摘要：在机场建设中，机坪加油管线的施工非常重要，对于施工质量和施工效率要求较高。下向焊焊接工艺能够满足大管径、长距离金属管道的焊接要求，效率和效果良好，将其应用到机坪加油管线施工中，能够保证良好的经济效益。本文从下向焊焊接工艺的特点出发，结合具体工程实例，对其在机坪加油管线施工中的应用进行了分析和讨论，希望能够为类似工程的施工建设提供一些参考。
关键词：下向焊焊接工艺；机坪加油管线；应用
前言：经济飞速发展背景下，民用航空事业越发繁荣，机场的建设规模也在逐渐扩大，而在机场建设中，机坪加油管线是保证飞机正常运行的关键所在。运用下向焊焊接工艺进行机坪加油管线的施工，不仅更加容易掌握，而且施工质量好，施工效率高，也因此受到了工程技术人员的青睐。
1 下向焊焊接工艺特点
下向焊焊接工艺是一种自管道上顶部引弧，采用自上而下的方式进行全位置焊接的技术，具有焊接速度快、焊接质量可靠、焊缝美观的优点，而且能够有效降低作业人员的劳动强度。依照管道的口径，下向焊焊接工艺可以分为如图1所示的三种情况。
图1 下向焊焊接工艺
从实际操作的角度对下向焊焊接工艺进行分析，要求管道保持水平放置，并对其进行固定，然后自顶部中心起，垂直向下进行焊接，焊接顺序依次为平焊、立平焊、立焊、仰立焊和仰焊。在下向焊焊接工艺中，使用的多是纤维素下向焊焊条，铁水浓度低，不会出现淌渣问题，焊接速度较由下向上焊接快50%左右，具备较高的生产效率；焊缝根部饱满，穿透均匀，背面成形美观，具备较强的抗风能力，对于野外环境有着良好的适应性；能够将焊条的消耗量减少20%-30%，焊接一次合格率能够达到90%以上[1]。
2 下向焊焊接工艺在机坪加油管线中的应用
某机场新建机位39个，机坪加油管线全长13000m，配套加油栓井71套，阀门井16座，从延长管道使用寿命上设置了牺牲阳极保护装置，从保证运行安全的角度，设置了紧急停泵按钮。在工程施工中，参考了《民用运输机场供油工程施工及验收规范》（MH5034-2017）、《民用航空燃料设施设备浸润冲洗质量控制》（MH/T6076-2012）、《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011等相关标准，要求钢制管道的焊接质量一次合格率不低于96%，机坪管线的焊接采用氩电联焊（100%氩弧打底）或下向焊焊接工艺，管线焊接接头无损检测采用100%射线探伤检测方式，射线探伤检测质量应不低于《承压设备无损检测 第2部分 射线检测》（JB/T4730.2-2005）的Ⅱ级。
2.1焊前准备
焊接前可以使用角磨机、电动钢丝刷等，将坡口两侧50mm以内的油污、锈蚀、毛刺等清除。结合相关标准分析，如果管材单边坡口的角度为28°-32°，对口间隙在1.2-2.1mm之间，则最大错边量不能超过管道外径的3‰，而且不能超过2mm。从保证施工质量的角度，管道端面的切口必须保持平整光滑，不能存在裂纹，切口面需要与管道轴线垂直，即便不垂直，偏差也应该小于1.5mm。定位焊缝是正式焊缝的一部分，焊缝长度不能超过20mm，从方便连接的角度，应该将定位焊缝两侧打磨成缓坡。管子或管件接头组对。采用外对口器组对时，撤离外对口器前根焊道必须焊完50%以上，且均匀分布。
2.2焊接材料
结合工程实际情况，选择E6010纤维素焊条，在焊条药皮中，含有30%-50%的有机物，本身就具备了很强的造气功能，在高温环境下，有机物分解并释放出大量气体，能够避免熔池与氧气的接触，预防氧化物的生成。同时，纤维素焊条产生的焊渣相对较少，加上较大的电弧吹力，能够有效预防熔液下淌，焊透能力也比较强。相比较一般焊条，纤维素焊条的抗锈蚀能力和抗潮能力更强，因此只要包装没有破损，在焊接前并不需要进行烘干[2]。
2.3焊接设备
加油管线的焊接采用的是纤维素焊条下向焊接工艺，相比较普通焊条上向焊，对于引弧压的要求更高，常规的手工电弧焊机难以满足焊接工艺要求，在利用好小电流纤维素下向焊进行打底焊时，容易出现断弧、熄弧粘条和电弧不稳定等问题。因此，从保证施工质量和施工效率的角度，在对焊接设备进行选择的过程中，要求其必须具备更强的引弧能力，降低操作难度，同时也必须方便进行维修，以更好地应对各种不同的环境。
2.4焊接工艺
下向焊焊接工艺可以分为几种，一是手工下向焊，与传统上向焊接工艺相比，焊缝质量更好，电弧吹力更强，在打底焊环节能够单面焊双面成型，在管道工程建设中应用广泛，尤其是伴随着油气管道输送压力的提高，管道的强度持续增长，手工下向焊工艺也开始从原本的全纤维素下向焊朝着混合型下向焊以及复合型下向焊的方向发展；二是半自动下向焊，于上世纪末引入我国，凭借更高的生产效率和更好的经济性，在管道建设中迅速普及；三是全自动气体保护下向焊，主要是利用可融化的焊丝与焊接金属之间的电弧为热源，熔化焊丝，在焊接区域输送相应的惰性保护气体来实现对于空气的隔绝，配合连续送丝完成焊接作业。熔化极气保护焊时，焊接区域的保护比较简单，而且方便施工人员对其进行观察，因此工艺控制简单，生产效率高，能够比较轻易地实现全位置焊接。在该工程中，考虑施工质量、施工效率、施工成本以及实际情况，选择全自动气体保护下向焊为主，手工下向焊为辅的焊接方式，能够切实保证机坪加油管线的焊接效果[3]。
3 结语
总而言之，下向焊技术相比较传统上向焊技术有着更加明显的优势，在管道工程施工中得到了相当广泛的应用。机场机坪加油管线施工要求高，通过引入下向焊焊接工艺的方式，能够有效应对管线施工中后存在的各种问题，在保证工程施工质量的同时，促进施工效率的提高，以此来为机场的正常稳定运行提供可靠保障。
参考文献：
[1]孟凡良.浅谈下向焊接技术在石油管道焊接中的应用[J].化工管理，2017，（24）：129.
[2]崔巍，赵光可，李岩.管道焊接工艺技术及质量控制探讨[J].化工设计通讯，2017，43（05）：58-59.
[3]侯俊.下向焊接技术在天然气管道中的应用[J].科技创新与应用，2013，（32）：299.
论文作者:高璇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/25
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