焊接技术在我国石油工程建设中的应用研究

陆强

摘 要：焊接结构大多数存在于石油工程领域当中，并且具有许多的类型，根据应用的条件不同，对于结构的设计也会有所不同。在我国石油化工机械、海洋平台、钻采机械和油气储运等方面，都会广泛的应用焊接技术。在石油工程建设发展的过程当中，对于焊接结构的应用程度有了大幅度的提高，对于焊接技术应用的条件也有所变化。为了更好地去推动石油工程建设的发展，必须要将焊接技术应用在石油发展当中。

关键词：焊接技术 油气储运 钻采机械 石油化工机械

引言

焊接技术经常应用于油气储运设备当中，比如说对于游戏管道的设计以及储油罐的制造，都会广泛的应用焊接作为主要的加工手段。为了提高反应塔以及化工容器的质量，在不同的建设环节当中都会应用焊接结构。在加热炉制造的过程当中，会大量的应用焊接工作，在钻采机械方面，对于架体和泵体的制作都需要用到焊接。对于金属结构的制造以及安装方面，需要海洋钻探和采油平台的利用，在整体上共同的去推动石油工程建设的发展。

一、油气储运中的焊接技术

1.储罐焊接

在储存气体、液化气体和液体的压力容器当中，储罐是最常应用的容器，在应用的过程当中符合的条件是不同的，所以就会出现不同种类的油气储罐。储罐建造的过程当中主要的工序就是焊接，埋弧自动焊、焊条电弧焊、药芯焊丝气体保护全位置自动焊和气电立焊，这些都是储罐焊接的主要方法。国外罐体普遍采用的都是自动焊工艺，并且都是应用在大型浮顶储罐的建造过程当中。大型储罐建造的过程当中，应用最早的自动焊方法就是埋弧自动焊，罐壁环焊缝经常会出现在施工的浮顶储罐当中。近几年来，国内的储罐自动焊技术在快速的向前发展，在发展的过程当中，也会应用国外先进的自动焊技术。电力焊所采用的坡口角度是相对比较小的，采用的焊材用量大约是1/3。大型立式浮顶储罐建造的过程当中，经常会应用气电立焊，同时焊接罐壁立焊缝也会应用到其中。

2.油气管道焊接

天然气输送最经济合理的方式就是管道输送，全世界目前油气管线总长度已经超过了2.30×106km，管道施工焊接的主要方法有纤维素焊条下向焊、低氢焊条下向焊和药芯焊丝半自动下向焊。随着时代和科技的快速向前发展，在石油建设过程当中最常用的就是下向焊工艺，主要采用的是纤维素焊条和低氢焊条。在气候条件非常恶劣的情况之下，最长的应用的就是低氢焊条，会在最短的时间内去输送酸性的氣体，同时也可以输送高含硫油气介质。随着技术的快速发展，保护药芯焊丝半自动焊得到了广泛的推广和应用，成为了多条管道工程当中的主要焊接方法。自保护药芯焊丝半自动焊，采用的是下向焊工艺，在建设的过程当中实现了连续的送丝，在一定程度上提高了整体的施工效率。大管径、高工作压力以及远距离的输送，已经成为了国内油气输送管道的发展方向。随着输送要求的不断提高，管道建设对于钢管的强度要求也在提高，为了增加管径和壁厚的范围，需要在管道施工当中应用自动焊技术，这样可以去提高管径和板厚。

二、石油钻采机械中的焊接技术

1.石油钻采机械中的焊接技术

地面输油泵和油井抽油泵是油田使用泵体的主要两大类，地面输油泵主要是输送油、气和水。油井抽油泵又分为井下抽油泵和井口抽油泵，不同类型的油井抽油泵句不同的焊接技术。在泵体的制作过程当中也会接触到焊接技术，通过焊接技术可以对泵体整体进行完善和调整。主要的焊接方法有堆焊、保护焊、摩擦焊以及扩散焊，在泵体制造的过程当中，需要提高工作的整体效率，这样才可以在一定程度上保证焊缝的质量。在石油工程建设的过程当中，为了提高泵体的整体制造质量，会不断的接触新的焊接工艺。在加长抽油泵泵筒的焊接过程当中，扩散焊经常的会应用在其中，为了得到更加优质的扩散焊接头，真空扩散焊会被引用在制造的过程当中。这样在一定程度上，可以保证整体焊接的质量，同时在一定程度上还提高了工作的效率。堆焊工艺在整体的制造过程当中，也会有不同的应用优势，会提高泵体的可靠性和耐磨性。

2.石油钻杆焊接

油气井钻探所用到的钻具主要组成部分就是石油钻杆，管体会和石油钻杆工具实现高效的对焊，为了增加石油钻杆和工具之间的摩擦性能，必须要提高焊缝的整体质量。我国对于摩擦焊生产具有悠久的历史，主要的生产基地是在华北地区，对于钻杆的修复生产，焊接技术在其中起到了非常重要的作用。在焊接的过程中需要强化形变的效果，这样在一定程度上，就可以克服摩擦焊接头韧性差的缺点，在一定程度上，就可以提高焊接整体的生产效率，同时达到了节约能源的最终目的。在焊接的位置一定要进行热处理，这样可以使液体在瞬间可以得到扩散，钻杆在使用的过程中一定要进行充分的应用。采用连接技术的焊接，在一定程度上可以解决焊接接头处的飞边现象，可以为接头形成良好的开端，减少焊接错位问题的出现率。如果焊接的性能和材料能够相互融合，就会形成一种新型的钻杆耐磨堆焊设备，在整体上就会实现对钻杆耐磨带的堆焊，最终就会提高钻杆的使用寿命。

3.石油钻头焊接

石油钻井的重要破岩工具就是石油钻头，钻井的质量受到工作性能的影响，同时钻井的效率需要提高，这一切都取决于钻井的成本是否能得到降低。石油钻头分为牙轮钻头和PDC钻头两大类，牙轮钻头按照牙齿的形状，会分成单牙轮、双牙轮和哆牙轮钻头。不同类型的牙轮钻头会具有不同的处理优势，从而在工作的过程当中会取得不同的效果。不同的基体要选用不同的焊丝材料，从人才可以在整体上去提高堆焊层的效果性能。为了提高堆焊层的硬度性能，必须要提高堆焊层的抗磨损性能，这样可以更好地去保证表面的耐磨性。钻井技术是焊接技术单位中的重大创新，通过先进的技术和传统的技术相互融合，可以有效的去提高焊接的强度，同时也可以提高焊接的整体稳定性。PDC钻头基体焊接所需要的焊接位置十分的复杂，往往采用手工焊很难去保证复合片的焊接质量，所以一般会在自动焊接技术之上去提高焊接的性能。在机械生产的过程当中，不同的焊接方法会对材料具有不同的要求，为了去增加材料的适应性，需要对机械进行简单的构建。随着焊接装备的需求不断在提高，对于焊接设备的使用寿命也有了新的标准要求，在严格的腐蚀环境之下，要想保障结构材料的稳定性，必须要采用等离子焊接工艺。

三、结束语

在我国石油化工机械、海洋平台、钻采机械和油气储运等方面，都会广泛的应用焊接技术。为了更好地去推动石油工程建设的发展，在不同的建设环节当中都会应用焊接结构，在整体上共同的去推动石油工程建设的发展。在气候条件非常恶劣的情况之下，最长的应用的就是低氢焊条，保护药芯焊丝半自动焊得到了广泛的推广和应用，在一定程度上提高了整体的施工效率。

参考文献

[1]冯标.石油工程建设自动焊技术进程及面临问题[J].石油工程建设，2006.

[2]刘家发.大型立式储罐高效自动焊接技术[J].金属加工与热加工，2006.

[3]陈炳伟.大型储油罐焊接技术探析[J].黑龙江科技信息，2001.

[4]朱新昭.浅谈油气管道焊接工艺方法、应用及发展前景[J].管理观察，2012.

[5]荆雷.油气管道焊接技术及其发展前景[J].石油工业技术监督，2015.