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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：2020/12/29 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。全位置管道焊接小车所需的管径要达到168以上，并且壁厚要在5-50mm范围内，可以在多种管道焊缝中进行应用。控制系统属于数字控制模式，摆动系统属于步进电机摆动模式。根据长输供热管道实际的建设情况，选择出适合的焊接送丝装置、焊接电源装置、全位置管道焊接小车装置等，进而达到提升建设质量的目的。
        2 全自动焊接技术与手工焊接技术相比较
        在建设长输供热管道时所应用的焊接技术包括自动焊接与手工焊接两种类型，为了实现管道建设工作效率有效提升，应对这两种焊接技术进行优劣势的有效分析，在应用时要根据工程实际选择适宜的焊接模式，可以显著提升管道焊接质量与效率。在速度方面以全自动焊接技术居高，如果针对同一项目进行建设，手工焊接速度要显著低于全自动焊接，两者的速度相差4倍左右；在成本方面以全自动焊接技术具有较低的施工成本，在实施打底焊接工作时，两种技术所采用的方式均为氩弧焊人工打底模式，投入相同的成本；在盖面填充工作中，全自动焊接应用的是气体保护药芯丝焊，而手工焊接则为手工电弧焊，在成本方面要显著高于全自动焊接技术。无论是焊缝的外观还是质量，全自动焊接技术可以将两者控制在可以控制的范围内，但是手工焊接技术却无法达到这一效果。因此，在开展长输供热管道建设时应选择全自动焊接技术。
        3 长输管道全自动焊接技术的施工过程
        3.1 管口组对
        在开展管口组对工作前需要对管道实施清扫的工作，保持管道内达到清洁的要求。在清洁时运用钢丝刷对管道外表面进行清理，具体的范围应把控在坡口两侧位置的25mm内，能够让管道呈现出金属光泽度。通过检查达到合格要求后实施焊接工作，可保证管道焊接的质量，防止发生裂缝与咬边的问题。在整个管道进行焊接时要保证焊炬角度达到相同的要求，需要管道口钝边达到1.5-0.3mm范围内。在管口组对工作时，需要将口间隙的范围把控在2-3mm范围内，尽可能控制错皮量处于最低化，并且要达到在管口周围均匀化分布。同时，要对坡口角度、间隙、错皮量等环节进行检查，如果管口组对未与要求相符合，需要利用修磨的措施、加工的措施保证管口组对与要求相一致。

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        3.2 打底焊接
        在长输供热管道施工中需要开展打底焊接工作，并且此工程对管道施工质量具有直接性的影响。在开展打底焊接工作时要注意此工作中容易发生的问题，要将引发问题的一一挖掘出并制定出有效的解决策略，进而达到保障打底焊接质量的目的。当前，在制作热力管道时会经常发生错皮量过大的问题，引发此问题的因素是打底焊接工作普遍采用的措施是氩弧焊人工打底的模式。由于管道打底层的焊接工作，因不具备自动化焊接的条件而无法实施自动化焊接的过程，在开展人工打底的工作时要达到与自动化焊接要求相同，需要保证打底层厚度要高于手工标准，才能达到防止发生打底层烧穿的现象。
        3.3 填充盖面自动焊接
        在应用全自动化焊接技术进行长输供热管道建设时，需要对焊道变化高度重视，全位置管道焊接小车在经过螺旋焊缝时会存在误差的问题，在焊接时如果发现焊炬未处于中心位置时，要及时通过横向调整的过程保证焊炬处于中心位置。要保证仰焊的效果，要调大焊接速度与摆动频率，并且还需要具备较高的焊工专业能力。
        4 长输管道全自动焊接技术存在的施工问题
        4.1 存在裂纹问题
        在施工过程中存在的问题是裂缝问题，引发裂缝的因素包括：一是管道材质未与管道建设要求相符合，含有较多杂质。二是焊丝因受潮而生锈，导致焊丝品质受到影响而引发裂纹。三是未对焊接速度有效控制而影响焊接质量与效果。四是打底层过厚或过薄而引发裂纹。
        4.2 存在气孔问题
        在焊接时经常会发生气孔问题，引发因素涉及到：一是坡口清理工作未达到干净的要求，进而在焊接时发生气孔问题。二是焊接环境未达到要求，湿度过大、温度过低、风速过大等因素都会引发气孔问题发生。
        4.3 存在咬边问题
        在施工中还存在着咬边问题，引发因素包括：一是管道坡口两侧未严格按照要求实施清扫工作，管内仍然存在着污物。二是焊枪角度未达到合理化而引发咬边问题。
        5 长输管道全自动焊接技术施工问题的改善策略
        5.1 裂纹控制方式
        首先，在选择管材时要严格依照要求选择保证质量。其次，在选择焊丝时满足质量要求，在现场中要妥善保管，防止发生生锈的问题降低焊接质量。最后，控制好焊接速度与厚度，厚度应处于2-3mm范围内。
        5.2气孔控制方式
        首先，在开展焊接施工作业前需清理管道坡口，防止存在污物而对焊接质量产生影响。其次，焊接环境要有效改善并满足焊接环境需求，防止发生气孔问题。
        5.3 咬边控制方式
        咬边控制方式与气孔控制方式相同，要做好坡口与坡口两侧清理工作，只有达到清理干净的要求，才能避免发生咬边问题。在实际焊接时要根据管道实际建设情况，进行焊枪角度的选择，进而防止发生咬边问题。
        结束语：
        综上所述，长输管道全自动焊接技术应用于管道建设中后，可显著提升焊接质量与焊接效率，应在管道工程中广泛推广。另外，全自动焊接技术还具有较低的施工成本，可以满足施工企业降低成本的目的并提升经济收益。
        参考文献：
        [1]谭银华.不同环境下长输管道焊接工艺适应性分析[J].科教导刊-电子版（下旬），2019，（4）.284.
        [2]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.