张文生
河北省 廊坊市 065000
摘要：为满足日益增加的油气储运需求，我国的石油天然气管道建设规模正不断扩大，同时对管道焊接质量也提出了更高要求。管道焊接是石油天然气管道工程建设过程中的一项重要环节，其焊接质量直接关系着整个石油天然气管道工程的建设质量。
关键词：天然气；管道；焊接技术
1天然气管道焊接的主要工序
1.1根焊打底
在管道焊接前，先要采用专用坡口加工出一个“V”型坡口，再采用角磨机将两侧除锈，之后再以外对口器管线进行组对，最后以电加热带进行预热。当预热温度达标后，即可开始进行管道焊接施工，注意要合理选择根焊和打底用的金属粉芯焊丝，以保证焊缝均匀焊透。
1.2热焊和填充焊接
利用自保护药芯半自动焊接的手段来进行热焊和填充焊接，期间需注意以下几点问题：(1)要保证中层与整底层焊缝接头间的距离始终＜0.1cm；(2)底层焊接完成后要及时清理熔渣和飞溅物；(3)要保证焊缝厚度＞0.3cm且＜0.5cm；(4)焊接及清理完成后，要进行认真检查，发现问题后要及时上报处理。
1.3盖面焊接
同样利用自保护药芯半自动焊接的手段来进行盖面焊接，期间需注意以下几点问题：(1)要保证焊缝高度＞0.15cm且＜0.25cm，宽度要＞坡口两侧0.2cm；(2)要保证焊缝与管道连接自然，表面的平滑性与管道一致；(3)盖面焊接完成后要及时处理残留物，并做好防腐及保温处理；(4)焊接及清理完成后，要进行认真检查，发现问题后要及时上报处理。
2天然气管道焊接工艺
2.1焊接设备的选择
通常会使用DC-400焊机进行半自动自保护焊，选择
ZX70-400B直流焊机作为焊条电弧焊接设备。
2.2焊前预热
焊前预热主要是为了避免天然气管道根部出现冷裂纹的情况，可以说整个管道焊接施工的余热温度范围，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，以及整个管道的直径和壁厚，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，需要考虑焊接道层之间的温度，并尽量减缓缝区温度的下降。一般来说，层间的温度大致贴近预热的温度，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。在预热后如果关口位置出现污染问题，则应当在清除掉污染后再次进行预热流程，此外，还应当维持曾建焊接温度并大致维持在（100～150）℃。
2.3坡口制备以及焊接
（1）坡口制备以及焊接前的准备工作。这是焊接前需要进行的一个关键步骤，主要划分为坡口的角度、间隙等几大要素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆①首先需要使用钢丝将坡口以及内侧表面≥25mm范围内的污垢、杂质清理干净，使金属光泽露出；②组队前要先修磨坡口，确保坡口的钝边和角度可以达到焊接要求；③焊接作业前，要将钢管的2段15mm以内的螺旋焊缝使用砂轮机打磨成缓坡，保证焊道熔合效果可以达到预期要求；④要根据焊接工艺要求确定装配尺寸。（2）采用手工向下立焊的方法进行打底焊作业。盖面层和填充层使用向下立焊自我保护焊接的方法进行作业。使用管材直径保持在580mm左右。施工时安排两名焊工开展作业，以免出现焊接变形的情况。至于根焊，则建议借助焊条电弧向下立焊的方法，焊条适宜选用E6010高纤维素钠型药皮向下立焊条。此处可确保吹力更大的电弧，单面焊双面成形，较少出现熔渣，比较容易清除，而且焊波能够美观成形，速度也比较快。所选用的熔敷金属力学性能，能够确保不会出现太多的气孔，并具备很好的抗裂性，是一种管线现场环缝全位置向下立焊接的专属使用焊条，焊接上大多采用直流反接。进行焊接的时候尽量由2个焊工一起操作。在完成根焊后，应当在热态下迅速实施半自动自保护焊热焊道，此间需要注意不进行横向摆动。此外，在进行焊接的时候还应当尽量做到避免焊丝过长，确保中间层以及盖面层不会出现横向摆动，为稳定熔化坡口的侧面边缘位置，应当确保摆动的幅度能够＞坡口的宽度，当然也要留意焊接的频率问题。
2.4半自动保护焊
半自动保护焊主要是利用药粉燃烧和分解后产生的气体来对焊接区和电弧进行保护，焊丝中会加入稳弧剂，具备4个主要特点。（1）更好的焊接质量。采用半自动焊能够有效降低处在焊接缝之中的含氧量。此外，一般半自动焊的方式热输入高，但是焊缝冷却速度却慢得多，这对于氢的溢出以及对冷裂纹的减少和预防，具有很好效果。（2）较高的效率。通常情况下，采用药芯焊丝能够实现连续焊接，整个的熔敷量比较大并减少了手工焊接的麻烦，同时提升了焊接速度。最终焊接结束后，能够实现焊渣较薄且脱渣时相对简单，缩短了脱渣环节所耗费的时间。（3）耗费的成本较低。半自动焊接的设备往往具备很好的通用性，能够实现半自动焊，当然对于手弧焊以及其他的焊接方法也很有效，整个药芯在使用时效率很高，焊接的坡口相对更小，缩减了对于填充金属的使用量，提升了焊接速度，大大压缩了以往所需的成本。（4）全位置成形好。具备很好的环境适应能力，学习简单。另外，整个工艺焊接过程当中，不需要额外加入保护气体，仅仅借助自身焊接过程当中的化学反应就能够实现脱氧、去氢及去氮的作用，大大提升了焊接处的抗风效果，能够很好满足野外作业的需要。
2.5加强天然气管道焊接管理
加强天然气管道焊接管理，是从人为的角度上，降低裂纹的形成。在优选出焊条工艺参数，掌握了合理焊接顺序之后，为进一步降低管道裂纹的形成，应当加强对焊工参与人员的管理。首先，要保证焊工具有国家认证的相关资质，并且具有丰富的操作焊机经验，能够掌握关键技术要领。其次，焊接人员需要具备高度的责任新，保证长输天然气管道焊接每一步的高质量操作。只有加强对焊接的人为管理，才能发挥出环境条件控制的有效性，最大化避免裂纹发生率。
结论
在天然气管道的焊接过程中，会出现各种各样的问题，因此，需要掌握良好的焊接工艺，使用合适的焊接设备，并按操作规程施工，才能改变管道焊接技术现状，更好地为天然气管道敷设服务。
参考文献
［1］刘维洋.压力管道焊接热影响区裂纹扩展研究［D］.成都：西南石油大学，2017.
［2］王进.X80高强钢组织及焊接工艺研究［D］.成都：西南石油大学，2014
［3］胡忠文，陈斐.长输天然气管道激光—电弧复合焊接工艺［J］.油气田地面工程，2014（12）：103-104.
作者简介：姓名 张文生 性别 男 民族 汉 出生年月 1971-1-14
籍贯 河北省 廊坊市 身份证号 4204001971xxxx3812
论文作者:张文生
论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年3月上
论文发表时间:2018/11/19
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