天然气管道施工焊接技术的探讨

唐家旭（中石化胜利油建工程有限公司； 山东 东营 257000）

天然气管道施工焊接技术的探讨

唐家旭（中石化胜利油建工程有限公司； 山东 东营 257000）

众所周知，天然气管道的焊接关系到安全问题，一旦焊接工作没有做好，或者是技术不到位，那么必然会导致气体泄漏，在造成资源浪费的同时还会带来巨大的安全隐患。所以说，天然气管道的施工焊接至关重要，为此，必须提高焊接技术，合理的选择焊接技术与工艺。

天然气管道施工；焊接技术；探讨

0　引言

管道施工焊接技术在天然气管道施工中必不可少，为确保管道运输过程中的安全性，文章针对天然气施工中的焊接技术进行了探讨，将手工焊、半自动焊以及自动焊接技术分别进行了分析和介绍。

1　手工焊

手工焊是我国使用比较普遍的一种焊接工艺，它与传统的焊接工艺相比具有焊接缝隙小，钝边大，小破口角度的优点，焊接的速度也相对较快，焊接出来的产品质量有所保障，并且能够在自然环境中使用，可以抵御强风的袭击，因此受到了业内人士的广泛欢迎和关注。

1.1纤维素下向焊

这种焊接技术的优势具体表现为能够在很多领域适用，尤其是混合焊接工艺的根焊中，具有非常强大的蓉透能力，对于金属缝隙填充效果良好，在进行管材焊接的时候，对口间隙的要求也不高，焊接之后的背面成形效果非常好，气孔少，敏感性低，在焊接中高质量焊接几率高。是目前国内外都非常推崇的焊接技术种类。现阶段，X70之下的薄壁大口径管道焊接中最为适用，但是这种技术也并非没有缺点，其缺点就是焊条熔敷金属扩散的氢含量较高，在焊接的过程中，需要特别注意预热温度以及层温之间温度的掌控，这样才能够有效保障冷裂缝的出现。

1.2低氢下向焊

进行低氢下向焊的时候，最为突出的优势就是工艺在抗冷裂缝以及冲击韧性方面与纤维素向下焊相比，在焊条方面以及焊接缝方面的质量非常好，这种方法比较适合在焊接缝较重的部件上，然而其方法的缺点也是有的，那就就是工艺溶化速度过慢，人们对于它的控制难度比较大，适用性不是很强，基本只能在填充盖面的焊接中。

2　半自动焊

我国20世纪中后叶就从美国引入了自保护的半自动化焊接工艺及其设备，然后又陆续在其他国家，如苏丹、突尼斯等国家中进行实践，半自动焊是目前天然气管道施工中最关键的焊接方法之一。那么半自动焊与手工下向焊相比来说，具有劳动强度小，成本低、效率高、质量好的优点，同时这种焊接工艺也非常容易掌握，但是，缺点就是在根焊中使用的时候，对于焊接缝的质量不能够有效保障，所以说只能够在管道填充以及盖面焊接中使用，现阶段，我国天然气管道焊接中的半自动焊接主要有以下几种：

2.1CO2活性气体保护焊

CO2也就是人们常说的二氧化碳气体，二氧化碳活性气体保护焊是一种造价不高、但是效果明显、焊接质量比较高的技术。但是二氧化碳气体焊接是无法控制焊接过程中飞溅大、控制溶深以及成形的问题，现阶段自动焊的根焊基本所采用的STT的半自动焊，是通过精确的基值以及峰值电流和电压控制，这样就使得熔滴过渡问题以及大口径管道根部焊接单面焊接成双面的问题，并且还能够在全位置的单面焊接双面成型的打底焊中，STT型CO2半自动下向焊技术工艺电弧燃烧稳定、飞溅极少、根焊焊道成型好、焊缝接头少、焊丝熔敷率高（可达95%以上）、焊缝含氢量低、低温冲击韧性好、焊接速度快。但此工艺施焊风速不能大于2m/s，现场焊接需要有防风措施。

2.2自保护药芯焊丝半自动焊

我国在20世纪开始进行自保护药芯的焊接丝半自动焊，这种技术需要在管状焊丝内部进行焊接药物填充，而不必使用气体进行填充，使用管状焊丝中的含金元素以及焊接药品就可实现焊接，在我国的冶金行业中，能够实现对熔池的保护，同时还可将熔池中氮对其的破坏，这样的焊接效果更加好。自保护药芯焊丝半自动焊接工艺具有优势非常明显，具体表现为工艺良好，电弧非常稳定，熔敷的效果高而且成形良好，具有非常优良的适应性，并且成本相对较低，另外，焊接效果好，进行焊接施工的工人比较容易掌握，这种方法也具有一些缺陷，所以这种方法只能够在填充和盖面中使用。

3　自动焊

所谓自动焊，就是指人们借助一定的机械来实现自动化操作的焊接方式。管道自动化焊接技术的优势可想而知，其工作效率以及工作质量必然比人工焊接高出很多，并且在焊接过程中受外部因素影响较小，这种焊接技术在口径大，管壁厚的焊接中非常适用。其缺点就是费用高，维修以及养护都相对困难，由于这些问题的存在，导致自动焊技术的使用范围有了一定的局限性，目前我国的自动焊接技术有所发展，常用的技术主要有以下几种：

3.1实芯焊丝气体保护自动焊接

实芯焊丝气体保护自动焊是熔化气体保护焊的一种，其焊接工艺对焊工要求较低，在国外广泛应用于大口径、大壁厚的管道焊接领域。但实芯焊丝气体保护自动焊接技术在野外作业时，要有防风棚，且由于管道环缝为全位置焊接，对焊接装备及控制系统要求较高。

3.2药芯焊丝自动焊接

药芯焊丝自动焊接又有两种，分别为药芯焊丝自保焊以及药芯焊丝气保焊。这种技术的关键部分就在于药芯，药芯的材料基本由矿物质、钛合金以及透气剂等成份构成，这种技术的工作原理实际上与气体保护焊有很多相同之处，两者相比较来说，前者的熔敷速度比较快，并且成本低，焊接韧性相对较高，同时具有良好的适应性。

3.3电阻闪光对焊

这种焊接技术基本是在低电压以及强电流交流电的作用下进行，两个管端会在短时间内达到较高的温度，这个时候金属会被蒸发掉，采用外加项锻压使融化的两端焊接起来，这种技术优势就是工艺高，效果好，接头质量也很高，并且成本低，能够在很多地方使用。由于各种原因，闪光对焊的推广和应用受到很大的限制，还未在天然气管道施工焊接中普及。

总而言之，我国电焊行业的发展历史已经非常久远，在这个漫长的演变过程中，我国的电焊技术不断完善，其工艺越来越精湛，并且成本普遍降低，效果也越来越好，从上述三种焊接技术的分析来看，每一种技术都有优势也存在缺点，合理运用才是关键。

4　结语

现阶段我国所使用的焊接技术，基本就是文章所介绍的几种，这些技术各有各的优势，同时也都存在一定的局限性，这就要求施工人员要从天然气管道工程的实际情况出发，选择适当的焊接技术，并严格的按照施工工艺和流程进行，这样才能够确保管道焊接的效果。

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