探討油氣長(zhǎng)輸管線的焊接技術(shù)與質(zhì)量控制

王海城 王洪海 王海濤

中國(guó)石油管道局工程有限公司第三工程分公司 河南鄭州 451450

我國(guó)石油分布不均，不同地區(qū)對(duì)石油的需求也不同，所以需要做好石油的運(yùn)輸工作。石油有五種運(yùn)輸途徑，分別是鐵路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸、海上運(yùn)輸、空中運(yùn)輸以及管道運(yùn)輸，其中管道運(yùn)輸最為便捷經(jīng)濟(jì)。近年來(lái)，我國(guó)實(shí)行西氣東輸政策并取得很大進(jìn)展，西氣東輸一線、二線、三線工程全面開(kāi)通，我國(guó)油氣輸送管道建設(shè)開(kāi)啟了新篇章。在油氣運(yùn)輸管線的建造中要注意保證管道的密封性、通暢性、穩(wěn)定性、安全性，特別是長(zhǎng)輸管線。管道焊接施工在管道建設(shè)中起著重要的作用，關(guān)系著管道工程是否符合規(guī)定的要求，因此應(yīng)該根據(jù)工程需要選擇合適的焊接技術(shù)，在保證達(dá)到規(guī)定要求的情況下，降低焊接成本，提高焊接效率。

1 油氣長(zhǎng)輸管道的焊接工藝

1.1 手工下向焊工藝

手工下向焊工藝是我國(guó)近些年才開(kāi)始普遍使用的焊接技術(shù)，工藝流程如下：首先是根焊，根焊時(shí)要注意溫度，若間隙過(guò)大需要合理利用往返式運(yùn)條；然后是熱焊，熱焊的目的是進(jìn)一步強(qiáng)化根焊，在高溫的條件下修補(bǔ)根焊過(guò)程中出現(xiàn)的裂紋，在熱焊前要做好清根工作，因?yàn)樵趯?shí)際工作時(shí)直線往返運(yùn)條焊接速度快，邊緣的融合性較高，不做好清根工作會(huì)產(chǎn)生較多的雜質(zhì)；再次是填充焊，填充焊的作用是填充前兩個(gè)步驟中出現(xiàn)的坑坑洼洼，在具體操作的過(guò)程中需要注意焊層的厚度，保證焊接結(jié)果飽和美觀；最后是蓋帽焊，蓋帽焊主要用于焊道的加固，使焊道更加美觀光滑，普遍采用擺動(dòng)焊接的方法[1]。

1.2 全自動(dòng)向下焊接技術(shù)

全自動(dòng)向下焊接較為常見(jiàn)，使用熔點(diǎn)較低的焊絲焊接，工作時(shí)利用電弧與金屬之間產(chǎn)生的作用產(chǎn)生的高溫熔化焊絲，融化的焊絲再凝固即可固定鋼管。焊接時(shí)需要避免空氣與焊接區(qū)域接觸，防止產(chǎn)生不良效果，可以利用惰性氣體來(lái)隔絕空氣。全自動(dòng)焊接技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、易于觀察、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，適用于不同的焊接環(huán)境，可控系數(shù)高[2]。

1.3 組合焊接工藝

當(dāng)遇到較為復(fù)雜的焊接條件時(shí)要利用不同的焊接技術(shù)進(jìn)行工作，也就是組合焊接工藝。熱焊和根焊都具有一定的局限性。比如，在油氣管道口部位置適于使用下向焊技術(shù)，然而焊接層數(shù)量和厚度為正比，當(dāng)焊接層過(guò)多時(shí)會(huì)導(dǎo)致焊接層厚度過(guò)厚，這樣會(huì)導(dǎo)致焊接時(shí)間增加，工作效率相應(yīng)降低，工程進(jìn)度會(huì)受到不好的影響，這時(shí)采用上向焊接技術(shù)可以提高工作效率。因此，當(dāng)遇到厚度過(guò)大的油氣管口部管道時(shí)應(yīng)采用上向焊和下向焊相結(jié)合的方式[3]。

1.4 低氫焊條下向焊技術(shù)

在嚴(yán)寒地區(qū)焊接時(shí)金屬焊縫易于斷裂，需要合理控制焊接時(shí)金屬融合含氫量從而提高金屬的韌性和康斷裂性，這種情況同樣也適用于附著濃度較高的地方。根焊時(shí)普遍使用低氫焊條來(lái)保證坡口尺寸的精確度。

1.5 埋弧焊技術(shù)

埋弧焊屬于電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的方式。坡口加工需要依照GB986—1988執(zhí)行，以便確保焊縫根部不產(chǎn)生未焊透或夾渣等狀況，并降低填充金屬量。焊件清理通常采取噴砂、噴丸方法或手工清除。裝配焊件時(shí)需確保間隙均勻，高低平整，錯(cuò)邊量小，而且定位焊縫質(zhì)量和主焊縫質(zhì)量要求相同[4]。

2 油氣長(zhǎng)輸管道的焊接質(zhì)量控制

油氣長(zhǎng)輸管道在制作時(shí)需要保證工程質(zhì)量，避免泄露、堵塞等情況，焊接時(shí)會(huì)遇到各種各樣的環(huán)境，操作條件較為復(fù)雜，需要做好質(zhì)量控制工作。

2.1 焊接前

在焊接之前需要檢查焊接部位是否有雜質(zhì)，若有需要及時(shí)清除，同時(shí)也要查看管口口的形狀大小，坡口的弧度是否符合要求。焊接時(shí)需要保證焊接部位表層的光滑度和平整度，因此需要除去焊接部位的油漆、鐵銹等物質(zhì)。并且，鋼管對(duì)口的質(zhì)量會(huì)直接影響到焊接的質(zhì)量，需嚴(yán)格掌控對(duì)口的間隙，假如過(guò)大，則會(huì)令焊接當(dāng)中產(chǎn)生燒穿狀況，如果過(guò)小，則會(huì)令根部熔化不徹底。對(duì)于鋼管對(duì)口而言，應(yīng)當(dāng)選擇內(nèi)對(duì)口器組隊(duì)，假如沒(méi)有運(yùn)用內(nèi)對(duì)口器的對(duì)口環(huán)境，也能夠挑選外對(duì)口器。兩管在對(duì)口位置的制管焊縫應(yīng)當(dāng)錯(cuò)開(kāi)約10cm，應(yīng)當(dāng)在所有根焊道完成后再把內(nèi)對(duì)口器給予清除。假如使用的是外對(duì)口器，則應(yīng)當(dāng)保障在其清除以前已經(jīng)完成了一半根焊道，而且需依照周長(zhǎng)均勻設(shè)置焊道，只有在一切根焊道完成后才可以清除對(duì)口支撐和吊具。

2.2 焊接過(guò)程中

焊接過(guò)程是影響焊接質(zhì)量的重要步驟，需要做好把關(guān)，嚴(yán)格遵守焊接要求，按照指導(dǎo)書(shū)中的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊接工作。在焊接時(shí)要注意焊接電流、焊條熔化速度、焊縫金屬含氫量等因素。操作人員要盡量避免依靠主觀因素去判斷操作步驟甚至按照工作習(xí)慣調(diào)整工作參數(shù)，應(yīng)保持工作狀態(tài)，嚴(yán)格按照規(guī)定要求去焊接，如需要注意焊縫長(zhǎng)度和寬度、焊縫是否存在裂縫，避免出現(xiàn)金屬疲勞、焊縫不符合要求的情況。

2.3 做好保養(yǎng)工作

焊接完成后需要做好保養(yǎng)工作，避免管道和焊縫被腐蝕?？垢g工作需要注意外界情況和油氣本身情況這兩方面的因素。外界情況是指管道所處地區(qū)的溫度、濕度、降雨量、空氣等因素對(duì)管道的影響。若濕度大、溫度高、空氣中含氧量高需要做好涂油漆、鋪隔氧層等保護(hù)工作。油氣本身情況是指油漆自身存在著腐蝕性，油氣是一種混合物，成分較為復(fù)雜，其中硫酸氫、二氧化碳等酸性物質(zhì)會(huì)和金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)金屬晶格造成破壞，從而導(dǎo)致管道內(nèi)部被腐蝕。要及時(shí)排除高濃度腐蝕性氣體，做好管道內(nèi)部的抗腐蝕工作。

2.4 注意操作規(guī)范

焊接管道時(shí)需要按照規(guī)定的焊接工藝進(jìn)行操作。例如，在焊接過(guò)程中兩個(gè)焊接工具需要收弧交接時(shí)，需要在交接處增加幾條焊道，以便后焊焊工收?。缓附庸ぞ咴谑褂们靶枰心?，方便工作時(shí)使用。

3 結(jié)語(yǔ)

焊接技術(shù)在油氣長(zhǎng)輸管線的制作中起到了重要的作用，關(guān)系到油氣輸送時(shí)的效率和安全性，需要給予足夠的重視，焊接技術(shù)多種多樣，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的焊接技術(shù)并做好質(zhì)量控制，同時(shí)也要不斷發(fā)展焊接技術(shù)，提高我國(guó)油氣長(zhǎng)輸管線的制作效率和質(zhì)量。