刍议焊接技术在我国石油工程中的应用.doc

1、刍议焊接技术在我国石油工程中的应用摘 要：组合焊接技术能充分发挥不同焊接技术的优势，提高焊接质量和工程的使用寿命。本文从焊接设备、焊接材料、焊接技术组合方案及焊接工艺等角度，深入探讨了组合焊接技术在石油工程建设中的应用情况，同时根据目前国内外石油工程工程建设的情况，结合石油工程建设中焊接技能人才单打一的技术已不能适应企业急需的现状，论文对复合型焊接技能人才的选拔、管理及使用方面的有关问题进行了探讨。论文成果对组合焊接技术在石油工程建设中的进一步应用奠定了基础。 关键词：组合焊接技术；石油工程建设；工程应用 中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号： 前言 近几年国内外石油工程的基本

2、建设项目越来越多，对焊接技术的要求也越来越高，焊接工艺的多样化已成为一种趋势，从特种材料的小口径高含硫天然气气田管网集输、装置净化项目；高强钢、大口径的天然气输气管道和碳素钢、合金钢的进户城市天然气管网；到原油、成品油及其它能源化工、供水及高压超高压等项工程的建设情况来看，所选用的大多是组合焊接技术1，该项技术能充分发挥不同焊接技术的优势，提高焊接质量和工程的使用寿命。 1 焊接设备 焊接设备制造厂家较多，其使用性能差别较大，近几年来从事石油工程建设施工企业使用的焊接设备，选用一机多用的多种用途直流弧焊电源的单位较多，这些设备不但具有焊条电弧上向焊功能，而且还具有焊条电弧下向焊、药芯半自动焊、

3、CO2 气体保护焊功能，有的设备还具有氩弧焊功能。常用的焊接设备主要有：国外生产的有林肯、米勒焊机，国内生产的有川焊、熊谷、奥太、时代、运达等厂家的焊接设备。 2 金属材料与焊接材料 2.1 金属材料 石油工程建设所使用的金属材料种类较多，如：黑色金属材料类的低碳钢、中碳钢、普低合金钢、不锈钢和特种用途的锅炉压力容器用钢、管道专用钢、耐热钢、耐腐蚀钢、异种钢等；有色金属材料类的镍合金、铝合金、铜合金材料及复合材料等。 在石油工程建设中选用的金属材料其强度、硬度、塑性、韧性等项技术指标均能满足焊接工艺的要求，大部分金属材料的焊接性能较好，在施工中根据设计要求，通过调整焊接工艺方案，选择不同的焊接

4、技术都能满足施工技术要求。 2.2 焊接材料 金属材料的类别、性能、强度等级不同，含碳量或碳当量不同，其可焊性差别较大，所选用的焊接材料也不一样，用于金属材料焊接的焊接材料主要有： 2.2.1 手工焊条电弧上向焊条 目前施工企业使用的焊条以国内生产的为主，该类焊条可分为碳钢焊条、低合金钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条、特殊用途焊条十一大类，使用较多的焊条主要有：E4303、E4315、E5015、E5016、R307、R347、A302、A307、A347、Z248、Z308 等。 2.2.2 手工焊条电弧下

5、向焊条 目前施工企业使用的焊条以国外生产的为主，该类焊条是用于油气管道焊接的专用焊条，主要有纤维素型和低氢型两种焊条，使用较多的焊条主要有：E6010、E7010、E8010、E8018 等。 2.2.3 各类焊丝 目前施工企业使用的焊丝国内外生产的都有，可分为 CO2 气体及氩弧焊填充焊丝、埋弧焊丝、自保护药芯焊丝、硬质合金焊丝、铜及铜合金焊丝、铝及铝合金焊丝、镍及镍合金焊丝、铸铁气焊丝、碳钢、低合金钢气焊丝，部分焊丝焊接时需要使用相应的焊剂、纤料、焊粉，使用较多的焊丝主要有： H08A、H08C、H10Mn2Si。E71T8-Ni1J 等。 2.2.4 气体 使用较多的气体主要有氩气、二氧

6、化碳气体、混合气体（氩气+二氧化碳气） 、氧气、乙炔气等。 3 焊接技术组合方案 根据近几年石油工程集输管网、长输管道、场站建设、压力容器、城市天然气管网建设的情况来看，为了确保工程实体的焊接质量，施工单位根据设计单位的要求，在单面焊双面成型焊接技术的应用上，根焊+填充盖面焊采用组合焊接技术可以有效的保证工程实体的焊接质量。即：焊条电弧下向焊+焊条电弧上向焊、焊条电弧下向焊+焊条电弧下向焊、焊条电弧下向焊+药芯焊丝半自动焊、焊条电弧下向焊+全位置自动焊、焊条电弧下向焊+CO2 气体保护焊、STT+药芯焊丝半自动焊、RMD+药芯焊丝半自动焊、STT+全位置自动焊、TIG 焊+焊条电弧上向焊、TI

7、G 焊+焊条电弧下向焊等。 特种金属材料的焊接，如：高含硫的镍基复合材料在基层、过度层、复层所选用的焊接材料是有区别的，采用的焊接工艺也不尽相同，和不锈钢复合材料及异种金属材料的焊接工艺也有不同之处2-3。 4 焊接工艺 组合焊接工艺对坡口的要求没有大的变化，一般为单边 V 型坡口。在金属材料厚度较薄的情况下为了保证焊接质量，可以选择 300.5的单边 V 型坡口，如果金属材料的厚度在 14mm 以上可以考虑选择 221的单边 V 型坡口。 不同的焊接工艺对焊接质量的要求都是一样的，焊工如果掌握某一项焊接技术较容易，要同时掌握几项焊接技术难度是比较大的，可以根据工程的需要由同一名焊工有选择地分

8、别掌握焊条电弧上、下向焊、药芯焊丝自保护半自动焊、手工钨极氩弧焊等项焊接技术。 不同的焊接技术其焊接工艺参数是有差异的，推荐几种不同的组合焊接工艺参数，见表 1、表 2、表 3（仅供参考） 。 表 1 压力容器立焊缝组合焊接工艺参数 注：钢材牌号为 Q235A、板厚 8mm、要求单面焊双面成型。 表 2 101614.7mm 管组合焊接工艺参数 注：DC-表示焊条或焊丝接负极，焊接方向为下向，要求单面焊双面成型。 表 3 8910mm 管组合焊接工艺参数 注：根焊层为手工钨极氩弧焊，要求单面焊双面成型。 5 人才选拔与培养 5.1 人才的选拔 一流的石油工程建设施工企业，对优秀技能人才的培养特

9、别是焊接技能人才的培养非常必要的，该类技能型人才的技术水平高低对企业的兴衰起着十分重要的作用。在复合型焊接技能人才选拔和培养问题上，企业有关部门可优先考虑已掌握了某一项焊接技术的焊工，身体健康、视力正常、具有中技以上水平、年龄在 35 岁以下，热爱本职工作、能吃苦耐劳、各方面素质较高的焊工。聘请名师组织集中脱产学习，强化技能培训，经严格考核后方可持证上岗。 5.2 人才的培养 对于一个现代化的石油工程建设施工企业来说，如果没有一大批优秀的复合型焊接技能人才，要想创造辉煌的业绩是非常困难的。就现有国内石油石化施工企业的现状来看，我们应着重思考以下几个问题： 5.2.1 目前各施工企业都有为数不少

10、的焊接技能人才，他们当中大多数技能单一，虽然对某一项焊接技术掌握的很好，但遇到工艺复杂或调整焊接技术方案时，很难发挥技术优势。造成人力资源的浪费和施工、管理成本的增加，如果人力资源的调配不当会影响工程的焊接质量、进度及工期。 5.2.2 对复合型焊接技能人才的培养应根据企业的实际情况，结合所担负的工程施工项目和技术要求建立焊接技能人才库，有选择地进行培养、使用和科学合理的储备掌握若干项焊接技能的复合型人才。 5.2.3 建立行之有效的运行机制，打破各自为政，小团体的管理模式，对焊接技能人才实行科学的动态管理，以适应石油工程建设施工市场的变化。 5.2.4 有条件的企业应对复合型焊接技能人才进行

11、分期、分批封闭式强化培养，培养课时可视具体情况作出合理的安排。并按国家有关标准进行严格考核。 6 结束语 随着科学技术的发展，有关部门对石油工程建设项目的质量要求会越来越高，施工企业采用组合焊接技术能充分发挥不同焊接技术的优势，确保工程的焊接质量和进度。 对于一个优秀的复合型技能焊工而言，有高超的焊接技能，一人掌握多种不同的焊接技术是施工企业非常需要的，所发挥的作用比单一型焊工大几倍，在激烈的石油工程建设市场竞争中，如果能有计划地培养、使用复合型焊接技能人才，充分发挥复合型焊接技能人才的优势，定能为施工企业创造良好的经济效益和社会效益。 参考文献： 1薛振奎，隋永莉.焊接新技术在我国管道建设中的应用J.焊管，2010（33） ，4：58-61. 2焦百帛，刘书国，孟凡民.管道焊缝抗 H2S 腐蚀性能试验J.油气储运，2003（22） ，5：32-37. 3吴晓琴，侯开红，郑雪平.含硫化氢介质压力管道检修焊接工艺J.设备管理与维修，2007，6：18-19.