焊接技術(shù)在石油工程建設(shè)中的應(yīng)用研究

劉文武

（延安大學(xué)，陜西 延安 716000）

焊接技術(shù)在石油工程建設(shè)中的應(yīng)用研究

劉文武

（延安大學(xué)，陜西 延安 716000）

文章通過分析石油工程建設(shè)中焊接技術(shù)存在的主要問題，對(duì)焊接技術(shù)在石油工程建設(shè)中的應(yīng)用展開探討，旨在為如何促進(jìn)我國(guó)石油工程建設(shè)有序健康發(fā)展研究適用提供一些思路.

焊接技術(shù)；石油工程；建設(shè)；應(yīng)用

在我國(guó)石油工程建設(shè)過程中，對(duì)鋼鐵的應(yīng)用不可或缺，而焊接技術(shù)在生產(chǎn)應(yīng)用中則扮演著十分重要的角色，我國(guó)石油工程建設(shè)出于類型的差異，而對(duì)鋼材提出了各不相同的要求，與此相對(duì)應(yīng)的，石油工程建設(shè)所應(yīng)用的焊接技術(shù)、結(jié)構(gòu)也存在一定差異.焊接技術(shù)在我國(guó)石油工程建設(shè)中得到廣泛推廣，一方面在油氣運(yùn)輸中得到廣泛推廣，一方面在化工機(jī)械、石油采鉆機(jī)械中發(fā)揮著十分重要作用.[1]近年來，伴隨我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，石油工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)極為重要的地位，隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)石油資源需求量的逐步攀升，開采難度越來越大，石油工程建設(shè)中鋼材也面臨著越來越繁雜的使用環(huán)境，同樣的，對(duì)焊接技術(shù)的要求也越來越嚴(yán)苛.

1 石油工程建設(shè)中焊接技術(shù)存在的主要問題

在石油工程建設(shè)中，焊接是一項(xiàng)十分重要的專業(yè)技術(shù).一系列儲(chǔ)罐、管道、煉化裝置等均要利用到科學(xué)完備的焊接技術(shù)來達(dá)成裝配.相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，石油工程建設(shè)項(xiàng)目中，焊接工作量可達(dá)到工程安裝重量的40個(gè)百分點(diǎn)[2].石油工程進(jìn)度、生產(chǎn)效率受焊接工作很大程度影響，焊接質(zhì)量已然轉(zhuǎn)變成影響石油工程壽命、人民生命財(cái)產(chǎn)安全的一項(xiàng)關(guān)鍵影響.現(xiàn)階段，石油工程建設(shè)中焊接技術(shù)存在的主要問題，具體而言：

1.1 焊工基礎(chǔ)理論不足，操作技能有待提高

伴隨改革開放的逐步深入，社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域普遍產(chǎn)生重技術(shù)、輕技能這一現(xiàn)象.從事焊接行業(yè)的施工人員可對(duì)職業(yè)技能進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，而職業(yè)自豪感則未得到有效樹立，且施工人員文化水平普遍不足.龐大焊工隊(duì)伍中，存在很大一部分人員為市場(chǎng)化用工，企業(yè)顯然不會(huì)對(duì)該部分人員投入足夠的精力開展職業(yè)培訓(xùn)，因此焊工隊(duì)伍綜合文化素養(yǎng)、操作技能相對(duì)不足.近年來，伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷推陳出新，對(duì)焊工提出了越來越嚴(yán)苛的要求，一方面要求要具備相應(yīng)的文化知識(shí)，一方面要求要具備一定的專業(yè)素養(yǎng).相關(guān)自動(dòng)焊設(shè)備的應(yīng)用，要求焊工不僅要掌握操作技術(shù)，還要掌握一定的電氣、自動(dòng)化操作原理，而具備此方面素質(zhì)的焊工隊(duì)伍極為欠缺.

1.2 焊接科研機(jī)構(gòu)不集中，研究理論相對(duì)欠缺

集團(tuán)公司在焊接技術(shù)科研方面投入力度不足，現(xiàn)階段，全面系統(tǒng)的焊接技術(shù)研究基礎(chǔ)薄弱，資源配置欠缺.大多數(shù)石油工程建設(shè)企業(yè)均設(shè)有自身特有的科研所，然而僅僅局限于處理部分建設(shè)中面臨的相關(guān)技術(shù)上的問題，而未有開展行業(yè)相關(guān)的共性技術(shù)的研發(fā).近年來，伴隨國(guó)內(nèi)管道建設(shè)的發(fā)展，管道局在管道焊接方面構(gòu)建了科研團(tuán)隊(duì)，針對(duì)管道焊接技術(shù)、設(shè)備、機(jī)具等開展了一系列研究，收獲了一定的研究成效.然而，針對(duì)全面系統(tǒng)各式各樣施工環(huán)境，各異裝備要求的焊接技術(shù)研究，還有待進(jìn)一步深入開展.現(xiàn)階段，石油工程建設(shè)飛速發(fā)展，大規(guī)模長(zhǎng)輸管道工程、大規(guī)模海洋石油工程、大規(guī)模煉油化工裝置等的建設(shè)，對(duì)焊接科研體系提供的技術(shù)支持提出了更大的需求力度.

1.3 焊接設(shè)備、材料國(guó)產(chǎn)化研究不足

統(tǒng)計(jì)顯示，在我國(guó)石油系統(tǒng)不同規(guī)模焊接設(shè)備中，進(jìn)口設(shè)備占據(jù)到了十分大的比重.越是專用的材料、設(shè)備，其產(chǎn)品附加值便越高，且進(jìn)口量占比也越高.進(jìn)口設(shè)備不單單要耗費(fèi)極高的經(jīng)濟(jì)投入，且維修零配件價(jià)格極為昂貴，極大水平提升了成本.就好比，自保護(hù)藥芯焊絲自20世紀(jì)九十年代應(yīng)用于國(guó)內(nèi)長(zhǎng)輸管道以來，直至今天，還很大程度上依賴于進(jìn)口，價(jià)格十分昂貴，由此可見，類似焊接設(shè)備、材料亟待我國(guó)抓緊開展好國(guó)產(chǎn)化研發(fā)工作.

2 焊接技術(shù)在石油工程建設(shè)中的應(yīng)用

在我國(guó)石油工程建設(shè)過程中，對(duì)鋼鐵的應(yīng)用不可或缺，而焊接技術(shù)在生產(chǎn)應(yīng)用中則扮演著十分重要的角色，我國(guó)石油工程建設(shè)出于類型的差異，而對(duì)鋼提出了各不相同的要求，與此相對(duì)應(yīng)的，石油工程建設(shè)所應(yīng)用的焊接技術(shù)、結(jié)構(gòu)也存在一定差異.全面石油工程建設(shè)在時(shí)代發(fā)展新形勢(shì)下，要與時(shí)俱進(jìn)，大力進(jìn)行改革創(chuàng)新，引入先進(jìn)科技、成功發(fā)展經(jīng)驗(yàn)逐步強(qiáng)化焊接技術(shù)在石油工程建設(shè)中的應(yīng)用，如何進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)石油工程建設(shè)有序健康發(fā)展可以從以下相關(guān)策略著手：

2.1 焊接技術(shù)在石油化工機(jī)械中的應(yīng)用

石油工程建設(shè)中離不開石油化工機(jī)械這一重要設(shè)備的支持，其分別包括石油加熱被爐、化工操作容器、石油反應(yīng)塔等設(shè)備.由此可見，結(jié)合各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備需求差異，要求應(yīng)用到各不相同的焊接技術(shù).按照工藝的差異，在石油化工機(jī)械焊接期間，較為常見的焊接工藝包括有鎢極氬弧焊、焊條電弧焊、二氧化碳保護(hù)焊及埋弧自動(dòng)焊等.其中，鎢極氬弧焊多用于基礎(chǔ)機(jī)械打底焊接；焊條電弧焊多用于石油化工機(jī)械環(huán)節(jié)的中板制造，有著環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、焊接操作便捷等優(yōu)勢(shì)；二氧化碳保護(hù)焊多用于厚度較薄的機(jī)械設(shè)備焊接；埋弧自動(dòng)焊多用于結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單石油化工機(jī)械的焊接.近年來，設(shè)備材料、設(shè)備要求逐步發(fā)展，設(shè)備性能進(jìn)一步改善，鎢極氬弧焊已然轉(zhuǎn)變成現(xiàn)階段石油化工機(jī)械焊接中十分常用的一項(xiàng)焊接技術(shù).

2.2 焊接技術(shù)在石油油氣儲(chǔ)運(yùn)中的應(yīng)用

石油資源獲取有效開發(fā)，要得到科學(xué)合理儲(chǔ)存運(yùn)輸方式的支持，如此方可進(jìn)一步促進(jìn)石油資源的高效利用，在對(duì)石油油氣就近性存儲(chǔ)運(yùn)輸期間，焊接技術(shù)的應(yīng)用扮演著十分重要的角色，具體而言：

（1）石油油氣儲(chǔ)罐中焊接技術(shù)的應(yīng)用.石油油氣經(jīng)得到開采加工后，為了便于運(yùn)輸、使用，通常要將它們裝進(jìn)油氣儲(chǔ)罐，而石油油氣在各式各樣應(yīng)用中存在不同的客觀需求，油氣儲(chǔ)罐也有著諸多各異種類，面對(duì)此種情形焊接技術(shù)在油氣儲(chǔ)罐制造環(huán)節(jié)可起到十分重要的作用.在油氣儲(chǔ)罐制造期間，常用的焊接技術(shù)包括有焊條電弧焊、氣電立焊及埋弧自動(dòng)焊等，一般而言，倘若要求建設(shè)較大規(guī)模的頂部漂浮儲(chǔ)罐，現(xiàn)階段通常選取較為先進(jìn)的自動(dòng)焊技術(shù)開展制造.

（2）油氣運(yùn)輸管道中焊接技術(shù)的應(yīng)用.相較于油氣儲(chǔ)罐，油氣運(yùn)輸管道有著安全可靠、更為便捷、利用率高及成本經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，且十分適用于石油、天然氣的運(yùn)輸，而油氣運(yùn)輸管道憑借著這一系列優(yōu)勢(shì)，使得其近年來在全球范圍內(nèi)推廣數(shù)量不斷遞增.在油氣運(yùn)輸管道建設(shè)期間，通常要應(yīng)用到低氫、纖維素、藥芯焊絲等焊條下向焊方式，其中藥芯焊絲焊條下向焊技術(shù)作為一項(xiàng)以眾暴寡半自動(dòng)焊接技術(shù)，近些年在國(guó)內(nèi)得到廣泛推廣，而低氫等焊條下向焊技術(shù)可適用于較為惡劣的環(huán)境下.

2.3 焊接技術(shù)在石油鉆采機(jī)械中的應(yīng)用

（1）油田采泵中焊接技術(shù)的應(yīng)用.當(dāng)前，我國(guó)在石油工程建設(shè)中選取的泵體多劃分成兩個(gè)種類，一類是應(yīng)用于石油、液化氣、油氣等流體資源傳輸?shù)牡孛孑斢捅茫灰活愂菓?yīng)用于石油資源抽取的抽油泵.與這兩類泵體相對(duì)應(yīng)的油田采泵焊接方式同樣可劃分成兩個(gè)種類，一類是制作采泵期間對(duì)應(yīng)推行的焊接技術(shù)；一類是采泵期間產(chǎn)生異常時(shí)開展泵體修補(bǔ)的焊接技術(shù).相關(guān)按揭手段包括摩擦焊、擴(kuò)散焊以及焊條電弧焊等.值得一提的是，伴隨石油開采技術(shù)的逐步發(fā)展，為了有效提升油田采泵利用率，油田采泵中逐步引入了一系列新型的焊接技術(shù).

（2）采油鉆桿中焊接技術(shù)的應(yīng)用.油氣井鉆探是石油工程建設(shè)中的重要一環(huán)，作為鉆探工具中不可或缺的一部分，石油鉆桿在接受應(yīng)用期間，要求借助焊接技術(shù)將鉆桿工具與被焊管體相互開展連接，如此很大程度上影響著石油開采的質(zhì)量、效率.早期應(yīng)用于采油鉆桿的焊接技術(shù)為電弧焊與閃光對(duì)焊，伴隨焊接技術(shù)的不斷進(jìn)步，近年來在采油鉆桿中所推行的為先進(jìn)的連續(xù)驅(qū)動(dòng)或慣性摩擦型焊接.鉆桿工具與被焊管體相互焊接生產(chǎn)效率重要決定著焊縫質(zhì)量.如今，在國(guó)內(nèi)采油鉆桿焊接工作中，應(yīng)用較為廣泛的圍慣性摩擦焊接技術(shù).

（3）采油鉆頭中焊接技術(shù)的應(yīng)用.在石油工程建設(shè)期間，往往會(huì)出現(xiàn)各式各樣的特殊情況，這些特殊情況要求采用特殊手段開展處理.在石油開采期間，時(shí)常會(huì)遭遇較為堅(jiān)硬的巖石阻斷最佳石油開采路徑，此時(shí)要應(yīng)用到采油鉆頭，以對(duì)巖石進(jìn)行破除.而巖石破除優(yōu)劣情況會(huì)對(duì)石油開采效率、鉆井質(zhì)量等構(gòu)成極大影響.采油鉆頭通?？蓜澐殖蒔DC、牙輪兩大種類[3].焊接技術(shù)則主要應(yīng)用于對(duì)鉆頭開展加工、維修，結(jié)合各異的鉆頭材料，要求應(yīng)用到不同的焊接技術(shù).

3 結(jié)束語

總而言之，我國(guó)石油工業(yè)正處于穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期，伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，石油需求量逐步攀升，我國(guó)石油工業(yè)勢(shì)必轉(zhuǎn)進(jìn)一個(gè)全新的發(fā)展階段.石油工程建設(shè)要得到鋼鐵材料的支持，鋼材面臨著越來越繁雜的使用環(huán)境，同樣的，對(duì)焊接技術(shù)的要求也越來越嚴(yán)苛.鑒于此，相關(guān)人員務(wù)必要不斷鉆研研究、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，全面分析石油工程建設(shè)中焊接技術(shù)存在的主要問題，強(qiáng)化焊接技術(shù)在石油工程建設(shè)中的應(yīng)用，積極促進(jìn)我國(guó)石油工程建設(shè)有序健康發(fā)展.

〔1〕張淑杰，于淑香.把握機(jī)遇 不斷提升石油工程建設(shè)中的焊接技術(shù)水平——訪中國(guó)石油工程建設(shè)協(xié)會(huì)焊接專委會(huì)馮標(biāo)秘書長(zhǎng)[J].金屬加工：熱加工，2008（06）：11－14．

〔2〕雷毅，吳斌，宮大猛.焊接技術(shù)在我國(guó)石油工程建設(shè)中的應(yīng)用[J].電焊機(jī)，2012，42（07）：51－54．

〔3〕孫海濱，李耀慶，潘碩.芻議焊接技術(shù)在我國(guó)石油工程中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究:電子版，2013（16）：162－163.

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1673-260X（2017）02-0062-02

2016-12-15