浅谈油气管道焊接工艺方法、应用及发展前景

谢银龙 姚文波

摘要：随着我国科学技术的不断发展，我国在油气管道焊接工艺技术方面也有所提升。然而我国与国外管道焊接工艺进行对比，我国的焊接工艺技术仍然存在一定的差距。目前国外的自动焊接和半自动焊接技术已经较为成熟，而我国仍然采用手动焊接的方式进行管道焊接。因此只有不断加强创新焊接技术，替代传统的焊接方式，才能够有效提高我国油气管道焊接工艺。

关键词：管道焊接;工艺方法;发展前景

油气资源在进行输送过程中，通常情况下会选择管道运输，随着我国石油和天然气行业的不断发展，管道运输的建设规模越来越大，因此管道运输在我国油气运输中有着非常重要的地位。通过对各种管道运输方式进行对比，管道运输具有较高的经济性，并且运输量非常大。因此管道运输是油气资源的重要运输方式。由于油气管道的飞速建设，所需要的管道焊接工艺技术要求越来越高，因此值日有不断提高我国油气管道的焊接工艺，才能够促进我国油气资源的发展。

1油气管道自身特点

（1）运输量大。随着我国油气管道直径和管道压力的不断增大，管道的运输量增幅明显，并且运输油气非常便捷。

（2）运输成本低。与其他运输成本进行对比，油气管道在运输过程中所消耗的燃料和成本最为客观。

（3）安全可靠，对环境污染小。通常情况下，油气管道的建设会埋藏于地下，所受到的环境条件限制较小，并且运输的损耗率也会有所降低。

（4）占地面积小，投资少。油气管道的投资相对于输油铁路来讲运输成本较低，并且油气管道的施工周期较短，在油气管道上方仍然可以进行耕种，避免了环境资源的浪费。

2油气集输管线焊接质量安全问题

油气集输管线焊接的过程中经常会出现一些缺陷，在这些缺陷中往往会导致管线出现断裂和塑性失去稳定性，从不同的角度去分析这些问题可以发现造成的原因主要是因为焊接部位过宽和过长等因素，在对管线焊接时应该注意材料的选择和焊接施工质量，加强对焊接缺陷的预防和控制。通过对油气集输管线焊接数据的收集，可以对管线焊接进行安全评估和辨识，并且利用评估方法来进一步判断事故发生的概率和严重性，采取相应的油气集输管线焊接缺陷应对措施，所以油田企业应该推行油气集输管线焊接质量安全评价，才能以最大限度来保证油气集输管线的安全运行。

通过对国内外大量实验研究，油气集输管线在焊接的过程中往往会出现以下几种问题：第一，焊接烧穿，在进行油气集输管线焊接时管线强度不能很好的承受应力，就会出现烧穿的现象。第二，开裂。通过对油气集输管线进行流通焊接时，在管线中流动的介质会造成焊接部分急速冷却，以至于形成焊接部位的開裂。第三，操作人员的技术水平不高，不能对焊接部门进行连续焊接，导致管线出现气孔、咬边等情况，在长时间运行后会出现泄漏等原因。

3焊接工艺

（1）手工电弧焊。由于手工焊的灵活性较高，对焊接设备的要求都不高，因此手工焊主要适用于室外管线的焊接，目前油气管道在焊接过程中，手工焊的工作量仍然占到50%左右。

（2）纤维素向下焊接工艺。该技术是我国目前普遍采用的一种焊接工艺，主要是针对薄壁大口径管道的焊接，该工艺的焊接速度较快，而且根焊性能好，探伤合格率高，经济优良。

（3）低氢型立下向焊条焊接。该技术与纤维素向下焊接工艺相比，根焊速度较慢，但是该焊接技术所承受的气候条件较为恶劣，能够实现对低温韧性要求较高的管道，而且适用于壁厚管道焊接。

（4）药芯焊丝半自动焊接。通过大量的管道焊接试验证明可以看出，药芯焊丝半自动焊接能够取得良好的焊接效果。目前我国应用较为成熟的半自动焊接就是利用纤维素焊条进行打底，自动化药芯焊丝或者二氧化气体对焊丝进行填充，药芯焊丝半自动焊接的抗风能力较高，而且半自动焊接设备较为复杂，因此该技术主要适用于一些丘陵或者坡度较缓的山区进行施工。

（5）全自动焊接技术。全自动焊接技术的事件主要是依靠机械和电气的力量，目前国外在进行管道焊接过程中，利用较为成熟的技术主要为实心焊丝气体保护焊和药芯焊丝自动保护焊两种。

实心焊丝气体保护自动焊接技术，可以有效减少人为因素对焊接质量的影响，在实际施工过程中，不仅可以有效减少人力资源，而且还能够有效提高焊接质量，同时可以大幅度提升焊接速度，降低焊接成本，满足相关技术所提出的要求。国外一些针对大口径的管道焊接，已经广泛应用于全自动焊接技术，由于全自动气体保护，焊接过程中的造价成本较高，而且维修难度大，因此该焊接技术无法满足管道环缝全位置焊接。

针对目前我国油气管道的建设规模，应当结合不同的施工环境，选择合适的焊接方式，才能够有效提高管道的运行效率，在实际焊接过程中，应当尽量减少错误操作的发生，有效提高管道焊接质量，才能够有效减少油气管道在输送过程中安全事故的发生，从而提高油气企业的经济效益和社会效益。

4焊接技术的发展

由于管道的设计条件以及管道建设的限制，目前我国针对油气管道的焊接方法大多采用手工向下焊。我的手工向下焊接技术工艺非常成熟，而且焊工资源非常充分。随着我国油气管道的大规模建设，传统的焊接工艺已经无法满足大型管道工程的建设，因此需要利用半自动和全自动焊接工艺，目前药芯焊丝半自动焊接技术的合格率与生产效率越来越高，该技术在我国大型长距离管道运输建设过程中得到了广泛应用。由于我国管道建设规模的不断扩大推动者自动焊系统的发展，随着自动化系统的广泛应用，熟练的劳动力队伍一直在不断扩大，启动费用将会越来越少，因此自动化焊接技术已经成为了管道施工的主要焊接方式。

5结束语

目前，我国在管道焊接过程中所利用的自动焊接技术仍然处于起步阶段，在实际应用过程中，我国应当结合自身管道的建设情况，加强对自动化焊接技术的研究，在引进国外先进技术的同时，需要满足我国管道建设的需求，从而有效保障我国油气管道焊接工艺得到完善和创新。

参考文献

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