浅谈天然气施工中焊接工艺

2022-09-10

天然气管道施工是一项直接影响到国计民生的重要工程, 因为天然气的输送需要大量的管道, 而且这些管道都需要很高的质量, 如果一旦这些管道出现了一些质量问题, 就会直接影响到整个施工的效果, 甚至造成巨大的损失。这样, 我们就必须充分重视天然气管道中的焊接技术利用及其应用, 尽可能的提高焊接的质量和技术水平。

一、我们应当对于天然气管道焊接工艺进行充分的掌握, 并进行充分的利用

随着我国的经济技术不断发展, 我国的天然气管道焊接技术有着非常大的进步。传统情况下, 手工操作的上向焊和下向焊和纤维素焊等工艺已经被逐步取代, 现在在天然气输送管道焊接工艺中占据主导地位的是半自动焊和全自动焊, 新的技术极大的改善了焊接质量和效率。本文作者就几种焊接技术:焊条电弧焊, 药芯焊丝自保护版自动焊和全位置自动焊等, 针对这些焊接技术及其有效利用进行简要分析。

1. 下向焊条电弧焊及其有效利用

中国石油天然气管道三公司曾经在秦京先的林南仓煤矿的改线工程中采用了下向焊, 并试验成功, 之后很多管线都采用了这样的下向焊技术。该焊接技术有着如下的特点:在管道水平固定安置的时候, 下向焊热源从上到下, 从上部的中心开始焊接, 一直到管道底部的中心。下向焊采用的药皮是停止的, 这样, 就有着相比于上向焊的许多优点, 如较大的点胡吹里, 加大的焊接熔深, 而且打底焊的时候非常容易形成单面焊的双面成型, 更高的焊条融化速率和熔覆效率, 但是下向焊还有许多的缺点, 如:根焊过程中, 很难见到熔池, 起弧和灭弧很频繁, 起弧和灭弧的地方非常容易产生一些缺陷。而且, 在焊接的过程中, 焊条更换非常的频繁, 这个时候需要停止焊接, 这是非常费时的。但是这种焊接方法和自动焊相比, 在焊接条件恶劣的时候有着很高的适应性, 不需要自动焊的极其复杂的设备, 因此, 这项下向焊技术在一些焊接工程中, 如大口径薄壁管, 长管等焊接的过程中, 有着非常广泛的应用。

2. 药芯焊丝自保护半自动焊的及其有效应用

1990年, 我国的中国石油天然气管道局从美国引进了这项药芯焊丝自保护半自动焊技术, 在国内经过一段时间的学习和培训之后, 1995年的突尼斯工程中, 我国首次实现了这项技术的成功应用。目前, 我国的药芯焊丝自保护半自动焊需要先进行根焊, 根焊的方法为纤维素焊条下向焊或者STT根焊, 这项技术最主要适用于一些管径很粗的天然气管道。大口径天然气管道的口径越大, 半自动焊接的有点体现的越明显, 因为半自动焊接通常需要借助于一些焊接的设备, 焊接设备在这里主要用于补料, 填充焊缝金属, 至于焊接的速度, 是人为操控的。因此, 半自动焊技术的工作效率相比于手工焊来说, 效率高, 劳动强度低, 而且焊接质量越来越高, 总成本低, 熔敷率高, 环境适应性由于全自动焊, 成形性好, 在我国的天然气管道工程中, 也有着很好的应用。

3. 全位置自动焊及其有效应用

全自动焊接技术一般情况下在大口径厚壁管中采用的比较多, 在1960那年代, 西方国家就采用了全自动焊结束, 但是在我国的天然气管道工程中, 只有西气东输中才有这大规模的应用。这个技术的特点是, 所采用的焊丝为实心焊丝, 不需要药皮, 但是在焊接的时候, 借助二氧化碳或者CO2和Ar气体的混合作为保护气体。这个技术有着非常明显的优点:后弦, 该技术能够实现大型机组的流水线作业, 焊接质量优于半自动焊接, 焊缝较为美观, 劳动强度低。这项技术的缺点在于, 由于全过程是半自动的, 因此对于管道的焊接坡口和组队质量有着很高的要求。对于坡口的形式要求的更为严格, 而且特别容易受到一些外界因素的影响, 在恶劣的环境下, 如大风或者下雨, 都是不能够使用的。另外, 由于全自动焊接设备的设备非常复杂, 昂贵, 难以运送, 而且在使用的过程中经常出现故障需要专业人士来进行时常的维修。

二、提高天然气管道焊接质量需要依靠选择恰当的焊接方法

1.焊接方法和工艺的选取有着很多的要求, 首先, 最为紧要的要求就是焊接的质量, 因为工艺不能够满足焊接的质量, 就没有施工的意义。在考虑了焊接质量之后, 还应当考虑焊接的成本, 过高的成本将会导致工程亏损, 其次考虑生产效率。在进行焊接工艺的选择上应当综合考虑多个因素, 统筹兼顾, 使得各方面都应当复合要求。

2.应当根据所需焊接管的焊接直径, 厚度, 管子的质量级别, 长度, 施工环境等。管道口径超出一定的数值, 应当考虑半自动焊, 如果管口径再大, 就需要考虑全自动焊接。

3.需要根据管道的用途进行结果的采用。管道的设计有时需要用于输送酸性介质, 或者, 对于焊缝质量有着一些严格力学性能要求的环境。这些都是需要在选择焊接工艺的时候所必须考虑的。

三、我国焊接技术的发展

我国现在正在许多天然气的运输工程, 如西气东输, 川气东送等大型的工程, 这些工程需要大量的焊接管材的应用。一些早期的传统的手工电弧焊工艺已经不能够满足这些工程中对于管材的使用需求了, 这样, 这些管材的工艺基本上已经完全被半自动, 全自动工艺所替代。我国现在的药芯焊丝版自动焊接工艺由于合格率已经有了很大的提高, 在我国已经有了非常广泛的应用, 全自动焊接技术也正在以一个较快的速度发展。总之, 天然气管道施工中, 焊接技术的应用将是我们面前的重要课题, 尽量好的在整个管道工程中, 利用这些焊接技术和工艺。

摘要：本文就天然气施工中管道焊接质量的控制方法进行了探讨。

关键词：天然气管道,焊接,质量