探讨油气长输管线的焊接技术与质量控制

崔珺，陈雪梅

（中国石化管道储运有限公司工程质量监督站，江苏 南京 210046）

探讨油气长输管线的焊接技术与质量控制

崔珺，陈雪梅

（中国石化管道储运有限公司工程质量监督站，江苏 南京 210046）

随着经济的不断提高，石油用量持续提升，在石油管道方面的投入乃至数量快速提高，石油管道焊接逐步展现出自身的价值，石油管道在焊接要求方面也随之提升，所以，提升石油管道的焊接技术十分重要。

油气；长输管线；焊接技术；质量控制

0 引言

油气长输管线的安全性尤为关键，假如管道产生泄漏问题，则会引发火灾或爆炸，管道工作的稳定性对总体系统的安全性具有决定性的作用，也就是说，在整个管道安装中最重要的则为保障管道工作的稳定性。

1　油气长输管道的焊接工艺

（1）手工下向焊工艺。手工下向焊工艺在我国油气长输管道中属于较新的技术，大致流程则为根焊、热焊、填充焊乃至盖帽焊。根焊大致为直拉式，没有摆动的状况，假如产生间隙过大或熔孔长度较大时，较为适宜使用往返式运条，以免由于温度过高而造成烧穿的状况。热焊是为了强化根焊，焊道在确保相应高温的状态下，免除了根焊造成裂纹的状况。直线往复运条的焊接速度较为迅速，并且边缘具有较高的熔合性，所以，在进行热焊以前，需要进行清根。填充焊的方式可以通过单道及多道进行，也可以通过多道的方式进行，可是对厚度具有较高的要求。从而，需要运条稍稍横向摆动，并且掌控好焊层的厚度，确保焊接完成以后处在饱和的状态。盖帽焊用在焊道外的加固方面，可以令其美观和光滑，摆动焊接十分普遍。

（2）全自动向下焊接技术。全自动向下焊接大多运用具备熔化性能的焊丝，通过与焊金属相互间的电弧完成熔化焊丝及钢管。在焊接当中，需要焊接区域输送保护气体，完成与空气的隔离，谨防其有害作用，在不断送丝的状况下完成焊接。在执行熔化极气保护焊时，对区域保护较易，有利于观察，生产效率较高，技术较为简单，能够完成全面的焊接工序，具有较高的可控系数。

（3）合焊接工艺。组合焊时通过不同焊接形式来完成焊缝，展现较好的焊接效果。对于焊接而言，在热焊及根焊当中，运用的焊条是纤维素焊条，焊接形式是下向焊，而且盖帽与填充焊接的壁厚处于7～17 mm区间。对管口的位置，下向焊的方法较为适宜。当焊接壁较厚的状况下，焊接层数量和厚度为正比。如此则会延长焊接的时间，工程进度会被影响。所以，对厚壁超出17 mm的管道而言，大多运用上向焊以及下向焊两个相融合的方法[1]。

（4）低氢焊条下向焊技术。低氢焊条下向焊接方法大多使用低氢型焊条。在此类焊条的应用中，焊缝的金属熔合含氢量达到相应数值，具有较高的抗断裂性能，较强的韧性，适宜在附着浓度较高以及严寒地区进行焊接。在根焊时，为了确保坡口尺寸的精准性，普遍运用低氢焊条。不然，则较易产生焊接不彻底、内延咬边的状况，甚至会出现熔合价差。所以，对于长输管道的焊接操作不可单独运用这一方法。

（5）埋弧焊技术。埋弧焊属于电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方式。坡口加工需要依照GB986—1988执行，以便确保焊缝根部不产生未焊透或夹渣等状况，并降低填充金属量。焊件清理通常采取喷砂、喷丸方法或手工清除。装配焊件时需确保间隙均匀，高低平整，错边量小，而且定位焊缝质量和主焊缝质量要求相同。

2　管道焊接常见问题

（1）烧穿与不定分解。在焊接熔池下方没有熔化的金属强度无法抵挡其所承载的应力时，则会产生烧穿泄露状况。可是由于壁厚增加以及熔深降低，烧穿的危险会减少。

（2）氢致开裂。运行管道在线焊接时，因为管子中输送物质的流动形成焊后速冷，令构成对氢之裂纹敏感的淬硬组织。

（3）焊工形成的不持续性。指的是能够由焊工透过相应技巧进行控制的缺陷。这些缺陷在一定程度中可以允许，而氢致开裂通常并不允许。

对于长输管线生产乃至现场环焊缝焊接当中，无法免除引发一些焊接缺陷。在诸多缺陷形成的损坏状况中，断裂与塑性失稳属于管道失效的两个方式。缺陷的深度与长度均显著影响了管道的极限承载能力，而深度的影响最为明显。并且，对抗断裂能力影响过大的为管道的焊接位置具有较大焊接不足，尤其值得关注的为未熔合、未焊透、错边等，在这些裂纹等不足方面，透过复合变为复合型缺陷时，会较大增加影响管道抗断裂能力的效果。为了可以最大程度确保油气运输管道的稳定性，在管道无损检测以及环焊缝焊接施工中，需要考量尽可能强化焊接缺陷的预防以及尽量弥补不足，特别为复合型缺陷。

3　油气长输管道的焊接质量控制

（1）焊接前。应当先检查且清理焊口。需要查看管口的形状、焊件坡口的大小乃至形状方面是否符合标准。为了保障被焊表层的光滑度和平整度，需要将油脂、铁锈乃至油漆等对焊接质量形成的负面影响物质给予清除。并且，钢管对口的质量会直接影响到焊接的质量，需严格掌控对口的间隙，假如过大，则会令焊接当中产生烧穿状况，如果过小，则会令根部熔化不彻底。对于钢管对口而言，应当选择内对口器组队，假如没有运用内对口器的对口环境，也能够挑选外对口器。两管在对口位置的制管焊缝应当错开约10 cm，应当在所有根焊道完成后再把内对口器给予清除。假如使用的是外对口器，则应当保障在其清除以前已经完成了一半根焊道，而且需依照周长均匀设置焊道，只有在一切根焊道完成后才可以清除对口支撑和吊具。为了免除在焊接中产生裂痕，则需在焊接管线前进行预热，需依照焊接工艺规程相应制度控制预热温度。透过预热能够良好规避低温裂纹乃至变脆化裂纹的产生[2]。

（2）焊接过程。焊接质量大多在于焊接过程，在焊接当中，需要严格按照焊接规范所设定的相应参数和作业指导书内的相应标准执行，尤其需要加强对焊接电流给予严格掌控，焊条熔化的速度、母材熔深、焊接接头性能乃至焊缝中的质量均需通过焊接电流的大小给予决定。所以，需要谨防操作人员依照本身主管判断乃至作业习惯随意调整相应参数。焊接结束后应当检查焊缝外观，其外形规格高度和宽度乃至焊接品质相互间不具备必然关联，焊缝规格过宽乃至过高均会成为焊接的不足，会令局部应力集中，焊接抗疲劳强度会被影响，提高焊缝线的能量，从而不利于机械性能。因此，应当通过焊接工艺规范的标准进行操作。

（3）防腐技术。①外界因素。指的是管道周遭的环境因素乃至周遭介质具有的特征，比如温度、周遭介质物理性状、施工因素乃至管道周遭介质所具备的腐蚀性。②油气本身因素。因为油气内所具有的物质存在一些氧化性，比如硫酸氢、氧乃至二氧化碳等气体所具备的酸性会令电化学反应乃至对金属晶格形成损坏，从而令油气管道内壁产生腐蚀状况。

（4）操作要领。管子焊接时，需要加强管内产生的穿堂风。现场焊接当中，应当严格依照焊接工艺制定焊接层数、相应工艺参数乃至焊后缓冷。假如为两个焊工具有收弧交接，为了有利于后焊焊工收弧，先在交接处的焊工多焊一些焊道。焊道起弧或收弧位置最低应当错开30 mm，而且一切接头在焊接前均需修磨。

4　结束语

总而言之，通过对油气长输管线的焊接技术以及油气长输管道的焊接质量控制进行探讨，提出对油气长输管道焊接质量控制的具体方法，以便有利于油气的输送。

[1]曹永利，黄福详，王勤.我国长输管道焊接技术进展及发展方向[J].石油科技论坛，2012(01):7～11.

[2]韩大鹏，税艳.提高长输管线焊接质量的措施探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2013(13):223.

TE973.3；TG457.6

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1671-0711（2016）09（下）-0101-02