焊接技术在长输管道施工中的应用.doc

1、焊接技术在长输管道施工中的应用摘要：近些年来随着我国经济的发展，对石油、天然气的需求量也不断增加，长输管道逐渐向大管径、高压力等方向发展，新材料也不断被应用。要想保证石油行业的健康安全发展，长输管道的焊接工艺和焊接质量也应该得到足够的重视。本文主要就是针对焊接技术在长输管道施工中的应用来进行分析的。 关键词：焊接技术；长输管道施工；应用 中图分类号： TG4 文献标识码： A 1、影响长输管道焊接的因素 在长输管道焊接施工中，会有各种因素影响着管道焊接的质量，主要有以下几个因素： (1)气候环境。温度、湿度等环境条件会对焊接的质量产生一定的影响。 (2)流动性施工。在长输管道的焊接施工中，工作

2、地点会随工程的进度不断的发生变化，使得焊接质量难以保证。 (3)地形、地貌。长输管道在铺设施工过程中会遇到各种的地形、地貌，导致焊缝位置变化多端，会对焊接质量产生直接的影响。 (4)施工场地如果比较狭窄，也会使机械化的焊接工艺的适用性差，不能应用先进的焊接技术。 2、焊接技术在长输管道施工中的应用 2.1、手工电弧焊工艺 我们依据其所采用的焊条以及焊接方向的不同，管道手工电弧焊接主要可以分为：低氢焊条上向焊、低氢焊条下向焊、高纤维素焊条下向焊、组合焊接四种方法。 2.1.1、低氢焊条上向焊 其主要就是应用于小口径管道的焊接，具有优良的抗冷裂性能，以及在接头尺寸不规格出现大错边的情况下，依旧具有

3、良好的 X 射线合格率，主要应用于工艺厂站内的一些重要管件和接头上。该方法的焊接效率低于高纤维素的焊条下向焊和低氢焊条下向焊。 2.1.2、低氢焊条下向焊 低氢焊条下向焊，该种焊接方法主要采用的是低氢型焊条药皮，焊缝熔合金属含氢量低，并且小于 5ml/100g，焊缝本身就具有了抗断裂性以及优良的低温韧性能，主要可以应用于在寒冷环境中运行的管道上或者是硫化氢腐蚀较严重的管道。该方法的焊接速度与纤维素焊条的焊机速度是相当的，其缺点就是焊接速度在跟纤维素焊条明显要地的多，对根焊时的焊口组对，对坡口尺寸要求是比较高的，容易出现内咬边、未融合以及未焊透等等的根部缺陷。所以说，这种焊接方法在长输油气管道中

4、通常是不单独的进行使用。 2.1.3、高纤维素焊条下向焊 目前，我国国内长输管道一般采用的是焊接工艺法就是纤维素下向的焊接。其适用于 X60 以下钢级，厚壁为 716mm、直径大于 254mm 钢管的焊接。其优点就是高焊速、大电流，根焊的速度可以达 2050cm/min，这也就表明了焊接的效率是较高的。则缺点主要表现在纤维素焊条的溶解氢的含量高达 3040ml/100g，焊缝的抗裂性以及低温韧性没有低氢焊条好。 2.1.4、组合焊 采用不同的焊接方法来共同的完成一道环焊缝，来获得最佳的焊接效果，这就被称作组合焊，其主要有三种形式： 一是根焊，采用的是上向焊，填充和盖面采用下向焊。对于根焊，下向

5、焊要求的坡口精度要高于上向焊。在一些连头对死口焊接之中，我们推荐使用的是上向焊打底根焊，下向焊填充、盖面。 二是纤维素焊条下向根焊、热焊，其余焊道采用的是低氢下向焊。纤维素的根焊速度是比较快的，对于组对质量要求则是较低的，非常适宜机械化流水线的焊接作业，填充、盖面则采用的是低氢下向焊，不仅仅速度快，层间清渣相对比较容易，盖面成型美观，且焊缝具有优良的低温韧性和抗裂性能，尤其适用于钢级在 X60 以上的油气管道。 三是根焊和热焊，采用的是纤维素焊条下向焊，填充、盖面采用上向焊。在壁厚为 716mm 管子的焊接之中，下向焊时最具有竞争力的。当管壁太厚的时候，焊接层数也要相应的增加，焊接燃弧时间因素

6、对整个焊接时间的影响而有所降低，自然，其高效性的优点也就丧失了。所以说，对于壁厚超过 16mm 的管道，一般采用的是上向焊与下向焊两种方法组合的焊接方式。 2.2、半自动下向焊工艺 2.2.1、药芯焊丝自保护半自动下向焊 药芯焊丝自保护半自动焊，非常的适用于户外有风场合，靠药芯高温分解释放出的大量气体对电弧和熔池进行保护，同时还会有凝固焊缝金属以及少量熔渣对熔池来进行保护的一种高效优质焊接方法。药芯焊丝的连续作业方式可减少焊接接头数目，提高焊缝质量和劳动生产率，药芯焊丝工艺性能优良、电弧稳定、成形美观，适合全位置管道焊接，通过选择一定牌号的药芯焊丝含有的合适过渡元素，力学冲击韧性可得到极大提高

7、。 2.2.2、CO2 活性气体保护半自动下向焊 CO2 气体保护焊是一种廉价、高效、优质的焊接方法。传统短路过渡C02 焊不能从根本上解决焊接飞溅大、控制熔深与成形的矛盾。在逆变焊机高速可控性基础上，采用波形控制技术的 STT(Surface Tension Transfer)型 CO2 半自动焊机，熔滴过渡由液体表面张力完成，电流电压波形可控，其波形如图 1 所示。 3、长输管道的焊接质量的控制 3.1、施工人员的控制 任何的施工工程，人都是施工的主体。对施工进行质量的控制，首先要做好对施工人员的控制，焊接的质量控制也不例外。当前的长输管道的焊接工艺主要还是以手工为主，所以焊接人员的焊接水

8、平和焊接技术就成为影响焊接质量的最重要的因素之一。所以必须对焊接人员进行岗前培训，掌握专业知识和专业技能，通过基本知识和操作技能考核并取得质量技术监督部门的焊工合格证之后，才能在有效期内持证上岗作业。焊接的检验是焊接质量控制的最后一关，也是非常重要的一关，因此对检验人员也要做好严格的岗前培训工作和技能培训，这样才能在质量检验中对焊接质量严格把关，保证施工质量。 3.2、设备和检验仪器的控制 要保证焊接管道用的各种工具的质量，如手弧焊机、氩弧焊机、半自动焊机、自动焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等，设备的性能指数和参数达到标准，这样才能保证设备的焊接能力和焊接质量。 温度湿度仪、电流表、电压表

9、、风速仪、焊口检验尺等检验工具也要检定合格并保证其检验的能力，保证在焊接质量出现问题时能及时、准确的检验出来。 3.3、焊接环境的控制 焊接工作时周围的气候环境是影响焊接质量的一个重要因素。下面的几种自然环境下是不宜进行焊接的：有风天气（气体保护焊：风速大于 2m/s；低氢型焊条电弧焊：风速大于 5m/s；酸性焊条电弧焊，风速大于 8m/s；药芯自保护焊丝半自动焊，风速大于 8m/s）情况下不能焊接；雨雪天气；大气湿度达到 90%以上；环境温度过低（低于焊接工艺规定的最低焊接温度） 。 3.4、材料的控制 长输管道元件，如钢管、焊材、管件等材料，应该于有长输管道元件生产许可证的生产商处采购，管

10、道元件的质量说明书等内容应该清晰、齐全，管道元件的质量要符合施工标准，这是保证焊接质量的重要环节。要坚决禁止不合格、伪劣的产品投入使用。 3.5、焊前和焊接检验检测 要确保管口表面质量、坡口的表面和角度、对口间隙、组对间隙、错边量、坡口尺寸的误差在允许的范围内，并确定是否符合工艺文件的规定。每次焊接完成后，焊工应先自行检测飞溅、熔渣等缺陷并将之清除，然后交给检验员检验。检验员应该根据相关的检测标准进行检测，监督并检查焊接工艺的施工情况，一旦发现问题应该及时处理，或者向上进行反馈。 结束语 长输管道焊接的技术方法及应用相对复杂，存在很多的技术要求和施工条件要求。在焊接的施工中还要根据管材的材质和管材的规格选用合适的焊接方法。要保证焊接后的长输管道，在检验达到规范要求、再现性能的优越性，就一定要保证焊接施工工艺到位和在施工过程中应用正确。 参考文献 1王玉强,张忠华.长输管道焊接的方法及施工过程中的应用J.中国石油和化工标准与质量,2012,13:287. 2孙伟杰.焊接技术在长输管道施工中的应用J.知识经济,2013，05:109.