摘要:随着工业化生产速度的加快,油气的需求量不断的增大,油气运输的距离也越来越长,因此输送管道成为当前油气运输中的重要渠道。而这也对长输管道的焊接技术提出了更高的要求。本文主要对长输管道焊接技术的发展进展与发展趋势进行分析。
关键词:长输管道;焊接技术;进展;发展
上世纪70年代开始,我国管道在焊接方面主要采用手工上向焊的方式,从80年代开始逐渐借鉴国外的焊接技术,采用手工下向焊的方式。90年代初我国从美国引进自保护药芯焊丝半自动焊接设备和技术,并沿用至今,一直是我国管道建设中应用的重要方式,并被广泛的应用到我国的西气东输管道焊接中。当前我国在油气长输管道焊接中采用的工艺和技术形式多样化,包括纤维素下向焊、RMD熔化极气保护半自动焊以及低氢焊条电弧上向焊等方式。这也表明我国长输管道焊接技术的发展逐渐趋于成熟。
一、油气长输管道的特点
(一)输送的距离长
油气长输管道的输送距离比较长,而且经过的地形、地势比较复杂,不同地区的气候条件存在较大的差别,因此针对长输管道的施工,必须要采取针对性的设计方案和焊接技术,保证管道的焊接质量。
(二)管道口径大,压力高
如果油气输送管道在不改变其他条件的情况下,增加天然气以及石油管的体积,会使直径增加,因此出于成本方面的考虑需要构建大直径的管道,这也是长距离输送管道未来的主要发展方向。
(三)压值高,管壁厚
随着长输管道口径的增大,必然会导致管道的压力值增加,因此对管道的质量要求更高,需要管壁的厚度加大。
二、长输管道焊接技术的进展
(一)焊接工艺对工程质量的影响
长输管道建设的特点决定,在管道建设的过程中会受项目进度的影响,而且随着工程建设的发展,施工的位置也会随之改变。由此可见,长输管道施工过程是一个变流状态的发展过程,因此在施工质量的控制中存在一定的难度。同时,长距离管道施工中,涉及到的范围广,跨度大,不同地质环境和自然环境也会由于长管道工程的焊接质量和效果造成严重的影响[1]。最后,在长输管道焊接施工中,湿度、温度等会对工程质量造成影响,导致不同位置的焊接质量存在差异,因此必须要根据具体的地质条件和自然环境科学选择施工方案以及焊接工艺,保证长输管道的焊接质量。
(二)焊条电弧向上焊接技术
从上世纪70年代开始,随着我国油气运输范围的扩大,开始在长输管道焊接技术的研究中加大投入,并引进低氢型焊条电弧焊技术。该技术在焊接的过程中具有非常高的灵敏性,同时可控性强,因此也成为长输管道焊接中的重要方式。但是这种焊接技术容易受到环境以及技术等方面的影响,导致焊接质量不稳定。
(三)焊条电弧向下焊接技术
向下焊接技术是一种全纤维素型的焊接技术形式,该焊接技术采用的焊接材料为熔点低、熔化率高、焊接效率高、成本低的纤维素成分。同时,通过混合向下焊技术的应用。这种焊接方式在自然环境以及比较复杂的环境下都可以进行应用。利用低氢型焊条电弧焊技术需要进行多层焊接,有利于提升管道焊接的质量,同时也能够避免施工中问题的出现[2]。复合下向焊接技术当前的应用也比较广泛,这种焊接技术方式能够将底焊与填焊进行有效的结合,形成一种覆盖式的焊接形式。这种焊接技术的操作便捷、简单,能够应用到各种长输管道焊接中。
(四)自保护药芯半自动焊技术
上世纪末到本世纪初,随着焊接技术的发展,以及长输管道距离的延长,自保护芯半自动焊接技术开始在我国得到广泛的应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆自保护药芯半自动焊技术的施工原理为,在焊接施工过程中,粉体会产生分解,保护气体将焊点的空气进行排除,进而保护焊接缝,防止焊接过程中产生缺陷。同时自保护药芯半自动焊技术的焊接质量高,抗风性强,操作便捷,成本低,因此当前已经成为我国长输管道焊接中的重要方式。
(五)全位置自动焊接技术
信息时代的发展以及科学技术的进步使得全位置自动焊接技术应运而生,该技术形式的应用需要先对管道进行固定,然后将焊接车的焊枪位置与轨道轨迹进行调整,保证焊枪能够沿着轨道顺利运动,进而实现自动焊接的目的。在焊接的过程中由于焊接质量和效率高,不需要人工焊接,焊接人员不需要面对恶劣的环境,使得这种焊接技术受到广泛的欢迎[3]。但是这种焊接技术也存在一定的弊端。在全位置自动焊接技术的应用中,对管道的材料要求比较高,无法进行一次施工,在施工前必须要先做好打底焊工作,因此在焊接施工中涉及到的工序比较复杂。
三、长输管道焊接技术未来发展展望
(一)提升焊接技术的高效性
焊接技术经过多年的发展焊接水平和焊接技术都不断的成熟,焊接效率大大提升,同时也降低焊接成本。在长输管道焊接施工中,使得焊接工艺发生巨大的转变。在大口径管式复合电弧激光焊接技术方面也取得了突破。但是与西方发达国家相比仍然存在一定的差距,因此我国在长输管道焊接技术的发展中还需要向高效节能方面进行发展,使我国长输管道焊接技术逐渐赶超国际水平。
(二)向智能化、数控化方向发展
随着信息时代的来临,我国数字化技术和智能化技术也获得了巨大的发展,通过智能化和数字化的应用有利于提升工程施工的精确性和效率性。因此我国在长输管道的焊接过程中也需要将焊接技术向智能化方向转变,通过与数控化仪器的连接,提升焊接质量和效率,保证焊接的工艺和质量,延长管道的使用寿命。
(三)向绿色环保方向发展
随着可持续发展战略的提出,我国各个行业都开始注重绿色环保节能理念的落实。而绿色环保理念体现在长输管道的焊接技术中,需要在焊接的过程中注重对电能的节约,尽可能采用激光电弧复合焊接方式。同时选择的焊接材料需要具有环保性质,不可以产生有毒、有害或者污染环境的气体。在焊接工艺的选择中需要及时淘汰一些污染环境的工艺形式和设备,保证长输管道焊接的环保性,这样才能够保证油气管道建设的健康、可持续发展。
(四)焊材以及焊接设备实现国产化
我国在长输管道焊接中,管线焊接材料方面的研发一直比较落后,从我国当前自保护药芯半自动焊来说,在X100以及X200管线的焊接中,还存在需要攻克的技术难点问题,我国焊材在与国外的对比中差距仍然比较大。从焊接设备方面来看,发达国家在一些高级管道管材焊接中都会采用先进的焊接设备和技术,我国在这方面的研究与国外也存在较大的差距,因此在管材与设备方面还需要进口。在接下来的发展中,我国的长输管道焊接管材和设备都需要逐渐实现自我研发。
结语
综上所述,我国长输管道焊接技术的质量直接影响油气的运输质量,如果焊接不合格将会导致油气泄露,不仅造成巨大的经济损失和资源浪费,同时还会污染环境甚至造成人员伤亡等情况,因此必须要加强对长输管道焊接技术的研究。虽然我国在这方面已经取得了一定的进步,但是相对于西方发达国家来说还存在一定的差距,因此必须要明确目标,设定科学的发展方向,提升我国长输管道焊接技术。
参考文献
[1]王建新.长输管道焊接技术现状及进展探讨[J].百科论坛电子杂志,2018(13):37.
[2]张守林.我国长输管道焊接技术进展及发展展望[J].丝路视野,2018(2):186.
[3]张萌.长输管道的焊接技术及发展[J].化工设计通讯,2017,43(10):69,147.
作者简介
邹开平,男,1975年2月出生,高中文化程度,技师,现就职于大庆油田工程建设有限公司管道公司,从事电焊相关工作。
论文作者:邹开平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
标签:管道论文; 焊接技术论文; 我国论文; 油气论文; 质量论文; 电弧论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第10期论文;