天然氣管道焊接工藝選擇及質量控制探析

吳群志

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展，隨著人口數量的持續(xù)增加，現階段人們對于天然氣能源的需求量在逐漸加大。在天然氣運輸中，天然氣管道作為主要的支撐力量，如何才能保障管道運輸安全，這對于天然氣管道的焊接提出了針對性的要求。因此，為了滿足安全運輸的需求，就需要做好焊接工藝的合理選擇，同時做好針對性的質量控制措施，為天然氣安全運輸奠定良好的基礎。希望通過本文的分析與探討，能夠對天然氣管道的焊接工藝與質量控制有更清晰、更全面的認識與了解。

關鍵詞：天然氣管道;焊接;質量控制

引言

我國幅員遼闊，能源儲存含量在全世界都處于領先的水平。在我國工業(yè)的發(fā)展過程中，天然氣能源作為一種低污染、熱容高的環(huán)保性材料， 在我國工業(yè)以及社會公眾的日常生活中都有著廣泛的應用。但由于天然氣能源自身氣態(tài)的特點，對于能源的運輸和儲存都提出了相對較高的質量要求。對于天然氣的管道運輸而言，天然氣管道的焊接方式多種多樣，在進行實際焊接操作時，焊接人員需要根據天然氣運輸的實際需要選擇相對應的焊接工藝，并進行嚴格的天然氣管道焊接質量的控制保證，只有正確進行天然氣管道焊接工作，進行完善的質量控制措施，才能有效實現我國天然氣能源的長期穩(wěn)定運輸。

1天然氣管道焊接的施工工藝分析

1.1氬弧焊打底+低氫型焊條焊填充蓋面

現階段，該工藝的應用較為成熟，在焊接的過程當中，需要從下往上焊接，這一焊接方法適用于任何金屬材料，并且有效較高的背面成型效果。手工電弧焊全位置焊接工藝當前已經非常成熟，但是由于焊接效率較慢，因此無法適用于大規(guī)模流水作業(yè)中。不僅如此，利用氬弧焊打底，在焊接直徑較大、管道壁較厚的管道的時候，極易導致仰焊部位出現內凹現象，這在很大程度上降低了管道焊接質量。

1.2CO2STT半自動焊接

該焊接工藝在低合金含量管道焊接施工當中有著廣泛的應用，無論是對組隊還是對坡口的要求都不高，焊絲為熔化極。該焊接工藝和傳統(tǒng)的CO2氣體保護焊焊接工藝相比較而言，不僅焊接簡單，焊接效率高，而且飛濺小。

1.3STT半自動打底+自保護藥芯焊絲半自動焊

填充蓋面打底焊接材料為直徑0.9～1.6rain的實芯焊絲。純或者混合氣可作為保護氣體，結合管道材料級別來對氣體比例進行科學合理的調節(jié)。在這里需要我們指出的是，由于Cr元素對二氧化碳有著較高的敏感度，因此在焊接高合金管道的的過程當中量要高些，因此在焊接大口徑的天然氣管道的時候更適合應該該焊接工藝，不僅有著較高的焊接效率，而且對于坡口組隊要求不高，能夠開四十五度的小角度坡口，這樣一來，焊接量明顯減少，而焊接效率則明顯提升。

2當前我國天然氣管道焊接的問題

2.1焊接材料以及焊接方法的選擇不當

由于天然氣的管道運輸一般都是長距離的管道鋪設，會途經不同外界環(huán)境因素的區(qū)域，但由于管道施工團隊的局限性，當前我國許多天然氣管道建設團隊在進行焊接材料的選擇時往往都是一概而論，對于焊接的材料都是選取同一樣的材料進行焊接，當焊接完成的管道投入實際的使用過程中時，由于外界環(huán)境因素的差異性，統(tǒng)一的焊接材料對于外界環(huán)境因素的應對能力參差不齊。對于天然氣管道的焊接方法而言，焊接人員同樣也會選擇統(tǒng)一的焊接方法，沒能進行外界因素的綜合性考究，焊接完成的天然氣管道同樣難以滿足管道運輸能源的實際需要。

2.2后期質量管理工作的缺失，難以進行整體工程的安全保證

當天然氣管道建設完成后，天然氣企業(yè)正式對運輸管道進行交接，由于焊接團隊和管理團隊之間溝通交流的缺失，天然氣能源運輸團隊對于實際焊接過程中需要進行質量管理的區(qū)域缺乏全面的了解和認識，在實際后期天然氣管道維護保養(yǎng)的工作中，難以對需要重點關注的焊接區(qū)域進行深層次的養(yǎng)護工作，標準統(tǒng)一化的管道建設在實際使用中也難以發(fā)現焊接處出現的安全隱患，這就直接導致了高壓天然氣管道在實際使用過程中的質量以及安全的問題，長此以往，管道的問題現象愈來愈多，管道的維護成本也隨之提高，很大程度上影響了天然氣企業(yè)的運輸成本。

3天然氣管道焊接質量控制對策探討

3.1環(huán)境控制

在環(huán)境控制方面，施工單位要做好施工環(huán)境的協(xié)調規(guī)劃，在不同環(huán)境條件下選擇不同的管控措施。雨天施工需提前做好雨水防護，或是使用液化氣將受到雨水影響的焊口烘干。如環(huán)境濕度已經超標，可以先在防雨棚的底部鋪好防護隔濕毯，作業(yè)區(qū)也覆蓋好隔濕毯避免地面過于潮濕而影響管道焊接過程。如有擋風棚，內部干燥度也應做好保證，焊接前就需將焊口附近水全部擦干凈，進行預熱。企業(yè)在這一方面可以委托專業(yè)的機構對管道焊接環(huán)境進行提前勘察控制，或是選擇自動化調節(jié)方法，嚴格落實無損檢測與質量評定機制，確保環(huán)境要求穩(wěn)定，焊接合格率保持在較高水準。

3.2準備過程質量控制

在正式焊接天然氣管道之前，要將各項準備工作逐一落實，主要包含了合理選擇焊接工藝，同時考慮對于焊接材料的合理篩選，這主要是因為完成前期準備工作的質量會對后期工作的開展產生直接的影響。針對焊接方法而言，為了滿足不同的發(fā)展需求，在進行管道焊接的時候會面臨諸多焊接方式的選擇，在選擇焊接方式時一定要嚴格按照科學化的選擇規(guī)律來實施。例如，針對高壓管道而言，可以考慮到自保護藥芯焊絲半自動焊的方式，這一項工藝技術相對成熟，能夠滿足管道質量保護要求;針對天然氣長輸管道，現階段對于全自動焊接技術的關注度越來越高。并且，全自動焊接通過藥芯焊絲與氣體保護，可以獲取良好的焊接質量，特別適合填充、蓋面焊使用。在參數調定之后，相比其余的焊接方式，能夠減少焊條頻繁的更換，提高施工效率，降低施工成本。全自動焊接工藝針對管口組對前的坡口質量和坡口型式要求較為嚴格，因此一般采用配套的坡口加工機等設備。不過全自動焊接的保護氣體為Ar與CO2，所以相對于其余的焊接方法，其對施工環(huán)境條件要求更加苛刻，要求其風速不能夠超過2 m/s。

3.3工程后期質量控制

（1）焊接工作整體檢查。在焊接完成天然氣管道之后，檢驗人員做好認真做好焊接部位檢查工作，確保管道焊接外觀以及質量達到施工要求。在檢查管道焊接質量的過程當中，要認真做好數據記錄及整理工作，整理完成后將其和質量檢驗報告存檔，確保數據記錄的全面性與準確性，并將其移交給相關管理部門，為接下來工作的開展提供強有力的數據參考。

（2）制定并健全應急措施。眾所周知，天然氣管道和其他管道相比較而言，危險性更高，一旦出現泄露等現象，不僅會影響到正常使用，甚至會引發(fā)爆炸事故。在這種情況下，有必要制定并健全應急措施，將其作為確保天然氣管道焊接安全的補充措施，在充分確保天然氣管道焊接安全的同時，避免威脅到人員生命財產安全以及社會穩(wěn)定，確保天然氣管道安全、穩(wěn)定運行。

結束語：未來的天然氣長輸管道焊接質量控制工作，需要嚴格按照管道運行的技術要求做好規(guī)劃，目的在于滿足標準模式下的工作性能。針對常見的長輸管道類型，未來的工作實踐環(huán)節(jié)需要對焊材、焊接工藝和環(huán)境因素進行更加深入研究，尋求更加合理的焊接技術和焊接工藝參數，以便于生產出機械性能滿足標準和設計要求的焊機設備，確定施工流程，服務于油氣管道建設工作。

參考文獻：

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