中俄天然气东线管道全自动焊接工艺分析
中俄天然气管线焊接工艺评定标准对比分析
中俄天然气管线焊接工艺评定标准对比分析赵海鸿;曹会清;姚学全;靳海成【摘要】对比分析了中俄东线管道工程穿越段焊接工艺评定用俄罗斯标准《西伯利亚力量焊接及无损检测技术要求,包括穿越地震断裂带》和中国企业标准Q/SYGD 0503.12《中俄东线天然气管道工程技术规范第12部分:线路焊接》.分析认为:两国的焊接工艺评定标准在使用特点、焊接材料选择、坡口设计、评定准则、试件检验和验收要求等方面具有一定的差异;中国标准Q/SYGD 0503.12侧重于探索和试验的研究积累,俄罗斯标准涵盖内容更为详细,要求更为严格,对中俄东线过境段控制性工程更具有针对和指导性.【期刊名称】《焊管》【年(卷),期】2019(042)007【总页数】7页(P90-96)【关键词】焊管;中俄东线管道;焊接工艺评定;评定标准【作者】赵海鸿;曹会清;姚学全;靳海成【作者单位】中国船级社质量认证公司,北京100000;中国石油管道局工程有限公司东南亚项目经理部,河北廊坊065000;中国石油天然气管道科学研究院有限公司,河北廊坊065000;中国石油天然气管道科学研究院有限公司,河北廊坊065000【正文语种】中文【中图分类】TG440 前言中俄东线天然气管道工程是构建我国四大能源运输通道的重大工程，起点位于黑龙江省黑河市的中俄边境，途经黑龙江、吉林、内蒙古、辽宁、河北、天津、山东、江苏、上海等9个省区市，终点为上海市，全长3 371 km。
其中，中俄东线过境段控制性工程是连接俄罗斯西伯利亚力量管道和中国中俄东线天然气管道的关键性工程，由中俄两国共同投资建设。
过境段黑龙江穿越建设2条隧道，一用一备，单条隧道长1 199 m，内径2.44 m。
隧道内敷设K65钢级Φ1 420 mm×33.4 mm钢管，是我国目前钢管等级最高、壁厚最大、压力等级最高的天然气输送管道。
国内外重大工程在开工之前，一般都要针对现场用钢管进行焊接工艺评定。
减少中俄天然气东线焊接连头口的设计新思路
从 设 计 角度 出发 ，针 对 管道 穿越 三 、四 级 公 路 用 套 管 结 构 ，提 出采 用 组 装 式 盖 板 涵代 替传 统 钢 筋 混 凝 土 套 管 ： 对 于 管 道 转 向 方 法 ，提
出 采 用管 道 水 平 及 纵 向 大 角度 弹性 敷 设 代 替 热 煨 弯 管 及 冷 弯弯 管 的 设 计 思路 经过 现 场 实 施 验证 ． 这 些措 施切 实保证 了中俄 天 然 气 东
作 为 中俄 两 同能 源 领域 务 实 合 作 的 重 要工 程 ．起 于 黑 龙汀 省黑 河 市 的 巾 俄边 境 ．终 点 为 上海 市 ．全 长 ３ ３７ｌ ｋｍ，是 我 国首 条管 径 最 大 （Ｄｌ ４２２ ｍｉｌ１）、压 力最 高 （１２ ＭＰａ）的 天 然气 长 输 管 线 ．以 “全数 字 化移 交 、全 生 命 周 期 管理 、全 智 能 化运 营 ” 为建 设 目标 ，是 构 建 我 国 四 大 能 源 运 输 通 道 的 重 要 工 程 为提 高 焊 接 效 率 、保证 焊 缝 质 量 ．全线 推 荐 采用 自 动焊 接 。 自动 焊虽 然具 有 焊 接 质 量 好 、焊 缝 成形 美 观 、焊 接 效 率 高 、可 著 降 低 工 人 劳 动 强 度 等 优 点 卜 ．但 自动 焊 一 般 只 能在 管 沟 上方 连 续 焊 接 直 管 段 ，遇 到 特 殊 情 况 时 ．连 续 焊 接 会 受 影 响 而 中 断 ，进 而在 该 位 置 产生 连 头 口 ．即用 ｌ根 钢 管 或 １ 个 钢 管 短 节 将 ２个 相邻 的 同定 管段 连 接 在 一 起 形 成 的 焊 ［２１
中俄天然气管道东线固定口连头工艺研究及应用
2019年 第8期 热加工W焊接与切割elding & Cutting24中俄天然气管道东线工程，中国境内起点位于黑龙江省黑河市中俄边境，止于上海市，途经黑龙江、吉林、内蒙古、辽宁、河北、天津、山东、江苏及上海等9省区市，管线全长约3371k m 。
目前施工的黑龙江段工程主线路采用φ1422m m 管道焊接施工，管道设计压力10~12MPa 。
该项工程是国内管径最大的天然气输送管道，焊接公里长、沿途地形地貌复杂、公路河流穿越非常多，造成管道连头作业点多。
固定口连头焊道合格率低，一直是困扰机组施工的技术难题。
本文主要针对如何提高固定口连头焊接合格率，选择合理的焊接工艺，并在现场进行施工应用。
1. 固定口连头难点分析长输管道连头分自由口连头和固定口连头两种方式。
其中，自由口连头为两连头主管之间增中俄天然气管道东线固定口连头工艺研究及应用■ 朱文学摘要： 本文针对中俄天然气管道东线黑河-长岭段管道固定口连头焊接的难点进行了分析，从焊接方法、焊接材料、焊接工艺及操作手法等方面进行了阐述。
使用本文所述焊接工艺及措施完全可以保证固定口的焊接质量。
关键词：固定口连头； LB-52U ；气体保护药芯；焊接质量加整管或管段（长度不小于1倍管径），增加的管段一侧的原始坡口和主线路管口首先进行组对焊接的焊道，称为自由口连头；而固定口连头则为所增加钢管或管段另一侧坡口经火焰切割或冷切割后打磨成形与主线路管口最后组对焊接的焊道，称为固定口连头。
影响固定口连头质量的主要因素如下:一是管口直径大、重量沉，下沟后吊管机组对时操作困难。
二是两主管之间所加管段，火焰切割坡口一侧打磨费时费力，很难保证坡口的平整度，造成组对时坡口间隙不一致影响根部焊道焊接。
三是管段因切割后一侧管口直径会小于原始管口直径，造成组对时错边问题的出现，致使组对和焊接更困难。
四是连头过程中管道会随着气温的变化（热胀冷缩特性）伸长或缩短，影响对口间隙并直接导致根焊打底难度增加。
天然气管道施工焊接技术措施分析_2
天然气管道施工焊接技术措施分析发布时间：2022-09-14T01:34:42.955Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷9期作者：李记如[导读] 在采用天然气管线施工焊接技术的过程中，要根据现场条件和工程建设需要，采取相应的工艺措施，以保证工程的总体质量李记如中国化学工程第十三建设有限公司河北省沧州市 061000摘要：在采用天然气管线施工焊接技术的过程中，要根据现场条件和工程建设需要，采取相应的工艺措施，以保证工程的总体质量，降低工程的投资；根据规范的操作程序，对焊接质量进行及时整改，提高了整体焊接技术水平，为今后的工程建设打下了良好的基础。
关键词：天然气管道；施工焊接技术；措施分析1常见天然气管道施工焊接技术类型 (1) 一种半自动的焊接工艺。
①采用自防护药芯焊丝半自动焊接工艺，不需使用任何保护气体，将相应的焊料填入管状焊丝中，并与所含的合金元素结合；在保证熔池安全的前提下，降低氮气对焊接质量的不利影响，既可以提高焊接质量，又可以获得优质的焊缝；全位置成型效果好，焊接质量合格率高。
②CO2活性气体保护焊技术，利用活性气体形成保护状态，该技术具有高效、优质的特点，可以合理地控制峰值电流和基值，保证焊接的稳定。
(2)焊接工艺；①采用电阻闪光对焊技术，利用低压、大电流创造出一个良好的焊接环境，使焊缝两端产生较大的温度，同时使焊缝表面产生较大的应力；以确保熔融的管子末端可以形成接头，从而实现焊接作业。
但由于一次工艺投资大，焊接质量检测的统一程度不够，限制了焊接质量的推广。
②实芯焊丝的气体保护自动焊接工艺，采用的是熔融焊丝与基材，对焊接技术人员的专业素质有很高的要求；应安装遮风板，以提高控制效果，确保焊接质量达到预定要求。
③大直径钢管自动内焊，不需要点焊，四端或六端端，但设备成本高；该设备对槽口的要求较高，适用于高压、长距离输油管线的建设。
④药芯焊丝的自动焊接工艺，其工艺系统可分为药芯焊丝和药芯焊丝自焊法，其基本原理与实芯焊丝气体保护焊工艺相似，主要用于气密焊和气密焊。
天然气管道焊接施工分析、施工措施及预案
天然气管道焊接施工分析、施工措施及预案对于天燃气安装工程，管道的焊接是非常关键的工序，是整个管道施工工序流程中的核心工序。
焊接技术运用的好坏，直接影响到整个管道安装的质量。
做好焊接施工分析是关键工作。
1 焊接施工分析1.1 焊接工程简介本工程工艺管道采用xxxxxx，最大管径为DN800，最小管径为DN25，焊条选用纤维素焊条 E6010及E7010。
焊丝采用纤维素焊丝 E71T8-Ni。
焊接工艺采用下向焊打底加半自动药芯焊丝自保护下向焊填充盖面工艺。
1.2焊接施工分析焊缝常见质量缺陷及成因的种类很多，在不同的标准中也有不同的分类方法。
经过我公司将多年从事石油化工专业施工所形成的技术积累，针对本工程中的L415及L290出现的缺陷及分析见表1.2-1。
表1.2-1焊接缺陷及分析2焊接施工措施及预案2.1控制焊接施工质量流程控制焊接施工质量流程如图2.1-1焊条的质量对保证焊接质量至关重要。
应从购进、保管、发放、使用、回收几个环节进行管理。
2.2.1 焊接材料的采购焊材选用一直与我单位进行合作的大型焊接材料生产厂。
由于本工程焊接材料除了符合一般的产品标准要求之外，还要符合“承压设备用焊接材料订货技术条件”（NB/T47018）。
在洽谈采购合同时，必须将工程对焊接材料的特殊要求明确提出来，并将此项内容写入合同中。
2.2.2 焊接材料的验收检验1） 包装检验检验焊接材料的包装是否符合有关标准要求，是否完好，有无破损、受潮现象。
重点检查密封层是否完整。
工 程 签 约焊接材料计划 编制、审定施工组织设计 编制、审定材料购进 与检验焊接工艺评定焊接工艺编制、审定焊 接 施 工焊工培训焊接设备确认改变工艺时，返修工艺的编制、批准程序不变。
公司总工程师 审定返修工艺转入下道工序焊接检验一返、二返三返以上合格2）质量证明书检验核对其质量证明书所提供的数据是否齐全并符合规定要求。
3）外观检验检验焊接材料的外表面是否污染，是否存在有可能影响焊接质量的缺陷产生，识别标志是否清晰、牢固，与产品实物是否相符。
天然气管道施工焊接技术措施分析
天然气管道施工焊接技术措施分析摘要：在社会经济不断发展的时代背景下，人们的生活离不开石油天然气。
为了有效提升人们的生活质量，确保其运输能够更加安全、高效，就应该不断强化天然气的管道建设。
然而，在管道工程项目施工过程中，管道焊接是一项非常关键的技术，焊接质量的好坏能直接影响天然气的使用质量。
关键词：天然气管道施工；焊接技术；措施目前，自动焊焊接技术已经实现了大范围推广应用，利用电气和机械完成焊接处理工作，不仅能打造自动化焊接流程，还能提升焊接工艺操作的稳定性，要结合施工要求匹配更加合理的技术方案，为天然气工程可持续发展奠定基础。
本文简要分析了天然气管道施工焊接技术的工艺要点，并结合案例对焊接工艺措施展开讨论。
1天然气管道施工焊接技术要点1.1天然气管道施工焊接技术操作要点（1）要严格管控管道的焊接环境，依据《天然气管道试运行投产规范》的相关内容，对管道进行干燥和脱水处理，确保空气湿度能匹配标准要求，然后开展相应作业。
（2）管道选线时，要践行国家和行业设计标准，贯彻落实安全第一的管理原则，保证长期安全可靠地运行。
最关键的是，要在选线工作中对走向、现有管线关系、线路曲直效果、线路长度等因素予以综合考量，尽量保证线路的顺直性，缩短线路的长度，以保证能节省钢材和项目投资成本。
（3）要合理选择防腐材料，依据实际标准落实相应工作。
（4）在焊接工艺操作开始前，要对冲刷地段予以质量管理，以保证后续焊接操作工艺流程的规范性。
1.2常见天然气管道施工焊接技术类型（1）半自动焊接技术。
1）自保护药芯焊丝半自动焊技术，无须保护气体，在管状焊丝内填充相应的焊药即可，配合管状焊丝含有的合金金属，保护熔池的同时，减少氮气产生的不良影响，不仅能提升焊接的质量水平，还能获取质量较好的焊缝，整体环境适应性好、全位置成型效果好、焊接质量合格率高。
2）二氧化碳活性气体保护焊技术，主要是应用活性气体打造保护状态，技术具有高效、优质的特点，能对峰值电流和基值予以合理性控制，维持焊接的稳定性。
天然气管道的焊接技术分析
天然气管道的焊接技术分析摘要：随着社会主义现代化建设，经济发展水平不断提升与进步，与此同时对于能源的需求量也在不断的增加，传统的能源资源已经无法满足当今社会发展的需求，针对新能源的开发必不可少。
天然气作为一种能源，其中的优势逐渐显露出来。
天然气管道的焊接是天然气能源开发过程中，必不可少的一道环节。
焊接技术的成功与否关系到整个工程的工程质量、工程安全、施工成本、施工效率等等。
本文从天然气管道焊接方法及特点出发，再对天然气管道焊接中的注意事项及难点进行讨论。
关键词：天然气管道；焊接技术；分析前言：近年来，石油天然气发展速度非常之快，大口径、高压力输送的天然气管道已经逐渐发展趋势，但与此同时也给天然气管道的焊接带来了新挑战。
另外，对于工程进度的要求越来越高，随之施工地点的搬迁也非常频繁，这与工厂生产产品相比，在管理、施工、质量方面增加了极大的难度。
但是随着长期焊接实验与实践，天然气管道焊接技术逐渐成型，有自动焊、手动韩、半自动焊等形式，另外在焊接过程中的工艺要点、技术难点都有一定掌控。
一、天然气管道焊接技术手段以及特点天然气管道焊接的原则是，保障焊接工程质量、提高焊接效率以及节约施工成本的投资。
天然气管道焊接技术方法是多样的，因此在确定施工方案、选择焊接方法时，一定要从施工现场实际环境出发，另外还要考虑管道的直径、壁厚、材质等等因素。
下面对现今阶段天然气管道焊接技术中，比较常见的几种焊接方法进行介绍。
（一）手工焊技术我国在上个世纪70年达开始推广传统焊接方法，手工电弧焊上向焊技术，后来逐渐发展到至今，更多的是使用手工电弧焊下向焊技术，手工下向焊的特点是，其引弧位置是管道中心，然后从上到下直到管道底部的中心，实施全位置的焊接。
相对于传统的手工上向焊，手工下向焊可以节约更多焊接材料、劳动强度相对较低、焊接效率高、焊缝相对更美观、焊接质量更好等等优点。
手工下向焊主要包括全纤维素手工下向焊、混合型手工下向焊、复合型下向焊技术三种，下面对此三种进行详细介绍。
К65管道自动焊工艺研究及应用
表1К65钢管力学性能Table1Mechanical property ofК65pipeline管道自动焊工艺研究及应用周文波,寇宝庆,苗广君（中国石油管道局工程有限公司东南亚项目经理部，河北廊坊065000）摘要：介绍中俄东线黑龙江穿越工程项目中应用的天然气管道К65钢材，并分析其焊接性。
采用STT半自动根焊+CRC M300C全自动填充盖面的组合焊接工艺焊接试件并开展了接头性能试验。
结果表明：К65管线钢具有良好的可焊性，选用的焊接材料、焊接设备和工艺参数可用于该管线钢的现场焊接。
通过现场应用效果可知，该自动焊焊接工艺获得了预期工效，且焊接一次合格率高，经济效益明显。
关键词：中俄东线；К65；STT根焊+CRC M300C自动焊；焊接工艺中图分类号：TG457.6文献标志码：A文章编号：1001-2303（2020）02-0064-05 DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.02.13本文参考文献引用格式：周文波，寇宝庆，苗广君.К65管道自动焊工艺研究及应用[J].电焊机，2020，50（2）：64-68.收稿日期:2019-07-24；修回日期:2019-11-19作者简介:周文波（1984—），男，硕士，高级工程师，主要从事国际项目焊接质量管理、焊接工艺研究及NAKS认证管理工作。
E-mail：260153371@。
0前言中俄东线黑龙江穿越工程是连接正在建设的中俄东线天然气管道和俄罗斯西伯利亚力量管道的控制性工程，该工程需在盾构隧道内安装管径1420mm、壁厚33.4mm、材质为俄标К65钢级的天然气管道，管道设计压力12MPa，是目前国内长输管道中焊接口径最大、壁厚最厚、压力最高的天然气管道。
本文分析研究工程自动焊焊接工艺及其成功应用，为后续类似项目提供参考。
1母材焊接性分析本工程采用的管道为俄罗斯伊诺尔钢管厂生产的К65管线钢，执行标准为其企业标准ТУ1381-011-47966425-2008，其化学成分和力学性能分别如表1、表2所示。
中俄东线D1 422 mm管道可靠性评估分析
完整性管理蒋庆梅等：中俄东线D1422mm管道可靠性评估分析中俄东线D1422mm管道可靠性评估分析蒋庆梅1张小强1李宝华1何明杰21中国石油天然气管道工程有限公司2中国石油新疆油田公司陆梁油田作业区摘要：中俄东线天然气管道工程的黑河—长岭段干线采用D1422mm、X80M、12MPa大口径高钢级高压管道输送，是我国迄今为止最大管径的输气管道系统，工程建设和运行维护经验相对较少。
在目前设计、材料、施工和运行维护标准及水平上，管道能否安全运行需重点关注。
通过对钢管及环焊缝性能参数统计分析，得出目前钢管性能及环焊缝指标满足技术要求。
利用我国天然气管道可靠性评价技术研究成果，对黑河—长岭段干线管道各类数据资料收集、整合和分析，识别出了管道潜在风险因素，基于可靠性方法计算了管道在各种潜在风险因素下的失效概率，同时对于沿线的高后果区域，选取代表性地段进行了单独评价。
计算结果表明，管道在服役30年内，若进行8年一次的内检测和维护，管道沿线最大失效概率均满足目标可靠度要求，高后果区域典型地段的失效概率也远低于目标允许值。
这说明目前的设计、材料及运行维护参数选择是合理的，能够保障管道建成后安全平稳运行。
关键词：中俄东线；D1422mm；目标可靠度；失效概率Reliability Assessment of D1422mm Pipeline in China-Russia Eastern Natural Gas PipelineJIANG Qingmei1，ZHANG Xiaoqiang1，LI Baohua1，HE Mingjie21China Petroleum Pipeline Engineering Co.，Ltd.2Luliang Oilfield Operation Area of Xinjiang Oilfield，CNPCAbstract：The Heihe-Changling trunk line of China-Russia Eastern Natural Gas Pipeline adopts D1422mm，X80M，12MPa large-diameter high-steel high pressure conveying，which is China's gas pipeline system with the largest pipe diameter so far，and has relatively little experience in project con-struction and operation and maintenance.Through the statistical analysis of performance parameters of pipe steel and girth welds，it is obtained that the properties of steel pipe and girth welds meet the tech-nical requirements.Based on the research results of natural gas pipeline reliability evaluation technology in China，the potential risk factors of the pipeline are identified by collecting，integrating，and analyz-ing all kinds of data of the trunk line in the Heihe-Changling section.Based on the reliability method，the failure probability of the pipeline under various potential risk factors is calculated，and the represen-tative sections along the pipeline with high consequences are evaluated separately.The results show that within30years of pipeline service，the maximum failure probability along the pipeline can meet the re-quirements of target reliability if the pipeline is tested and maintained once every8years.The failure probability of typical sections in high-consequence areas is also far lower than the allowable target value.This indicates that the current design，material，operation，and maintenance parameters are reasonable and can guarantee the safe and stable operation of the pipeline after completion.Keywords：China-Russia Eastern Natural Gas Pipeline；D1422mm；target reliability；failure probability中俄东线天然气管道工程的黑河—长岭段干线线路全长约715km，管径1422mm，设计压力12MPa，设计输量380×108m3/a，是我国迄今为止最大管径的输气管道，采用X80M管线钢。
中俄东线长输管道自动焊焊接难点解析
中俄东线长输管道自动焊焊接难点解析摘要：在中俄东线天然气管道自动焊焊接施工中，经常会产生一些焊接缺陷，严重影响了焊接质量和施工进度。
本文通过在施工中对长输管道自动焊常见焊接缺陷产生类型及原因的分析,总结出减少和避免焊接缺陷产生的有效方法,并在焊接过程中严格控制,提高了长输管道自动焊的一次合格率。
关键词：长输管道；焊接缺陷；预防措施；自动焊前言中俄东线天然气管道是目前国内第一条同时采用大口径、高钢级、高压力等级、单管输量最大的跨境长输天然气管道工程。
中俄东线天然气管道是中俄两国能源领域务实合作的重要工程，起点位于黑龙江省黑河中俄边境，止于上海市白鹤末站，工程采用的管径为φ1422×21.4mm，焊接方法为管道自动焊内焊机打底、自动焊外焊机双枪炬填充、盖面。
在施工过程中，碰到了一系列的难题，很多施工单位都未能很好的解决此问题。
结合我方现场进行指导的焊接技能专家经验，提出了各个难点的解决方案，并取得良好的效果。
1焊接设备1.1根焊设备根部焊接采用的是熊谷管道全自动内焊系统，型号为：A-808/56。
内焊机总共8个焊枪，分别为CW（前半周焊接）和CCW（后半周焊接）各4个焊枪。
焊接方向为下向焊。
如图1所示。
图21.2外焊设备热焊、填充及盖面采用的是熊谷A-610全位置管道自动外焊系统。
A-610双焊枪机头依靠机头小车行走轮夹持于环绕管道圆周上的淬火钢带上并围绕管道运动。
双焊枪机头组件配备了一个行走电机（用于小车行走）、两个焊枪摆动电机以及两个焊枪垂直运动电机。
小车组件分为顺时针CW和逆时针CCW结构。
如图2所示。
2焊接难点及解决方案2.1焊接接头2.1.1接头打磨焊接接头是管道自动焊焊接时必不可少的操作过程，在管道自动焊外焊机焊接中分为CW（前半周焊接）和CCW（后半周焊接），在12点和6点位置各有一个焊接接头。
因此，在焊接前焊接接头如果处理不当会产生跨区未熔等焊接缺陷。
在CW一侧焊接完毕后，将12点位置的待焊接头处用磨光机打磨成斜坡，斜坡的长度约为20mm左右，斜坡前端深度要打磨到前一焊层并且不要破坏两侧的坡口面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中俄天然气东线管道全自动焊接工艺分析
许强;张亮;吴迪
【摘要】全自动焊接工艺已成为长输油气管道焊接施工优选的焊接方法,对中俄天然气东线工程的X80M管线钢的焊接性进行了分析,介绍了X80M管线钢的母材、焊材及焊接设备,确定1422 mm管径X80级管道钢全自动焊接工艺中焊接设备、坡口形式及焊接材料的选取,指出焊接工艺参数的选取应主要侧重于焊缝成型和内
部质量,并通过预定工艺参数进行大量的焊接试验.
【期刊名称】《天然气技术与经济》
【年(卷),期】2017(011)004
【总页数】3页(P37-39)
【关键词】中俄天然气东线;X80M管线钢;全自动焊接;破口形式;焊接材料
【作者】许强;张亮;吴迪
【作者单位】中国石油辽河油田建设工程公司,辽宁盘锦 124012;中国石油辽河油田建设工程公司,辽宁盘锦 124012;中国石油辽河油田建设工程公司,辽宁盘锦124012
【正文语种】中文
全自动焊接工艺技术已逐渐成为长输油气管道焊接施工优先选择的焊接方法。
中俄天然气东线管道工程（1 422 mm口径）在开启我国超大口径油气管道建设的同时，也使管道全自动焊接施工进入了新的时代。
全自动焊接的优点是焊接效率高、成形美观、焊缝致密性好、焊工劳动强度低、焊接环境好，但与其他焊接工艺相比，
全自动焊接系统的投资大，设备和人员素质的要求高，必须考虑所要求的高级维护以及配件和符合条件的气体供应。
笔者拟就中俄天然气东线管道全自动焊接工艺作一探讨分析。
1.1 焊接性
超低碳性能使X80M管线钢具有较好的焊接性，针状铁素体组织可使热影响区有
良好的韧性。
但Mn、Mo、Ni等沉淀强化元素含量的增加也使焊接热影响区软化的倾向增大。
较高的碳当量也使冷裂倾向增大，但计算冷裂纹敏感性指数Pcm较小［1］。
1.2 焊接方案及气体保护
根据焊接性分析，确定预热温度范围为100～150℃，层间温度范围为80～150℃；使用较小热输入的薄层多道焊；采用高强度、高韧性底氢焊接材料，严格控制其中的N、O、H含量；采用双V形复合坡口以缩小热影响区，从而减小焊接应力以
防变形。
气体的含量和配比也会直接影响焊接的工艺性和力学性能指标，选用气体的含量和类型为：80%的Ar和20%的CO2，其中CO2纯度应高于99.5%，Ar纯度应高
于99.96%，两者含水量均应低于0.005%。
2.1 母材及焊材
X80M管道钢的母材及焊材见表1和表2。
2.2 全自动焊接设备
目前国内外最先进的自动焊设备有CPP900-IW内焊机、CPP900-W1\W2单\双
焊炬自动焊机、内焊A-808、外焊A-610、内焊DW48-8H、外焊PL-500，英国NOREST的AW97-1单焊炬外焊机，美国CRC公司的P600，加拿大RMS公司
的RMS MOW-1以及意大利PWT公司的全自动焊机。
此次焊接工艺采用的全自
动焊接设备的型号见表3。
3.1 坡口形式
全自动焊接工艺的坡口形式为双V复合型，见图1，其中坡口面角度为β＝
（5±1.5）°，α＝（45± 1.5）°，γ＝（37.5±1.5）°，钝边（P）厚度为
（1.3±0.3）mm，钝边至变坡口拐点高度（H）为（2.3±0.3）mm，内坡口高度（h）为（1.7±0.3）mm，对口间隙（b）宽为0～0.5 mm；错边宽度不超过2.0 mm，余高为0～2.0 mm，局部不高于3.0 mm，盖面焊缝宽度为坡口上口每侧
增宽0.5～2.0 mm，焊接层数为根焊1层、热焊1层、填充焊3层、盖面焊1层。
3.2 焊前准备要求
焊接前准备工作包括：采用内焊机组对口方式，错边不大于管道壁厚的1／8且小于2.5 mm，电感应预热，预热宽度为坡口两侧大于75 mm，并在距管口25
mm处均匀测量圆周上4点的温度。
3.3 焊接工艺摸索
根焊采用内焊机CPP900-IW56焊接完成。
管道内环缝全位置的自动焊接由两组
焊炬（1号～4号焊炬为一组、5号～8号焊炬为另一组）按焊接顺序各自完成180°中心角对应钢管弧长的下向焊接。
焊接时，1号～4号焊炬同时起弧，沿管道左侧的内环缝下向焊接，5号～8号焊炬不工作，每个焊炬负责焊接45°中心角对
应的圆弧长度，焊到相应位置时，焊炬息弧，停止焊接，此时5号～8号焊炬同时起弧，沿管道右侧的内环缝下向焊接，且每个焊炬负责焊接45°中心角对应的圆弧长度，焊到相应位置时，焊炬息弧，停止焊接。
此时管道内环焊缝焊接完毕，8个焊炬重新回到初始位置（图2）。
①填充焊接起弧前应将2枪调整至合适的位置（较1枪高出一个焊层高度），起
弧后应及时压低2枪（图3）。
②仰焊位置焊接时，应将焊枪尽可能压低，保证电弧集中，否则会导致焊缝成形不佳、边缘未熔合以及跟踪精度差。
③焊接开始就要调整焊枪与摆宽，看好坡口两侧的融合情况。
④立焊位置焊接应注意熔池前方是否
有铁水堆积，若堆积严重应调整干伸长度及焊接速度。
⑤斜仰脸位置焊接应注意待参数变化后（即声音发生变化），调整好焊枪再变换观察姿势。
⑥仰脸位置焊接应注意变换观察角度，平躺观察摆宽及干伸长度是否合适。
⑦填充焊时，焊接到4点位置后，视情况应减速或增速，以保证坡口两侧熔合良好。
⑧盖面焊时应将双枪分别调至距一侧坡口四分之一和四分之三坡口宽度的位置，盖面焊双焊炬可停至同一位置。
⑨焊接过程中观察电弧状态，调整焊枪姿态时，视线应正对焊炬并注意变换观察角度，应注意同时兼顾两个熔池的熔合情况，重点观察2枪。
⑩每一层焊接完成后务必清理导电嘴，并调节保护气罩至合适位置。
焊接工作结束后应将焊接小车从轨道摘下，放置小车前应尽量将焊枪送丝管捋顺，不宜打弯放置，否则易使焊枪送丝管变形，导致送丝不畅。
根据无损检测结果统计，焊接主要有3种缺陷：圆缺、密气、未熔（含直线未熔及间断未熔），其原因及处理方法分别为：
1）出现圆缺、密气原因：①焊口加热温度不够，层间温度不足；②焊接过程中2枪跳枪，熔池温度不足，焊丝表面涂层没有完全溢出，留在焊缝里；③焊接时焊口及钢管防风措施不到位；④在焊接时，焊枪保护器罩清理不及时，保护气流量大或小都有可能会出现密气。
解决方法为：清理好每层焊缝内的杂质，尽可能不用钢丝刷，清理时注意不要把焊缝两侧打磨出夹沟；加强防风措施；将焊接电压略加大一些，从而减小飞溅程度，增强电弧的稳定性；加快车行走速度，略降低送丝速度。
2）出现未熔原因：①焊接和切割管件频繁（验证阶段）导致管件变形，坡口角度变小；②原先的焊接参数变大，尤其是2枪直接将坡口破坏，而此焊接层焊接之前距离盖面还有5.5～6.5 mm，不可能完全熔透，尤其是3点（焊接速度快、参数大，容易滚铁水）到6点位（铁水下坠容易使两边融合不好，中间高，坡口两侧易形成夹沟），而且从5点位到6点位焊接完毕后，与母材一平，2枪填完之后应有2.5～3.5 mm的余量，焊接层厚度越大越容易出现未熔和气孔缺陷问题。
处理方法为：加快车行走速度，降低摆宽，略降低送丝速度（降多了会导致铁水量不够，也会导致两边形成未熔）。
3）其他缺陷问题包括仰位焊接电弧不稳定。
解决办法为：①送丝管弯曲严重导致送丝不畅，将送丝管卸下捋顺；②调节熔滴分离修正值，往负值调，负值越大电弧就越集中稳定；③焊机的修正电压高，电压越大则电弧越不集中（若焊丝焊接时爆丝、铁水与坡口两侧融合较差，中间焊道高，则电压低）。
在深入了解X80M钢管的可焊性基础上，进行环焊缝接头焊接工艺的评定后，完成可用于现场施工的焊接工艺规程。
所获得的结论及数据可以作为现场施工的参考依据，为下一步的中俄天然气东线工程管道施工作好全自动焊接技术储备。
今后1 422 mm口径管道全自动焊接应用于施工现场是否满足特殊环境的要求，还需要进行更全面的研究。
【相关文献】
［1］牟宗元，许强，孙杰.X100管线钢的焊接工艺研究［J］.石油工程建设，2013（3）：63-64.。