1.中国石油管道局工程有限公司第三工程分公司 河南郑州 451450;2.河北华北石油工程建设有限公司 河北任丘 062552;3.中国石油管道局工程有限公司第一分公司 河北廊坊 065000
摘要:社会经济的迅速发展对能源的需求量也在不断的提高,而能源的充足与否也在一定程度上决定着一个地区的经济发展水平。而在能源的运输过程中,长输管道在其中发挥着至关重要的作用,由此也成为国家能源运输工作中非常重要的一个环节。因为长输管道运输的物质通常都是原油、天然气等,所以对长输管道的质量要求非常严格,而焊接技术则是影响管道质量的决定性的因素。
关键词:长输管道;焊接
引言
在当前的长输管道施工过程中,管道的经济性以及适用性是需要首要考虑的问题,因此,在进行长输管道施工的时候要加强一些大管径、高承压能力的管道的应用。这样才能保证长输管道运行的稳定性和安全性。鉴于此,一些高强度、韧性好、大管径、厚管壁的管道在实际的施工中应用越来越广泛,这就要求在进行管道安全焊接的时候要有新的焊接方法。
1管道焊接的质量具有重要的意义
对于整个管道而言,其焊接的质量的重要性不言而喻。管道在运输介质时,不管是管道的内部亦或是外部都受到压力,在高压的条件下,对于管道的焊接技术要求更高。倘若管道的焊接技术不行,将会影响整个管道的运行,更甚之使整个工程都被搁置停止。如若管道焊接质量良好,将会在一定程度上保障管道安全运行,亦是间接保护了人们的财产和生命安全,减少施工事故发生的概率。控制好管道的焊接技术,提高管道的安全系数,以促进我国管道运输的可持续发展。
2长输管道焊接技术现状
2.1长输管道施工中采用的主要焊接技术
我国在长输管道上应用的焊接技术大多是从国外直接引进或者在国外原有的焊接设备和材料的基础进一步优化、改进而来的。主要的技术有:①纤维素焊条、低氢型焊条的电弧焊下向焊接技术;②纤维素焊条、低氢型焊条的电弧焊根焊、自保护药芯焊丝半自动焊填充、盖面下向焊接技术;③STT气体保护半自动根焊、自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面下向焊接技术;④RMD气体保护半自动根焊、自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面下向焊接技术;⑤单焊炬焊机气体保护全自动下向焊技术;⑥带铜衬垫内对口器气体保护根焊、单焊或双焊或多焊炬外焊机气体保护填充、盖面全自动下向焊技术。
2.2长输管道焊接技术中存在的问题
2.2.1焊接设备问题
国内厂家生产的半自动焊和自动焊设备,尤其在焊接电源生产技术上,与美国米勒、法国萨福、奥地利福尼斯公司等一流的焊接设备制造商比较来看,焊机在稳定性和灵敏度上与这些公司都有不小的差距。
2.2.2焊接材料问题
焊接材料是长输管道焊接质量的最根本的影响因素,我国大多焊材具有较差的熔池凝固性,在焊接时会有大量夹渣存在,焊缝的成形差,存在的焊接缺陷比较多。这几年,国内的知名焊接材料商天津大桥、金桥焊材这些企业技术发展的很快,建立了严格的质量标准体系,高强度X80管线钢的实芯焊丝和自保护药芯焊丝等高性能焊材已经研制出来并进行应用,基础破除掉了国外公司在国内市场的垄断现象。但在高端焊接材料生产上,国外还在保持垄断。
3管道焊接质量控制的准备
3.1地形地貌的影响
油气田的长输管道整条输送线路,都是经由预先的设计而确定的,无法在中途进行修改,由此在对管道的输送线路设计过程中,需要依照不同的地形确定,其中必然要包括平原、沙漠、高地以及丘陵等情况,因而很大程度的影响了整体的焊接质量。在完成焊接过程中,需要采用合适的焊接工艺技术,从而更好地确保油气长输管线的整体焊接质量。
同时自然环境条件的存在,也很大程度地对焊接质量造成了较为严重的影响,比如雨雪天气、大风还有温湿度等因素。
3.2要严格控制焊材的质量
对于焊材要经过严格的审查和试验才能进行使用,企业要组织焊材方面的研究人员和实际的施工人员进行挑选焊材,焊材要适合公司的项目,选择合适的品牌和规格的焊材,要与工程完美结合。这些合适的焊材也必须要符合公司的相关规定,在实际购买前,要进行焊材的检测,焊材检测一般要送到第三方单位检测,最后检测合格的材料,方能验收入库,以供使用。倘若在施工时,发现焊材出现不合适的情况,应该立刻停止,报告管理焊材的经理等,做出相应的补救措施。企业要合理利用焊材,对于发放焊材和回收焊材建立相应的制度,对于焊材库要设置适应各种焊材的温度和湿度,更好地保存焊材,同时也会降低相应的购货成本,企业的盈利空间亦会进一步扩大。
3.3焊接过程质量控制
在整体的焊接工作开展过程中,焊接工作在开展过程中,必然要遵循严格的焊接指数规范性需求,尤其需要对焊接电流的大小加以控制,如果焊接电流过大,就会导致出现焊接材料的坡口发生烧穿及咬边情况发生。再者就是焊接成形工序的开展过程中,需要对焊接的整体外形加以检查,确保尺寸的整体焊接范围合理,避免高、宽等方面所造成的焊接强度降低情况出现。此外在焊接过程中所必然加以重视的焊接要领,就是在完成焊接管的对应焊接时,应当针对管道内部出现穿堂风的情况,采用针对性举措来避免。完成现场的焊接过程中,必然要依照相对应的施工焊接工艺技术,确定具体的焊接层数、设计、工艺选取、焊接后缓解冷却等关键性环节。在完成具体的焊接工作过程中,还必然要对两个的焊接工作开展交接部位加以相应的操作,以此在达到一定的焊接部位,更加为多焊接部位提供相应便利性。如果在焊接施工过程开展中,一旦发生粘条等情况的出现,必须要立即停止焊接。
4发展趋势
4.1焊接高效化
近些年来,国内长输管道焊接方法广泛采用的是自保护药芯焊丝半自动焊技术,而在提高工作效率和焊接质量方面具有优势的技术为实芯焊丝或金属粉芯焊丝气体保护全自动焊焊接,这些技术在大型管道工程上,例如西气东输的平原地区施焊时,展现了独特的优越性和示范性。多焊矩内焊与双丝外焊管道全自动焊工艺的双重利用更是在焊接高效化方面添砖加瓦。应根据管道的钢级、规格、地形、输送介质的实际情况,合理选择长输管道自动焊技术。国外在实验室已经对管道单熔池双丝焊接设备及技术、大口径管道激光-电弧复合焊焊接设备及技术进行试验并取得成功。国内的管道科学技术研究院也已完成相应设备及技术的研究,并进行了焊接工艺评定,与国外的水平不相上下。我国在长输管道应用全自动焊占有率上已达80%,而国外为85%仍需要进一步追赶。
4.2管道自动焊接技术
管道自动焊接技术将作为一种协调管理技术系统。技术系统包括:在管道设计和线路勘测过程中,采用了边坡下降法和直线绘制法,以满足自动焊接的要求。管道生产中管端和螺旋焊管的椭圆度和圆周偏差要符合要求。为了避免焊接沉降对焊接质量的影响,要保证施工扫线的地面硬化程度;确保管道铺设过程中钢管支撑的稳定。需要检查和校核用于自动超声检测的标准测试块的使用情况,确保NDT能及时反馈自动焊接质量信息。
结语
随着我国经济的进步,长输管道施工工程的数量也在不断的增加,随之而来的就是管道焊接施工工艺的不断进步,而焊接技术以及半自动气体保护技术的进步最为迅速,而全自动保护焊技术也取得了长足的进步。对于管道工程施工过程中的焊接技术人员来说,焊接工艺的选择对管道工程的施工井质量以及施工效率有很大的影响,因此,我们要加强对长输管道安装焊接工艺选择的研究,这样才能不断的提升长输管道焊接的效率以及焊接质量。
参考文献
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