长输管道安装焊接工艺选择探讨

长输管道安装焊接工艺选择探讨

杨少卫

陕西化建工程有限责任公司，陕西 杨凌 712100

摘要：靖边采油厂宁条梁油区产建地面工程四标段站外管线共计124.68KM，其中Φ60×3.5的集输管线112KM，老1增压点至老庄联合站Φ89×4.0的输油管线2.05KM，中山涧至老庄联合站Φ114×4.5的输油管线10.63KM。焊接总量31152Din，焊口数14435道，所有焊口100%超声波检测，集输管线拍片比例10%，输油管线拍片比例20%。因次，长集输管道焊接是本工程的重点，同时也是难点。基于此，本文主要对长输管道安装焊接工艺选择进行分析。

关键词：长输管道；安装焊接；工艺选择

1 长输管道焊接技术的相关介绍

1.1 国内外的长输管道焊接技术现状

就石油工业的运输方式而言，在目前已经逐渐摆脱了民用航空、公路以及铁路运输，转而采用的管道运输因具有廉价与连续输送能力等特点，得到了快速的发展并日益成熟起来。举例来说，我国管道建设在近几年得到发展的有陕京管道、中俄管道、西气东输管道、西部的成品油管道等。而我国管道建设的发展之所以如此迅速，主要是因为对国外先进技术的引入和研究。管道建设和焊接技术发展有着密切的联系，而焊接设备与焊接技术的好坏也对管道使用寿命造成直接的影响。就国外的焊接技术发展而言，各国的焊接技术有闪光焊法、埋弧焊的双联管技术、固定管全周向的埋弧焊、气保护强制的成型技术等，且都在不断地进行相关研究和创新。不过，无论技术如何进步与发展，根焊的主要方法依然是带铜垫对口器外根焊成型与内焊根焊。这两种方法各有长处与短处，其中带铜垫对口器外根焊成型的优点是应用的广泛与相对低廉的价格，缺点是因渗铜问题影响焊接质量；内焊根焊的特点包括对设备有着相对较高的要求，相对较高的配件价格和使用成本等。

1.2 影响长输管道焊接质量的因素

1.2.1 社会、人文、自然环境的影响

风雨、日照、温度等都会对管道焊接质量产生一定的影响，而施工点的社会环境与人文环境也会对工程质量造成一定的影响。例如一些长输管道的施工因当地居民产生的影响被迫中断，就容易引起现场留头较多的问题并增加连头数量。这在一定程度上会对管道质量造成不良的影响，并使施工成本得到额外的抬高。

1.2.2 地形地貌的影响

长输管道焊接的方法需要随着地形地貌的变化而变换，在穿越山区的时候可以选择半自动焊向下焊技术或者手工下向焊技术使生产效率得到一定的提高，并对管道焊接质量作一定的保障；而在平坦地区的时候可以选择全自动焊技术使工程进度与工作效率得到进一步的提高，并对管道焊接质量作一定的保障。

1.2.3 施工流动性的影响

施工进度与施工点的变化会对长输管道建设造成一定的影响，而施工流动性也在一定程度上影响到焊接质量。这主要是因为长输管道建设并不是流水线一样的生产操作，其施工质量管理的难度也要相对较大，而管道质量高低也受到现场作业管理的直接影响。

2 长输管道施工工艺选择

2.1 选择焊接方法的考虑因素

在进行长输管道焊接施工的时候焊接工艺的选择需要充分的考虑以下一些因素：首先要对焊接施工过程中的相关焊接技术规范以及焊接技术要求等进行考虑，确保长输管道的焊接施工符合相关标准要求；其次要对长输管道焊接钢管的规格型号、材质级别等进行充分考虑；在此要充分考虑焊接施工所需的设备，要根据设备的造价成本以及焊接材料的特点进行综合考虑；最后要根据施工现场情况对工程项目进行全面考量，主要包括焊接施工场地的地形地貌、焊接方位、施工地面以及当地的湿度情况等；此外，焊接施工过程中对施工质量有影响的一些因素也要进行充分的考虑，例如，长输管道输送介质的压力以及介质性能、施工是队伍的综合素质以及专业技术水平等，而焊接施工设备的故障以及检修等过程也要进行充分的考虑；最后，在焊接施工现场实施的相关法律法规等与施工现场的管理是否能形成协调也是需要重点考虑的内容。

2.2 焊接方法的选用原则

在长输管道焊接施工过程中充分对上述因素进行考虑后，还需要对焊接施工人员焊接工艺选择原则进行考量，这样才能是长输管道实际应用的焊接工艺更加科学合理。

2.2.1 焊条电弧焊优先原则

针对长输管道施工中一些管道直径小、施工管段距离短、施工情况简单的管道焊接安装中要首先考虑焊条电弧焊，这类型的管道焊接工程不需要使用复合式或者组合焊接工艺施工。焊条电弧焊本身是一种非常简易可行的焊接施工方法，与其他的焊接方法相比较，不仅能节省劳动力，同时焊接施工成本也比较低。焊条电弧焊对焊接设备以及焊接人员的要求都较低，实际操作过程中进行焊接位置转变非常灵活，而且可以实现下向焊和上向焊的结合使用，而高纤维素的焊条也能够很好的适应很多施工环境。

2.2.2 埋弧自动焊优先原则

埋弧自动焊在实际的应用过程中需要搭建专用的焊接站，如果在长输管道焊接施工过程中管道的焊接临近现场，那就为了保证主管线的安装焊接效率，缩减整体管道铺设的工程量，有效的缩减施工周期，埋弧自动焊就是一种很好的选择。在针对一些管径较大，管比较厚的管道敷设工程进行焊接施工的时候要优先选择埋弧自动焊焊接工艺。

2.2.3 熔化极气体保护焊优先原则

在针对管径从好过609mm，大壁厚长输管线进行焊接施工的时候，埋弧自动焊的使用会受到很多限制，在这种情况下，为了提升管道焊接施工的效率和焊接质量部，施工人员往往会优先考虑熔化极气体保护焊焊接工艺。气体保护焊能够实现自动焊与半自动焊的灵活变化，因此，在我国四十多年的管道焊接施工中受到了一致的认可，在很多发达国家的管道施工中也有较为广泛的应用。这主要是因为气体保护焊能够很好的保证管道焊接施工质量，尤其是管道的强度质量。

2.2.4 药芯焊丝电弧焊优先原则

药芯焊丝电弧焊的发展非常迅速，作为一种常用的管道安装焊接方法，药芯焊丝电弧焊的技术经济指标较高，主要体现在以下几个方面。首先，药芯焊丝电弧焊的焊接效率非常高；其次，焊接完成后焊口的合格率也比较高；另外，该焊接方式的工艺性能较好，能为机械化以及自动化作业提供极大的便利，能够很好的适应不同位置的焊接，因此，在实际的焊接施工过程中药芯焊丝电弧焊也得到了极大的推广使用。在欧美国家、日本以及我国等多个国家都得到了高度的重视。此外，针对一些管道直径较大、壁厚比较厚的钢管进行填充焊以及盖面焊的时候，如果将药芯焊丝电弧焊与焊条点电弧焊进行有机的结合能够得到很好的焊接效果。

2.2.5 闪光焊优先原则

闪光焊焊接工艺最初是在苏联以及欧洲国家兴起的，因为欧洲以及苏联等国家的管道施工动辄长达数万公里，而且管道工程的施工现场环境也比较恶略，为了保证管道施工的质量和效率，欧美以及苏联国家在超长距离管道工程施工中应用了闪光焊，并取得了较好的焊接效果。闪光焊焊接工艺在施工的过程中往往需要配备较大规模的供电系统，同时对相关控制设备的精度要求也非常高，因此，在我国的管道工程施工过程中并没有得到大力的推广使用。

3 结语

对于管道工程施工过程中的焊接技术人员来说，焊接工艺的选择对管道工程的施工井质量以及施工效率有很大的影响，因此，我们要加强对长输管道安装焊接工艺选择的研究，这样才能不断的提升长输管道焊接的效率以及焊接质量。

参考文献：

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[2]赵东妮,刘卫海.长输管道焊接技术的应用分析[J].硅谷,2013,(17):125-125,121.

[3]刘晓军.长输管道现场施工问题的研究[J].化工设计通讯.2018(12)