长输油气管道自动焊技术及应用之研究
长输管道焊接施工工艺研究
接应 用水平 日 益提 高，已经具备相关的成熟工艺 ，对于这些施 工工艺的分析希 望对 于今后施工具有一定帮助 。
关键词 ：焊￣－ ： ｒ － Ｅ
相关 的施 工条 件 要求 和技 术要 求 在长 输管 道焊 接施 工 中还 存在 一 定 的复杂 性 ，比如 ，在 焊 接施 工 中的合 适 的焊 接方 法则 是 由管材 的材 质和 管材 的规 格等 因 素所决 定 的 ，因此 ，焊 接施 工工 艺 在施 工 中的正 确应 用则 能够 有效 保证 焊 接后 的长 输管 道 的优质 使 用 ，并 且 表现 出 良 好性 能【 ｌ １ ２ 】 。
焊进行 严格要 求 。 ２ ． ｃ ｏ 。 活性 气体保 护半 自动 下向焊
二 、 手 工 电 弧 焊 工 艺 １ ． 高 纤维素焊 条下 向焊接 对于 直 径 大于 ２ ５ ４ ｍｍ、且 钢级 在 Ｘ ６ ０以下 、厚 壁 为 ７ － １ ６ ｍｍ 钢 管焊 接施 工来 说 ，目前 国 内长 输管 道 普遍 采用 纤维 素 下向 焊接 的施 工 工 艺方 法 。高纤 维素焊 条 下 向焊 接优 点则是 高 焊速 和大 电流 ，其 中的 焊接 效率 比较 高 ，根焊速 度 基本 上可 达 ２ ０ — ５ ０ ｃ ｍ／ ｍｉ ｎ 。缺点 则是 焊缝 四 、 自动 焊 的 工 艺 的低 温韧 性和 抗裂 性 比较 低 ，比不 上 低氢 焊条 ，同时 ，纤维 素焊 条 的 坡 口的设 计 则是 自动 焊的焊 接 工艺关 键所 在 。在 基于 节省 焊材 和 溶解 氢含 量 比较 高 ，高达 ３ ０ — ４ ０ ｍＬ ／ １ ０ ０ ｇ 。 当在寒 冷地 区进 行焊 接施 工过 程 中 ，为 了 防止焊 接裂 纹 的产 生 ，应 该对于 焊接 高 强度 钢管 进行 确 保接头 性 能的 前提 下 ，生产 商结 合 自身 自动机 的特 点 ，应用 最好 的 设 计到管 材的坡 口上 。 焊前 预热和 层间 加热措施 等必要 措施 。 第一 ，外 部的 自动焊机 填充盖 面与对 口器 上的 内焊机 封底 相结 合 。 ２ ． 低氢 焊条下 向焊 － ６ 个焊 炬在 内焊机 的管 口周 围均 匀分 布地 安装 ，可 以同 时在 无 间隙 低 氢 型焊 条药 皮组 成 了相 关 的低氢 焊条 下 向焊 工艺 ，其 中 ，优 良 ４ 的低 温韧性 和抗 断 裂性 能在 焊缝 中能够表 现 出来 ，焊 缝熔 合 金属 含氢 对 口的情 况下 而进 行每 个焊 炬 的焊接 施工 。这 样 则具 备 内焊道 成型 较 量小 于 ５ ｍ Ｌ ／ ｌ Ｏ ０ ｇ ，主要 的应 用场 所 则为寒 冷 环境 的管 道 ，或者 是硫 美 观的特 点 ，还能 大大 提升 封 底速 度 。而 较 多 的施 工 过程 中施 工设 备 化氢 腐蚀 较严 重 的管道 。对 于焊 接速 度 来说 ，低 氢焊 条下 向焊速 度和 故 障和较 为结 构复 杂 的设 备则是 该 工艺 的最 大缺 点 ，因为 这就 需要 配 纤维 素焊 条速度 基本 差不 多 ，但 是 存在焊 口组对 和坡 口尺 寸要 求 高 等 备 相关 的充足 的设 备备 件和 高 专业水 平 的维 修技术 人 员 ，相关 的 内焊 特 点 ，这样就 很容 易出现 相关 的内咬边 、未 融合和未 焊透 等根 部缺 陷 。 机有 一个 或两个 备 用设 备也 显得 必不 可少 ，因为 只有 这样 才能 有效 防 所 以 ，这样 方法 一般 都 是采 用组 合方 式在 长 输油 气管 道 中的 焊接 施工 止整 个机 组 由于故 障而 出现 的停 止施 工 的情况 。 目前 ，最 好的 方案 就 是 备用焊 机 ，但是需 要 注意 焊机 价格 成本 较高 。对 于造 价 高 的外加 内 中采用 。 焊机 来说 ，存在 较 少的适 用 的管径 范 同 。该工 艺焊 接速 度快 的特 点 只 ３ ． 低氢焊 条上 向焊 对 于具 有优 良的抗 冷裂 性能 的低 氢焊 条 上 向焊来 说 ，其主 要应 用 有在 沙漠 或者 戈壁 等特殊 情 况下才 能 充分 体现 ，所 以 ，很难 推 广该 技 在 小 口径管 道 的焊接 施工 中 ，其主要 特 点就是 良好 的 ｘ射 线 合格 率仍 术 的应用 。双 焊炬 自动 焊机 则在 国外 的外 部填 充盖 面应 用 中采 用的 比 然 能够 在接 头尺 寸不 规格 出现大 错边 情况 下 得 以保持 ，在 工 艺施 工 中 较 多 ，效 率高 则是 其特 点 。 目前 ，在 西气 东输 工程 建 设 中 ，我 国 已经 的相关 的重 要 的接头 盒管 件 上应 用 比较多 ，其焊 接效 率比 较低 ，要 低 采用 了国产 的单焊炬 自动焊 机来填 充盖面 。 第 二 ，带 内衬垫 对 口器外 部管 道 自动 焊 。对 于工 艺 的根焊 、填充 于 低氢焊 条下 向焊和 高纤维 素焊 条下 向焊 。 盖面 来说 ，单焊 炬 或者 是效 率较 高 的双焊 炬 自动焊 机 都可 以采 用 ，分 ４ ． 组合焊 为 了获得 最 好的 敢接 效果 ，一道环 焊缝 是 通过 不 同的焊 接 方法 组 析这种 工艺 的优点如 下 ：较 低故障 、易 于操作和 设备简 单等 等 ，另外 ， 成 而完 成 ，这就 是所 谓 的组 合焊 。组 合焊 主要 存 在 以下三 种形 式 。一 还 具有 适 用的管 径范 围广 泛和 设备 成本 较 低的特 点 。 国外很 多管 道上 特 别是在 海洋管 道上应 用的较 多 。值 得注 意 的是 ， 是 通过 根焊 和热 焊采 用纤 维 素焊 条下 向焊 。其 中 ，上 向焊 工艺 应用 在 都 已经 应用该 工艺 ， 盖 帽 和 填充 上 。下 向焊 最 为适 用于 壁 厚 为 ７ － １ ６ ｍｍ 管 子 的焊 接 施 工 该工 艺没有 在西 气东 输工 程建 设过 程 中采 用 ，而使 得 国 内的陆上 管 线 中。但是 如果 对 于管 壁太 厚 的情况 下 ，焊接 燃 弧 时间 因素 因为 存在增 不 能应 用 ，使得 国 内 自动焊 接技术 的应用和 推广受 到一 定影响 。 加 的焊接 层 数而 降低 对于 整个 焊接 时 间的 影 响 ，这 样其 高效 性优 点 不 五 、 结 语 能得 以充 分 发挥 ；二 是上 向焊 应 用到根 焊 ，而 下 向焊应 用 到盖 帽和 填 长 输管道 的焊 接 方法 应用 的美 好前 景 正在我 们面 前 ，因为 诸如 中 充上 。在根 焊施 工 中 ，坡 口精 度要 高于上 向焊则是 下 向焊 的相 关要 求 。 俄输油 管道 、西部成 品油管道 、西南 成品 油管道 等等都 在运行 和发展 ， 上 向焊打 底根 焊和 下 向焊 填充 、盖 帽 的施工 工 艺尤 其适 用于 一些 连 头 相 应 的应该 具有更 高 的管 道焊 接技 术要 求 ，通过 强有 力 的技术 支 持应 对死 口焊 接 中 ；三是 纤维 素焊 条下 向根 焊 、热焊 ，低氢 下 向焊则 应 用 用 到管道 施工 中 ，才 能促 使长 输管 道焊 接生 产 的低成 本 、高速 度和 高 到剩 下的焊 接 中。在机 械化 流水线 焊接作 业 中 ， 对 于 组对质 量要 求低 ， 质 量发展 。 并且 根焊 速度快 的纤维 素方 法就 显 示 出较大 的优 势 。低 氢下 向焊 应用
大口径管道自动焊接技术分析及应用
大口径管道自动焊接技术分析及应用摘要：随着大口径、高压力、大壁厚钢管的使用，油气长输管道自动焊技术的应用越来越广泛。
本文针对大口径油气管道自动焊技术，从设计思路、设计手段、焊接及施工技术要求等方面进行了详细论述，为设计人员合理设计并提出自动焊的应用地段及技术要求、充分发挥自动焊的优势提供了借鉴。
关键词：大口径管道；自动焊接技术目前，大口径管道焊接工艺多为半自动或全自动焊接，焊接速度快，生产效率高，但是，对于一般的设备安装公司，投入巨资引进半自动焊接技术及设备，并且培训相应的焊工，在焊接工程量较小的工程中显然是不经济的，并且设备更新、人员培训的周期较长，严重影响工程进度。
笔者通过多年的焊接实践，经过技术经济性分析，提出了大口径管道复合焊接工艺，焊接工艺评定结果优良。
在施工过程中发挥出质量优良、效率高的优点，使工程提前完工。
1. 自动焊的设计思路油气长输管道自动焊具体设计思路如下：（1）根据我国自动焊接内焊机的爬行能力，综合确定自动焊大规模应用的最佳地形坡度，推荐采用 15°为界，即为坡度不宜大于 15°的平原丘陵地段。
（2）地形平坦地段以及坡度起伏普遍小于 15°的地段适用自动焊；若局部坡度大于15°时，如果采用局部降坡处理后可采用自动焊；若地形起伏剧烈、频繁，且坡度普遍大于 15°的地段不建议采用自动焊。
（3）考虑到自动焊施工效率、转场成本，采用自动焊的地段长度不宜小于50 km。
（4）当焊接分段较分散时，可以考虑自动焊机组与半自动焊机组配合使用。
2. 自动焊的设计手段油气管道在进行自动焊接分段设计时，需要满足如下要求：（1）要对管道全线高程、里程进行解析，根据解析结果，借助高精度地理信息平台划分自动焊接标段；（2）对需要局部削方地段，要分析土石方的经济性，给出合理的辅助措施；（3）制订自动焊接地段施工作业带的布置方案，保证自动焊接的流水作业；（4）自动焊接地段管道转角设计时，应考虑自动内焊机在管道内的转弯能力；（5）管道壁厚的设计需要充分考虑到自动焊接工艺参数的适用性，并且要求接头处壁厚差不超过 3 mm3. 自动焊的焊接要求3．1 焊接工艺方案根据目前我国自动焊主要的设备配置情况，具体的焊接工艺及焊接材料需要根据焊接工艺评定试验结果进行选用。
长输油气管道全自动焊技术及施工应用
在焊接时发生未熔合。典型焊接设备配置见表1：
表1内焊机根焊+外焊机填盖焊工艺典型焊接设备配置
根焊
热焊
填充盖面
备注
熊谷A-8Q0、 CRC-IWM. CPP900-IW48
熊谷A-610 CRC-P260、 CPP900-W2. CRC-P600、 RMS-M0W-1
熊谷A-610 CRC—P600/P625、
时，待第一台焊接小车从管顶起弧焊接至3点钟或9点钟方位
后，另一台焊接小车再沿反方向从管顶向下施焊。焊工在施 焊过程中要随时注意并调整焊炬的对中位置。道间焊缝填充 前，需要清理上一道焊道处的熔渣、气孔、弧坑及高凸等缺 陷。焊接过程中应做好施工检查记录及焊口标识，焊接结束 后应注意封堵管端。
(6)修补和返修。焊缝返修也需要根据不同的焊接工 艺分别进行焊接工艺评定。对焊接产生的熔渣、咬边、焊瘤 及气孔等缺陷要及时清理或修补，对存在裂纹的焊道要直接 割除。返修前的焊缝同样需要清除缺陷及预热，返修次数不 能超过要求。
4.自动焊技术应用及机组的配置 国内某天然气长输管道主线参数为：1422inmX25. 7mm、
X80M、12MPa,主要釆用的自动焊工艺是：8焊炬内焊机根 焊和双焊炬外焊机填盖。一次焊接合格率达到95%以上。 4> 1422mm的管道根焊时间约90s, —个全自动焊机组日均能 够焊接15-30道焊缝，要比半自动焊机组多2-3倍。<i> 1219mm 的管道焊缝全流程施工时间约40min,每天最大焊接能力为 16〜17道。对比半自动焊等方式，全自动焊在大口径长输管
见设备配置：内焊机CRC-M300C或PWT-CWS. 02NRT,外焊机
2021 • 13
技术应用与研究
49 当代化工研究
长输管道自动焊接技术
焊 工在这 一空 间不 同意 掌握熔 池的变 化 ， 宽焊缝 、 焊枪 大摆 幅 、 快 摆频使 熔池 存 在 时 间长且 焊枪 运动 时对熔 池有 搅拌 作用 ， 仰 焊位 置熔敷 金属 在重 力 、 电磁 力 等 作 用下 ， 进 而导 致仰 焊位 置焊 缝余 高 超标 。 在３ 点或者９ 点位置 往往 会造成余 高不足 ， 是 因为大量 的焊丝 熔化 的铁 水 由 于 自身重 力的 作用 而迅 速 下坠 ， 从 而使熔 敷金 属 过少 而造 成余 高过 低 。 要 求焊工 针对 不 同位 置的焊 接特 点迅速 而 有针对 性地调 节焊 接手 法或 焊 接工 艺参数 。
３ ２ ． ２余 高控制 在５ 点 至７ 点 的仰焊 位置 容易 出现 余高过 高 ， 这 是因为 此位置 区域 是 仰焊 ，
项 目采用 － ｒ （ 表 面 张力过渡 技术 ） 半 自动Ｓ Ｔ Ｔ － Ｉ Ｉ 半 自动焊机或半自动焊设备， 在国内很多项目都在使用， 属于成熟 工艺 及 设备 ， 在此 不做 主要 介绍 。
３ ． ２ ． ３ 自动焊夹 渣
由于管径大 、 管 顶高 ， 观察熔池 有些 不便 ， 而且 由于 药芯焊 丝焊按 时形 成的 保护 药渣 ， 若 焊道 清理 时清 理 不到位 ， 就会 产生 线状 夹 渣 。 自动焊接 的 工艺参 数不得 调整 过大 ， 否 则会使 焊道熔 深 过大 ， 以至于药 皮 等焊 渣没 有浮 或吹 出来 而产 生夹 渣 。 要 求焊 工在 焊接 过程 中要 运用 正确 的焊 接参 数 ， 注 意层 间清 理 。
１引 夸 我 公司于 ２ ０ １ ０ ￣年初 中标 的沙 特 阿美东 部ＭＡＮ Ｉ Ｆ Ａ油 田海 堤管 线及 井场
项 目。 该 项 目主要 施工 内容 为 在ＭＡＮ Ｉ Ｆ Ａ油 田内 的２ ５ 个海 堤 井场 新建 井 口装 置并 铺设 一套 由各 井场 连接 至油 田中心处理 装置 区的集输 系统 ， 项 目主体 工作 量 包含 有 约２ ７ ＫＭ ３ ６ ” ＋ １ ” 材质 为 Ａ Ｐ Ｉ ５ Ｌ Ｘ ６ ５ 的原 油 集 输干 线 ， ９ ． ３ ＫＭ ４ ２ ”
管道自动焊接技术方案应用研究
管道自动焊接技术方案应用研究2中石化江苏油建工程有限公司225100摘要：随着全球能源需求的增加，油气管道建设项目逐年增加，管道焊接质量是油气管道安全运行的保证。
管道自动焊接技术不仅提高了焊接速度和效率，而且具有稳定的焊接质量，消除了许多人为干扰因素，提高了一次性焊接的合格率，降低了焊接人员的劳动强度，具有良好的焊接位置力学性能和均匀美观的焊接，并在一定程度上节约了焊接成本。
该自动焊接技术在大直径、长距离、高钢材质量和厚壁油气管道焊接方面具有其他优势。
本文主要分析管道自动焊接技术方案应用。
关键词：管道焊接；自动化；技术方案引言如今我国的社会经济建设正逐渐过渡到平稳阶段，社会整体经济实力在不断上升，人们的整体消费实力也在呈现出明显的上涨变化。
然而日渐转变的市场经济体制和人们不断上升的消费需求，却对我国的能源行业发展带来了巨大的挑战。
我国的自然能源比如油气资源的消耗量逐渐增大，资源储备量逐渐减少，现存资源已经很难满足明显增加的能源需求量。
1、管道自动焊接技术20世纪90年代以来，中国一直致力于自动焊接设备的研究与开发，以及配套技术的开发与建设。
中石油管道局先后研制出了PAW2000型单焊机自动焊接装置和PAW3000型双白焊机自动焊接装置，还研制出PFM系列管道端头成形机、PPC系列气动内部对准装置、PPC-C系列铜线机内部对准装置、PIWIS系列自动管壳焊接装置等自动焊接装置。
，在东西天然气管道和中俄石油管道中使用。
为了满足高质量大口径油气管道的焊接要求，中国不断引进先进的国外焊接技术和设备，重视自动焊接设备的现代化，提高管道自动焊接的技术水平。
国外管线的自动焊接技术发展较早，技术设备比较成熟。
来自美国的CRC公司是一家国际知名的管道焊接设备制造商，它开发了一种自动多火炬管道焊接系统。
到目前为止，全球焊接管道的累计长度已超过35000公里。
奥地利的弗洛纽斯、法国的SERIMAX、意大利的PWT等开发的自动管道焊接系统已在管道施工中应用于各国。
长输管道全自动焊接技术施工问题及应用建议探究
长输管道全自动焊接技术施工问题及应用建议探究发表时间：2020-12-29T14:23:58.860Z 来源：《基层建设》2020年第24期作者：陈志威[导读] 摘要：在“余热利用”工程不断开展下，长输供热管道工程是促进此工程良好建设的重要环节，长输管道焊接技术应用效果决定着长输管道的建设质量。
中石油管道二公司江苏徐州 221008摘要：在“余热利用”工程不断开展下，长输供热管道工程是促进此工程良好建设的重要环节，长输管道焊接技术应用效果决定着长输管道的建设质量。
目前，我国已经开始超大口径供热管道建设工程，在此工程的推动下促进了管道全自动焊接施工的快速发展。
将全自动焊接技术应用于长输管道建设中，可显著提升焊接质量并保障长输管道建设质量。
关键词：长输管道；全自动焊接技术；施工问题；应用方法在管道建设中呈现出对钢强度等级的要求逐渐提升，管径与壁厚不断增大，需要运用有效的焊接方法保证管道建设的质量与效率。
在管道建设中如果继续应用传统焊接技术已经无法满足要求，需要运用全自动焊接方式提升焊接质量与效率。
因此，长输管道全自动焊接技术成为管道建设中主要应用的技术，以下内容针对此技术存在的施工问题及应用方法进行了研究。
1 长输管道全自动焊接技术与装置概述全自动焊接技术在应用时需要利用各种装置发挥出技能，装置中包含着焊接电源装置、焊接送丝装置、全位置的管道焊接小车装置、焊接控制系统等。
全自动焊接技术在应用时不会受到外界影响，具有较强的稳定性能。
同时，全自动焊接技术操作人员并不需要具备较高的水平，因为技术操作较为简单，只需要通过操作前培训的过程，即可让操作人员上岗操作。
全自动焊接技术所应用的设备涉及到全位置自动焊机设备、带内对口器内焊机设备、焊接防风棚设备等。
在焊接送丝装置中需要填充的焊丝直径要达到0.8-1.6mm范围内，焊丝所具有材质与熔点要与更换的母材达到一致性要求。
在更换填充焊丝时需对送丝装置、应用的焊丝匹配度进行立即检查，同时还要调控压力，防止填充焊丝发生受损及变形的问题，进而影响焊丝质量。
长输管道全自动焊接技术施工分析及应用建议
长输管道全自动焊接技术施工分析及应用建议摘要：随着社会经济的迅猛发展，促使了工程管道的不断发展，尤其是对长输管道的实际应用，已经在工程中拥有了很大的份额。
在长输管道的建设过程中，它不是通过一次成型的，而是通过将不同的管道进行焊接成型的。
这也就意味着给长输管道的焊接技术带来了很大的要求。
而全自动焊接技术能够全面提高焊接工作的精准度以及速度，对于焊接工作的质量及其效率有着很大的促进作用。
因此，本文对长输管道全自动焊接技术的施工及应用作出了以下详细描述，供大家参考。
关键词:长输管道；全自动焊接技术；施工及应用引言：在长输管道的具体安装施工中，焊接技术是最为重要的一个工作环节，焊接工作的效率及质量严重影响管道工程的施工进度以及质量，同时，也会严重影响长输管道在实际运转过程中的使用安全。
随着科学技术的飞速发展，传统的焊接工艺和方式不能更好的适应社会的发展需求。
而全自动焊接技术的出现大大提高了长输管道的焊接质量和速度，同时，还能够更好的减少施工成本，提高经济效益。
所以，在长输管道施工中应用全自动焊接技术是发展的重要趋势。
一、长输管道全自动焊接技术施工的相关分析（一）对管道进行全面清理对于长输管道来说，管道的口径相对较大，而且管道壁也相对较厚。
因此在长输管道安装施工工作中应用全自动焊接技术时，要对管道口周围所存在的泥土、油污以及铁锈等杂质进行全面清理，直到管道口能够全面展现出原有的金属光泽，才能进行下一步骤的操作[1]。
（二）对管道坡口进行有效修整在对管道坡口进行修整时，首先要对管道口的圆度、钝边厚度、坡口角度、垂直度以及平面角度等方面进行测量，充分保证能够符合焊接工作的实际要求。
其次，还要不断打磨管道口周围的螺旋焊缝，从而能够更加有利于焊接轨道的实际安装工作。
如果条件允许还可以借助坡口整形机进行对管道坡口的修整工作。
（三）对焊接轨道进行安装对焊接轨道进行开展安装工作是为了能够充分的保证焊接小车能够进行正常的行走，最重要功能主要体现在能够使焊接小车进行正常的行走应对小车进行科学定位[2]。
长输管道全位置自动焊技术应用
土 、油污 、 锈 等 污 垢进 行 清理 ，直 到呈 现 金属 光 泽 为止 。 铁 第 二 ，管 口 修 整 、组 对 及 焊 接 管 道 的 安 装 。由于 管 口 的 坡 口角 度 、钝 边 厚 的 硬 度 过 硬 会 造 成 轨 道 的 损 伤 ， 以 所 在 焊 接 作 业 时 要 求 对 坡 口角 度 和 钝 边 厚 度 、管 口椭 圆 度 、
全 位 置 自动 焊 接 技 术 是 现 今 国 际 管 道 施 工 中 比 较 先
进 的 施 焊 工 艺 ，其 工 艺 过 程 就 是 将 管 道 固 定 不 动 ，焊 接 小 车 带 动 焊 枪 沿 轨 道 管 壁 转 动 来 实 现 管 道 的 全 位 置 自 动
焊 接 。全 位 置 自动 焊 接 装 置 主 要 由 焊 接 小 车 、行 走 轨 道 、
整焊机 的焊枪位 置和角度 ，然后根据现场 焊接的要求 ，通 过输入器将焊接参数输入到计算机中。
第 四 ，焊 接 。启 动 焊 接 按 钮 ，焊 机 就 会 沿 着 焊 接 轨 道
第二 ，保证质量 。由于药芯焊丝 和气体 的保护 ，使得
焊 道 成 型 好 ，缺 陷 少 ，焊 接 质 量 也 不 再 受 焊 接 工 人 的 技 术 水 平 限 制 ，可 以获 得 优 良的 焊 接 质 量 ，特 别 是 在 大 口径 、 大壁厚的管道上表现显著。 第 三 ，降 低 工 人 的 劳 动 强 度 。在 焊 接 过 程 中 ，焊 接 稳
２１． ｏ中闯高新技 ０１２ ０
６３
三 、长 输管道全 位置 自动焊技 术的应用
对管道 实现 全位置的 自动焊接 施工 了。焊接 工人 只需 在旁
监 视 ，对 焊 接 过 程 中 出现 的断 弧 、跑 偏 等 采 取 停 机或 纠 正 措 施 ，待 焊 接 工 序 完 成 后 ，拆 卸 焊 接 装 置 ，并 对 现 场 进 仅降 低了工人的 劳动 强度 ，还 改 善了工人的劳动 环境 。
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长输油气管道自动焊技术及应用之研究
发表时间：2018-11-26T09:40:51.913Z 来源：《基层建设》2018年第28期作者：崔建军何新维翟文彪[导读] 摘要：随着我国城市化建设的快速发展，各行业对能源需求也越来越强烈，油气管道的安全也成为了人们关注的焦点。
河北省任丘市华北石油工程建设有限公司 062552 摘要：随着我国城市化建设的快速发展，各行业对能源需求也越来越强烈，油气管道的安全也成为了人们关注的焦点。
长输管道作为远距离油气输送的主要方式，对焊接质量、焊接效率和焊接技术水平的要求越来越高，合理选择焊接方法至关重要。
系统梳理了目前长输油气管道建设常用的焊接方法根据实际提出了长输油气管道焊接方法选择的一般性原则，为长输油气管道的建设施工提供了有价值的参
考。
关键词：长输油气管道；焊接方法；焊材选用随着世界经济的高速发展，各国对石油和天然气的需求不断增长，在此背景下，油气管道以其安全、经济、专能、高效等优势而得到蓬勃发展。
焊接是长输油气管道建设工程的关键工序之一，其制约着管道建设的质量、效率和安全。
焊接方法的合理选择，对于提高管道建设效率和质量具有极其重要的意义。
1、管道焊接
由于建设管道所要涉及的路线，有着沿路的线路较长，被覆盖的区域的跨度的范围广，那么作为五大运输方式之一的油气资源的所用器材，其有着其他不能媲比的特点，地形和地貌的复杂就显得不可避免。
由于每一次的现场工作所处的自然条件变化不是人为可以加以控制的、施工作业情况相异不同。
现场管道焊接具有以下特殊性：（1）焊接场地点随着施工作业点变化。
由于现场施工作业点的随机性，与工厂焊接生产相比，那么，随着施工地点变化而变化的所处的一般都是比较恶劣的环境，导致客观因素的作用很大程度上决定了所得到的焊接质量的好坏；
（2）现今，管道焊接都采用自动化，由于现场的局限性，自动化程度往往难以满足，所得到的焊接质量受到不容忽视的影响。
同时焊接质量还要受焊工技能的掌握程度，操作熟练。
由于长输油气管道现场焊接的诸多不利因素的影响，因此在选择采用何种焊接方法要尽量达到几点要求：焊接之速度要快，并且效率高；对于处于外界不利的气候时要有较大的承受力；获得高保证的焊接接头。
2、焊接材料
2.1焊条
长输管道焊接用焊条目前多采用全位置下向焊焊条和传统的低氢型焊条。
全位置下向焊焊条分为两类：一类是高纤维素型的。
这种焊条焊接工艺性能好、熔渣量少，并且吹力较大，防止了熔渣和铁液的下淌，而且有较大的熔透能力和较快的熔敷速度。
在各种位置单面焊双面成形效果好，适于根焊和热焊。
另一类是铁粉低氢型下向焊条。
该焊条凝固速度快、铁液流动性和浸润性好、全位置焊时不易下淌、焊后焊缝金属韧性及抗裂性好，适于各层的下向焊接。
2.2焊丝
长输管线用焊丝分为实芯焊丝和药芯焊丝两种。
（1）实芯焊丝。
实芯焊丝主要分为用于埋弧焊和用于熔化极活性气体保护两类。
埋弧焊用实芯焊丝包括低锰焊丝，用于低碳钢及强度级别较低的管线钢焊接；中锰焊丝，用于管线钢焊接；高锰焊丝，主要用于强度级别较高的管线钢焊接。
焊丝直径一般为1.6～6.4mm。
（2）药芯焊丝。
药芯焊丝主要用于半自动焊。
药芯焊丝按焊接时保护方式的不同，可分为气保护药芯焊丝和自保护药芯焊丝，其中自保护药芯焊丝以其特有的优越性在长输管道中得以广泛应用。
这种焊丝全位置操作性能好，熔敷速度快，同时焊缝金属韧性好，但焊缝金属在焊态下粗大的柱状晶组织的出现，使其焊缝金属的冲击韧度在焊态与热处理之间，多层焊和单道焊之间有很大的差别。
2.3保护气体。
长输管道的自动焊接多采用CO2气体保护焊和氧化性混合气体保护焊，即所用的气体为CO2、CO2+Ar或CO2+Ar+O2。
其中惰性气体在熔化极气体保护焊中的作用是把电弧和熔化金属周围的空气排开，以免空气中的有害成分影响电弧的稳定性和液态金属被污染。
其他非惰性气体也能用来作为熔化极气体保护焊的保护气体，其前提是这些气体虽然能与被保护液体金属发生某些冶金反应，但在焊接过程中可以创造条件使这些反应的后果不至于造成对焊接接头的危害。
2.4焊剂。
选择焊剂时主要考虑焊剂的类型、焊剂与焊丝的匹配特性、焊剂的冶金性能和工艺性能。
从改善焊缝金属韧性的角度考虑，可选择高碱度焊剂。
但应注意，当碱度超过某一临界值时，再提高碱度则会导致焊缝韧性下降。
因此，合理选择焊剂，对提高焊缝韧性有重要意义。
3、长输油气管道主要焊接方法
3.1焊条电弧焊。
焊条电弧焊是利用电弧放电产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝的过程。
该方法适应性强、设备简单、操作灵活、移动方便，同时对现场操作的要求较低，是长输管道焊接中最常见的焊接工艺。
依焊接方向和焊条不同，可分为纤维素焊条下向焊、低氢焊条下向焊、低氢焊条上向焊、组合焊接4种方法。
3.2钨极氩弧焊。
钨极氩弧焊是利用焊接熔池和钨极之间产生的电弧熔化母材和填充焊丝的焊接工艺。
该焊接工艺优点在于：获得的焊缝洁净度高、质量好，且背部无焊渣，根焊渗透能够得到有效的控制，能够提高焊缝根部耐腐蚀和抗开裂性能；其缺点在于：对焊前坡口的清理要求较高，焊接速率低于焊条电弧焊，且抗风性能较差，对野外施工环境要求较高。
该焊接工艺主要用于场站、阀室等管径较小、壁厚较小的碳钢、低合金钢或不锈钢工艺管道的焊接，以及连头口、碰死口的根焊。
3.3半自动焊。
半自动焊是指送丝机构控制焊接电弧电压和送丝速度，焊机自动调节焊接电流，焊工手动控制焊接速度和焊丝伸出长度的一种半自动焊接方法，其具有劳动强度低、焊接质量好、效率高、经济性好等优点，主要应用于管道的填充和盖面焊。
半自动焊接主要包括：活性气体保护半自动焊和自保护药芯焊丝半自动焊。
3.4自动焊。
随着油气管道建设用管道等级的提高和管径、壁厚的不断增大，自动焊在长输油气管道焊接施工中不断被推广应用。
自动焊接是焊接操作工借助设备进行焊接，设备负责全过程焊接。
该焊接方法可实现全位置多机头同时工作，可从管道内部和外部实现根焊。
该焊接工艺操作简单、焊接质量高、焊接速度快、焊缝成型美观，多用于大口径、大壁厚管道焊接，但自动焊对接头坡口加工的精度、管口组对及焊接环境要求较高。
4、长输油气管道焊接方法的选用原则
4.1管道材质因素。
随着管道等级的增高，焊接接头热影响区的脆化倾向性增大，根部焊道冷裂倾向及对介质的腐蚀敏感性增强，焊接接头的韧性下降。
4.2管道直径和壁厚因素。
对于直径小于323mm的管道，一般多采用手工焊条电弧焊；对于直径大于323mm的管道，且多层焊接时，从工程进度考虑，一般采用纤维素焊条下向焊+药芯焊丝自保护半自动焊的焊接方法。
对于大口径、大壁厚管道，自动焊应作为优先选择，即直径大于610mm、壁厚大于8mm的长输管道，为提高焊接效率和质量，首先考虑熔化极气体保护自动焊
4.3输送介质因素。
管道用于输送酸性介质，或者对焊缝有较高的韧性要求时，可采用熔化极气体保护焊或低氢焊条电弧焊，因该焊接工艺含氢量较低，焊接高强度管线钢可获得稳定的焊接质量。
4.4地形环境因素。
不同地形特征下的施工现场选择的焊接方法差异较大，如在山区、水网等地形条件比较恶劣的地区，因场地限制，自动、半自动焊接设备无法进场，一般采用手工焊条电弧焊；在平原等场地条件较好的地区，比较适于采用半自动焊或自动焊。
4.5气候环境因素。
风、湿度等气候环境同样会影响焊接方法的选择，如在风力较大、自然气候条件较恶劣的地区，自保护药芯焊丝半自动焊因其具有良好的抗风性能而被广泛应用，而在阀室、站场等施工现场，多采用钨极氩弧焊+手工焊条电弧焊焊的焊接方法。
5、结束语
综上所述，系统介绍了目前国内长输油气管道焊接方法的特点和性能，对长输管道的焊接要求、焊接材料选择、常用焊接方法进行了总结，提出了合理选择焊接方法的依据。
在实际长输管道焊接中，要结合工程的实际情况，选择合适的焊接材料及方法。
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