长输油品管道在线焊接技术讨论

李倩

摘要：油品长输管道在使用运行时会出现管道泄漏事故、盗油事故、增加支路等问题，为解决这些问题，就要对油品长输管道进行定期的维修和焊接。目前，我国油气输送管线已经遍布各个地区，总长度超过两万千米，而且在国际上，油品长输管道被列入绿色运输业的行列。在传统的维修方式中，通常会先关闭阀门，停止油气运输，然后进行降压等处理，最后在开始维修，经过这一系列的操作后，无疑对输送效率造成比较大的影响，为经济资源造成了很大的损失，并且很容易造成严重的环境污染（近年来报道的海底管道及大型运输船的泄露造成的海平面污染）。所以为了能够很好的应对这些问题，本文探讨了在油品长输管道上运用在线焊接技术，在保证修复质量的上，在线焊接技术非常可行。

关键词：长输油管道;在线焊接;技术应用

长输油品管道较其他管道有着线路长、运行压力高、出口众多的特点。在如此复杂的管道上进行焊接维修（确定管道能够承受的施焊压力、确保维修质量等方面），而且还要保证焊接过程中的安全可靠是长输油品管道技术中值得探讨的问题。为解决上述问题，本文开展对长输油品管道在线焊接技术的特点及重要影响因素、工艺技术上的讨论以及热作用数值研究等三方面，讨论的结果具有合理科学的参考价值，可为相关部门提供制定安全焊接维修程序的重要数据，还可对日常的管道维护保养工作进行指导，是长输油品管道安全稳定运行的技术支持。该成功理论还可发布到许多建筑以及焊接维修领域中。

1.长输油品管道在线焊接技术的特点及重要因素

（1）在线焊接技术种类繁多，但在修复现场特定的要求下，可简单分为两种：安装支管焊接、套管焊接修复技术。而且在焊接修复中，油品的运输是不用停止的，可以确保在维修时油品运输的连续性，这是最大的优势和便利条件，具备的特点还有比以往传统的维修技术更便捷、方便，没有了繁琐的工序，出错的概率也大大的减少;由于不会停止油品的输送，所以不会发生泄露问题，保护了环境的同时也避免了经济损失;在传统的修复过程中需要关闭导流的阀门和旁通管，为施工带来了不变，但是采取在线焊接技术，导流可以继续使用，为施工提供了便利的条件;能够在穿越跨越管道工程的焊接修复中得以充分利用。

（2）长输油品管道在线焊接技术（也就是不停输系统）在焊接维修过程中寄予了焊接安全性和可靠性的高要求。焊接过程中，最为突出的问题就是氢致裂纹，氢致裂纹问题的出现影响了焊接质量，所以它是影响焊接维修的最主要因素。如要避免氢致裂纹的出现，就要在以下情况中得到密切注意：（1）焊接过程中的含氢量;（2）焊接接头能够承受的最大约束力;

（3）焊接接头适应的淬硬程度。时刻关注这些产生氢致裂纹的条件，就可以阻止氢致裂纹的产生，在焊接维修过程中，焊条选择低氢含量，控制淬硬组织的形成（可通过选用适合的线能量完成）等办法均有限。如果选用方法需要简单便捷，最常用的方法就是对管道进行热输入，可大大降低流动介质对焊接的影响。

（4）长输油管道管线上的规格有一个临界值，6.4mm，一般情况的在线焊接作业下厚于6.4mm的钢管壁不会因为采用低氢焊条而发生烧穿现象，但没有达到6.4mm的钢管壁会发生烧穿现象。为了防止这一现象的发生，可通过对焊接电流、焊接速度，热输入等因素的控制。防止烧穿是至关重要的，一旦出现该状况将会出现大型火灾对人员造成极大危害。

2.长输油管道在线焊接技术工艺研究

（1）为正确指导长输油管道在线焊接修复和作业，需要制定一套完整严谨的工艺规程，也是本文进行长输油管道在线焊接技术工艺研究的原因，宗旨就是保障管道维修的安全进行和有计可施。不仅如此，该研究还对影响在线焊接技术（不停输系统）存在的两大问题（氢致裂纹、管壁烧穿）进行数据上的研究考证，找出形成的根本原因和重要决定因素，从而制定相关措施控制危险的发生。

（2）在焊接维修的过程中如何判断管壁是否被烧穿，掌握第一手资料也是防止事故发生的重要因素，衡量的标准被称为焊接熔深。影响焊接熔深的因素与影响管壁烧穿的因素大致相同，但焊接熔深一旦超出规格，就会酿成大型火灾，所以在投入使用之前应进行熔深试验，进行试验的目的就是测出焊接熔深的大小，因为各个地区环境的不同，所以在试验时应采取最苛刻的条件。

（3）经过对大量试验数据的研究，可以对两个重要问题，即氢致裂纹和管壁烧穿进行详细的定量在研究，进一步找出二者影响因素之间的关系，从而对其因素实施进一步的控制和预防，制定一个完整成熟的措施，以供日后继续完善。

3.长输油管道在线焊接热作用数值研究

（1）由于在使用输油管道的特殊情况，很难对修复完的管道进行接头测试，所以通常会采用模拟数值研究，模拟数值方法成本低、效率高，而且在迅速发展的计算机技术的影响下，模拟数值在长输油管道在线焊接的技术上应用已经相当广泛，而且一些较为复杂的试验，例如，结构焊接、大型焊接，都可以通过模拟数值的方法完成，模拟数值逐渐成为使用中输油管道焊接的重要研究方法，并且以其不可取代的强功能性被许多企业选用。

（2）准确预测焊接温度场的具体分布包括焊接施工提供的基础、支持以及焊接工艺规程的制定。例如：低碳钢和低碳合金在焊接加热的是偶温度的变化为800℃降到了500℃这一变化时间就决定了材料焊接后的机械性能和微观结构，而氢气的扩散和冷裂纹导致了温度从400℃尽到了150℃。电环节热源的特点包括局部集中和快速移动，这就走阿城了时间和空间不均匀的温度场，同时材料的物理性能也在焊接的过程中随温度的改变而发生变化，并且可能出现潜热想象。综上所述，焊接热属于非线性瞬态问题。

4.总结

本文简单概括了管道焊接修复中经常使用的堵漏、抢修措施中所涵盖的焊接情况，其中分析研究中包括对套管、支管、三通等部件。本文还通过对长输油品管道的特点、影响因素、工艺上的研究为管道在线焊接提供了技术手段，并且通过现国内外流行的模拟数据试验，为未来的长输油管道在线焊接指导了方向。

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