國(guó)內(nèi)大口徑、高鋼級(jí)管道焊接及焊縫檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀

張尚洲

摘要：本文在進(jìn)行開論述時(shí)，首先對(duì)大口徑、高鋼級(jí)管道進(jìn)行焊接施工期間使用的三種不同類型的施工工藝進(jìn)行了測(cè)試，隨后對(duì)其經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了對(duì)比，以期能夠經(jīng)過這兩方面的論述找到對(duì)大口徑、高鋼級(jí)管道進(jìn)行焊接施工時(shí)最佳的施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：國(guó)內(nèi)；大口徑、高鋼級(jí)管道；焊接及焊縫；檢測(cè)技術(shù)；現(xiàn)狀

我國(guó)在對(duì)大口徑、高鋼級(jí)管道進(jìn)行焊接施工時(shí)，大部分使用的是半自動(dòng)進(jìn)行焊接技術(shù)，可是，此項(xiàng)技術(shù)在進(jìn)行焊接過程中存在的質(zhì)量問題已經(jīng)慢慢暴露了出來，因此，對(duì)于這類管道在進(jìn)行焊接施工時(shí)使用的操作技術(shù)還有檢測(cè)技術(shù)都應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)化。

一、工藝檢測(cè)

隨意挑選不同的管廠以及鋼廠當(dāng)中，制造的螺旋埋弧焊（型號(hào)為X80），還有直縫埋弧焊這兩類管材，使用三種存在差異的焊接方式實(shí)施焊接施工的測(cè)試，這三類焊接方式分別是：第一類，全自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的技術(shù)；第二類，半自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的技術(shù)；第三類手工進(jìn)行焊接施工的技術(shù)。注意：半自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的技術(shù)，是由5家不同的焊接施工單位承包，具備熟練技術(shù)的員工開展焊接操作的。

（一）螺旋埋弧焊管

使用三類不同的焊接方式進(jìn)行環(huán)焊，該焊管接頭位置的拉伸強(qiáng)度、硬度以及刻槽錘斷全部達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。三類不同的焊接方式進(jìn)行環(huán)焊施工的接頭位置，具備的韌性標(biāo)準(zhǔn)分別是：第一類焊接技術(shù)達(dá)標(biāo)，第二類焊接技術(shù)與第三類焊接技術(shù)不達(dá)標(biāo)。

（二）直縫埋弧焊管

使用三類不同的焊接方式進(jìn)行環(huán)焊，該焊管接頭位置的拉伸強(qiáng)度、硬度以及刻槽錘斷全部達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。三類不同的焊接方式進(jìn)行環(huán)焊施工的接頭位置，具備的韌性標(biāo)準(zhǔn)分別是：第一類焊接技術(shù)與第三類焊接技術(shù)達(dá)標(biāo)，少數(shù)的第二類焊接技術(shù)沖擊韌性不達(dá)標(biāo)。不達(dá)標(biāo)的具體鋼管型號(hào)：22mm以及26.4mm厚的這兩類鋼管，在對(duì)其雙V坡口使用第二類焊接技術(shù)時(shí)，韌性標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)[1]。

進(jìn)行焊接操作的承包商，使用的焊接技術(shù)是全自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的技術(shù)，還有半自動(dòng)（國(guó)外引進(jìn)或者是國(guó)內(nèi)的焊絲）進(jìn)行焊接施工的技術(shù)，對(duì)于不同的管廠以及鋼廠當(dāng)中的管材經(jīng)過綜合考慮之后，對(duì)所有環(huán)焊縫進(jìn)行焊接操作，對(duì)所有接頭位置的低溫沖擊功進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，詳細(xì)情況如圖1，最終得出：全自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的技術(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)，半自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的技術(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的離散度。

通過測(cè)試得出的結(jié)果了解到，面對(duì)大口徑、高鋼級(jí)這類管道而言，使用全自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的技術(shù)，它在進(jìn)行環(huán)焊時(shí)縫隙存在的機(jī)械性能符合相關(guān)的要求；手工進(jìn)行焊接施工的技術(shù)，它在進(jìn)行環(huán)焊時(shí)縫隙存在的機(jī)械性能能夠通過對(duì)焊接使用的材料進(jìn)行最佳挑選，實(shí)現(xiàn)相關(guān)的要求；而半自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的技術(shù)，它在進(jìn)行環(huán)焊時(shí)縫隙存在的機(jī)械性能低溫沖擊值不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，另外，還出現(xiàn)了較大的離散度，很難經(jīng)過焊接工人自身的操作以及對(duì)對(duì)焊接使用的材料進(jìn)行最佳挑選這兩個(gè)方式進(jìn)行處理[2]。

二、經(jīng)濟(jì)性比較

（一）機(jī)組設(shè)備以及工作人員的組成

第一，半自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的分組，使用的操作設(shè)備以及工作人員分配情況：吊管機(jī)的數(shù)量是3臺(tái)，空壓機(jī)的數(shù)量是1臺(tái)，挖掘機(jī)的數(shù)量是1臺(tái)，內(nèi)對(duì)口機(jī)器的數(shù)量是1臺(tái)，焊車的數(shù)量是1臺(tái)，焊接使用的電源數(shù)量是22臺(tái)，送絲機(jī)的數(shù)量是18臺(tái)，該分組當(dāng)中的工作人員是34人。

第二，全自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的分組，（內(nèi)焊機(jī)以及雙炬外焊機(jī)）的基本配置數(shù)量，和上一分組進(jìn)行對(duì)比，要另外添加2臺(tái)坡口機(jī)、2臺(tái)內(nèi)焊機(jī)、14臺(tái)外焊機(jī)、1臺(tái)吊管機(jī)、9臺(tái)防風(fēng)棚，另外，該分組當(dāng)中的工作人員是12人，另外，該焊接技術(shù)不需要使用內(nèi)對(duì)口機(jī)器。

（二）焊接施工的工作效率

西氣東輸屬于我國(guó)一個(gè)大的能源項(xiàng)目，其中二線管道項(xiàng)目當(dāng)中的淺丘以及平原地區(qū)，其焊接口平均每1公里管道上，就有85道左右，根據(jù)每天開展12h的焊接操作，每月工作23天進(jìn)行計(jì)算，半自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的分組平均每天能夠焊接的焊口數(shù)量是26道，一個(gè)月之中，能夠?qū)?.03km的管道焊口焊接工作完成；而全自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的分組平均每天能夠焊接的焊口數(shù)量是67道，一個(gè)月之中，能夠?qū)?8.13km的管道焊口焊接工作完成[3]。

（三）焊接操作工作人員的訓(xùn)練

第一，半自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的技術(shù)，從業(yè)工作人員的培訓(xùn)時(shí)間相對(duì)短，有一定焊接施工基本功的人員，進(jìn)行培訓(xùn)的時(shí)間平均在21天，經(jīng)過培訓(xùn)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的工作人員，基本能夠?qū)崿F(xiàn)自根焊至蓋面焊，這一整套進(jìn)行焊接操作的技術(shù)，還有，可以對(duì)焊接施工使用的設(shè)備，最基礎(chǔ)的應(yīng)用知識(shí)進(jìn)行掌握了解。

第二，全自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的技術(shù)，在對(duì)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)時(shí)，是將整個(gè)分組劃分成一個(gè)單位開展培訓(xùn)的，對(duì)上述的焊接技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，其培訓(xùn)耗費(fèi)的時(shí)間相對(duì)長(zhǎng)，有一定焊接施工基本功的人員，進(jìn)行培訓(xùn)的時(shí)間平均在60天，經(jīng)過培訓(xùn)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的工作人員，普遍只能夠?qū)εc之相應(yīng)的焊接層開展操作[4]。

（四）單一焊口的施工投入成本

經(jīng)過在施工現(xiàn)場(chǎng)展開調(diào)研活動(dòng)，了解到半自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的分組，以及全自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的分組當(dāng)中，使用的施工設(shè)備、工作人員、耗費(fèi)施工材料資金的狀況，通過進(jìn)行計(jì)算，得出所有焊道施工設(shè)備、工作人員、耗費(fèi)施工材料資金數(shù)量的需求。

1.半自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的分組

國(guó)內(nèi)設(shè)備資金在2.0×104元/d，平均單口為769元，工作人員工資1.1×104元/d，平均單口為423元，單口耗費(fèi)施工材料的資金650元。

2.全自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的分組

使用進(jìn)口的施工設(shè)備，資金在5.4×104元/d，平均單口為805元，工作人員工資1.6×104元/d，平均單口為238元，單口耗費(fèi)施工材料的資金1000元。

從上述數(shù)據(jù)中，能夠直觀得出，以單一焊口的施工投入成本為例，全自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的分組，顯著超過半自動(dòng)進(jìn)行焊接施工的分組。

三、結(jié)束語

根據(jù)上文可得，與另外兩項(xiàng)焊接技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，使用全自動(dòng)進(jìn)行焊接的這項(xiàng)技術(shù)，具備了焊接質(zhì)量值得信賴、工作效率得到顯著的提高，工作量越大、經(jīng)濟(jì)性越大等優(yōu)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李彥德，魏立明，王國(guó)臣，等.長(zhǎng)輸管道自動(dòng)焊接設(shè)備及技術(shù)發(fā)展[J].電焊機(jī)，2017，47（9）：43-45.

[2]陳建平，馮柏軍，楊鎖軍，等.長(zhǎng)輸管道焊接施工常見的焊接缺陷及防治要點(diǎn)[J].焊接技術(shù)，2013，42（10）：94-94.

[3]王魯君.自動(dòng)焊技術(shù)在石油化工管道施工中的應(yīng)用與發(fā)展前景[J].金屬加工（熱加工），2015（2）：41-43.

[4]李彥德，魏立明，王國(guó)臣，等.長(zhǎng)輸管道自動(dòng)焊接設(shè)備及技術(shù)發(fā)展[J].電焊機(jī)，2017，47（9）：43-45.

（作者單位：遼河油田建設(shè)有限公司）