淺析長輸管道焊接施工工藝選擇

何文烈　劉立順(中國石油天然氣管道局第四工程分公司（穿越公司）,河北 廊坊　065000)

淺析長輸管道焊接施工工藝選擇

何文烈劉立順(中國石油天然氣管道局第四工程分公司（穿越公司）,河北 廊坊065000)

長輸管道輸送的歷史悠久，但是在近40年，管道工程卻得到跨越式的大發(fā)展。本文系統(tǒng)地介紹了當下長輸管道施工中最為主要的幾項現(xiàn)場焊接方法，探索其施工特點、應(yīng)用情況及其選擇原則，并為施工人員提供合理、高效的安裝焊接方法提供參考支持。

長輸管道；施工工藝；技術(shù)支持

在現(xiàn)如今的長輸管道施工中，往往要首先考慮管道的經(jīng)濟性和使用性，這就要求長輸管道在施工中要注重選取輸送壓力高管線直徑大的管道，進而保證長輸管道在使用過程中能更加安全穩(wěn)定。因而就目前而言，高強化、高韌化、管徑的大型化和管壁的厚壁化越來越多地被應(yīng)用的工程施工中，為管線安裝焊接提供了新的施工方法指導(dǎo)。

1　長輸管道常用安裝焊接方法概述

目前我國的長輸管道焊接施工中的焊接工藝主要包括藥皮焊條電弧焊、手工鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護半自動焊、自保護藥芯焊絲電弧焊、埋弧自動焊、熔化極活性氣體保護自動焊及閃光對焊等。在這些焊接方法中除去閃光對焊外其它的焊接工藝則多已應(yīng)用于我國西氣東輸?shù)墓艿朗┕すこ讨?，主要的焊接施工工藝包括自保護藥芯焊絲半自動焊和熔化極活性氣體保護自動焊等。根據(jù)目前我國在長輸管道施工中的具體工藝選擇來看，現(xiàn)場安裝焊接中的施工技藝主要為不需背襯墊板的全位置單面焊雙面成形技術(shù)，在不同的焊口選取較為單一的焊接方法或焊接方向，但也有組合式的焊接工藝與焊接方向可供選擇。

2　長輸管道施工工藝選擇

2.1選擇焊接方法的考慮因素

長輸管道施工在焊接工藝選擇上通常需要對以下影響因素進行綜合考量：首先是焊接作業(yè)所需的技術(shù)規(guī)范和各項要求，以確保施工工藝符合業(yè)主要求及施工規(guī)范；其次是鋼管的類型、規(guī)格和選取級別；再其次是焊接設(shè)備的選擇，往往會針對不同造價的設(shè)備與材料分析其特點，最終選擇符合工程要求的；而施工現(xiàn)場的各項具體工程情況也是需要工作人員考量的重要因素，包括場地的地形地貌、焊接方位與朝向、作業(yè)地點的溫度濕度情況；另外，在管道施工中還需要考慮一些對于施工質(zhì)量可能產(chǎn)生的影響，包括輸送壓力與介質(zhì)性質(zhì)、施工團隊的整體素質(zhì)與專業(yè)水平，以及施工人員對于選取工藝的掌握程度、焊接設(shè)備與其配套裝配的故障率及檢修難易度；所需氣體材料的現(xiàn)場供應(yīng)狀況；符合施工現(xiàn)場管理實際的法規(guī)規(guī)范等這些都是我們在長輸管道的焊接工藝選擇上所需要優(yōu)先考量的。

2.2焊接方法的選用原則

在管道工程的焊接工藝選擇中，充分考慮上述各項因素后還需要施工人員對焊接工藝的選用原則進行把握，從而使焊接工藝選擇更為科學(xué)合理。

2.2.1焊條電弧焊優(yōu)先原則

焊條電弧焊主要應(yīng)用與直徑不大、管線不長，工程情況相對單一，不需要復(fù)合式的焊接工藝組合這類管道施工。毫無疑問，焊條電弧焊是一種簡單可行且能夠最大程度上節(jié)約勞動力和施工費用的焊接工藝。它所需的設(shè)備與勞動力相對有限，操作技藝變動和位置轉(zhuǎn)變相對靈活，在施工中可以將下向焊和上向焊有機結(jié)合，而高纖維素型焊條也可以根據(jù)根焊適應(yīng)性在這一施工環(huán)境下發(fā)揮作用。

2.2.2埋弧自動焊優(yōu)先原則

管子的埋弧自動焊是在為管道專設(shè)的管子焊接站進行的。如果在靠近現(xiàn)場處將兩根管子焊好，在這種焊接工藝選擇上，主管線的鋪設(shè)工藝會提高安裝焊接的整體效率，工程量可有效縮減40%～50%，因而施工工期也可得到減少。埋弧自動焊工藝無疑在大直徑、管壁厚的工程施工中是優(yōu)先選擇的。

2.2.3熔化極氣體保護焊優(yōu)先原則

對于直徑大于609 mm、壁厚較大的長輸管線在埋弧焊使用條件受到限制的情況下，為獲得施工的高效率和高質(zhì)量，往往首先考慮熔化極活性氣體保護焊。氣體保護焊工藝在自動與半自動的選擇上是靈活的，因而此工藝也在近四十年的管道施工中獲得了國際認可，并被許多發(fā)達國家所廣泛采用。這一施工工藝獲得肯定其中最重要的原因就是它能最大程度上保證安裝焊接的施工質(zhì)量，尤其是管線的強度質(zhì)量。

2.2.4藥芯焊絲電弧焊優(yōu)先原則

藥芯焊絲電弧焊是一種發(fā)展較快的安裝焊接方法，該方法具有較高的技術(shù)經(jīng)濟指標，其表現(xiàn)為焊接生產(chǎn)率高、焊口合格率較高、工藝性能好、利于實現(xiàn)機械化和自動化，并適于各種位置和全位置焊接，因而被廣泛采用，得到美國、日本、前蘇聯(lián)和我國等國家的高度重視。該方法與焊條電弧焊相結(jié)合，用于大直徑、大厚壁鋼管的填充焊與蓋面焊。

2.2.5閃光焊優(yōu)先原則

此類焊接工藝最初流行于蘇聯(lián)和歐洲國家，其原因是在這些國家尤其是蘇聯(lián)的管線施工中，往往要應(yīng)對長達數(shù)萬公里長的管線鋪設(shè)，管道工程要應(yīng)對各類惡劣的施工環(huán)境，同時又必須保證裝配質(zhì)量，因而就要求管道施工必須達到高效率。由于這類焊接工藝需要大規(guī)模的供電系統(tǒng)和高精度的控制設(shè)備支持，因此目前在我國的管道工程中并沒有獲得普及推廣。

3　結(jié)語

近年來我國的長輸管道施工中的焊接加工工藝已取得了較大進步，其中包括焊接技術(shù)和半自動氣體保護焊技術(shù)，而全自動氣體保護焊技術(shù)的應(yīng)用也取得了長遠進步，對于工程人員而言，則需要選擇恰當?shù)暮附邮┕すに?，本文通過分析長輸管道現(xiàn)場安裝焊接中的工藝特性，重點探討焊接工藝的選取各項標準。

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