的焊接質(zhì)量必須得到一定的保證，并依據(jù)地形與環(huán)境的不同做到因地制宜采取相對合適的方法，從而為油氣運輸提供一定的便利，并由此為經(jīng)濟的發(fā)展與人們的生活作進一步的推動。

參考文獻

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