天然气管道焊接工艺选择及质量控制探析

吴群志

摘 要：随着社会的不断发展，随着人口数量的持续增加，现阶段人们对于天然气能源的需求量在逐渐加大。在天然气运输中，天然气管道作为主要的支撑力量，如何才能保障管道运输安全，这对于天然气管道的焊接提出了针对性的要求。因此，为了满足安全运输的需求，就需要做好焊接工艺的合理选择，同时做好针对性的质量控制措施，为天然气安全运输奠定良好的基础。希望通过本文的分析与探讨，能够对天然气管道的焊接工艺与质量控制有更清晰、更全面的认识与了解。

关键词：天然气管道;焊接;质量控制

引言

我国幅员辽阔，能源储存含量在全世界都处于领先的水平。在我国工业的发展过程中，天然气能源作为一种低污染、热容高的环保性材料， 在我国工业以及社会公众的日常生活中都有着广泛的应用。但由于天然气能源自身气态的特点，对于能源的运输和储存都提出了相对较高的质量要求。对于天然气的管道运输而言，天然气管道的焊接方式多种多样，在进行实际焊接操作时，焊接人员需要根据天然气运输的实际需要选择相对应的焊接工艺，并进行严格的天然气管道焊接质量的控制保证，只有正确进行天然气管道焊接工作，进行完善的质量控制措施，才能有效实现我国天然气能源的长期稳定运输。

1天然气管道焊接的施工工艺分析

1.1氩弧焊打底+低氢型焊条焊填充盖面

现阶段，该工艺的应用较为成熟，在焊接的过程当中，需要从下往上焊接，这一焊接方法适用于任何金属材料，并且有效较高的背面成型效果。手工电弧焊全位置焊接工艺当前已经非常成熟，但是由于焊接效率较慢，因此无法适用于大规模流水作业中。不仅如此，利用氩弧焊打底，在焊接直径较大、管道壁较厚的管道的时候，极易导致仰焊部位出现内凹现象，这在很大程度上降低了管道焊接质量。

1.2CO2STT半自动焊接

该焊接工艺在低合金含量管道焊接施工当中有着广泛的应用，无论是对组队还是对坡口的要求都不高，焊丝为熔化极。该焊接工艺和传统的CO2气体保护焊焊接工艺相比较而言，不仅焊接简单，焊接效率高，而且飞溅小。

1.3STT半自动打底+自保护药芯焊丝半自动焊

填充盖面打底焊接材料为直径0.9～1.6rain的实芯焊丝。纯或者混合气可作为保护气体，结合管道材料级别来对气体比例进行科学合理的调节。在这里需要我们指出的是，由于Cr元素对二氧化碳有着较高的敏感度，因此在焊接高合金管道的的过程当中量要高些，因此在焊接大口径的天然气管道的时候更适合应该该焊接工艺，不仅有着较高的焊接效率，而且对于坡口组队要求不高，能够开四十五度的小角度坡口，这样一来，焊接量明显减少，而焊接效率则明显提升。

2当前我国天然气管道焊接的问题

2.1焊接材料以及焊接方法的选择不当

由于天然气的管道运输一般都是长距离的管道铺设，会途经不同外界环境因素的区域，但由于管道施工团队的局限性，当前我国许多天然气管道建设团队在进行焊接材料的选择时往往都是一概而论，对于焊接的材料都是选取同一样的材料进行焊接，当焊接完成的管道投入实际的使用过程中时，由于外界环境因素的差异性，统一的焊接材料对于外界环境因素的应对能力参差不齐。对于天然气管道的焊接方法而言，焊接人员同样也会选择统一的焊接方法，没能进行外界因素的综合性考究，焊接完成的天然气管道同样难以满足管道运输能源的实际需要。

2.2后期质量管理工作的缺失，难以进行整体工程的安全保证

当天然气管道建设完成后，天然气企业正式对运输管道进行交接，由于焊接团队和管理团队之间沟通交流的缺失，天然气能源运输团队对于实际焊接过程中需要进行质量管理的区域缺乏全面的了解和认识，在实际后期天然气管道维护保养的工作中，难以对需要重点关注的焊接区域进行深层次的养护工作，标准统一化的管道建设在实际使用中也难以发现焊接处出现的安全隐患，这就直接导致了高压天然气管道在实际使用过程中的质量以及安全的问题，长此以往，管道的问题现象愈来愈多，管道的维护成本也随之提高，很大程度上影响了天然气企业的运输成本。

3天然气管道焊接质量控制对策探讨

3.1环境控制

在环境控制方面，施工单位要做好施工环境的协调规划，在不同环境条件下选择不同的管控措施。雨天施工需提前做好雨水防护，或是使用液化气将受到雨水影响的焊口烘干。如环境湿度已经超标，可以先在防雨棚的底部鋪好防护隔湿毯，作业区也覆盖好隔湿毯避免地面过于潮湿而影响管道焊接过程。如有挡风棚，内部干燥度也应做好保证，焊接前就需将焊口附近水全部擦干净，进行预热。企业在这一方面可以委托专业的机构对管道焊接环境进行提前勘察控制，或是选择自动化调节方法，严格落实无损检测与质量评定机制，确保环境要求稳定，焊接合格率保持在较高水准。

3.2准备过程质量控制

在正式焊接天然气管道之前，要将各项准备工作逐一落实，主要包含了合理选择焊接工艺，同时考虑对于焊接材料的合理筛选，这主要是因为完成前期准备工作的质量会对后期工作的开展产生直接的影响。针对焊接方法而言，为了满足不同的发展需求，在进行管道焊接的时候会面临诸多焊接方式的选择，在选择焊接方式时一定要严格按照科学化的选择规律来实施。例如，针对高压管道而言，可以考虑到自保护药芯焊丝半自动焊的方式，这一项工艺技术相对成熟，能够满足管道质量保护要求;针对天然气长输管道，现阶段对于全自动焊接技术的关注度越来越高。并且，全自动焊接通过药芯焊丝与气体保护，可以获取良好的焊接质量，特别适合填充、盖面焊使用。在参数调定之后，相比其余的焊接方式，能够减少焊条频繁的更换，提高施工效率，降低施工成本。全自动焊接工艺针对管口组对前的坡口质量和坡口型式要求较为严格，因此一般采用配套的坡口加工机等设备。不过全自动焊接的保护气体为Ar与CO2，所以相对于其余的焊接方法，其对施工环境条件要求更加苛刻，要求其风速不能够超过2 m/s。

3.3工程后期质量控制

（1）焊接工作整体检查。在焊接完成天然气管道之后，检验人员做好认真做好焊接部位检查工作，确保管道焊接外观以及质量达到施工要求。在检查管道焊接质量的过程当中，要认真做好数据记录及整理工作，整理完成后将其和质量检验报告存档，确保数据记录的全面性与准确性，并将其移交给相关管理部门，为接下来工作的开展提供强有力的数据参考。

（2）制定并健全应急措施。众所周知，天然气管道和其他管道相比较而言，危险性更高，一旦出现泄露等现象，不仅会影响到正常使用，甚至会引发爆炸事故。在这种情况下，有必要制定并健全应急措施，将其作为确保天然气管道焊接安全的补充措施，在充分确保天然气管道焊接安全的同时，避免威胁到人员生命财产安全以及社会稳定，确保天然气管道安全、稳定运行。

结束语：未来的天然气长输管道焊接质量控制工作，需要严格按照管道运行的技术要求做好规划，目的在于满足标准模式下的工作性能。针对常见的长输管道类型，未来的工作实践环节需要对焊材、焊接工艺和环境因素进行更加深入研究，寻求更加合理的焊接技术和焊接工艺参数，以便于生产出机械性能满足标准和设计要求的焊机设备，确定施工流程，服务于油气管道建设工作。

参考文献：

[1]孙参军.论天然气长输管道的安装施工工艺[J].中国石油和化工标准与质量，2020（20）：175-177.

[2]徐敏. 提高天然气管道焊接技术水平的路径研究[J]. 化工管理， 2020（23）：141-142.