长输管道焊接技术的应用探讨

李锴

【摘 要】社会经济的迅速发展对能源的需求量也在不断的提高，而能源的充足与否也在一定程度上决定着一个地区的经济发展水平。而在能源的运输过程中，长输管道在其中发挥着至关重要的作用，由此也成为国家能源运输工作中非常重要的一个环节。因为长输管道运输的物质通常都是原油、天然气等，所以对长输管道的质量要求非常严格，而焊接技术则是影响管道质量的决定性的因素，因此在本文中我们主要对长输管道焊接技术的应用进行了简单的分析与探讨。

【关键词】长输管道;焊接技术;应用

1 国内外长输管道焊接技术现状

石油工业发展到现阶段，已逐步摆脱了依靠铁路、公路和民用航空的运输方式。具有连续输送能力且廉价的管道输送方式已日益成熟，这与我国近几十年来的管道建设是密不可分的。近年来我国的管道建设进入了快车道，如大型的西气东输管道、中俄管道、陕京管道，还有西部成品油管道等都相继的建成并投入使用。管道的建设与焊接技术的发展也密切相关，焊接技术和设备的好坏直接影响着管道的使用寿命。我国自改革开放以来，就在逐步的引入国外的先进技术来加快我国油气管道的建设。国际上目前较大直径的管道施工都以自动焊接为主，美国 CRE-EVANS 公司研制的长输管道自动焊接设备和工艺，是现代焊接技术发展的一个里程碑。其实，国际上焊接技术的发展也是在不断的演变的，从前苏联为乌依连戈到西欧管道建设研制出了闪光焊法到在中东和俄罗斯应用较为普遍埋弧焊双联管技术，再到欧洲的固定管全周向埋弧焊以及日本的气保护强制成型技术，焊接技术一直在不断的向前发展。但技术不管怎么进步，都离不开一个根本的问题，即根焊问题。目前根焊的方法主要有内焊根焊和带铜垫对口器的外根焊成型两种方法。这两者有其优点也有不足之处，内焊根焊对设备的要求很高，往往设备比较复杂，且其在工作的时候容易出现故障，需要随时有技术人员在场待命才能保证其正常运行，配件也较贵，使用成本很高。带铜垫对口器的外根焊成型技术比较成熟，由于其相比较于内焊根焊技术，价格相对低廉，现在应用的也很广泛，但是，由于其有渗铜问题，在成型时内部如果有尖锐金属也会对焊接质量造成影响，因此也不是十分完美的根焊焊接工艺。

2 长输管道焊接技术具有的特点

（1）管道距离长，焊接环境复杂

焊接长输管道时设置的焊接场所具有很大的不确定性，一直处于流动之中，会面临着不同的地貌、自然环境、气象条件（风、雨、温度、湿度），不同的焊接条件对焊接接术的要求也不同，焊接技术应适应各种影响因素。

（2）管道承压值高，管壁厚度大

长输管道输送的多为易燃、易爆、易腐蚀的介质且输送的距离远，为保证这些介质能安全的进行输送，要求管道的口径要大，承压值也较高，只有管道管壁厚度达到一定程度，才能保证长输管道的焊接质量，要采用先进的焊接技术，才能在这种厚度大的管道施工中获得较高质量的焊接接头。

（3）人文、社会环境的影响

不同地区的人口密集程度同样影响着焊接质量。我国东部地区较西部地区进行长输管道焊接施工比较来看，焊接质量保证难度较大，人工密度和基础设施多等原因的干扰都会导致不能连续施工，导致焊接现场留头较多和连头数量增加、焊接成本增加。

3 常见的长输管道焊接技术应用分析

3.1 手工焊技术及其在工程中的应用

手工向下焊接技术也不是在任何情况下都能够应用，该技术一般应用现场焊接，或者焊接大直径管道、薄壁管道的使用应用比较频繁。由于该技术是一种手工的焊接技术，因此焊接的时候应用的主要是手工焊条向下焊法。当然，手工焊条向下法包含三种情况：全纤维素型、混合型以及复合型。

（1）全纤维素型。全纤维素型的应用范围主要在直径大、管壁薄的管道焊接中，实施起来速度快、探伤合格率高，导致质量也非常高。同时，该方法施工受到的环境限制很小，可以在水网密布的环境中中施工。

（2）混合型向下焊。

在长输管道级别较高或者条件恶劣的情况下应用比较广。全纤维素型焊接法很难满足管道接头的质量要求，而混合型向下焊法使用到的焊条具有抗冷性，韧性也比较好，就是熔化的速度很慢。该方法在应用过程中，应当尽量选取合适的管道类型规格，操作过程中要提高焊接的速度，确保焊接的质量符合要求。

（3）复合型向下焊。一般应用在壁较厚的长输管道中，向下焊与传统的向上焊相比，其传热较浅，劳动强度和技术要求较高。由于淡出的向下焊达不到效率高、质量高的要求，因此复合型向下焊的方法得以应用，如果盖面焊向上和根焊层向下同时操作的话，焊接的效率和质量也将得到明显提升。

3.2 半自动焊接技术

当前在管道焊接工作中，为了能够对纤维焊条实施打底，经常会使用到半自动焊工艺，而当前这种技术也是比较成熟的。但是半自动焊技术与手工电弧焊设备相比，其使用到的设备相对是比较复杂的，所以其使用的区域和场所大多是平原的管道施工或者山区中机械化流水作业中。

3.3 全自动焊接技术

（1）药芯焊丝自动焊接技术应用

药芯焊丝自动焊接技术主要有两种类型，包括药芯焊丝气保焊、药芯焊丝自保焊，药芯焊丝自动焊接技术的原理相近于同实芯焊丝气体保护焊。主要的药芯材料包括稳弧剂、造渣剂、矿物材料、钛合金透气剂和还原剂等，在应用药芯焊丝中，焊接质量以及冲击韧性不仅能够得到良好的保障，熔敷速度也十分的理想，能够应用到各种管材。

（2）实芯焊丝气体保护自动焊接技术应用

当前，在大壁厚、大口径管道焊接中，一些发达国家会应用此技术。在我国的西气东输工程当中应用了自动焊机AW97-1，其充分发挥了自身的优势，为西气东输工程的建设提供了保障。

4 焊接技术的发展展望

长输管道的焊接技术直接关系到管道的质量和使用寿命，因此长输管道的焊接技术需要不断改进和提升。如今，长输管道的制作材料的钢管强度更高，企业也面临更加严格的要求，这就使得企业必须要有更多高效的焊接技术应用才能够提升企业的竞争力。着眼于未来，人们期待我国的长输管道建设中能够出现更多先进的焊接技术，也希望施工企业能够根据实际情况合理选择焊接技术，保证焊接质量，提高焊接效率。

结束语

总之，在长输管道焊接工作中，为了确保焊接的质量，必须要对焊接过程中的每一个环节都有进行严格的控制，对焊接中出现的问题以及不足要依据实际情况进行及时的并且具有针对性的处理，此外还要不断的提高焊接的技术水平以及焊接的质量，同时还要不断提高检测技术，只有这样才能为长输管道的焊接工作提供可靠的保障，确保我国长输管道焊接工作能够更加安全、顺利、高效的发展，为区域经济的发展提供足够的支持和保障。

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（作者单位：辽河油田建设有限公司）