长输油气管道全自动焊技术的应用

杨鹏

摘要：伴随着我国对清洁能源需求的不断增加，石油天然气管道的需求也在不断增加。在建设管道的时候，运用的钢管强度的水平、管径、壁厚等等都在逐渐增加，所以对焊接的质量以及施工工艺有较高的要求。本文主要是介绍长输油气管道全自动焊技术拥有的特点，焊接施工期间的技术要求，介绍我国自动焊接工艺的发展趋势。

关键词：长输油气管道;自动焊;技术

前言：

伴随着经济的快速发展，各个行业对能源的需求量也在不断上升，为了保证可以缓解能源危机，人们好开始使用长输管道运输天然气油气能源。所以必须严格把控长输管道焊接技术的质量，保证油气管道施工的质量，保证能源安全运输。

一、长输油气管道全自动焊技术的主要特点

使用全自动焊技术的特点就是工作效率、焊接的质量有保障、可以有效降低工作人员的工作时间。

因为全自动焊接技术的焊丝可以连续送进，焊丝的熔敷速度比较快，将焊工换条的时间减少，清理层间的杂物比较容易，焊接的效率高于传统的手工焊接。

因为采用药芯焊丝以及气体的保护，焊道的外形较好，缺陷少，焊接工作的质量不受焊接工作人员的技术限制，焊接的质量较好，尤其是大口径、大壁厚的管道上表现的明显。

全自动焊技术焊接的时候，焊接比较稳定飞溅的较少，烟尘比较少，可以减少工作人员的劳动时间也能改变工作人员的工作环境。

二、全自动焊接技术的方法

（一）内焊机根焊与外焊机填盖

内焊机完成管道对口以及根焊焊接，单焊炬单丝外焊机进行热焊，双焊炬单丝外焊机填充与盖面焊。主要的优点就是操作相对简单，工作的速度快，外形美观，能一次就成型。不足之处就是机械设备比较复杂，初始投资设备的资金高，对机械的维修保养要求高，比较适合在平滑的地势中[1]。但是双焊炬焊接的工作效率更高使用范围更广，但是还是应该防止后枪在焊接时出现的未熔合。

（二）外焊机根焊及填充盖面焊

内对口器完成管口组对，单焊炬单丝外焊机进行根焊，单焊炬单丝外焊机热焊，单焊炬单丝外焊机填充与盖面焊[2]。优势是：焊缝的强度较高，返修比较容易，焊接的合格率高，工作的速度比较高。缺点就是：对焊缝坡口的尺寸、间隙以及错边量要求较高，焊接防风要求更高。此工艺就是单面焊双面成型的根焊方法，比較容易出现气孔、未熔合、烧穿等缺陷。

（三）带铜衬垫外焊机自动焊

安装铜衬垫的内对口器进行焊缝组对，从外焊机完成根焊，背面强迫成型，从单焊炬外焊机进行热焊，单焊炬外焊机完成填充和盖面焊接。其优点就是：焊接质量比较好，工作的效率高，仪器设备的采购以及维修保养的成本低。缺点就是：对焊工人员的能力要求较高，管口的圆度在不满足要求的时候在管道内部容易产生焊瘤，用短弧根焊的时候容易出现铜污染。

三、焊接技术的要求

（一）焊接预热

在管道焊接之前需要做好预热的工作，保证焊缝两边5cm之内的焊前预热温度以及焊道的层间温度在有关规定以及要求之内，这样可以按照火焰、点加热，在加热的过程中温度要均匀[3]。在焊缝温度下降到不能达到要求的时候，还需要再次加热。在环境低于零下5℃的时候，不能直接使用火焰加热，应该做好管道焊缝的保温工作以及焊后的冷却。

（二）焊接

管道自动焊接的时候有：根焊、热焊、填充以及盖面焊。在焊接的时候应该用专业的工具把地线固定在坡口处，防止接触不良形成的电火花损伤管壁，在焊接引弧的地方应该避过钢管的外表。使用内焊根焊的时候，管道两端不能出现敞口，防止因为气流原因出现的焊接质量的问题。所以在根焊完成以后需要安排热焊。使用外焊机下向焊时，等到第一台焊接从管顶起弧焊到三点钟或者九点钟的位置，另外一台焊接小车沿着反方向从管顶向下施焊。工作人员在工作的时候应该重视并且调整焊炬的位置。道间焊缝填充之前，务必清理上一道焊道的熔渣以及气孔等等问题。焊接中需要及时检查焊口的地方，在焊接结束以后注意封堵管道。

（三）注意修补与返修

对焊缝的返修应该按照不同的焊接工艺及很行焊接工艺的评价。及时对焊接形成的熔渣、气孔、焊瘤等问题进行清理以及修补。如果有裂纹、根部出现缺陷直接割除，其他情况只允许进行一次返修。

（四）焊接坡口

坡口的加工应该按照管道焊接相应的焊接工艺规定选择比较规范的坡口型式、尺寸、角度等，根据要求严格执行，不等壁厚坡口应该进行坡口过渡或者内削边处理。坡口的内外应该保证表面的平滑，没有划痕、没有分层，坡口加工的质量会影响焊接的质量。坡口加工后在当天就完成焊接。

四、长输油气管道全自动焊技术发展的趋势

管道自动焊接技术是一种协调管理技术系统。其中技术系统包含：在管道设计以及线路勘测的过程中，使用边坡下降法和直线绘制法，为了达到自动焊接的要求。管道生产中管端和螺旋焊管的椭圆度以及圆周偏差需要符合要求。为了防止焊接沉降对焊接质量有一定的影响，应该保证沟底的压实质量，保证管道铺设过程中钢管支撑的稳定性。需要检查以及校对用于自动超声检测的标准测试块的使用情况，保证NDT可以意识反馈自动焊接质量的信息。

结语：

综上所述，长输油气管道全自动焊技术主要是发展大口径长输油气管道焊接。在中俄东线等长输油气管道建设中，国产全自动焊接的设备也取得了较好的焊接质量以及经济效果。但是伴随着我国不断加大长输管道建设的投入，建设管道工程的企业也应该严格把控全自动焊接的质量，不断研究配套的技术设备，将油气管道全自动焊的占比稳定提升，使我国在长输油气管道全自动焊技术快速发展。

参考文献：

[1]胡朋，陈金忠，康小伟等. 长输油气管道内检测数据的比对[J]. 无损检测，2021，43（07）：90-94.

[2]郭道厚. 全自动焊技术在油田小口径集输管道施工中的应用[J]. 焊接技术，2020，49（08）：46-48.

[3]姜海峰. 长输油气管道焊接工艺及施工过程中应用分析[J]. 化工管理，2017，（10）：216.