埋弧焊接工藝在海洋石油工程中的應(yīng)用

方瑩

海洋石油工程股份有限公司 天津 300461

傳統(tǒng)的焊接工藝已經(jīng)不能滿足我國地方石油和國家石油戰(zhàn)略儲備的需要，取而代之的是埋弧焊接工藝。埋弧焊接工藝在海洋石油的應(yīng)用中，能夠提高熔敷效率和焊接效率。海洋石油工程中的上部組塊和導(dǎo)管架屬于大型的鋼結(jié)構(gòu)，建造工期長，工作量大，其中以管制焊接工作為主，管制焊接工作的生產(chǎn)效率關(guān)系著整個工程的效率。

一、埋弧焊接工藝的開發(fā)與評定

1.埋弧焊接工藝的的開發(fā)

由于傳統(tǒng)的管制焊接工藝存在著一些問題和缺陷，無法滿足現(xiàn)代海洋石油的建設(shè)與生產(chǎn)，一些石油工程建設(shè)公司研制了大鈍邊無間隙埋弧焊接工藝。該工藝采用的絲埋弧含，精簡一些不必要的工序，如SST封底焊工序，這樣可以極大提高焊接效率。將焊接的坡口形式進(jìn)一步改進(jìn)，做到無坡口間隙。增大相應(yīng)的坡口鈍邊，不再進(jìn)行對埋弧焊接工藝沒有幫助的碳弧氣刨作業(yè)，這樣既可以節(jié)約焊材，還可以縮短工時。

2.埋弧焊接工藝的評定

埋弧焊接工藝的具有四大優(yōu)勢：第一、在合理選擇焊接參數(shù)的基礎(chǔ)上，焊接時嚴(yán)格控制了線能量的強(qiáng)弱，這樣做可以得到機(jī)械性能良好的焊接接頭。新型的埋弧焊接工藝完全由機(jī)械操控，它一方面可以保證焊接質(zhì)量，另一方面可以提高焊接效率；第二，由于不在使用碳弧氣刨作業(yè)，也就減小了氣刨噪聲，在一定程度上減小了對焊接施工中的環(huán)境污染；第三，新工藝中不用采用STT焊接設(shè)備，減少了焊接工作中投入的人力與物力，在節(jié)約了焊材的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了整個焊接工藝；第四，隨著焊接參數(shù)的提高，焊絲熔覆率也得到了相對的提高，單層焊接厚度加大，縮短了焊縫焊接時間。

二、埋弧焊接工藝的優(yōu)化與應(yīng)用

1.消除橫焊接咬邊的機(jī)理

橫焊、立焊、仰焊中通常會出現(xiàn)焊縫咬邊的現(xiàn)象，而平焊中卻極少出現(xiàn)這種現(xiàn)象。熔焊金屬與熔池擾動具與埋弧焊橫焊中出現(xiàn)的咬邊現(xiàn)象有著緊密的聯(lián)系。熔池擾動程度通常要將熔滴流入熔池，經(jīng)過合理擾動之后，凝固的表皮形成一種焊接的波紋反映。

通過提高熔池的攪拌力度，可以不斷提高熔池周圍的液態(tài)溫度，致使焊接熔池的溫度場地達(dá)到平衡，這也就間接降低了表面張力，適當(dāng)改變表面張力可以改善熔池周邊金屬咬邊的情況。熔池周期性電弧力變化、表面張力和熔滴沖擊力會產(chǎn)生相互作用，形成振蕩，振蕩可以使熔池溶液精確的流向焊趾處，與此同時，還可以增加母材和熔池的接觸面積，這些方法從根本上解決由于焊速過快而導(dǎo)致的咬邊現(xiàn)象。

2.整合公司的技術(shù)資源優(yōu)勢

本公司長期在海洋石油工程的建設(shè)使用埋弧焊接工藝，對工藝的鋼樁生產(chǎn)擁有熟練的技術(shù)和豐富的焊接經(jīng)驗。結(jié)合埋弧焊接熔深大、生產(chǎn)效率高的特點，在使用大電流的情況下，加大單位時間內(nèi)的焊絲融化量，提升施工效益。如果手工焊接12mm厚的鋼板時，一分鐘只能焊接12cm左右，而使用埋弧焊接工藝則可以在一分鐘焊接55cm左右。埋弧焊接速度大約是手工焊接的4倍。埋弧焊接在焊接過程中采用多絲帶狀電機(jī)，可以顯著提高埋弧焊接生產(chǎn)的效率。在海洋石油開采過程中，整合公司所有的技術(shù)資源優(yōu)勢，在確保自動焊機(jī)良好運(yùn)行和焊件、焊絲的質(zhì)量合格的基礎(chǔ)下，達(dá)到焊接質(zhì)量優(yōu)異和焊接外表美觀的效果。

3.有效的結(jié)合管道自動氣保和表面張力過度根焊技術(shù)

在管道相對穩(wěn)定的情況下，焊接車固定焊槍沿著軌道做管壁運(yùn)動，按照標(biāo)準(zhǔn)的工序流程完成填充、蓋面等自動焊接工作。這種全自動焊接流程優(yōu)點就是可以較大減輕焊接工人的勞動強(qiáng)度，提高焊接的精準(zhǔn)度。表面張力過度焊接根焊接是打底焊接的最佳方法之一，它以其柔和的電弧良好的完成管道焊接工作。波形控制技術(shù)STT半自動焊接機(jī)可以確保焊接過程的穩(wěn)定以及焊接外表的美觀，降低焊接中的飛濺，減少了焊接形成的煙霧。管道自動氣保和表面張力過度根焊技術(shù)可以有效的解決傳統(tǒng)焊接存在的鋼管變形、板面燒穿和發(fā)熱、焊工的勞動強(qiáng)度大等問題，它有效的結(jié)合管道自動氣保和表面張力過度根焊技術(shù)，采用動態(tài)的控制焊接方法，極大的優(yōu)化了埋弧焊接工藝。

結(jié)束語

綜上所述，海洋石油工程對國家石油開采與石油戰(zhàn)略儲備至關(guān)重要，海洋石油工程施工量大、工作流程復(fù)雜。需要廣大石油工程建設(shè)公司和相關(guān)機(jī)關(guān)齊心協(xié)力，為海洋石油工程的建設(shè)作出貢獻(xiàn)。本文詳細(xì)的分析了埋弧焊接工藝的特點與四大優(yōu)勢，進(jìn)一步優(yōu)化了埋弧焊接工藝，在埋弧焊接的的應(yīng)用中，提出了消除橫焊接咬邊的機(jī)理、整合石油公司現(xiàn)有的技術(shù)資源優(yōu)勢、有效的結(jié)合管道自動氣保和表面張力過度根焊技術(shù)三大應(yīng)用方法與措施，為海洋石油工程施工建設(shè)提供科學(xué)的參考依據(jù)。

[1]陳哲,程顯平,費(fèi)東等.海洋鋼結(jié)構(gòu)埋弧焊的小角度坡口焊接工藝[J].焊接技術(shù),2011,40(9).