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油气长输管道施工中的焊接技术探究

胡志伟
  
安家(建筑与工程)
2022年8期
中国化学工程第十六建设有限公司 湖北省 宜昌市 443000

摘要:长输管道施工中管道焊接是十分关键的工艺技术,焊接质量的高低与长输管道整体运行质量以及安全性有密切的关系,所以保证长输管道焊接质量至关重要。基于此,本文简要分析了油气长输管道焊接的主要影响因素,同时介绍手工向下焊接技术以及下向焊条电弧焊等焊接方式,同时从焊接温度以及焊接环境两方面讨论如何控制焊接质量,为我国尤其长输管道焊接工作提供参考。

关键词:油气运输;长输管道;焊接技术

引言

技术不断革新是推动领域发展的重要驱动力,伴随我国社会的高速发展,我国许多领域都产生了大量先进的技术。就油气运输翎而言,油气长输管道焊接是其中关键的内容,焊接技术的合理应用,是保证常数管道运行稳定以及质量的重要措施。油气长输管道负责运送各类油气资源,所以长输管道施工质量直接影响了资源运输的安全性以及经济性,为了进一步提高管道整体施工质量,便需要从技术方面入手,科学地应用焊接技术,以满足油气资源实际运输需要。因此,如何提高尤其长输管道焊接质量即成为许多学者关注的重点。

一、长输管道焊接影响因素

长输管道焊接施工期间,容易出现多种因素影响管道整体焊接质量,常见有如下几种:

第一,气候方面的环境。温度以及湿度等各种环境条件将影响焊接整体质量。第二,流动性施工。长输管道焊接施工期间,施工人员的工作位置往往会伴随工程进度的发展而产生改变,导致焊接质量难以得到保障。第三,地形以及地貌的影响[1]。长输管道在管道铺设期间可能会遇到不同类型的地形或是地貌,使得焊缝位置产生改变,可能对焊接质量产生严重的影响。第四,如果施工场地相对狭窄,将导致机械化焊接工艺的适用性减弱,并不适用于更为先进焊接技术。

二、油气长输管道自动焊接技术的运用

(一)手工向下焊接技术

手工向下焊接技术尽管是如今我国运用较为广泛的一种焊接技术,然而该技术的应用具有一定的限制条件,手工向下焊接技术通常适用于管道壁厚较薄、管道直径值较高的长输管道焊接之中[2]。施工人员普遍是利用手工焊条向下焊接的方式开展施工,该技术可以区分为全纤维素型、复合型以及混合型三种不同类型:

其一,复合型的手工焊条向下焊接方法普遍应用在长输管道管壁厚度值较高的状况中。我国传统长输管道焊接工作中采用的向上焊方法相较于这种向下焊接方式,传热效果不理想,而且劳动强度大,对施工人员的技术能力要求较高。因为淡出的向下焊并不能满足高效高质的需求,所以复合型向下焊的方式得到广泛的应用,若是盖面焊向上以及根焊层向下一同开展,焊接效率以及质量将得到显著提高。

其二,混合型向下焊接适用于长输管道级别较高或是条件较差的状况之下。全纤维素型焊接方式并不能满足管道接头质量方面的需求,混合型向下焊接方式所采用的焊条具有优秀的抗冷性,韧性效果较为理想,但是熔化速度较为缓慢。该方式在实际应用期间,应尽可能选用适合的管道种类,操作期间需要加快焊接速度,保证焊接整体质量符合实际需求。

其三,全纤维素型。全纤维素型焊接工艺适用于直径较大,且管壁较薄的管道焊接工作之中,施工速度较快,探伤合格率较高,所以管道焊接整体质量较高。不仅如此,该方式不容易受到环境的约束,即便在水网密布的环境之中,依旧可以正常施工。

(二)自动焊接技术

施工人员若选择自动焊接技术开展长输管道焊接诶工作,存在诸多技术方面的限制,实际应用过程中普遍应用全位置药芯焊丝自动技术,该技术的应用需要把不同类型的焊接工艺组合为一体,以满足自动焊接的实际需要。如平摆焊矩,便融合了根焊以及盖面焊等多项焊接技术,构成十分完整的焊缝,可满足长输管道针对焊接质量的要求,显著提高了焊接整体质量。若坡口外形为U型坡口,施工人员需要改善坡口参数,以确保焊接质量。明确焊接参数的根本是确保管道焊接能够顺利开展,且需要把提高管道焊接质量作为目标,合理规划焊接的流程,改善不同类型的参数,以免形成影响焊接整体质量的隐患,第一时间解决有关影响因素,保证自动化焊接施工的质量。施工人员需要通过试验挑选最适合的焊丝,保证其满足焊接施工的实际需求[3]。针对不满足质量的焊丝,企业应对其进行返厂加工,严禁不符合质量的焊丝进入施工现场。施工人员采用的焊接设备包括电源、小车以及送丝机,根据自动化焊接工艺技术的要求,施工人员应严格按照施工流程开展施工,保证焊缝的完整与稳定。焊接结束后,相关人员需要详细检查焊缝质量,确保满足焊接质量标准。油气长距离运输管道自动化焊接技术的运用,使得焊接过程更为稳定,避免出现可能影响焊接质量的不利因素,确保焊接内部的持续性以及完整性,以提高焊缝质量并尽可能增加其使用时长,以减少企业在长输管道养护方面投入的成本。

(三)下向焊条电弧焊技术

下向焊条电弧焊技术的应用将形成较大的焊接熔深以及电弧吹力,因此将加快焊条熔化速度,但焊接整体效率得到显著提高。这种焊接技术通常适用于管壁较薄或是直径较大的管道焊接工作[4]。施工人员采用该焊接技术过程中,在打底焊环节中,可以利用单面焊达到双面成型的效果。但是该技术也有其弊端,施工人员在焊接过程中必须不断更换焊条。

三、长输管道焊接质量控制方法

(一)焊接环境控制

焊接施工对环境有较高的要求,施工人员在开展焊接过程中,应注意对环境的控制,条件许可的情况下,可以创造适宜于开展焊接的环境[5]。处于如下环境时,施工人员不宜开展施工:第一,出现雨雪等极端环境时,不宜开展焊接作业。第二,施工人员采用气体保护焊过程中,若是风速不低于2m/s,同样不适合开展焊接作业;第三,若是大气湿度不低于90%,不可焊接。第四,若施工人员采用低氢型焊条电弧焊开展焊接时,如果风速不低于5m/s,不可焊接。第五,如果施工人员所处环境温度不能达到焊接工艺明确规定的温度标准,不可焊接。因此,施工人员在实际焊接工作中,需要明确焊接方式对环境的要求,在适合的环境中开展焊接作业,如此可以确保焊接整体质量达到标准。

(二)焊接温度质量控制

长输油气管道焊接过程中,施工人员需要预先对管道进行预热处理,改善油气长输管道的应力,以免焊接期间管道发生形变,同时也需要注意预热程度,避免出现过度预热的现象。另外,焊接期间,施工人员应严格控制焊接的温度,以改善长输管道的组织构成,严禁焊接过程中产生冷裂缝现象。

结束语

油气长输管道焊接技术的合理选用可以显著提高焊接整体质量,保证油气长输管道使用的安全性以及稳定性,延长管道使用寿命,提高油气管道运输效率,对推动我国油气行业发展具有积极意义。为此,施工人员应了解常用的管道焊接方式以及可能影响焊接质量的因素,并了解焊接技术的使用条件与保障焊接质量的方式,以确保焊接工作质量,确保长输管道铺设质量与安全。

参考文献

[1] 廖福金,赵杰,吴疆,等. 油气管道工程建设过程中业主方的焊接质量管控[J]. 石油工程建设,2021,47(4):81-83.

[2] 吴正林. 基于爬壁机器人的油气管道全位置自动焊接技术研究[J]. 中国金属通报,2020(24):285-286.

[3] 张锋,王长江,于开勋,等. 油气管道新型柔性带复合衬垫内对口器研制[J]. 石油机械,2021,49(10):137-142.

[4] 李为卫,何小东,葛加林. 油气管道环缝焊接国外先进标准的启示和借鉴[J]. 石油管材与仪器,2020,6(2):1-7.

[5] 吴运逸,周亚平. 浅析焊口白点对油气管道焊接质量及运行安全的影响[J]. 中国石油和化工标准与质量,2020,40(16):49-50.

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