油田管道焊接工藝技術(shù)及質(zhì)量控制措施研究

安玉祿+++陳勇

摘 要：在油田管道施工中，焊接工藝技術(shù)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其質(zhì)量的高低直接關(guān)系著管道的安全。文章將詳細(xì)敘述油田管道焊接的主要工藝及相應(yīng)的質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：油田管道；焊接工藝；技術(shù)；質(zhì)量

原油和天然氣是人們生產(chǎn)生活中不可缺少的自然資源，確保原油和天然氣的安全運(yùn)輸是保證人們生產(chǎn)生活順利進(jìn)行的重要條件。目前，我國原油和天然氣的主要運(yùn)輸方式是管道，這種方式不僅安全有效，而且經(jīng)濟(jì)適用。管道的焊接是管道施工過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，一旦焊接出現(xiàn)質(zhì)量問題，會(huì)給原油和天然氣的運(yùn)輸帶來巨大的安全隱患，因此，提高油田管道焊接工藝是提高油田運(yùn)輸質(zhì)量和水平的重要途徑。

1 管道焊接工藝

管道焊接工藝的種類比較多，正確選擇合適的焊接方法可以有效提高焊接質(zhì)量。目前，我國的管道焊接工藝主要包括以下幾種：

1.1 全自動(dòng)向下焊接技術(shù)和手工向下焊接技術(shù)

1.1.1 全自動(dòng)向下焊接技術(shù)。油氣管道全自動(dòng)向下焊接技術(shù)的工作原理是使用具有熔化性能的焊絲，借助與焊金屬之間的電弧來實(shí)現(xiàn)對(duì)焊絲和鋼管的熔化。全自動(dòng)向下焊接技術(shù)可以有效的將輸送氣體和空氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行隔離，確保油氣的安全運(yùn)輸。這種焊接方式的優(yōu)點(diǎn)是程序簡(jiǎn)單，便于操作，生產(chǎn)效率高。

1.1.2 手工向下焊接技術(shù)。手工向下焊接技術(shù)目前在我國還屬于新型的焊接技術(shù)，其焊接順序?yàn)楦?、熱焊、填充焊和蓋帽焊。

（1）根焊。根焊的主要運(yùn)條為直拉式和往返式，又以直拉式最為常用，有一種情況例外，如出現(xiàn)間隙或溶孔長度過大的情況，則往返式更為合適。（2）熱焊。為了防止根焊產(chǎn)生裂紋，進(jìn)行熱焊是非常有必要的。熱焊可以使管道保持一定的高溫，防止根焊產(chǎn)生裂紋。需要注意的是，因?yàn)楹附铀俣瓤?，邊緣融合性高，在熱焊之前必須要進(jìn)行清根操作。（3）填充焊。填充焊主要有單道和多道兩種形式，采用這兩種中的哪一種都可以，但需要注意的是厚度，該種焊接形式對(duì)厚度的要求特別高。為了保證焊接完成后的飽滿狀態(tài)，在填充焊時(shí)運(yùn)條要稍微擺動(dòng)，一定要掌握好焊層厚度。（4）蓋帽焊。蓋帽焊主要采用擺動(dòng)焊接，其主要作用是對(duì)焊道外進(jìn)行加固，確保其美觀光滑。

1.2 低氫焊條下向焊接技術(shù)

低氫焊條下向焊接技術(shù)對(duì)管道在惡劣環(huán)境條件下的焊接具有重要意義，比如在高寒環(huán)境或腐蝕環(huán)境中的焊接。該焊接技術(shù)可以有效提高焊條的抗裂性能和低溫韌性。低氫焊條下向焊接技術(shù)的工作原理是通過使焊縫處金屬含氫量達(dá)到一定數(shù)值來確?？箶嘈阅芎晚g性。低氫焊條下向焊接技術(shù)是對(duì)根焊的強(qiáng)化，目的是為了保證在進(jìn)行根焊時(shí)坡口尺寸的精準(zhǔn)度，避免出現(xiàn)焊接不透徹和內(nèi)延咬邊的情況發(fā)生。

1.3 組合焊接技術(shù)

顧名思義，組合焊接技術(shù)即在對(duì)管道進(jìn)行焊接的過程中同時(shí)采用多種焊接技術(shù)以確保焊接能夠達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)效果。比如說，在進(jìn)行熱焊或者根焊時(shí)，可以采用焊條向下焊接法，在進(jìn)行蓋帽焊或者填充焊時(shí)，可采用焊條向上焊接法。

2 管道焊接技術(shù)存在的問題

受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及歷史條件的制約，我國的管道焊接技術(shù)還存在一些問題，主要包括以下兩個(gè)方面：

2.1 技術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的焊接技術(shù)有了很大的進(jìn)步，但與發(fā)達(dá)國家相比，我國焊接技術(shù)的技術(shù)基礎(chǔ)還是比較薄弱，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一是油田管道焊接工藝的具體技術(shù)比較薄弱，其二是從事焊接工藝的人才儲(chǔ)備和人才培養(yǎng)薄弱。與發(fā)達(dá)國家相比，我國油田管道焊接工藝起步較晚，加之缺乏對(duì)專業(yè)人才的培養(yǎng)，導(dǎo)致焊工數(shù)量和系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量不成正比，久而久之必然會(huì)對(duì)焊接技術(shù)質(zhì)量及焊接技術(shù)的提高產(chǎn)生不利影響。

2.2 技術(shù)研究薄弱

不斷的進(jìn)行焊接技術(shù)的研究是提高焊接工藝質(zhì)量的重要途徑，而目前我國的技術(shù)研究還相對(duì)比較薄弱，許多核心的焊接材料還在依靠進(jìn)口且需求量較大，此種情形不但不利于我國油田管道焊接工藝技術(shù)質(zhì)量的提高，還會(huì)加大設(shè)備配置的投入資金，因此，為焊接工藝技術(shù)提供全方面的技術(shù)支持，加強(qiáng)焊接體系的科學(xué)技術(shù)研究，提高焊接工藝技術(shù)質(zhì)量是相關(guān)單位的工作重點(diǎn)。

3 油田管道焊接工藝質(zhì)量控制措施

油田管道焊接工藝的質(zhì)量受多種因素的影響，提高油田管道焊接工藝質(zhì)量需要做好以下幾個(gè)方面的工作：

3.1 焊接環(huán)境管理

焊接作業(yè)對(duì)環(huán)境要求比較高，溫度，風(fēng)速，適度都是需要考慮的因素，特別是在惡劣環(huán)境下進(jìn)行焊接操作時(shí)要注意對(duì)施工材料的管理。比如，如果天氣特別寒冷，在焊接前要把焊條放在保溫桶里，還要對(duì)木材進(jìn)行預(yù)熱，需要注意的是，不同牌號(hào)的焊條要分開放，不能放在同一個(gè)保溫桶。在焊接過程中，同樣需要考慮環(huán)境因素對(duì)焊接工作帶來的影響，比如，要安排專人進(jìn)行溫度測(cè)量，如果溫度低至標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)要停止焊接工作，在進(jìn)行加熱處理后再重新焊接工作。

3.2 焊接材料管理

焊接材料的質(zhì)量是確保焊接工藝質(zhì)量的最基本條件，焊接材料管理主要包括采購和日常管理兩個(gè)方面。在采購環(huán)節(jié)，要確保所選用的材料是正規(guī)廠家生產(chǎn)的、符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，避免三無產(chǎn)品、劣質(zhì)產(chǎn)品流入管道施工現(xiàn)場(chǎng)。在施工前后，要根據(jù)材料的性能對(duì)材料妥善保管，避免因?yàn)楸９懿簧茖?dǎo)致材料性能發(fā)生改變，從而對(duì)焊接工藝產(chǎn)生不良影響。

3.3 焊接施工過程管理

3.3.1 做好焊接前的準(zhǔn)備工作。在焊接操作之前，要做好焊接準(zhǔn)備工作，比如，要檢查材料是否準(zhǔn)備齊全且按照規(guī)定要求放置，檢查焊接坡口角度的大小及性質(zhì)，根據(jù)施工要求選擇最適合的焊接工藝，確保施工表面的清潔等等。

3.3.2 焊接前的預(yù)熱處理。在焊接之前按照相關(guān)的工藝操作規(guī)程對(duì)管線焊口進(jìn)行預(yù)熱處理，確保焊接過程中不會(huì)出現(xiàn)裂紋，防止脆化和裂變情況的產(chǎn)生。

3.3.3 嚴(yán)格遵守焊接規(guī)程。在焊接操作過程中要嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)章制度和技術(shù)規(guī)范，充分掌握操作要點(diǎn)，比如，在操作過程中要掌握好電流的大小，防止電流過大造成咬邊或電流過小造成焊接未熔。

3.4 焊接人員管理

焊接工作需要依賴人的操作才能完成，因此，焊接人員的技藝水平、工作態(tài)度對(duì)焊接質(zhì)量有著直接影響。加強(qiáng)對(duì)焊接人員的管理主要有以下幾個(gè)方面，其一，加強(qiáng)對(duì)焊接人員的技術(shù)培訓(xùn)，確保焊接人員能夠獨(dú)立承擔(dān)相應(yīng)的焊接任務(wù)并保障焊接質(zhì)量。其二，加強(qiáng)對(duì)焊接人員的考核力度，持證上崗，優(yōu)勝劣汰。

3.5 制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一可以有效地控制焊接工藝的施工質(zhì)量，反之，如果技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，不但會(huì)導(dǎo)致焊接質(zhì)量層次不齊，還會(huì)威脅整體管道的安全。

3.6 加強(qiáng)焊接科研體系研究

加強(qiáng)焊接科研體系研究，擺脫焊接產(chǎn)品及相關(guān)核心技術(shù)對(duì)進(jìn)口的依賴，是確保我國焊接技藝不斷提高，管道建設(shè)順利進(jìn)行的重要條件。在今后的發(fā)展中，無論是政府相關(guān)部門還是企業(yè)，都要注重焊接科研技術(shù)的發(fā)展，加大具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)新產(chǎn)品的研發(fā)力度，擺脫對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的依賴，確保管道建設(shè)能夠順利進(jìn)行。

綜上所述，焊接技術(shù)的質(zhì)量對(duì)油田管道建設(shè)具有重要影響，不斷提高焊接技術(shù)是確保原油和天然氣安全運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)條件。在未來的發(fā)展中，國家要加大對(duì)焊接技術(shù)的研究力度，大力培養(yǎng)焊接專業(yè)人才，不斷提高焊接工藝技術(shù)質(zhì)量，切實(shí)做好焊接工程的質(zhì)量控制工作，確保原油和天然氣的安全輸送。

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