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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇管道焊接技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞]長輸管道；自動焊接；焊接質量控制
中圖分類號：U169.6 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2014）30-0040-01
1 引言
我公司于2010年年初中標的沙特阿美東部MANIFA油田海堤管線及井場項目。該項目主要施工內容為在MANIFA油田內的25個海堤井場新建井口裝置并鋪設一套由各井場連接至油田中心處理裝置區的集輸系統，項目主體工作量包含有約27KM 36”*1”材質為API 5L X65的原油集輸干線，9.3KM 42”*1.25”材質為API 5L X70的注水管線，共計約37KM。
由于厚壁管焊接填充量較大，如果采用傳統的半自動焊，人工勞動強度大、焊接質量不穩定、生產效率低。基于以上原因，在中標MANIFA項目后，考察國內外相關技術狀態及項目實際，開始籌備采用這種在國際上較先進的STT半自動打底加FCAW-G自動填充蓋面焊接技術。
2 設備介紹及焊材選用
2.1 打底使用的半自動焊機
項目采用STT（表面張力過渡技術）半自動焊機進行打底，使用林肯電氣公司的STT-II半自動焊機或半自動焊設備，在國內很多項目都在使用，屬于成熟工藝及設備，在此不做主要介紹。
2.2 填充蓋面使用的自動焊設備
項目采用美國Magnatech（麥格乃特）公司生產的Pipeliner II型自動焊機進行填充蓋面，該自動焊機可以用在管對管和管對管件的對接焊道上，可以在平面或者曲面軌跡工件上進行線性焊接，因此來說這套管道自動焊接系統在沙特及國內的大口徑、大壁厚的長輸管道建設中的應用前景是十分廣泛的。
設備可適用范圍：
管徑：6”～60”
壁厚：無限制
材質范圍：所有能夠用氣保焊或者藥芯焊工藝的管材
焊絲直徑：可選擇0.8/0.9/1.0/1.2mm及其他可得到的焊絲
焊接速度：12～18cm/min
最大擺動幅度：51mm
焊道兩端擺弧停留時間：0～1s
中心調整范圍：0～51mm
2.3 根焊
焊材選用ESAB公司生產的SFA/AWS 5.28 ER80SNi1實芯焊絲，直徑為1.2mm。采用STT半自動氣保焊，保護氣體為20%CO2+80%Ar混合氣，焊接方向為下向焊。
2.4 熱焊、填充、蓋面
焊材選用EASB公司生產的藥芯焊絲SFA/AWS 5.28 E91T1-Ni1M，直徑為1.2mm。與實芯焊絲相比，由于它加入了穩弧劑、造渣劑、合金劑等，使焊接工藝得到改善，克服了實芯焊絲飛濺大、成型差的缺點，改善了焊縫機械性能，尤其是沖擊韌性。熱焊、填充以及蓋面焊均采用了MAGNATECH Pipeliner II軌道焊接系統的藥芯焊絲自動焊，保護氣體為20%CO2+80%Ar混合氣，焊接方向為上向焊。
3 質量控制
3.1 焊前
3.1.1 預熱
此項目采用環形火焰加熱器對管線焊口焊前預熱，預熱溫度至少79℃，為防止預熱過程中燒壞焊接防風棚，通常做法是先進性焊口預熱，預熱到120℃左右后將準備好的防風棚放至焊接位置，盡量減少打底焊前的熱量損失。如果條件允許，可采用電磁感應加熱會方便很多，溫度達到后可立即施焊。
3.1.2 對口
焊口的組對質量同樣很大程度上影響焊接質量。由于STT打底焊接對于焊工操作手法要求比較高，要求管工必須很好地控制對口錯邊量，內外錯邊量均不得大于3mm，防止出現單邊未焊透情況。
3.2 焊中
3.2.1 根焊氣孔
由于STT半自動焊和FCAW-G自動焊對風的影響都特別敏感，因此對于環境風速的要求都比較嚴格，而使用與管線配套的焊接防風棚能有效地在焊接過程中保證環境風速對焊接的要求。而且焊接要用塑料布和透明膠帶對管口兩端進行嚴密的封堵。
焊工的操作手法不當，在引弧時極易出現起弧氣孔，因為剛剛引弧時焊工不適應管線的突變，起弧后手部不穩，拉起電弧過長而出現氣孔，因此焊工在進行引弧時要注意起弧后手部穩定，以免干伸長過長造成空氣入侵。
半自動焊對焊工的操作要求也很高，大量的焊絲熔化的鐵水由于重力作用迅速下墜，這就要求焊工的動作要跟得上，并且保持焊接連續性的同時適當地拉長干伸長來適當的降低電壓以避免氣孔的產生。
噴嘴被飛濺堵塞、噴嘴于工件間的距離過大、焊絲距母材過近也易產生氣孔。
同時氣孔的產生也與管工對口質量有關，因為組隊間隙過窄，會因為過大的母材稀釋作用而妨礙熔融金屬對氣體的排出。
3.2.2 余高控制
在5點至7點的仰焊位置容易出現余高過高，這是因為此位置區域是仰焊，焊工在這一空間不同意掌握熔池的變化，寬焊縫、焊槍大擺幅、快擺頻使熔池存在時間長且焊槍運動時對熔池有攪拌作用，仰焊位置熔敷金屬在重力、電磁力等作用下，進而導致仰焊位置焊縫余高超標。
在3點或者9點位置往往會造成余高不足，是因為大量的焊絲熔化的鐵水由于自身重力的作用而迅速下墜，從而使熔敷金屬過少而造成余高過低。
要求焊工針對不同位置的焊接特點迅速而有針對性地調節焊接手法或焊接工藝參數。
3.2.3 自動焊夾渣
由于管徑大、管頂高，觀察熔池有些不便，而且由于藥芯焊絲焊按時形成的保護藥渣，若焊道清理時清理不到位，就會產生線狀夾渣。
自動焊接的工藝參數不得調整過大，否則會使焊道熔深過大，以至于藥皮等焊渣沒有浮或吹出來而產生夾渣。
要求焊工在焊接過程中要運用正確的焊接參數，注意層間清理。
3.2.4 自動焊咬邊
對于不同的管線，要求焊工根據焊接特性對焊機的參數進行調整和匹配。42in（1068mm）與36in（915mm）由于材質發生變化，對管線進行焊接要采取不同的措施：減少焊接電流，減少焊接速度，縮短電弧長度，以避免咬邊缺陷。通過這些參數的改變，咬邊這一現象得到了控制和改善。
3.3 焊后
焊完焊口后并不代表施工的完成，所焊的產品要成功的通過驗收并通過試壓吹掃防腐保溫后才意味著整個過程的結束。所以在每道焊口焊接完成后焊工們要對其進行自檢，然后再由專業焊接檢查員進行檢查合格后再拆卸軌道、吊裝棚子、收拾工具。自動焊不像手把焊設備那么簡單靈活，如若返工將是一個極大的浪費，因此焊接后焊口的及時驗收也是自動焊接中一個需要嚴格控制的施工點。外觀檢查合格后，由業主檢查員依據標準要求對焊口進行無損檢測。
4 改進提高
該種組合自動焊工藝有焊接速度快、效率高、焊道成型好、焊接合格率高等優點。但是在設備使用及施工組織中同樣也有一些總結和提高的地方：
4.1 減少焊接輔助時間
（1）減少管工對口組對時間。
（2）減少軌道安裝調試時間。
（3）減少防風棚的搬遷安裝時間。
4.2 對于自動焊設備的使用需要更深入了解
（1）對于焊接不同材質及不同管徑的焊道采用的不同焊接參數的設置。
（2）對于備用配件及易損件的儲備數量需合理評估。
結束語
關鍵詞： 油氣輸送管道焊接技術焊條電弧焊
中圖分類號：P641文獻標識碼： A
一．引言
一個城市地下管道工程的強弱，直接影響到該城市，各種資源的城市中調配，也直接影響到該城市的發展路線以及發展速度，而管道工程的焊接也就間接地影響了這些方面，只有保證管道焊接工程結束后，這些管道能夠完整的符合使用要求并且最大限度的保證管道的正常使用，才能更大限度的加快城市的建設以及發展，因此管道焊接的重要性可想而知。
二．管道焊接的特點
管道作為五大運輸方式之一，在擔負著把油氣資源運送到加工廠或用戶的過程中，具有線路長、跨區域范圍大的特點，所經山區、平原、丘陵、沙淇和水域等多種地形、地貌，自然條件變化大、施工作業條件差。在野外現場組裝焊接中，由于鋼管不動，需要全方位焊接。這就要求現場焊接所采用的焊接設備和材料必須滿足兩個最基本的條件:能夠進行全方位焊接；適應環境性強，具有良好的焊接性能。
三. 焊接材料及焊接設備
管道焊接施工中采用的焊接材料有纖維素型焊條、低氫型焊條、自保護藥芯焊絲和CO2氣保護實芯焊絲。纖維素型下向焊條的藥皮中含有30%-50%的有機物，具有極強的造氣功能，在保護電弧和熔池的同時增加了電弧吹力，適合于全位置單面焊雙面成型。低氫型下向焊條的藥皮中含有鐵粉，可增加熔敷效率，提高焊接接頭力學性能，適用于山區、水網等地形復雜或焊接自動化程度要求不高的場合。自保護藥芯焊絲由藥芯高溫分解釋放出的大量氣體對電弧及熔池進行保護，同時通過熔渣對熔池及凝固焊縫金屬進行保護，是管道施工的一種重要的焊接材料。CO2氣保護實芯焊絲主要用于STT半自動焊和全位置自動焊。
過去管道焊接施工中采用的纖維素型焊條和低氫型焊條主要依靠進口，如美國LINCOLN焊材，奧地利BOHLER焊材，瑞典ESAB焊材，日本KOBE焊材，法國SAF焊材，以及美國HOBART焊材等，目前四川大西洋、天津金橋等公司也相繼開發了管道下向焊用纖維素型焊條。管道施工中采用的自保護藥芯焊絲主要為美國LINCOLN和HOBART的產品。適合的CO2氣保護實心焊絲主要來源于臺灣錦泰，四川大西洋，法國SAF，日本神鋼、助友等焊材生產廠家。
使用一般的直流焊機進行纖維素型焊條焊接，在小電流時易出現斷弧、粘條、電弧不穩等問題。低氫型焊條對弧焊設備的要求較低，一般的直流弧焊設備即可滿足要求。管道施工中手工電弧焊可供選擇的焊機有美國LINCOLN公司的DC-400，美國MILLER公司的XMT-304，北京時代集團公司的ZX7-400B，濟南奧太公司的ZX7-400ST等。
四. 焊接技術的有效應用
1. 下向焊條電弧焊的有效應用
中國石油天然氣管道三公司在20世紀80年代成功試驗了下向焊技術，并隨后將下向焊技術應用于西南成品油管線、內蒙達哈線、突尼斯工程前半期、甬滬寧管線、西氣東輸管線、陜京線、鄯烏線以及中滄輸氣管線等工程中。將管道水平安置并固定后，利用該技術可以從管道頂部中心開始焊接，然后沿兩側管壁垂直向下焊接，直至管道底部中心，如圖1所示。相比于上向焊條，下向焊條的藥皮配方比較獨特，使其具有較大的電弧吹力和焊接熔深，交快的焊條融化速度，較高的熔敷效率，并且在進行打底焊時，單面焊能夠實現雙面成型；但還是有著以下幾方面的缺點：根焊很難看見熔池，頻繁起弧與熄弧，且在起弧點和熄弧點很容易出現未熔合和未焊透等缺點;并在焊接過程中需要頻繁的更換焊條，浪費了大量的時間和精力。但與自動焊相比較，彌補了自動焊在野外環境較差的情況下使用復雜的設備和操作不方便的缺點。因而具有焊接質量好且速度快的特點，已經被廣泛的使用在焊接工程之中，特別是大直徑、管壁薄且管道長的焊接工程應用尤為廣泛。
2. 藥芯焊絲自保護半自動焊的有效應用
上世紀九十年代初期，由中國石油天然氣管道局從美國引進的自保護半自動焊設備和技術，并經過培訓后在1995年的突尼斯工程中得到了首次應用，并在隨后的庫鄯線、蘭成渝、澀寧蘭、西氣東輸以及蘇丹輸油管道等管線工程得到了廣泛的應用，以及川氣東送和西氣東輸二線榆濟輸氣管道工程中大量應用了下向焊條電弧焊和藥芯焊絲自保護半自動焊等焊接方法。我國當前焊接技術主要是通過纖維素焊條下向焊或者STT進行根焊。此技術主要適用于一些管徑粗的油氣管道，且管徑越粗越能體現半自動焊的應用優點。半自動焊通常借助設備焊接，而設備只起到了供給填充金屬的作用，焊接的速度則需要有焊接人員把握。由此可見，半自動焊具有工作效率高、勞動強度低，焊接質量高、綜合成本低、熔敷效率高、環境適應性強以及全位置焊接成型好等優點，是我國油氣管道工程中焊接應用的主要技術。
3. 全位置自動焊的有效應用
全自動焊技術主要適用于口徑大、管壁厚的管道工程中，早在上世紀六十年代，西方國家在管道工程中就應用了自動焊技術。而在我國，只是在西氣東輸管道工程中才有大規模的應用。該技術主要是在自動焊機頭上應用實芯焊絲作為焊接材料，借助二氧化碳氣體或者二氧化碳與氬氣的混合氣體作為保護氣體的焊接技術。該技術具有的特點是：能進行大機組的流水作業，焊接質量好且易操作、焊縫成型美觀，降低了勞動強度，且焊接施工效率高于半自動焊。但也具有很多不足之處，對管道的坡口和組對質量要求較高，對坡口的型式有著嚴格的要求，且容易受外界因素的干擾，通常要求風速不大于2m/s，是氣體保護焊過程中普遍存在的問題，且邊遠地區的氣源運輸及其困難。此外，設備結構較為復雜，自動化程度高、搬移困難、輔助設備多，且在工程施工中的設備故障頻發，需要配備各種備用的零部件和技術實力強的維修人員,在設備故障時進行維修。基于以上特點，曾經在西氣東輸二線工程得到了極為廣泛的應用。
五. 選擇恰當的焊接方法，提高油氣管道焊接質量
堅持綜合考慮，統籌兼顧的原則，選用最佳的焊接方法。在選擇焊接方法時，首先應考慮的是焊接質量。只有滿足質量要求的焊接方法，才是基本符合要求的。因此，應將質量放在選擇焊接方法的首要考慮條件。其次，從經濟費用方面進行考慮。盡量選擇所需造價相對較低的焊接方法。再次從生產效率方面考慮，應選擇一種生產效率相對較高的焊接方法。總之，就是應該全面綜合的考慮焊接方法是否可行，施工進度是否符合要求。
考慮油氣管道的多種因素。如管子直徑的大小、管壁的厚度、管子的級別與長度以及施工環境條件等。從管道口徑來看，當其超出某一范圍時，應該選用半自動焊或自動焊。對于管道口徑較大、管壁較厚的管道而言，應該優先選擇自動焊的方法。
如果管道用于輸送酸性介質或者對焊縫質量有較高的韌性要求，需要對焊接方法進行認真考慮，采取得到允許的焊接工藝。
六．結束語
我國的管道自動焊接技術正處于起步階段，根部自動焊問題尚未解決，管端坡口整形機等配套設施尚未成熟，這些都限制了自動焊技術的大規模應用。因此，油氣輸送管道的焊接技術制約著油氣管道的質量問題，我們應引進國外先進的科學技術，并結合我國固有的技術，兩者融合，研發出適合我國油氣輸送管道焊接技術的應用，從而更好的為人類社會生產建設做出貢獻。
參考文獻：
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[4]李謙益.油氣輸送管道的焊接施工質量控制[J].石油工業技術監督,2005,21(5):119-121.
【關鍵詞】油田輸送 長輸管道 焊接技術
1 油田長輸管道焊接的一些特點
油田長輸管道首先必須要使用高級鋼材，這樣才能夠保證管道的質量，而長輸管道的焊接方面就必須根據這些鋼材的冷冽敏感性來進行作業，所以在焊接過程中，除了運用一些資料還有技術來對管道進行一些判定外，還必須有著十分老道的經驗，紙上談兵并不可取，有實踐作業經驗才是硬道理，而且長輸管道的焊接上面必須要根據管道的質量來選擇焊接工藝，在我國的焊接作業就跟上都是流水式的作業過程，這種流水式的焊接作業工藝特點就是在完成前一個焊口之后緊接著對下一個焊口進行作業，對于根焊焊接而言，它的速度直接決定了整個工程的施工速度，所以在實地操作的施工過程中，這是有著十分高的難度的作業，并且具體的工作量也十分的驚人，再加之不同的地區有著不同的地質結構和環境特點，所以施工的過程比較的復雜艱難，因為施工作業必須要適應當地的氣孔特征，環境地貌，所以這也就導致了管道焊接施工工藝有著比較多的作業工藝，根據不同的變化還要使用不同的焊接材料等，對于一些在復雜的地形環境里低溫的長輸管道的焊接，必須要重視，因為低溫再加上復雜的地形就導致了焊接的難度系數十分的大，比如說不久前的西氣東輸工程，就是在寒冷的冬季進行的，在這種惡劣的天下加上比較復雜的地形，這就變成了上面所講的一種類型，所以要在這種環境中保證長輸管道的焊接質量就必須要求管道能夠禁得住土壤移動引起的管道變形，這樣對于焊接的要求就比較的高，首先焊接的焊頭的人性要好，還有就是焊頭的強度也要比較的高。這個例子就凸顯了必須要因地制宜。復雜的環境對于焊接技術要求更高。
正常的情況下油田油氣長輸管道都有著比較高的強度和比較好的韌性，而且含碳量也比較的低，潔凈度也比較的高，這些特點都有助于焊接作業的實施，在焊接的過程中焊接后冷卻速度如果地獄軋制冷卻的冷卻速度就會產生一種現象，這種現象就是軟化，這時候長輸管道的強度就會降低，對于這種問題的出現可以使用補強覆蓋焊接法，這種方法的作用原理就是通過將蓋面焊接的寬度還有余高增加來改變軟化現象所造成的管道因軟化而引發的變形；低溫環境實施焊接技術，必須要注意焊縫的冷卻速度，因為在低溫的環境里進行焊接，焊縫的冷卻速度會增加，這樣的話比較容易出現淬硬組織，而且硬度也會增加，冷裂紋敏感性也會加大，所以必須要在防風棚里進行低溫下的作業，這樣才能保證焊接過程中有著一定程度上的焊接環境。對于些特別的環境中必要時候要使用中頻感應加熱的預熱，這樣才能夠保證預熱的溫度，為焊接時提供一定的方便，將焊接的強度增加。
2 長輸管道焊接的一般操作規范
對于長輸管道的焊接一般有著一下的操作規范，首先在啟動焊接設備之前必須要對設備、指示儀表、開關位置、電源極性等進行檢查，在正式施工之前必須要在試板上進行實驗焊接，通過這個過程來調試工藝參數，不能夠在坡口以外的管道表面起弧。對于焊機的底線的放置問題而言，要將底線放在靠近焊縫的地方，而且要使用應用卡具確保底線還有寒風接觸的良好，這樣就避免的電弧的產生擊傷母材。要通過使用足夠寬度和足夠耐熱耐燒的覆蓋物覆蓋在焊口的兩側來預防焊接飛濺燒傷棺材的防腐層。一般請款下必須使用兩名焊口在管口的兩側進行各自的施工。各層的焊道的焊接在熱焊之后應保證沒有中斷，并且在盡可能的情況下極快的完成，而且層間的問題應保持在一百攝氏度到二百攝氏度之間，在進行焊接填充的作業時候，由于增加了坡口的寬度，所以焊絲要通過進行適當的擺動來預防熔池滿溢、氣孔和夾渣等問題的發生，對于焊接速度的控制要保證跟上熔池的前移。焊接的過程中，焊絲還有焊條的擺動不要過大，針對一些比較寬的焊道要使用多道焊接的方法，如果在焊接的過程中發現有了偏吹、表面氣孔等異常的情況現象必須要立刻將焊接作業停止。
3 長輸管道焊接的幾種常見方法
手工下向焊方法，這種方法已經比較的成熟，而且應用比較的廣泛，特點是焊接的速度比較的快，而且根焊的性能也比較的好，通過這種方法形成的焊縫，一般一次就能通過焊縫射線探傷的測試。
混合型下向焊，這種方法是采用纖維素型的焊條打底焊、熱焊，然后通過低氫型焊條填充和蓋面的作業手法，其特點是在氣候環境比較惡劣的地方有著較高的可適用性，而且由于使用了低氫型焊條所以它的抗冷裂紋和抗沖擊韌性比較的好，而且溶化的速度相對來說也比較的慢。
復合型下向焊，這種方法是采用根焊層和熱焊層向下的焊接方法，然而填充和蓋面是采用向上焊的方法。其特點是比較適用與壁厚較大的管道的焊接。
4 結語
長輸管道的出現解決了油氣運輸的問題，為油氣資源的分配提供了方便，但是長輸管道的焊接卻成為了油氣運輸的重要先決條件，所以一定要注重長輸管道的焊接問題，因地制宜，根據不同的環境和復雜的地形還采取不同的方法，通過各種方法的綜合運用，相信一定能夠解決大部分問題，為油氣的運輸做出貢獻，為經濟的發展和方便人民生活做出貢獻。
參考文獻
[1] 孫宏.兩氣東輸=線管道工程用X80鋼級熱軋扳卷性能分析[J].壓力容器，2009。
關鍵詞:油氣管道；焊接技術；特點；焊接方法
我國的油氣資源大部分分布在東北和西北地區，而消費市場絕大部分在東南沿海和中南部的大中城市等人口密集地區，這種產銷市場的嚴重分離使油氣產品的輸送成為油氣資源開發和利用的最大障礙。管輸是突破這一障礙的最佳手段，與鐵路運輸相比，管道運輸是運量大、安全性更高、更經濟的油氣產品輸送方式，其建設投資為鐵路的一半，運輸成本更只有三分之一。
1 焊接材料及焊接設備
管道焊接施工中采用的焊接材料有纖維素型焊條、低氫型焊條、自保護藥芯焊絲和CO2氣保護實芯焊絲。纖維素型下向焊條的藥皮中含有30%-50%的有機物，具有極強的造氣功能，在保護電弧和熔池的同時增加了電弧吹力，適合于全位置單面焊雙面成型。低氫型下向焊條的藥皮中含有鐵粉，可增加熔敷效率，提高焊接接頭力學性能，適用于山區、水網等地形復雜或焊接自動化程度要求不高的場合。自保護藥芯焊絲由藥芯高溫分解釋放出的大量氣體對電弧及熔池進行保護，同時通過熔渣對熔池及凝固焊縫金屬進行保護，是管道施工的一種重要的焊接材料。CO2氣保護實芯焊絲主要用于STT半自動焊和全位置自動焊。
過去管道焊接施工中采用的纖維素型焊條和低氫型焊條主要依靠進口，如美國LINCOLN焊材，奧地利BOHLER焊材，瑞典ESAB焊材，日本KOBE焊材，法國SAF焊材，以及美國HOBART焊材等，目前四川大西洋、天津金橋等公司也相繼開發了管道下向焊用纖維素型焊條焊條。管道施工中采用的自保護藥芯焊絲主要為美國LINCOLN和HOBART的產品。適合的CO2氣保護實心焊絲主要來源于臺灣錦泰，四川大西洋，法國SAF，日本神鋼、助友等焊材生產廠家。
使用一般的直流焊機進行纖維素型焊條焊接，在小電流時易出現斷弧、粘條、電弧不穩等問題。低氫型焊條對弧焊設備的要求較低，一般的直流弧焊設備即可滿足要求。管道施工中手工電弧焊可供選擇的焊機有美國LINCOLN公司的DC-400，美國MILLER公司的XMT-304，北京時代集團公司的ZX7-400B，濟南奧太公司的ZX7-400ST等。
2 焊接工藝
2.1 現場焊接的特點。現場焊接時，采用對口器進行管口組對。為了提高效率，一般是在對好的管口下放置基礎梁木或土堆，在對前一個對接口進行焊接的同時，開始下一個對接準備工作。這將產生較大的附加應力。同時由于鋼管熱脹冷縮的影響，在碰死口時最容易因附加應力而出問題。 現場焊接位置為管水平固定或傾斜固定對接，包括平焊、立焊、仰焊、橫焊等焊接位置。所以對焊工的操作技術提出了更高、更嚴的要求。 當今管道工業要求管道有較高的輸送壓力和較大的管線直徑并保證其安全運行。為適應管線鋼的高強化、高韌化、管徑的大型化和管壁的厚壁化出現了多種焊接方法、焊接材料和焊接工藝。
2.2 管道施工焊接方法。國外管道焊接施工經歷了手工焊和自動焊的發展歷程。手工焊主要為纖維素焊條下向焊和低氫焊條下向焊。在管道自動焊方面，有前蘇聯研制的管道閃光對焊機，其在前蘇聯時期累計焊接大口徑管道數萬公里。它的顯著特點就是效率高，對環境的適應能力很強。美國CRC公司研制的CRC多頭氣體保護管道自動焊接系統，由管端坡口機、內對口器與內焊機組合系統、外焊機三大部分組成。到目前為止，已在世界范圍內累計焊接管道長度超過34000km。法國、前蘇聯等其他國家也都研究應用了類似的管道內外自動焊技術，此種技術方向已成為當今世界大口徑管道自動焊技術主流。
我國鋼質管道環縫焊接技術經歷了幾次大的變革，七十年代采用傳統焊接方法，低氫型焊條手工電弧焊上向焊技術，八十年代推廣手工電弧焊下向焊技術，為纖維素焊條和低氫型焊條下向焊，九十年代應用自保護藥芯焊絲半自動焊技術，到今天開始全面推廣全位置自動焊技術。
手工電弧焊包括纖維素焊條和低氫焊條的應用。手工電弧焊上向焊技術是我國以往管道施工中的主要焊接方法，其特點為管口組對間隙較大，焊接過程中采用息弧操作法完成，每層焊層厚度較大，焊接效率低。手工電弧焊下向焊是八十年代從國外引進的焊接技術，其特點為管口組對間隙小，焊接過程中采用大電流、多層、快速焊的操作方法來完成，適合于流水作業，焊接效率較高。由于每層焊層厚度較薄，通過后面焊層對前面焊層的熱處理作用可提高環焊接頭的韌性。手工電弧焊方法靈活簡便、適應性強，其下向焊和上向焊兩種方法的有機結合及纖維素焊條良好的根焊適應性在很多場合下仍是自動焊方法所不能代替的。
自保護藥芯焊絲半自動焊技術是20世紀90年代開始應用到管道施工中的，主要用來填充和蓋面。其特點為熔敷效率高，全位置成形好，環境適應能力強，焊工易于掌握，是目前管道施工的一種重要焊接工藝方法。
隨著管道建設用鋼管強度等級的提高，管徑和壁厚的增大，在管道施工中逐漸開始應用自動焊技術。管道自動焊技術由于焊接效率高，勞動強度小，焊接過程受人為因素影響小等優勢，在大口徑、厚壁管道建設的應用中具有很大潛力。但我國的管道自動焊接技術正處于起步階段，根部自動焊問題尚未解決，管端坡口整形機等配套設施尚未成熟，這些都限制了自動焊技術的大規模應用。
目前自動焊根焊主要采用STT半自動焊。STT半自動焊屬于CO2氣體保護焊，它是通過精確的基值和峰值電流和電壓控制，使熔滴過渡更利于成型，焊接過程穩定，解決了飛濺問題和大口徑管道根部焊環節單面焊雙面成型的難題。
2.3 西氣東輸管道工程中應用的焊接方法。由于西氣東輸線路工程用鋼管的強度等級較高，管徑和壁厚較大，所以線路施工以自動焊和半自動焊為主，手工焊為輔。所涉及的主要焊接方法有熔化極氣體保護電弧焊（GTAW）,自保護藥芯焊絲電弧焊（FCAW）和手工電弧焊（SMAW）。
自動焊方法包括：①內焊機根部焊+自動外焊機填充、蓋面；②STT氣保護半自動焊部根焊+自動外焊機填充、蓋面；③纖維素焊條手工電弧焊根部焊+外焊機自動焊填充、蓋面。這幾種焊接方法的區別在于根部焊方法的不同。
針對管道局自動外焊機PAW-2000、英國自動外焊機NOREAST，集團公司工程技術研究院自動外焊機APW-Ⅱ分別進行了焊接工藝性能試驗。試驗結果表明，對于大口徑、厚壁鋼管，采用自動焊的方法焊接具有十分明顯的優勢，勞動強度大大降低，焊接效率顯著提高。試驗還表明，自動外焊技術對坡口形狀及管口組對要求嚴格，現場施工必須具備內對口器、管端坡口整形機等配套機具。另外，采用手工焊或半自動焊方法進行根部焊時，由于管口組對間隙不同造成坡口形狀、尺寸不一致，自動外焊機填充、蓋面時就極易形成坡口邊緣未熔合，從而制約了自動外焊機優勢的發揮。
3 結束語
隨著管線鋼性能的不斷提高，管道建設越來越趨于向長距離，高工作壓力，大口徑、厚壁化方向發展，這就需要研發高質量的焊接材料和高效率的焊接方法與之匹配，保證環焊接頭的強韌性。未來的管道建設，為獲得施工的高效率和高質量，將優先考慮熔化極氣體保護焊。而自保護藥芯焊絲半自動焊與手工電弧焊相結合，由于操作靈活，環境適應性強，一次性投資小，對于大直徑、大壁厚鋼管是一種好的焊接工藝。
參考文獻
關鍵詞:天然氣管道；TIG焊；管道焊接；質量；
中圖分類號：P755.1 文獻標識碼：A
一、引言
目前天燃氣行業管道的材質一般采用低碳鋼，焊接方法通常采用手工電弧焊，這種焊接方法對焊工的技術水平要求較高，焊接好壞取決于焊工經驗等人為因素，特別是無損檢測的一次合格率偏低，即使是技術水平較高的焊工，一次合格率也只有85%左右。而焊接受熱面小徑管比較成熟的方法是采用全氬弧焊接或氬弧打底、焊條電弧焊蓋面的方法進行焊接。
二、TIG焊的應用及特點
鎢極惰性氣體保護焊英文簡稱TIG（TungstenInert GasWelding）焊。它是在惰性氣體的保護下，利用鎢電極與工件間產生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接方法。其主要優點有焊接電弧為明弧，在焊接過程中易于控制可進行全位置焊接、打底時連弧焊接，沒有熔渣，能確保打底質量，外徑≤57 mm的管道一次成型，焊接速度快，質量高，鎢極不容易熔化，易維持焊接過程的穩定電弧穩定，外觀成型漂亮。
三、天然氣管道TIG焊焊接工藝
3.1管道結構特點
天然氣管道焊接一般采用的是對接的接頭形式。如圖3-1所示。因為管道結構承受較大的內部壓力，因而要求焊接接頭具有良好的氣密性。因此在焊接施工過程中，在確保結構部件上焊接接頭質量的同時，為了滿足加工條件，既要提高生產率，又要通過改善制造時的作業環境來增加安全性。
圖3-1天然氣管道的接頭
3.1.1管材成分及力學性能
成分是材料結構和性能的基礎，能定量的分析出材料中各個組分的含量，對材料品質用途和選擇合適的焊接工藝具有重要意義。管材采用12Cr1MoV鋼，其化學成分見表2-1。
表2-112Cr1MoV鋼的化學成分（質量分數/%）
C Mn P S Cr Mo V Fe
0.08~0.15 0.4~0.7 0.03 0.03 0.9~1.2 0.25~0.35 0.15~0.3 其余
3.1.2管材焊接性分析
管材焊接性的好壞取決于它的化學成分，影響最大的是碳元素。另外，母材中含有Cr、Mo、V等元素，在提高了鋼的蠕變強度和組織穩定性的同時，這些強烈碳化物形成元素又增加了接頭過熱區產生再生熱裂紋的傾向。12Cr1MoV具有更大的淬硬傾向，而使熱影響區更易產生冷裂紋。
3.2焊前準備
3.2.1焊接使用材料及工具
根據所分析焊接接頭的結構和成分，選擇焊接工具和材料，如表3-1所示。
表3-1 使用的材料及工具
工件 12Cr1MoV φ100×6 mm
焊機 時代逆變 WS—350
焊槍 PQ—85/150型空冷焊槍
氬氣流量計 AT—15/30
鎢棒 鈰鎢極 φ2.5 mm
焊絲 H08Mn2SiA
氬氣 純度≥99.99%
3.2.2焊前加工清理及焊絲選用原則
(1)坡口形式為：70°V形坡口，對口間隙2~2.5 mm，鈍邊1~1.5 mm；
(2)焊前清理用角向磨光機將坡口面及坡口兩側10 mm~15 mm范圍內打磨至露出金屬光澤，用圓銼，砂布清理管內側銹蝕及毛刺，如有必要可用丙酮清洗坡口表面及焊絲。
(3)從焊接工藝試驗的機械性能可以看出，H08Mn2SiA焊絲打底焊縫的抗拉強度均比其原焊絲H08A較高；焊縫中Mn、Si是主要合金化元素，也是一種較好的脫氧劑，Si脫氧能力比Mn要強，Mn和Si都能減少焊縫金屬中的氧含量，改善焊縫金屬的性能，防止氣孔產生；另外，Mn可以提高焊縫的強度和韌性，而Si含量過多時，將會使焊縫金屬的塑性和韌性降低。因此，必須使焊縫材料保持適當的Mn/Si比值，該比值愈高，焊縫金屬的韌性愈好，一般認為Mn/Si＜2對焊縫韌性不利。
3.2.3焊接規范
已經確定了使用的工具及其材料，在焊接前調試好焊接的電流與電壓值，匹配好氬氣流，并且選擇合適的送絲速度，如表3-2所示。
表3-2焊接參數
電流
/A 電壓/V 鎢極直徑/mm 噴嘴直徑/mm 氬氣流L/min 鎢極伸出
度/mm
80~100 15~17 2．5 8~10 5~7 約5~7
3.3焊接工藝
3.3.1定位焊
(1)點焊固定采取三點周向對稱點焊固定方法，焊點宜小，先從一端始焊然后過渡到另一端，保證焊點熔透無缺陷。
(2)分半逆向焊接，為減少出現氣孔可能性，在起焊的6點位置不設點焊固定點。焊槍與工件及焊絲間相對位置見圖3-1所示。
圖3-1天然氣管道焊接接頭剖面圖
(3)定位焊縫操作要點：定位焊是焊縫的一部分，必須焊牢，不允許有缺陷。定位焊縫不能太高，以免焊接到定位焊縫處接頭困難，如果碰到這種情況，最好將定位焊縫磨低些，兩端磨成斜坡，以便焊接時接頭容易。如果定位焊縫上發現裂紋，氣孔等缺陷，應將其打磨掉重焊，絕不允許用重熔的辦法修補。
3.3.2焊接操作工藝要點
打底焊應盡量一氣呵成，打底層應有一定厚度，如果δ＞10 mm的管子，其厚度應≥4 mm。
(1)在仰焊位置6點以前的5~8處引弧，焊絲與坡口的鈍邊保持1~1.5 mm的間距，在平焊時，焊絲與內壁的鈍邊要平行，保持這樣的間距，焊縫背部不會出現凹陷，余高大約0.5~1 mm，始焊時，在對口處形成熔池(不能擊穿)將焊絲插入熔池中，借助電弧吹力，使熔滴擠入間隙內并透過，在兩側鈍邊處（已熔化）搭成“橋”，以該“橋”為基礎逐步施焊。引弧部位在焊接方向前10 mm左右，絕不允許在管壁上引弧，引弧后，電弧始終保持在間隙中心；
(2)焊接過程中，由于管子水平固定，隨著焊接位置變化，焊工的身體也隨之移動，為保持平穩，進行仰位焊接時，可同時伸出手指支撐在管上；
(3)采用“二點法”焊接，控制弧長2~3 mm，對坡口根部兩側同時加熱，擺動送絲，使焊絲端頭始終處于氬氣保護范圍內，邊熔化邊送絲，焊絲不直接插入熔池。而位于熔池前方，焊絲端頭應呈圓形，送絲動作干凈利落，控制坡口兩側熔透均勻，以保證管內壁成形均勻；
(4)前半圓焊到平焊位置時，將弧坑填滿，在12處收弧，以利于后半圓接頭。后半圓在焊接前將接頭處打磨出斜面至露出金屬光澤，從仰焊位置起焊至平焊位置結束；
(5)收弧時．在熄弧前向熔池連送兩滴填充金屬．將熔池移至坡口一側收弧。熄弧后將噴嘴罩住熔池，待完全冷卻變暗后再移開。
(6)每半圓焊接一次完成，中途不停頓。如中途再度起焊，將端頭打磨并使焊縫重疊5~7 mm；
(7)焊接時如發現電弧氣氛呈藍色，或者熔池有發泡現象，立即停下修磨，清除缺陷后繼續焊接直至完成；
(8)焊接時要掌握好焊槍角度，送絲到位，力求送絲均勻，才能保證焊縫成型美觀，焊第二層時，應注意不得將打底層焊道燒穿，防止焊道下凹或背面劇烈氧化。
3.3.3填絲注意事項
(1)必須等坡口兩側熔化后才能填絲，以免造成熔合不良，填絲時，焊絲應與工件表面夾角成15°左右。填絲要均勻，快慢適當，過快焊縫余量大，過慢則焊縫下凹和咬邊，焊絲端應始終處在氬氣保護區內。對口間隙大于焊絲直徑時，焊絲應跟隨電弧同步橫向擺動，不得擾動氬氣保護層，以防空氣侵入。
(2)操作過程中如不慎使鎢極與焊絲相碰，發生瞬間短路，將產生很大的飛濺和煙霧，會造成焊縫污染和夾鎢，這時應立即停止焊接，用砂輪磨掉被污染處，直至磨出金屬光澤。被污染的鎢極，應在別處重新引弧熔化掉污染端部或重新磨尖后，方可繼續焊接。
3.3.4收弧與接頭
(1)收弧不當會影響焊縫質量，使弧坑過深或產生弧坑裂紋，甚至造成返修。收弧時，焊把應由內側坡口處稍向外拉至電弧熄滅，并要注意控制速度，不能過快，以免產生縮孔。接頭處所有焊縫無論有無缺陷都要用手砂輪修磨成斜面，然后在焊接方向的反向10 mm處引弧，將焊把向回移動，直至把原焊縫3~5 mm長度全部熔化，才開始送絲，直到焊完整個焊口。最后收弧時，一般多采用稍拉電弧，重疊焊縫10 mm~20 mm，在重疊部分不加或少加焊絲，速度要快。?；『?，氬氣開關應延時10 s左右在關閉，防止金屬在高溫下繼續氧化。
(2)接頭時，在熔坑中間或靠后些引弧形成熔池后便可填充焊絲完成接頭，“頭與頭”相接是在焊接水平或斜固定管時，當焊接另一側的仰焊接頭時，只以電弧將接頭部位的原起始焊縫端部熔化，形成熔池，便可送絲，完成該處接頭。
3.4收尾方法
焊接過程在收尾時，應將熔坑填滿，把電弧拉向對口的一側電弧熄滅，最后收尾時，將始焊側的焊道端熔化，將已熔金屬與新熔化的熔池相碰接，再將新出現的熔池填滿連接在一起。如有條件可采用電流衰減法，焊接終止時，停止填絲使焊接電流逐漸減小，從而使熔池體積不斷縮小，最后斷電，焊槍停止行走。
3.5檢驗
3.5.1外觀檢查
1、物理尺寸：焊縫余高、高度差、寬度、寬度差、焊縫成形、焊縫直線度、錯邊量、角變形、焊腳高。
2、焊接缺陷：氣孔、裂紋、未熔合。
3.5.2射線檢驗
常用的射線有Х射線，射線它適用于2~65 mm厚度的焊件內部的氣孔、夾雜物、未焊透、未溶合、裂縫等缺陷。未焊透在膠片上是一條斷續或連續的黑直線，照片上的位置多偏離焊縫中心，呈斷續的線狀，寬度不一致，黑度不均勻。氣孔在膠片上的特征是分布不一致，有稠密的、也有稀疏的圓形或橢圓形黑點，其黑度一般是中心處較大而均勻地向邊緣減小。夾渣在膠片上多呈現為不同形狀的點或條狀。裂紋在膠片上一般呈略帶曲折的黑色細條紋，有時也呈現直線細紋；輪廓較為分明，兩端較為尖細，中部稍寬，有分枝的現象較少見，兩端黑度逐漸變淺，最后消失。
3.6常見缺陷及其預防措施
3.6.1裂紋
3.6.1.1、產生原因
在焊接應力及其他致脆因素共同作用下，材料的原子結合遭到破壞，形成新界面而產生的縫隙。它具有尖銳的缺口和長寬比大的特征。
3.6.1.2、預防措施
(1)選擇合適牌號的焊絲，采用低硫磷低雜質元素的焊材；
(2)選擇合適的焊接規范參數，采用軟規范，以較小的焊接電流和盡可能快的焊速進行焊接；
(3)采用軟規范，盡量縮短高溫停留時間，減少過熱和晶粒長大傾向；
(4)選擇合理的焊接接頭和坡口形式，控制焊縫金屬中焊絲對母材所占的比例，即控制熔合比；
(5) 采取合理的焊接順序焊接，以便減少焊接應力。
3.6.2氣孔
3.6.2.1、產生原因
焊接時，熔池中的氣體在金屬凝固以前未能來得及逸出，而在焊縫金屬中殘留下來所形成的孔穴，稱為氣孔。有時以單個出現，有時以成堆的形式聚集在局部區域，其形狀有球形，條蟲形等。
3.6.2.2、預防措施
(1)嚴格焊件坡口表面油、銹、氧化皮和焊絲焊道附近端頭部分的清理，尤其注意細管內焊道附近端頭部分的清理工作，最后可采用丙酮清洗表面；
(2)提高焊工操作水平，熟練焊接技術，防止焊接時觸碰鎢極和熔池停留時間過長而送不上絲；
(3)送絲采用“二點法”，送絲過渡熔滴要求快而準，在保證焊縫熔合好的情況下平穩移動，防止熔池過燒、沸騰，焊槍擺動幅度不可過大；
(4)加強硅錳聯合脫氧作用，采用脫氧元素含量高的焊絲，尤其是在端頭搭接重熔時更應如此；
(5)發現熔池發泡或電弧氣氛呈現藍色即表明已有氣孔產生，應立即停下清理打磨后重新施焊；
3.6.3未焊透
2.6.3.1、產生原因
焊接時，母材金屬之間應該融合而未焊上的部分稱為未焊透。易出現在單面焊的坡口根部及雙面焊的坡口鈍邊。
3.6.3.2、預防措施
(1)提高焊工的操作熟練程度，采用合適的焊接規范焊接；
(2)采用合理的焊接接頭坡口形式，在便于組對的情況下鈍邊盡量小，為便于焊接，坡口角度應稍大；
(3)嚴格檢查焊縫組對質量。尤其在小鈍邊接頭情況下，應控制組對錯邊量
(4)采取合適的鎢極尖端形狀，修磨的鎢極長度，一般為鎢極直徑的3～5倍，末端的最小直徑為鎢極直徑的1/2~1/5，尖端夾角應采用30°為好；
(5)嚴格焊前清洗，尤其對管內坡口端部附近的氧化膜應清理干。
四、結論
通過在焊接過程中發現，在不同位置時的熱積累效果不同，熔池金屬的受力也不同。在調整焊接起焊位置后，焊接成型的區域劃分發生了變化。由于起焊時需要的起焊電流較大，焊接接頭的起焊位置處，余高一般過高；TIG 焊焊接速度快，電弧穩定，焊接質量高；通過工藝分析，施焊可以采取對坡口形式、焊縫位置、焊接參數、焊接順序的控制從而能很好地進行焊接，提高了天然氣管道的焊接質量。
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關鍵詞：下向焊接；天然氣管道；應用
下向焊接工藝容易掌握，與上向焊接工藝相比操作難度較小，它適合長輸野外管道的大規模應用，未來將會有廣闊的發展前景.城市天然氣管道特點主要是作業點多、操作線路長、操作點移動頻繁、焊接設備性能要求高、焊接質量高，下向焊的優點突出，適合城市的天然氣管道建設。它的焊縫缺陷少，焊縫成形美觀，而且焊縫寬度小于上向焊接，焊接應力大，質量有保障。下面將綜述焊接工藝的相關內容，并具體討論下向焊接工藝在天然氣管道中的應用、注意問題和工藝施工要求，完善下向施工工藝。
1 下向焊接工藝的特點、質量控制要點和缺陷的防治
1.1 下向焊接工藝的優點
與上向焊接工藝和立焊以及管道全位置焊接相比，下向焊接工藝是自上而下焊接的一種焊接工藝，焊接設備采用手工電弧焊，焊接的主要優點：
1.1.1 工藝參數采用小縫隙、大鈍邊，焊接縫隙比上向焊接工藝小，焊接質量高，焊接應力大，焊接速度高，生產效率高，可以獲取相對更高的經濟效益和社會效益。
1.1.2 該工藝采用向下焊接專用焊條，它由獨特藥皮配方制成，優點是電弧吹力大，燃燒穩定，焊接時飛濺小，焊條融化速度快，熔敷效率高，能夠保護電弧和熔池。
1.1.3 焊接填充時，用相同長度的焊條焊接時，上向焊接的焊縫熔敷率地，焊接長度短于下向焊接，而且下向焊接的焊接速度高于上向焊接。
1.1.4 下向焊接的操作難度較小，焊道厚度一般為2毫米，焊縫缺陷小，能夠保證施工質量。
1.1.5 下向焊的焊條一般選擇纖維素焊條，纖維素焊條焊接后產生的渣少，連續焊可制成良好的單面焊雙面成形焊縫。
1.1.6 下向焊的抗風能力強，更適合野外長輸管道施工。
1.1.7 下向焊焊接電流小于上向焊，焊接焊接速度快，焊接質量好。
1.2 下向焊接工藝的類型
下向焊經過長期的發展，主要形成了復合型下向焊、混合型手工下向焊兩種典型工藝類型，下面將展開介紹這兩種下向焊接以及各自的控制要點。
1.2.1 復合型下向焊
復合型下向焊是指對根層、熱焊層、填充曾和蓋面層分別采用不同焊接方式的焊接工藝，對于根層和熱焊層，主要采用下向焊，對于填充曾和蓋面層，主要是采用上向焊，該類型主要應用于壁度較厚的管道，前面已經講過，下向焊接技術主要運用于壁厚較大管道，如果焊接層數太多，下向焊的焊接速度快，所以綜合兩者采用復合型焊接方式來互相取長補短，以最大限度發揮它們各自的優勢。
1.2.2 混合型下向焊接
焊接焊條主要選用纖維素焊條，低氫型焊條與纖維素焊條相比，前者所形成的焊條的含氫與含氧量均低，相同條件下，它的焊接韌性好，但是速度慢?；旌闲拖孪蚝附泳C合了兩者的優點，又彌補了兩者的不足，應用前景廣闊。
2 下向焊接工藝在天然氣管道應用中的注意問題
下向焊接工藝適用于低合金高強度鋼類管道，該工藝在長輸野外管道建設中已占據突出地位，在城市的天然氣管道中的應用比例相當大，在此，詳細分析該工藝在天然氣管道建設中應該注意的問題，在以后的發展過程中要盡力避免，促使該工藝更加完善，使得城市天然氣管道建設更加安全可靠，以期獲得良好評價和可觀效益。
2.1 選擇合理焊條和焊機
纖維素型工藝焊條在多次工藝性實驗中性能顯著，纖維素型焊條中含有大量的有機物造氣劑，在焊接是過程中會分解出大量的一氧化碳和二氧化碳，有效保護了電弧和熔池，少量熔渣會殘留覆蓋在熔池表面，保護焊縫金屬。而且電弧吹力大，熔渣少，有簡答熔透能力，被廣泛應用于環境較差的野外作業。焊機一般選用IGBT逆變式ZX7系列直流逆變下向焊接專用焊機，它有一系列的獨特功能：熱起弧、焊條防沾、電弧推力調節等，能夠有效協助完成環境較差的野外施工作業。
2.2 依據合理的焊接順序操作
管道下向焊接宜采用流水作業，焊接小直徑與大直徑的工作人員的數量與格子分工是有差別的。焊接小直徑時，一般安排兩名焊接工，自上而下開焊；較大直徑時，一名焊工自頂部開焊，另一名在指定位置處開焊，當直徑大于700時，安排三名焊工同時開焊，節省根部焊接時間，保持焊接層間溫度。
2.3 嚴格參照焊接操作順序和工藝參數
在焊接前應先進行焊接工藝評定，通過測試和試驗確定焊接工藝參數，這是非常重要的一步。得出纖維素型焊條和低氫型焊條的焊接參數，并嚴格執行。根焊、填充焊、蓋面焊各自的層內焊道數、焊條直徑、焊接電流、焊層厚度、焊接速度等要經過試驗和測試準確得出來，只有落實好了這些詳細細節才能保證焊接質量。
2.4 焊前預熱
對焊接區域進行預熱是保證整個施工過程安全的非常重要的一步，焊接區域經過預熱后，打底焊不會粘條，焊接電流穩定，焊接坡口融合較好。根據所選材料和評定工藝來確定是否需要預熱，并在預熱過程中對溫度進行測量控制。
3 結束語
下向焊接工藝適合長輸野外管道施工，有廣闊發展前景。該工藝容易掌握，適宜在天然氣長輸管道中應用，并且我國推行了許多鼓勵使用天然氣的政策，有利于推動提升下向焊接技術在天然氣應用領域的運用水平，從而獲得最可觀的經濟效益和社會效益。同時，要堅持改進下向焊接工藝在天然氣應用中的缺陷，做好野外惡劣環境的防風措施，對工作人員做好上崗前的技術培訓，以保障焊接的主觀力量到位。避免缺陷，抓住質量控制的要點，保證施工工程的質量。
參考文獻
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[關鍵詞]焊接技術 熱力管道 安裝
中圖分類號：F52 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）40-0240-01
引言
隨著我們國家的科學技術在不斷的發展，焊接技術水平也在不斷提高。我們國家的熱力管道是輸送高溫高壓水或水蒸汽介質的管道，其管內或管外要承受一定的壓力。所以在安裝熱力管道施工過程中，焊接是主要的控制內容，同時是形成質量的重要工序。所以，在焊接技術在熱力管道的安裝當中有著嚴格的要求，一方面焊接接頭根部要求安全熔透焊縫，同時管道的耐蝕性和焊縫表面的質量也有相應的焊接標準，另一方面焊縫外觀要求平滑、均勻，與母材要過渡圓滑。焊接過程中要嚴格按照技術要求和焊接工藝施焊，在安裝熱力系統管道工程中起著重要的作用。所以，我們一定要加強焊接技術的水平與質量，使熱力管道的安裝工程能夠順利的進行。
1 施工人員的組織
為了確保焊接質量，施工單位需要取得壓力管道方面的安裝許可證，是自身相應的能力，同時有與安裝工作相適應的專業人員。其中，技術人員應經過專業技術培訓，取得相應的資格證書；質檢人員具備相應的質量管理知識，并取得質量技術監督部門頒發的特種作業人員資格證書；按照《鍋爐壓力容器壓力管道焊接工考試與管理規則》和
《電力焊工技術考核規程》的相關要求，對從事熱力管道焊接的焊工進行考核，取得合格證書，方可從事相應的焊接工作；熱處理操作人員也應經專業培訓考核合格并取得資格證書。
2 焊接設備的選擇與管理
2.1 焊接設備的選擇
通常情況下，獲得優良焊接接頭的主要因素就是電弧能夠穩定的燃燒。因此，合適的外特性、適當的空載電壓、良好的動特性和調節特性等是焊接電源必須要具有的。根據電焊機的主要用途、電源電壓、功率以及焊接材料的特性，對電焊電源進行選擇。
2.2 焊接設備的管理
通常情況下，氬弧、電弧焊兩用的逆變焊機、焊條烘干箱、焊條保溫筒和遠紅外熱處理機等共同構成焊接設備。在確定設備的基礎上，對其要有妥善的管理和控制，最好有專人維護管理。同時，檢查每臺設備的性能，在一定程度上確保焊接設備上的電流表、電壓表等儀表設備的完好性、準確性、可靠性，另外還要有相應的檢驗合格標識。
3 焊接材料管理
焊接材料通常情況下是確保熱力管道焊接質量的基礎和保證。施工單位需要建立和完善材料管理體系，在一定程度上確保材料在規格、材質、型號，以及數量方面符合相應的工程要求。庫房內應裝設軸流風機保持通風良好，具有保溫、除濕的必要條件，溫度不低于5℃，濕度不高于60%，并在每天上下午做好庫內溫濕度記錄。根據材料的到貨憑證，現場材料員對焊接材料的名稱、規格、型號、數量和材質證明等資料進行認真核實，確保資料與實物之間的相互匹配，經檢查、驗收合格后方可入庫、入庫后要分類存放，并擺放醒目的標識牌。每批焊材到貨后都應由質檢員向監理部門報驗，監理驗收合格（簽字）后方可使用。在使用焊條之前，需要對其進行烘焙，并且設專人進行負責，對烘焙的溫度和時間進行詳細記錄，同時填寫《焊條烘干與恒溫存放記錄》。
對于領用的焊條，焊工需要將其放在相應的保溫桶內，在一定程度上防止返潮；同一牌號的焊條只能存放同一只桶內，避免錯用；對于桶內的焊條來說，其重量不能超過5公斤，存放時間控制在4小時，逾期需要進行重新烘烤，并且重復烘烤的次數控制在兩次。
4 組對焊口
加工完成坡口后，坡口表面的氧化皮、油污、熔渣及影響接頭質量的表面層等都要進行清除，通常情況下，清除范圍控制在坡口及兩側母材20mm的區域，同時對凹凸不平的地方進行平整處理。管道焊口組對應在質檢員確認坡口形式和清理合格后進行，管接頭的組對定位焊是保證焊接質量、促使焊口根部形成良好的關鍵。因此，組對間隙要均勻，對口間隙最好保持在2mm到3mm之間，定位時應保證坡口內外壁平齊，通常情況下，內壁錯口值控制在管道邊壁厚度的10%，并且不能大于1mm。組對管件時需要進行牢固地墊置，在焊接過程中，需要采取相應的措施，在一定程度上防止發生變形。
5 焊接過程的質量控制
5.1 焊前技術準備工作
焊接技術人員焊接前，根據施工圖紙和現行的規程制度，依據焊接工藝評定，結合施工現場的實際條件，編制熱力管道焊接作業指導書。對于承擔焊接的焊工，在進行施焊前，需要進行技術交底，交底的內容：焊接方法、材料、工藝參數、焊前預熱、層間溫度，后熱、熱處理的溫度和時間以及無損檢測等。
5.2 熱力管道的焊接方法
5.2.1 氬弧焊：壁厚小于等于6mm的管子采用氬弧焊接。氬弧焊也就是所謂的氬氣保護焊，通過采用氬弧焊可以獲得理想的焊接接頭，并且焊縫外表美觀，工程質量有保證。
5.2.2 氬電聯焊：焊接接頭的根部焊道采用氬弧焊，層間填充和蓋面采用手工電弧焊。所謂電弧焊就是充分利用焊條與工件間產生的電弧熱，進而將金屬融化實現連結的方法，電弧焊具有很強的適應性，是管道焊接中的主要方法，通常情況下，可以在室內或野外高空進行平、橫、立、仰全位置焊接。
5.3 焊接工藝
5.3.1 打底：氬弧焊打底應由下向上施焊。焊前需要預熱的焊口，應提前通知熱處理人員做好預熱焊口的準備工作，達到預熱溫度后，方可施焊。施焊時應將焊口周圍用帆布擋好，以防刮風影響焊縫質量。點焊起點和收尾處可用角磨機打磨出適合接頭的斜坡，以利于焊縫有良好的熔合與過渡。整個根層焊縫必須均勻焊透，不得焊穿，使根部形成焊肉下榻、頂部內陷等缺陷。并對打底焊縫的質量進行及時的檢查，同時進行次層焊縫的焊接，進而避免產生裂紋。外徑大于194mm的在管道對接接頭宜采用雙人對稱焊。 5.3.2 層間填充：底部焊完后，檢查無缺陷應馬上進行次層焊接。大徑厚壁管的焊接應采取多層多道焊，單層焊道厚度不得大于焊條直徑，單焊道的寬度不能超過焊條直徑的4倍。施焊中，要特別注意接頭和收弧的質量，收弧時要將熔池填滿，接頭要錯開。應逐層檢查焊縫質量，發現缺陷必須馬上處理。
5.3.3 蓋面：為使焊縫外表美觀，一般選用直徑φ3.2的焊條操作，該層焊縫表面應完整均勻，與管道圓滑過渡，焊縫寬度為蓋過坡口兩側約2mm，加強高度為1～3mm，焊縫表面不得出現裂紋、氣孔、夾渣、飛濺物等，不得有大于0.5mm深度，總長度大于該焊縫總長10%的咬邊。
6 焊后檢查與檢驗
每項熱力管道焊接完畢后，質檢人員應對所有焊縫進行外觀檢查，并如實記錄結果。檢查完通知檢驗人員按比例對焊縫進行無損檢測，每位焊工所焊焊縫都應按規定的比例進行抽檢。當無損檢測發現不合格焊縫時，焊接技術人員要根據返修單上的缺陷位置標出焊縫實際的缺陷位置，向焊工說明缺陷的類型并馬上組織返修，合格后做好返修記錄。若返修不合格，應由焊接負責人會同有關人員認真分析缺陷形成的原因，制定合理有效的工藝措施，派焊接經驗豐富的焊工返修，以確保焊縫焊接質量，避免發生再次返修。因為焊縫同一部位的返修次數不宜超過兩次。
7 焊接環境
焊接質量受到工作場地的環境因素的影響和制約。為了保證焊縫獲得良好的外觀和內在質量，對于施焊環境要求有適宜的溫度、濕度與風速，進而確保焊接符合要求的機械性能與金相組織。因此，施焊場所必須具備良好擋風、防潮及保溫措施，達不到要求時，不得進行焊接作業。
8 完工后的控制
焊接工作完成后，質檢人員要組織相關人員對此項工程進行聯合檢查，記錄好相應的外觀檢測結果。檢查好焊縫外觀內容，檢驗完焊縫內部質量，全面保護焊縫。由工程技術人員繪制熱力管道立體施工走向圖，并在立體圖中標出焊縫、焊口的具置和施焊人員的鋼印代號，以作為施工資料移交保存。
【關鍵詞】油氣管道；焊接；工藝技術；質量；控制
當今世界，隨著經濟社會的發展和科學技術的發展，我國化學工業等也出現了空前的發展，作為化工技術之一的油氣管道焊接技術也得到了迅速的發展，這就為油氣事業發展奠定了堅實的基礎，尤其是在我國，由于地區發展的差異性，導致了目前存在油氣的分布地區和消費市場出現不均衡的現象，油氣礦藏主要在北方地區，而主要的消費市場卻是在南部人口相對密集的地區，這就給石油的運輸事業造成了很大的挑戰。對于運輸方式的選擇，具有經濟、能大量運輸且安全的管道運輸成了運輸方式的首選，而在油氣的管道運輸時焊接工藝技術也顯得尤其重要，據此，中石化綜合考慮各方面因素后選擇了比較科學合理的油氣管道焊接工藝技術及質量控制方法。
一.油氣管道焊接工藝技術
1.1油氣管道現場焊接施工的特點
目前由于基于環境、油氣藏儲等特點的綜合考慮，油氣的開采地點條件都是比較惡劣的，氣候條件惡劣、油氣所在周圍的地理狀況不盡人意等。同時，為了提高工作效率，經常在現場采用的是口器進行管口組對，這樣的技術對施工的難度增大了很多。而且，許多輸送用的管道都存在熱脹冷縮的自然現象，這些問題的存在都給油氣管道現場焊接施工技術帶來了很大的挑戰。
2.2、油氣管道施工焊接工藝
中石化從建立以來，嘗試了很多種油氣管道焊接工藝。這些嘗試的油氣管道焊接工藝一開始主要是以手工焊接為主，它主要包括低氫型焊條手工電弧焊向上焊技術、纖維素焊條和低氫型焊條下向焊技術，這些技術都有其各自的特點。通過隨著我國管道焊接工藝的改進和革新而不斷地嘗試，目前，中石化管道焊接的技術主要是以STT半自動焊接技術為主，同時，使用較多的還有手工下向焊、全自動下向焊和組合焊等多種焊接方法。下面，我們分別對這幾種焊接技術進行簡單介紹。首先，STT半自動焊接技術，這是一種以CO2為保護氣體焊接的技術之一，主要通過控制電流和電壓，使熔滴過渡更加容易成型，從而使焊接過程更容易、穩定，也正是其相對簡便、容易的優點使得這個技術成為中石化的主要應用技術。其次，手工下向焊接技術，這種焊接方法是通過手動來控制的焊接工藝，根據它焊接的順序，可以把油氣輸送管的不同焊接部位稱為根焊道、熱焊道、填充焊道以及蓋帽焊道，這個焊道的間隔時間要求大于6分鐘，為了使輸送管道的外形更加好看，同時減少表面的粗糙度，這種焊接技術通常應用的是來回擺動的焊接手法。然后，全自動下向焊技術，這個技術主要是通過利用電弧來使相連接部位的焊絲和鋼管熔化，從而達到焊接的目的，在這個過程中，不需要人為的進行工具的輸送，主要通過自動化的裝置來達到這個目的，全自動下向焊接技術目前的應用也是比較廣的，因為它的焊接效率比較高、而且其工藝的技術要求相對于其他工藝也較低。最后，組合焊接技術，這是一種融合多種焊接工藝來完成一個管道焊接的焊接技術，這種技術可以集幾乎所有焊接技術的優點于一身，但是，相對而言，其工藝的技術要求就比較高，對焊接的條件要求也比較高?？傊?，各種焊接技術都有其各自的優點，需要采用何種焊接技術，還要根據具體情況綜合考慮。
二.油氣管道焊接工藝的質量控制
油氣管道焊接工藝成功的關鍵主要還在于其對質量的控制，正所謂質量是所有焊接工藝投入使用的保障，深諳這一道理，中石化在油氣管道焊接工藝的質量控制上也采取了相應的措施。
首先，無規矩不成方圓，中石化建立了相對比較完善的油氣管道焊接工藝技術的管理制度和施工的操作標準。這些要求和標準的設計是根據具體情況不斷在實踐中進行總結和改進而得到的相對完善的。同時，相應的規章對所有的工作人員也提出的行為規范的要求，在操作的時候，工作人員必須嚴格遵守這些。其次，在正式開始施工之前要將所有的準備活動做充分，比如，檢查焊接口，并且保證其處于50毫米內的清潔范圍；對焊接需要預先加熱的材料進行預熱處理；還有，對焊接工藝開始需要用到的所有的材料進行檢查，材料的型號必須符合質量可靠保障的要求。其次，在油氣管道的焊接過程中，工作人員的操作必須嚴格遵守之前所指定的操作要求，做到細致認真，盡量將操作失誤率降低到零，尤其是在焊接過程中對于電流的控制，不能過大也不能過小，否則都會對焊接的成功與否造成很大的影響。另外，在油氣管道焊接工藝結束以后，還要對焊接的組隊間隙進行檢查，著重要檢查的就是焊接的間隙大小是否符合要求，間隙過大過小都會影響到焊接工藝的質量，這個縫隙的大小一般要求在1.5毫米以內。
三.總結
基于目前油氣需求量的增加及其運輸的特殊要求，經濟、安全、輸送量較大的管道輸送技術已成為油氣輸送的首選運輸方式，而在這個運輸方式中油氣輸送管道的焊接工藝發揮著極其重要的作用。中石化也深知管道焊接的重要性，所采用的管道焊接工藝技術都是目前國內運用比較廣泛，技術含量比較高的技術，比如組合焊，手工下向焊等焊接技術。同時，為了保證油氣管道焊接技術的質量，中石化也做出了比較合理的管理措施，通過制定總體的管理制度，科學地從焊接施工前、焊接施工過程中、焊接施工結束后對焊接施工進行了相應的管理。當然，目前無論是中石化還是全國，對于油氣管道焊接工藝技術及其質量控制的方面距離國際水平還有一點的距離，但是，相信在不久的將來，我們一定能走到國際領先水平。
參考文獻：
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關鍵詞：自動焊接技術；機械加工；運用
中圖分類號：TG409 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 12-0000-01
隨著我國經濟的快速發展，我國科技發展也十分迅速。在這一過程中人們越來越認識到機械化和自動化生產對提高產品生產率、改善產品質量所起到的重要作用。除此之外，先進高效的生產加工工藝還能降低生產成本。近些年在機械焊接領域，我國致力引進吸收國外先進的焊接工藝及設備。在學習國際先進焊接技術的同時，結合我國實際情況，在機械焊接領域運用了自動焊接技術，這樣不僅減少了人工勞力，還可以提高產品的質量，使企業在激烈的競爭中占取有利地位，進而實現經濟效益的增長。下文具體闡述自動焊接技術的基本原理以及其在機械加工中的應用。
一、自動焊接技術的基本原理
自動焊接就是實現焊接過程的機械化和自動化，減少人力焊接的操作。我國傳統的手動焊接技術是將電弧引燃，借助焊條維持電弧的長度，然后根據機械焊接需要手動進行電弧的移動，完成焊接后將電弧熄滅。自動焊接是將現代電子技術運用于焊接過程中，實現焊接工作自動化。自動焊接技術需要的主要設備就是自動焊接機，其有導軌床體、轉動轉臺、轉動機構、氣動尾頂滑臺機構來進行前后左右、轉動，由工件夾緊機構、托料機構完成所需機加工工件的安放于固定，由焊槍夾持機構、焊槍氣動調節機構等焊槍相關技術機構來完成焊接裝置，最后由氣動尾頂與專機電控系統來完成動作指令的發送輸出。目前的自動焊接機又加入了數字化技術，可將焊接的動作指令延伸到動作軌跡指令，將焊接的加工技術指令延伸到技術精度指令，將自動焊接技術推向了一個更高的技術平臺。
二、自動焊接技術在機械加工中的運用
自動焊接技術與傳統的焊接技術相比，具有生產效率高、產品質量高且相對質量穩定、技術水平高、能源消耗低并節省原材料、改善加工環境和降低加工者勞動強度等優點。其在機械加工領域運用越來越廣泛。
（一）在球罐加工中的運用
目前國內球罐焊接主要采用球罐藥芯焊絲全位置自動焊接技術，這種焊接技術與國內手工電弧焊相比具有熔敷效率高焊接速度快、焊接合格率高、節省人力等優點。
現階段全位置自動焊接設備由焊接電源、送絲機構、行走機構、擺動機構、焊槍及軌道等六大部分構成。電源型號主要有兩種：DC-400和DC-600。球罐的自動焊接要求焊接材料必須具有堿性熔渣的藥芯焊絲，目前這種焊絲有自保護焊絲和CO2氣體保護焊絲兩類。自動保護焊絲的規格通常為Ф2.0mm～Ф2.4mm，氣體保護焊絲的規格一般為Ф1.2mm～Ф1.6mm。在球罐自動焊接時要注意破口形勢和破口的尺寸，根據要求自動焊接時破口角度采用手工電弧焊時縮小20%～25%，這樣其熔敷總量可較手工電弧焊減少20%左右。球罐自動焊接時要保證各焊縫的質量，嚴格按照工藝參數要求焊接。經過多次論證，球罐自動焊接技術的運用，焊接效率要遠遠高于人工焊接，以1臺1000m3汽油罐為例，5臺自動焊接設備同時施工，從開始到達到射線探傷條件需要16天的時間，以相同數量的焊工計算，焊接速度比手工電弧焊提高1倍以上。
（二）在大口徑管道焊接中的運用
大口徑管道的焊接一直是手工焊接的難點，手工焊接不僅延誤工期還不能保證焊接質量。自動化焊接設備大口徑管道自動焊接技術的運用，提高了焊接質量，方便現場施工，降低了焊工勞動強度。目前國內使用的大口徑管道自動焊接設備主要型號為PIW48管道內環縫自動焊接根機、PAW3000管道自動外焊接機、PAW2000A管道自動焊機熱焊。本文以根焊為例說明自動焊接技術在大口徑管道焊接中的運用。根焊道的焊接是保證管道的施工速度和管道焊縫質量的關鍵工序，焊接時采用PIW48管道內環縫自動焊接根機。
由于根機焊接對工人技術要求高，所以操作人員對流程必須十分熟練，否則將影響焊縫成形和焊接速度。焊接前要做一些檢查，首先調整內焊機定位機構的3個定位斷面，使8個焊炬中心處于同一平面。其次，在氣罩內安裝銅網，防止焊渣飛濺。最后，管口增設防風措施，防止氣孔產生。內焊機采用無間隙根焊，整個過程無需人工調整工藝參數。自動焊焊接工藝中的坡口形狀和尺寸十分重要，坡口質量直接影響根焊的焊接質量和施工速度。為了提高焊接的一次焊接合格率，通過對無損檢測反饋數據、坡口加工、焊縫外觀的檢驗等信息的跟蹤分析，保證坡口形狀和坡口尺寸的質量是提高一次焊接合格率的關鍵，也可以通過調節技術參數，保證焊接的質量。
（三）在鐵路貨車制造中的應用
傳統的人工對鐵路貨車C70A型敞車車體兩端仰角焊接，焊接質量不穩定、焊接效率低、焊接操作人員勞動強度大等不足之處，目前通過自動焊接技術可以解決這些問題。鐵路貨車C70A型敞車兩端的端墻與端梁組對完成后，分別形成一條長度為2700mm的仰角焊縫（工藝要求焊角為4mm）。由于這兩條焊縫分別位于長達13.53m的C70A型敞車車體的兩端，所以無法使用焊接變位器將這兩條仰角焊縫轉變為位置適合的平角焊縫。該自動焊接裝置必須能全方位轉動，所以此自動焊接裝置由“焊接運行控制系統”和“焊縫跟蹤系統”兩部分組成。
焊接運行控制系統采用開環控制，開環控制方式具有系統穩定性好、響應及時的特點，其運行精度可高達0.01mm?！昂缚p跟蹤系統”采用激光焊縫跟蹤器，焊縫的位置特征和幾何輪廓經激光焊縫跟蹤器攝入并處理，然后送入圖像采集卡經過A/D轉換后成為8bit數字信號，該數字信號以中斷方式送入工業PC的內存。這樣可以隨時觀測焊接情況，針對焊接過程中出現的問題及時調整，保證了焊接質量同時又不耽誤工程進度。這種自動焊接裝置可以在焊槍角度、焊絲前端與焊縫中心距離等方面保持正確的參數，從而保證焊縫成形質量，使焊接質量擺脫對電焊操作工技術水平及其個人因素的依賴。
三、結語
綜上所述，自動焊接技術的運用，使機械加工更加自動化和機械化，不僅提高了生產效率，減少了工人勞動力度，還能保證產品質量的相對穩定，為企業帶來長久效益，更為我國的經濟發展添磚加瓦。
參考文獻：
[1]周林.多功能自動焊接機床控制設計與分析[J].機床電器，2009（03）.
【關鍵詞】 石油管道 安裝 技術 質量
1 我國石油管道安裝技術現狀
隨著社會經濟的發展，對能源的需求增加，石油石化企業逐步增多，輸油、輸氣等金屬管道的需求量也在不斷增加。目前石油管道已遍布我國大江南北，為了與石油工業發展相匹配，我國石油管道安裝技術也在進行新的突破，為了保證石油管道安裝過程符合高標準要求，石油石化企業在不斷強化自身的技術要領及技術知識的基礎上，積極引進和嚴格選拔掌握管道輸送前沿技術、核心技術的技術人員，即便如此，我們在一些關鍵安裝技術上與國外相比還是存在一些差距，由此來看，我國石油管道安裝技術仍需不斷創新和發展。
2 石油管道安裝技術分析
根據筆者多年的施工經驗，石油管道安裝施工技術難點主要體現在施工前技術問題、管段制作、焊接技術、防腐技術、質量檢驗五個方面。
2.1 施工前技術問題
石油管道鋪設前，施工單位應根據石油管道的施工路況、環境進行勘察、測量，審查圖紙的嚴密性，規避施工中的各種問題，減少工程建設中的失誤，降低施工成本。石油管道安裝前，施工單位應對進入現場的施工用料、管道、原件等進行認真核查，及時熟悉圖紙，同時根據現場實際情況對圖紙進行調整變更，保證施工順利進行。
2.2 管段制作
第一，管道安裝之前需要技術人員對批量管道中的管段進行組對，之后要仔細檢查組對的管道是否與管道安裝設計圖一致，這一過程主要檢驗技術人員的專業性；
第二，安裝人員對管段進行安裝測試，將可能存在的問題及安全隱患一一排除，這一過程需要工作人員投入大量的耐心。檢查無誤后需要填寫管段工序質量檢驗單，填寫時需寫明管段制作過程；
第三，再次確認管段是否存在安裝問題，若不存在任何安全隱患，需向上級監理部門呈交工序質量檢驗單及管段單線圖；
第四，監理部門接收到工序質量檢驗單及管段單線圖之后，對管段進行技術抽查及復核，確保管段符合各項安裝技術要求，保證施工工程的質量，批準管段投入施工，施工方方可進行安裝。
石油管道都是安裝在地下，安裝使用之后的問題很難發現與解決，所以在檢驗管段時，需要進行反復的核對，確保工作中不存在疏忽大意，保證安裝工程的施工質量。
2.3 焊接技術
石油管道安裝過程中，焊接技術直接影響著管道建設的質量。由于焊接工作非常重要，技術含量非常高，所以焊接過程中難免出現一些技術性的問題。為了減少和避免焊接過程中出現的各種技術問題，相關焊接工作必須按照焊接規范與章程來操作。在焊接工作進行之前，需對照管道單線圖中各個焊口的位置及編號，為焊接工作人員提供準確的焊接點。焊接工作結束之后需要相關管理人員對焊接處進行檢查與對比，確認無誤后請無損檢測人員以質量規范來衡量焊接技術是否合格，檢查之后對焊接技術進行評價，若不存在任何焊接問題方可投入使用。
若管道焊接工作中存在漏洞或疏忽，可能造成日后使用中的石油泄漏等問題，而石油管道安裝在地表以下，不方便維護和檢修，所以要保證焊接技術操作的專業性、合理性，否則將會帶來不可估量的安全隱患。
2.4 防腐技術
保證管道焊接質量后，對管道進行防腐處理，這樣可以達到延長管道使用壽命的目的?，F階段，主要采用環氧煤瀝青進行管道防腐。防腐層施工前，根據管道銹蝕情況對鋼管道表面的銹漬進行處理，降低表面的粗糙度。除銹后，可均勻地在管道表面涂抹底漆，并采用玻璃絲布纏繞于管道外層，再用漆屏蔽玻璃絲布的網眼，達到防腐的效果。
2.5 管道檢測與技術檢查
石油管道安裝技術非常復雜，從石油管道安裝前期測量到后期的正式投入運行，中間一系列的安裝程序必須嚴格按照安裝標準進行操作，才能提高管道安裝的質量。
加強對建成管道的技術檢測，這對于管道的安裝技術來說是一種有效的管理與監督。技術檢查涉及面要廣泛，檢查項目要全面，檢查過程要認真負責、態度嚴謹。為了保證管道日后使用過程中的穩定性與安全性，施工中及施工后的技術檢查必不可少，其中最主要的是管溝回填、管道防腐補口、管道穿越地下電線、管道、構筑物處的保護處理等。
3 管道安裝技術質量控制
石油的生產過程就是輸油傳輸過程，輸油過程中管道內石油是高危易爆品，具有較大的安全隱患，這是石油生產、運輸過程中人們最重視的問題。因此，石油石化工程質量監督部門必須加強對石油管道安裝技術進行質量控制，最主要的是施工前期質量控制。
以施工前期測量放線質量控制進行分析，其中對線路平面、斷面圖、水準標樁進行測量放線工作要符合技術要求，測量過程中對每一個數據進行詳細的記錄，之后將這些與施工技術質量要求對照，符合施工要求便可投入操作，在測量過程中只有將每一個項目的數據都進行質量控制，才能保證管道安裝技術質量。
以安裝過程中焊接技術質量控制進行分析，焊接工作施工之前要針對管道焊接技術建立全面的焊接質量控制體系，組織焊工進行技術培訓，保證管道焊接質量，使每一個操作人員的專業性與施工驗收規范要求相匹配。焊接技術對于管道質量來說是非常重要的影響因素，所以焊接工作人員的職業素養與技術操守應有嚴格的規范要求，焊接工作人員應持證上崗，以高標準的技術能力確保管道安裝技術質量控制有效性。
4 結語
綜上所述，能夠看出石油管道安裝技術包含大量專業性問題，管道安裝工程對施工環境與施工技術都有較為嚴格的要求。所以需要石油管道安裝技術人員在不斷強化自身技術技能的基礎上，注重培養崗位責任態度，了解并熟知施工圖紙、技術規范及技術標準，了解石油管道施工過程中的各個項目動態，在發現問題的第一時間給出解決的方案，保證管道安裝技術質量。
參考文獻：
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【關鍵詞】長輸管道 焊接工藝 質量控制
1 影響長輸管道焊接的因素
在長輸管道焊接施工中，會有各種因素影響著管道焊接的質量，主要有以下幾個因素：
（1）氣候環境。溫度、濕度等環境條件會對焊接的質量產生一定的影響。
（2）流動性施工。在長輸管道的焊接施工中，工作地點會隨工程的進度不斷的發生變化，使得焊接質量難以保證。
（3）地形、地貌。長輸管道在鋪設施工過程中會遇到各種的地形、地貌，導致焊縫位置變化多端，會對焊接質量產生直接的影響。
（4）施工場地如果比較狹窄，也會使機械化的焊接工藝的適用性差，不能應用先進的焊接技術。
2 長輸管道的焊接工藝
焊接的方式主要可以分為手工焊、半自動焊和自動焊三個大類，下面分別闡述：
2.1 手工電弧焊工藝
手工電弧焊工藝根據焊接的方向和使用不同的焊條，可以分為四種：低氫焊條上、下向焊、高纖維素焊條下向焊和組合焊。高纖維素焊條下向焊是我國最普遍和常用的焊接方法，它電流大、焊接速度快（根焊速度達20-50cm/min）、利于野外作業、合格率高，適用于鋼級X60以下、口徑大于254毫米、厚度在7-16毫米的鋼管。低氫焊條下向焊采用低氫型焊條藥皮，含氫量小于5mL/100g，相比高纖維焊條焊縫有很好的低溫韌性和抗冷裂性，可以應用在低溫環境中和H2S含量比較高的腐蝕環境。低氫焊條上向焊主要應用在小管徑管道，它抗冷裂能力強，在接頭尺寸不規則的情況下焊接仍能有良好的焊接效果。組合不同的焊接方式來完成一道焊接工序，通常能達到不錯的效果，這樣的組合焊接方式稱為組合焊，如根焊用纖維素焊條下向焊，填充、蓋帽用上向焊等。
2.2 半自動焊工藝
半自動焊工藝主要包括藥芯焊絲自保護半自動焊接技術和CO2氣體保護半自動焊接方式。其中第一種工藝能適用于各種位置的焊接，藥芯在高溫下分解出的大量氣體能保護電弧和熔池，所以特別適合于室外有風條件下的作業。CO2氣體保護半自動焊接方式成本比較低、焊接效率和質量較高，可應用于全位置單面焊雙面成形的打底焊，但是缺點是現場需要有防風設施。
2.3 自動焊接工藝
自動焊的最大優勢在于對坡口的設計上，即在保證接頭性能和節省焊材的基礎上對坡口進行了最優化的設計。主要介紹兩種工藝：
2.3.1內焊機封底和外部自動焊機填充蓋面
內焊機是我國針對西氣東輸工程從國外引進的根焊專機，在管口周圍一般都有4-6個焊炬，對接之后可以同時進行焊接，大大提高了封底的速度，而且這樣封底之后成型很規則。但是設備非常復雜，在施工焊接過程中出現故障的概率很大，這就需要有足夠的配套裝置和專業的維修保護人員。同時，內焊機適用的管徑范圍?。ㄖ荒茉谏衬?、戈壁發揮性能），因此這種工藝的推廣被限制。
2.3.2帶內襯墊對口器外部管道自動焊
這種工藝中，單、雙焊炬自動焊機都可以應用其中，這類工藝有很多優點：設備簡單易操作、故障率低、適用范圍廣等。在很多管道的施工上得到了應用，特別是海洋管道。
3 長輸管道的焊接質量的控制
焊接的質量應該從焊接人員、設備和檢驗儀器、材料、焊接環境、焊前和焊接檢驗檢測、焊縫返修等多個方面進行控制。
3.1 施工人員的控制
任何的施工工程，人都是施工的主體。對施工進行質量的控制，首先要做好對施工人員的控制，焊接的質量控制也不例外。當前的長輸管道的焊接工藝主要還是以手工為主，所以焊接人員的焊接水平和焊接技術就成為影響焊接質量的最重要的因素之一。所以必須對焊接人員進行崗前培訓，掌握專業知識和專業技能，通過基本知識和操作技能考核并取得質量技術監督部門的焊工合格證之后，才能在有效期內持證上崗作業。焊接的檢驗是焊接質量控制的最后一關，也是非常重要的一關，因此對檢驗人員也要做好嚴格的崗前培訓工作和技能培訓，這樣才能在質量檢驗中對焊接質量嚴格把關，保證施工質量。
3.2 設備和檢驗儀器的控制
要保證焊接管道用的各種工具的質量，如手弧焊機、氬弧焊機、自動焊機、焊條烘干設備和焊縫熱處理裝置等，設備的性能指數和參數達到標準，這樣才能保證設備的焊接能力和焊接質量。
溫度濕度儀、電流表、電壓表、風速儀、焊口檢驗尺等檢驗工具也要檢定合格并保證其檢驗的能力，保證在焊接質量出現問題時能及時、準確的檢驗出來。
3.3 焊接環境的控制
焊接工作時周圍的氣候環境是影響焊接質量的一個重要因素。下面的幾種自然環境下是不宜進行焊接的：有風天氣（氣體保護焊：風速大于2m/s；低氫型焊條電弧焊：風速大于5m/s；酸性焊條電弧焊，風速大于8m/s；藥芯自保護焊絲半自動焊，風速大于8m/s）情況下不能焊接；雨雪天氣；大氣濕度達到90%以上；環境溫度過低（低于焊接工藝規定的最低焊接溫度）。
3.4 材料的控制
長輸管道元件，如鋼管、焊材、管件等材料，應該于有長輸管道元件生產許可證的生產商處采購，管道元件的質量說明書等內容應該清晰、齊全，管道元件的質量要符合施工標準，這是保證焊接質量的重要環節。要堅決禁止不合格、偽劣的產品投入使用。
3.5 焊前和焊接檢驗檢測
要確保管口表面質量、坡口的表面和角度、對口間隙、組對間隙、錯邊量、坡口尺寸的誤差在合理的范圍內，并確定是否符合工藝文件的規定。每次焊接完成后，焊工應先自行檢測飛濺、熔渣等缺陷病并將之清除，然后交給檢驗員檢驗。檢驗員應該根據相關的檢測標準進行檢測，監督并檢查焊接工藝的施工情況，一旦發現問題應該及時處理，或者向上進行反饋。
4 結束語
目前的長輸管道焊接技術應用相當廣泛，除了西氣東輸管道，還有中俄輸油管道、西南成品油管道等都在實施過程中。長輸管道焊接的施工現場情況復雜，焊縫數量較多，各種不可預期因素都在影響著焊接的質量，這都對管道焊接技術提出了更高的要求。我們只有不斷地深入研究焊接技術，創新焊接方法，才能更好的保證長輸管道的焊接質量，從而保證其經濟利益和社會效益。
參考文獻
[1] 李俊超. 關于長輸管道焊接工藝研究分析[J].中國新技術新產品，2012（12）
關鍵詞：長輸管道；焊接過程；質量控制
中圖分類號：O213.1 文獻標識碼：A 文章編號：
0 引言：油氣田油氣大多采用管道運輸，這是一種既安全又經濟的輸送方式。為了提高運輸量，常用辦法就是提高輸送壓力、擴大管道的直徑。并且管道的連接完全依靠焊接工藝來完成，因此在要求管材質量的同時，最為關鍵的就是對焊接質量的控制。
1長輸管道的焊接工藝
1.1 傳統的長輸管道焊接技術工藝
在我國現階段還明顯存有許多傳統的焊接技術，比如焊條、電弧焊和氬弧焊。這些方法在現代當下對石油和天然氣的需要量增大的情況已經不能滿足生產了，那么傳統長輸管道焊接是怎樣的呢？
（1）我國長輸管道焊接工藝在二十世紀七、八十年代都普遍傳統主要以手工焊為主，一般是上向焊、下向纖維素焊條手工焊，由于這些方法為手工操作，因此效率低，耗時長，且焊接質量也受到了人工技能水平的制約。上向焊在當時抵抗惡劣環境的能力強；可實現大批量流水作業，效率高；采用多層焊接，焊接質量高。這一技術在很大程度上保證了管線焊接質量，但不足的是在焊接的中間過程需要換焊條，這個操作就會耽誤時間；工藝上頻繁起弧和熄弧，在起弧和熄弧點易產生未焊透、未熔合等缺陷；
（2）傳統管道焊接工藝常以手工焊為主，焊接人員利用焊具和焊條對管道接口處進行焊接，這種方法效率極慢而且產生的缺陷較多，速度慢，耗費人力，而且精度和質量均達不到現代化焊接設備的要求，手工焊就不易在現代實用了。
（3）在我國二十世紀初期也使用了碳極電弧焊和氣焊，同時代替了不少手工焊，電弧比較穩定，焊接質量進一步提高，使得手工的操作又上升了一個層次。但這種焊接工藝對焊接人員的焊接技術要去相對較高，焊接難度相對較大，所以操作不方便，效率也就不會提高。
（4）激光焊是為了管道在水下焊接的要求而創造的焊接工藝，這種激光焊能適應水下的水壓和水流而使焊接順利進行。但是在激光焊中要求焊件的裝配精度較高，并且要求光束在兩管道之間的位置不能有明顯偏移，所以對控制系統的要求較高。而且激光器及其相關系統的成本較高，一次性投資較大。
1.2 傳統長輸管道焊接技術的弊端。
在傳統焊接工藝上存在了許多弊端，已經不能滿足當下對焊接技術的要求。其中有焊不透、未融合、帶有氣孔、夾渣等缺陷是常見的問題，此外有裂紋是最嚴重的缺陷。
1.2.1 管道焊接外部缺陷
外部缺陷可以用人們的肉眼看到管道之間有裂紋的痕跡或是管道縫之間沒有融合沒有焊透，管道之間有氣孔和咬邊等。
1.2.2 長輸管道內部缺陷
內部缺陷用肉眼是看不出來的，必須得通過x射線或A型超聲波來檢測，包括內部含有氣孔夾渣。是由于在焊接過程中氧化產生的氣體來不及排出管體而殘留在焊縫內部，所造成看不見的缺陷。
2. 施工人員的控制
人是決定焊接質量第一位的要素。從事壓力管道受壓元件焊接的焊工,經規定的基本知識和操作技能考試合格后,取得質量技術監督部門頒發的焊工合格證,且在有效期內方能進行相應項目的焊接工作。嚴禁無證從事焊接作業。施工企業必須與焊工簽訂勞動合同。
管工要對管口組對質量負責,確保管口表面質量,坡口尺寸,對口間隙,錯邊量控制在規定的范圍內。SY-T4109-2006《石油天然氣鋼制管道無損檢測》是等同采用API有關標準制定的,該標準第一次提出錯邊未焊透這一新的焊接缺陷概念,并將錯邊未焊透的長度單獨進行焊縫質量評級,而且規定出現錯邊未焊透的X光底片不能評為Ⅰ級片。此外錯邊未焊透缺陷的返修是較為困難的。
另外,質檢員要起到嚴格把關的作用。及時發現問題,及時給予糾正,及時反饋質量信息,防止不合格品發生。
焊接機組其他人員都必須圍繞保證焊接質量這個中心,盡心、盡責、盡力做好本崗位工作。
3. 焊接設備和檢驗儀器工具
壓力管道焊接所需的自動焊機、手弧焊機、氬弧焊機、焊條烘干設備和焊縫熱處理裝置等,應具備保證焊接質量的過程能力。
所有指示、測量、檢驗所使用的儀器、儀表,檢驗工具,如電流表、電壓表、焊口檢驗尺、溫濕度儀、風速儀、紅外測溫儀等等,都應通過周期檢定合格,并在有效期內。
據我們的經驗,焊機上電壓表、電流表所指示的數值與焊點附近的真實數值是有一定的差距的,主要原因是焊接把線有一定的電阻而造成電壓降。要比較準確地掌握焊接電流、電壓值,我們的做法是用鉗形電流表在焊點附近,對正在工作的焊接把線測量電流、電壓數值。這樣測量的數值是比較準確的。
4. 材料與焊材的控制
對構成長輸管道的鋼管、焊材、管件、法蘭、閥門等壓力管道元件,應采購取得壓力管道元件制造許可證的廠家生產的產品,材料或焊材上的標記必須完整、清晰、牢固,質量證明書內容齊全、符合標準要求,質量證明書嚴禁用抄件,一般應為原件或復印后加蓋有經銷單位紅色檢驗印章和經辦人章的有效復印件,質量證明書上的品種、規格、批號等內容應與實物一致。
壓力管道元件(含業主提供的材料)和輔助材料如陰極保護、防腐補口補傷材料等都應經檢驗合格,由材料質控責任工程師驗證后,簽署準用意見。我們將材料驗證設置為“停點” ,旨在控制未經驗證的壓力管道元件,嚴禁緊急放行;經檢驗不合格的材料,嚴禁投入使用。
材料存放、保管、吊裝、運輸等應保證材料不受損傷。
焊材應有專設的庫房存放,配備控制溫度、濕度的設備和溫、濕度測量儀器、儀表,保證存放條件滿足工藝文件規定的要求。領用焊條應用焊條保溫桶,當班用不完的焊條應回收,回收焊材應按規定經烘干后才能用于管道的焊接。
5. 焊接工藝文件的控制
焊接工藝評定、焊接施工措施方案或焊接作業指導書,是焊接施工必須嚴格遵守的“法律”文件。
在壓力管道安裝質保體系諸多控制點中,我們將焊接工藝評定設置為“停點”,不具備焊接工藝評定不得開焊。
焊接工藝評定的內容、數量要能覆蓋長輸管道線路、聯頭、返修、不同壁厚及爬坡管段等各種焊接工況。
焊接作業指導書依據焊接工藝評定來制定,焊接作業指導書中的焊接工藝參數應在焊接工藝評定規定的范圍內。
焊接作業指導書應由焊接技術人員向焊接施工班組交底,交底的內容包括:焊接工藝參數,工藝流程,質量要求,檢驗方法,焊接環境要求,施工安全要求等。
6. 焊接環境控制
焊接環境直接影響焊接質量。當施焊環境出現下列任何一種情況,且無有效防護措施時,禁止施焊。
(1)雨雪天氣;
(2)大氣相對濕度大于90%;
(3)低氫型焊條電弧焊,風速大于5m/s;
(4)酸性焊條電弧焊,風速大于8m/s;
(5)自保護藥芯焊絲半自動焊,風速大于8m/s;
(6)氣體保護焊,風速大于2m/s;
(7)環境溫度低于焊接工藝規程中規定的溫度。
7. 焊前及焊接檢驗檢測控制
焊前焊接質檢員應檢查焊縫坡口表面狀況、坡口角度、鈍邊、組對間隙、錯邊量等數據應符合工藝文件規定。監督施焊的全過程, 檢查焊接工藝的執行情況,發現問題及時處理或向有關人員反饋。每條焊縫焊完后,焊工應按要求將飛濺、熔渣及肉眼可見的缺陷等清除干凈,自檢合格后,按規定進行焊口標識并做好記錄,交焊接質檢員確認和專檢。焊接質檢員對焊工自檢合格后的焊縫進行外觀檢查。需要無損檢測的焊縫由焊接質檢員根據規定的探傷比例、施焊外觀質檢情況和焊接作業指導書的規定進行無損檢測委托,嚴禁焊前指定待探的焊口。
對焊接咬邊應予重視。焊接咬邊將造成應力集中,而成為疲勞裂紋源,使管道早期疲勞斷裂失效。目視法測量咬邊深度只能由檢驗者憑經驗來進行,對于內咬邊的深度,通過X射線透照的方法來進行測量。咬邊深度的測定,存在一定的誤差。鋼制管道焊縫咬邊,應盡可能進行補焊、修磨,使焊縫與母材圓滑過渡,消除咬邊對焊接接頭性能的不利影響。
8. 焊縫返修控制
焊縫同一部位允許的返修次數應嚴格執行標準規范和設計的規定。返修由焊接工藝人員對需返修的缺陷,分析產生原因并編制返修工藝, 返修工藝應經相關責任工程師審批。
焊縫返修后應按返修工藝的要求進行焊接檢驗和無損檢測。要求焊后熱處理的管道焊縫,一般應在熱處理前進行返修,如在熱處理后返修,補焊后應做必要的熱處理。
焊縫返修部位、返修次數、返修情況以及熱處理報告應記入返修記錄,并進入工程交工資料。
9. 結束語
長輸管道焊接的現場情況復雜、施焊環境惡劣、焊縫數量較多,影響焊接質量的因素很多,只要對這些影響因素進行有效的控制,就能保證長輸管道焊接質量滿足標準規范和設計圖紙的要求。我單位近十年來承建的長輸管道工程,焊縫探傷一次合格率均在96%以上。
參考文獻
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