天然氣管道施工焊接技術(shù)措施分析

邢雪飛

（北京市燃氣集團有限責任公司工程建設(shè)管理分公司，北京 100191）

目前，自動焊焊接技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了大范圍推廣應用，利用電氣和機械完成焊接處理工作，不僅能打造自動化焊接流程，還能提升焊接工藝操作的穩(wěn)定性，要結(jié)合施工要求匹配更加合理的技術(shù)方案，為天然氣工程可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 天然氣管道施工焊接技術(shù)要點

1.1 天然氣管道施工焊接技術(shù)操作要點

（1）要嚴格管控管道的焊接環(huán)境，依據(jù)《天然氣管道試運行投產(chǎn)規(guī)范》的相關(guān)內(nèi)容，對管道進行干燥和脫水處理，確?？諝鉂穸饶芷ヅ錁藴室?，然后開展相應作業(yè)。（2）管道選線時，要踐行國家和行業(yè)設(shè)計標準，貫徹落實安全第一的管理原則，保證長期安全可靠地運行。最關(guān)鍵的是，要在選線工作中對走向、現(xiàn)有管線關(guān)系、線路曲直效果、線路長度等因素予以綜合考量，盡量保證線路的順直性，縮短線路的長度，以保證能節(jié)省鋼材和項目投資成本。（3）要合理選擇防腐材料，依據(jù)實際標準落實相應工作，見表1。（4）在焊接工藝操作開始前，要對沖刷地段予以質(zhì)量管理，以保證后續(xù)焊接操作工藝流程的規(guī)范性。

表1 防腐技術(shù)要求

1.2 常見天然氣管道施工焊接技術(shù)類型

（1）半自動焊接技術(shù)。①自保護藥芯焊絲半自動焊技術(shù)，無須保護氣體，在管狀焊絲內(nèi)填充相應的焊藥即可，配合管狀焊絲含有的合金金屬，保護熔池的同時，減少氮氣產(chǎn)生的不良影響，不僅能提升焊接的質(zhì)量水平，還能獲取質(zhì)量較好的焊縫，整體環(huán)境適應性好、全位置成型效果好、焊接質(zhì)量合格率高。②二氧化碳活性氣體保護焊技術(shù)，主要是應用活性氣體打造保護狀態(tài)，技術(shù)具有高效、優(yōu)質(zhì)的特點，能對峰值電流和基值予以合理性控制，維持焊接的穩(wěn)定性。

（2）自動焊技術(shù)。①電阻閃光對焊技術(shù)，主要是借助低電壓和強電流打造良好的焊接環(huán)境，實現(xiàn)焊管兩端的高溫效應，并且在外部增加壓力，以保證熔化了的管端能形成連接頭，完成焊接操作。但是，技術(shù)一次投入較大，加之焊縫無損檢驗標準統(tǒng)一性不足，推廣受限。②實芯焊絲氣體保護自動焊接技術(shù)，主要是使用熔化焊絲和母材形成焊縫，對焊接技術(shù)人員的專業(yè)性要求較高，若是在野外作業(yè)，要設(shè)置防風棚，從而提升控制效果，保證焊接質(zhì)量滿足預期。③藥芯焊絲自動焊技術(shù)，技術(shù)體系分為藥芯焊絲氣體保護焊和藥芯焊絲自保焊兩種，基本原理和實芯焊絲氣體保護自動焊接技術(shù)相類似，一般會應用在天然氣管道填充和蓋面焊道施工作業(yè)環(huán)節(jié)中。

2 天然氣管道施工焊接技術(shù)分析

本文以某聯(lián)絡(luò)線工程項目為例，線路全長為18.2km，此處為A1-A11天然氣管道焊接區(qū)域，管道的設(shè)計壓力為2.5MPa，管徑尺寸為?711，壁厚11.9mm。本次焊接工藝選取的是RMD根焊焊接技術(shù)，配合自保護藥芯半自動填充和蓋面相結(jié)合的焊接工藝方案。

2.1 準備工作

為了保證天然氣管道施工焊接的整體質(zhì)量，要在焊接工作開始前落實完善的準備流程，從而提升管道安全水平。

（1）焊接技術(shù)人員要詳細了解管道工程的基本情況，并且匯總相關(guān)信息數(shù)據(jù)，制定更加貼合管道施工實際需求的焊接方案，以保證能在焊接過程中采取最優(yōu)化的焊接技術(shù)方案。（2）要對焊接過程可能存在的問題予以預估，有效匹配預警措施和解決方案，確保能在焊接技術(shù)應用過程中充分踐行相應工作。依據(jù)整個提情況分析焊接工藝的科學性，為后續(xù)制定焊接工藝卡提供保障。（3）要對焊接方式、焊接材料、焊絲質(zhì)量等予以評估，依據(jù)標準要求和規(guī)范質(zhì)量要求進行復檢。（4）要對焊接技術(shù)人員進行專業(yè)化培訓，確保各項工作均合格的基礎(chǔ)上落實相應的焊接操作。

2.2 施工階段

在完善天然氣管道施工焊接準備工作后，就要結(jié)合施工要求和具體內(nèi)容落實相關(guān)控制工作，保證各個細節(jié)的質(zhì)量水平都能滿足預期。

2.2.1 根焊打底工序

因為本工程項目選取的是根焊施工操作技術(shù)，因此，要結(jié)合實際情況在焊接操作前利用坡口機對其進行加工處理，形成V型坡口，并且對坡口位置的兩端予以除銹處理，保證對外口管線組隊的合理性，在完成預處理后才能對加熱帶予以預熱控制，確保根焊處理的規(guī)范性。

（1）根焊施工技術(shù)中，要利用RMD，并且配置METALLOY 80N1的金屬粉芯焊絲，完成打底處理，不僅能提升焊縫的均勻程度，還能更好地避免焊接操作中出現(xiàn)焊穿孔問題，為整個工程項目的安全質(zhì)量提供保障。（2）在焊接操作開始前，要對試板進行測試，分析氬氣的成分，并設(shè)置防風棚，以避免因為刮風等外界因素對焊接質(zhì)量產(chǎn)生的影響。保證預熱后相應的部位能達到設(shè)定的溫度標準，從根本上減少裂紋問題，提升焊接質(zhì)量。（3）在焊接操作結(jié)束后，要對區(qū)域性焊接質(zhì)量予以檢查，及時熱焊。

2.2.2 填充焊接

本文選取的是自保護藥芯半自動填充熱焊處理工藝，利用的是E81T8-G焊絲。在實際焊接處理過程中，為了保證焊接質(zhì)量滿足應用標準，要及時進行檢查和問題處理。一方面，要對底層焊縫的接頭位置予以檢查，確保中層焊縫接頭等位置的間距能控制在0.1cm以下。另一方面，要保證焊縫的厚度能控制在0.3～0.5cm。除此之外，及時清理殘留雜質(zhì)。

2.2.3 蓋面焊接

依舊是使用自保護藥芯半自動焊接處理機制，要對焊接的外觀予以檢查，確保過渡的自然性，并且，焊縫的實際寬度要大于坡口的兩側(cè)寬度，尺寸控制在0.2cm左右，高度則要控制在0.15～0.25cm，及時處理表面的殘留物，保證防腐工作和后續(xù)保溫工作及時落實。值得一提的是，若是在冬季施工，施工人員要對焊道予以管理，確保保溫工作及時生效，并且在焊接操作結(jié)束后依據(jù)外觀標準落實精細化檢查管理，及時處理發(fā)現(xiàn)的問題，提升焊接操作的整體質(zhì)量水平。

2.2.4 記錄

為了維持天然氣管道焊接施工操作方案的整體質(zhì)量，要在焊接過程中依據(jù)焊接工藝指導書落實具體的工藝流程，并及時記錄相應數(shù)據(jù)，尤其是電焊的電壓參數(shù)、電流參數(shù)，并且記錄每層焊縫使用的材料，確保焊縫工作完能進行編號標注，提升綜合管理質(zhì)量。

2.3 缺陷處理

在天然氣管道施工技術(shù)應用過程中常常會出現(xiàn)咬邊缺陷、未熔合缺陷、夾渣缺陷、氣孔缺陷等問題，要結(jié)合施工質(zhì)量管控標準落實更加合理有效的技術(shù)約束管控方案。

例如，咬邊缺陷，主要是因為焊接參數(shù)選擇不當或者是焊接操作中缺乏標準化流程監(jiān)督，使得焊道母材部位出現(xiàn)溝槽或者是凹陷問題。為了避免其對整個焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響，不僅要從源頭落實標準化操作工序，也要優(yōu)選焊接電流參數(shù)和焊接速度，避免電弧過長造成的問題，維持運條的均勻性。

圖1 咬邊缺陷

3 結(jié)語

總而言之，在天然氣管道施工焊接技術(shù)應用過程中，要結(jié)合實際情況和具體施工項目要求落實合理的準備工作，并且優(yōu)選對應的焊接技術(shù)方案，在減少項目投入成本的同時維持整體焊接質(zhì)量，按照標準流程依次開展相應作業(yè)，及時檢查焊接質(zhì)量及時糾正問題，提升管道焊接的綜合水平，為天然氣管道施工項目可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。