胡家新 张月 王仝扣
海洋石油工程股份有限公司 天津 300452
摘要：石油天然气管道的主要作用是储存和输送油气能源，它是连接油气生产、运输及营销的纽带，管道质量合格率必须达到百分之百，这样才能有效保证石油天然气安全输送供应。在石油天然气管道工程建设过程中，管道焊接是一项非常重要环节，因此只有选择合理的焊接工艺掌握了解各种焊接技术，通过科学有效的质量控制措施，才能够保证管道焊接质量。本文浅析了石油天然气管道焊接工艺技术及其质量控制措施。
关键词：石油；天然气；管道焊接；质量控制
1、石油天然气管道施工质量管理的重要性及工作要求
在进行石油天然气的管道建设过程中会面临很多困难，若是施工企业没有对施工质量进行严格把控，将会造成不可弥补的后果。因此，对石油天然气管道的施工质量进行严格把控是极其重要的。在建设石油天然气管道时，我们要严格按照石油天然气管道施工工艺技术规范进行施工作业。施工企业要严格按照技术要求及合同中的规章制度，对提供的图纸进行仔细研究。进行石油天然气管道建设前要制定好相应的施工方案，将管道工程施工方案报给监管部门进行审核，待施工方案审核批准后与施工人员进行相应的技术交底工作。对施工人员要进行严格的管控，并对各种原材料按技术要求进行检验。对施工过程中会出现的问题及风险经行评估并制定相应的控制措施，并根据施工现场具体情况对现场质量监管体系进行不断地补充和完善。只有这样才能有效的保证施工过程中质量控制。
2、石油天然气管道施工过程中焊接质量管理
石油天然气管道施工在焊接方面，具有工作量大、对焊接工艺的要求高等特点，焊接质量直接影响着整条石油天然气管道的安全运行及施工进度，这就要求施工单位做好焊接质量的管理工作。首先要严格按照焊接工艺要求施工并做好施工过程记录。由于焊接工作的技术性极强，这就要求进行焊接工作的焊工具备相应的理论知识及技术技能，并取得相应的焊接技术资格证书，施工单位还应定期组织对焊接焊工进行技术培训，提高焊工的焊接技能水平。其次，施工单位还应做好焊接设备的管理工作，定期对接设备进行保养和性能测试，及时对焊接设备进行检修和维护，保证焊接设备时刻都能达到天然气管线施工的技术参数要求。施工单位应该切实做好焊接质量的管理工作，保证焊接工作高质量高效率完成，确保整条天然气管道施工的顺利进行。
3、焊接工艺技术及特点
石油天然气管道施工过程中的手工焊接技术主要分为纤维素型焊条下向焊和低氢型焊条下向焊及自保护药芯焊丝半自动焊焊接工艺，和传统焊接工艺相对比，具有钝边较大、焊接缝隙比较小、破口角度小、焊接速度快等特点，并且手工焊接工艺设备简单，对风有一定的抵抗力是非常适合户外施工作业的焊接方法。其中，纤维素型焊条下向焊技术有着溶透能力非常强的优势，对于金属缝隙的填充有十分良好的效果。纤维素型焊条下向焊技术还具有焊接背面成型好、不易出现气孔等缺陷的特点，非常适合现阶段常用的X70薄壁大口径的管道焊接，因此在国内外管道施工焊接中有着非常广泛的应用。但是在纤维素型焊条下向焊接技术的过程中，需要注意掌握预热温度以及对层温间的温度控制，避免焊条熔敷金属扩散的氢含量高引起冷裂缝缺陷。低氢型焊条下向焊的特点是焊接灵活、设备简单、焊接合格率高能有效保证焊接质量，所以这种焊接工艺应用广泛。
4、石油天然气管道焊接及其质量控制措施
4.1焊前预热
焊前预热主要是为了避免石油天然气管道在焊接过程中出现冷裂纹缺陷，管道焊接前预热温度及范围，应当综合照顾到母材的强度和整个的组织性能的特定变化规律，以及管道的直径和壁厚，还应当考虑材料当中的含氢量。由于多层焊一般会在钢管壁厚度较大的管道上使用，所以，需要考虑焊道层之间的温度，并尽量减缓缝区温度的下降。一般来说，层间的温度大致接近预热的温度，应当避免出现近缝区的温度过高，还应当注意避免出现一些冷裂纹。在焊接时，预热温度保持在（100～150）℃。预热完成后立即进行焊接作业。在预热后如果焊接区域出现油污等问题，则应当在清除掉油污后再次进行预热工作，此外，还应当维持层间焊接温度并保持在（100～150）℃左右。
4.2纤维素焊条打底和自保护药芯焊丝填充
有些管道的直径尺寸较大、管壁较厚，可以采用这种焊接方法，在现阶段的石油天然气管道焊接工艺中应用较多。采用药芯焊丝的半自动焊可以使焊接效率显著提高，优化了焊接操作的条件，具有极好的连续性，不会在操作中产生数量较多的停弧，提高了焊接质量。采用自动焊的焊接方法，焊接中所应用的电流值较高，焊接效率高，适合于排管的流水作业。自动焊焊丝类型较多，适合于焊接不同种类的合金钢，具有极为广阔的应用前景。
4.3纤维素型焊条焊接打底、低氢型焊条填充工艺
较多应用在环境比较复杂的地区以及山区，手工焊操作比较简单，采用这种焊接工艺的优势在于具有极高的灵活性、操作简单方便。焊接操作的方向为从上向下焊接，所应用的焊接电流较大，所以工作效率高。由于焊接的方向为从上向下焊接，所以焊缝表层具有极细的纹理，是一种性能极好的焊接工艺。这种焊接操作的弊端在于对组对有极为严格的要求，要控制好组对间隙，避免对根部的质量产生影响。由于电弧具有极大的吹力，所以产生较多的飞溅，在焊接过程中飞溅很容易粘在焊缝附近。
4.4向下立焊焊接缺陷及预防措施
4.4.1管道在进行焊接时，经常会出现气孔，影响焊接质量。一般来说出现气孔主要原因是由于焊接过程中焊接电流过大、焊道未清理干净、熔池的温度过高、焊接角度不正确等引起的，导致熔敷金属中空气不易排出形成气孔。为了防止出现气孔等缺陷，在进行焊接作业时，焊接电流不要用太大，并采用短弧焊的焊接方法进行施工。施工时要提高焊接速度，防止表面有气孔出现。运条速度要均匀，使熔池中的气体可以充分溢出。进行焊接时，焊接速度不宜过快以免产生焊接缺陷。应及时清理坡口周围的锈及油污。对焊材进行防潮处理，需及时烘干。
4.4.2夹渣在焊接过程中，要做好焊渣清理工作，并对焊接流程进行规范，安排专人进行清渣和打磨，保证焊道清洁。及时将接头点磨平，并形成U形槽，此外，在焊接过程中要根据实际情况合理选择焊材及焊接工艺参数。
4.5在石油天然气管道施工过程中做好施工质量管理的相关措施
①对各部门间的有序工作进行监管。②严把管道原材料质量关。③严格监管施工人员的施工过程记录及焊接施工人员技能水平④加大管道防腐监督力度。⑤加大焊接质量的控制力度。在进行石油天然气管道的建设时，必定需要管道焊接。此环节对人员的要求比较高。进行焊接的工作人员要具备一定的专业技能水平，熟练掌握焊接工艺技术，并且在焊接时随时观察熔池的变化，按照相应的焊接工艺要求进行操作。焊接所需的标准较高，要注意层间温度变化，层间温度始终控制在焊接规范标准值以内。在进行厚壁管道焊接时，要进行多层多道焊接，焊接完一层就要及时地清理金属残渣，对焊接焊缝的外观进行观察，确认没有缺陷后，再进行下一层焊道的焊接。
结语：石油天然气管道焊接施工过程中，要切实加强焊接质量的管理工作，采用合理的管道焊接工艺技术，确保石油天然气管道焊接工作高质高效的完成，才能保障石油天然气管道工程施工工作顺利地进行。要保证石油天然气管道运行的稳定性和安全性，首先要保证焊接质量，因此必须严格执行焊接标准和规范的要求，并结合施工现场实际情况，合理调整焊接参数，保证焊接操作的科学性和规范性，做好焊接操作的细节控制，实现优质高效焊接质量。
参考文献：
[1]赵龙，王帅，崔嘉，周健，秦军，罗伟.天然气管道及设备带压焊接修复的探讨[J].电焊机，2017，47（12）：28-32.
[2]魏岩磊.石油天然气管道焊接施工质量控制研究[J].石化技术，2019，26（01）.
[3]娄欣欣.石油天然气管道保护间距与管道安全关系的研究[J].化工设计通讯.2019（06）.