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摘要：天然气管道焊接作为天然气工程建设的重要内容，焊接质量在很大程度上影响着运输安全，一旦焊接不到位，极易导致安全事故的发生，给国家以及群众带来巨大的损失。在这种情况下，认真做好焊接工艺的选择以及质量控制工作具有重要的现实意义。
关键词：天然气管道；焊接工艺；质量控制；措施
1当前天然气管道焊接现状分析
现阶段，我国天然气管道焊接技术及工艺得到了极大的完善与进步，在一定程度上满足了管道焊接工作要求。但是通过深入的研究分析我们发现，当前在天然气管道焊接的过程当中，仍存在着一系列的问题，例如：焊接表面出现咬边现象，焊接内部出现气孔、出现夹渣现象等等，这在很大程度上影响着管道焊接质量，对于天然气管道的安全运输带来了极大的威胁。导致出现这一系列问题的原因，主要就是由于在天然气管道焊接的过程当中质量控制不到位所导致的，在这种情况下，要想有效改善这一系列的问题，就要科学合理的选择焊接工艺，认真做好焊接质量控制工作，切实提高焊接人员的焊接技术水平，进而提高天然气管道焊接质量，确保天然气运输安全。
2天然气管道施工中焊接技术的分类及特点
2.1手工焊接技术及特点
天然气管道施工过程中的手工焊接技术主要分为纤维素下向焊和低氢下向焊两种，和传统焊接技术相比，具有钝边较大、焊接缝隙比较小、破口角度小、焊接速度快等特点，并且手工焊接完全可以抵御强风的冲击，是非常适合户外施工的焊接技术。其中，纤维素下向焊技术有着熔透能力非常强的优势，对于金属缝隙的填充有十分良好的效果。纤维素下向焊技术还具有焊接背面敏感性低、气孔少的特点，非常适合现阶段常用的X70薄壁大口径的管道焊接，因此在国内外管道施工中有着非常广泛的使用。但是在纤维素下向焊技术的使用中，需要注意掌握预热温度以及层温间的温度控制，避免焊条熔敷金属扩散的氢含量高引起冷裂缝的出现。
低氢下向焊的特点是焊条和焊接缝的质量都比较高，所以通常应用在焊接缝比较重的位置上。但是，由于低氢下向焊的工艺溶化速度比较慢，所以控制难度比较大，不具有很强的适应性，一般情况在只有在填充盖面的焊接中才采用此焊接技术。
2.2半自动焊技术及特点
半自动焊是我国天然气管道施工中最常采用的焊接方法之一，其具有工作效率高、焊接质量好、施工成本比较低的特点，而且与传统的手工焊接技术相比，它的焊接技术更容易被焊接人员掌握，能够很好地降低施工人员的劳动强度。目前，在我国的天然气管道施工中主要分为二氧化碳气体保护焊和自保护药芯焊丝半自动焊。其中，二氧化碳气体保护焊的成本很低，焊接效果和质量比较高。但是，二氧化碳气体保护焊在实际施工过程中飞溅范围比较大，熔深控制比较难，所以通常采用STT技术对半自动焊进行控制，其主要原理是通过精准的控制基值和峰值电压电流，有效地解决了熔滴过度的问题，提升了大口径管道根部的焊接质量，解决了大口径管道根部单面焊接变成双面焊接的问题，并且能够有效地对飞溅范围进行控制，焊缝效果也十分好。
自保护药芯焊丝半自动焊主要是在管状焊丝内填充焊接药物，使用含有金元素的焊接药品对焊点进行焊接。自保护药芯焊丝半自动焊的电弧的稳定性十分强，良好的熔敷效果使得自保护药芯焊丝半自动焊具有很强的适用性，再加上其施工成本低，在充填和盖面的施工中得到了非常广泛的应用。
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2.3自动焊技术及特点
自动焊是指通过利用机械使焊接工作实现操作上的自动化，天然气管道施工的工作量通常都是十分巨大的，自动焊接技术的使用，能够在施工效率、焊接质量等方面得到极大的提升，而且由于在施工过程中受外界的影响非常小，非常适用于管壁比较厚、口径尺寸比较大的焊接工作。其缺点也十分的明显，自动焊接设备的维护和保养费用很高，在一定程度上制约了自动焊技术的推广和应用。自动焊接技术通常分为药芯焊丝自动焊接、实芯焊丝气体保护焊接和电阻闪光对焊三种。药芯自动焊接技术中，最核心的技术就是药芯的材质，其主要由钛合金、矿物质和透气剂组成，药芯自动焊接的成本比较低，焊接速度快，是自动焊接技术中应用程度非常广泛的焊接技术。
实芯焊丝气体保护焊接技术对焊接的工艺要求不高，属于气体保护焊接技术的一种，在口径比较大、管壁比较厚的天然气管道施工中使用的比较多。但是实芯焊丝气体保护焊接技术对施工环境的要求比较高，在施工过程中需要设有防风棚，而且其采用全位置管道环缝焊接，对焊接设备和控制系统的要求也很高。
电阻闪光对焊技术是利用低电压和强电流交流电的作用，在短时间内提高施工管道的管端温度，将金属蒸发达到气化，再使用外加项锻压的方法将两侧管端融合焊接起来。这种焊接技术的工艺效果好，焊接质量也特别高，但是对施工人员的技术水平要求也十分高，因此在实际焊接工作中受到了很大的限制，在天然气管道施工中的普及程度还比较低。
3焊接施工前质量控制
3.1焊前准备工作
在进行石油天然气管道焊接之前，需要建立内部管理机制，由焊接技术人员编写焊接工艺指导书，其内容需要涵盖不同材质、壁厚和管径所需要的焊接方法以及如何选择焊接材料、接头形式、焊接速度和焊道数量等。焊接工艺指导书经过有关人员审核、批准，并由本单位技能熟练的焊工按照焊接工艺指导书的规定焊接试件，完成后将其送至实验室进行有关项目的检测。然后根据检测结果和有关的标准规定，将焊接工艺因素和试验记录整理成焊接工艺评定报告。经有关单位审批合格后，可以作为焊接工艺规程、焊接工艺卡以及相关的作业指导书的依据。根据已批准的焊接工艺规程和指导书组织焊工考试，并由业主、监理、承包商三方相关人员进行监考，焊工取得上岗资格证后方可参与管道焊接施工作业。在开展管道焊接工作的过程中，还应该做好焊工的思想教育工作，以此来不断提升其责任心，从而保障焊接质量和效率。
3.2焊接施工过程质量控制
在开展焊接作业的过程中，应该确保焊缝的形成速度和焊条的融化速度一致，避免出现焊缝过厚、过宽的现象，否则会增加局部应力，从而对焊接强度产生影响。（2）在没有对管道的两端进行封闭处理的情况下，在管道的内部容易有穿堂风存在，如果空气流速过快，就会加快焊缝的冷却速度，从而使得管道出现冷裂纹。对于这种现象，就需要通过设置盲板等遮挡装置予以处理。（3）在进行焊接时，起弧和收弧之间应该留有一段的距离，起弧作业应该在坡口内完成，在需要多层焊接的情况下，应该在完成前一层焊接之后再进行下一层焊接。（4）进行焊接工作时注意检查焊条所处的状态，如果焊条出现粘条或者偏吹现象，就应该及时停止焊接，并且需要将焊条更换掉，在对新焊条进行修磨处理之后，才能继续进行焊接。
3.3制定并健全应急措施
众所周知，天然气管道和其他管道相比较而言，危险性更高，一旦出现泄露等现象，不仅会影响到正常使用，甚至会引发爆炸事故。在这种情况下，有必要制定并健全应急措施，将其作为确保天然气管道焊接安全的补充措施，在充分确保天然气管道焊接安全的同时，避免威胁到人员生命财产安全以及社会稳定，确保天然气管道安全、稳定运行。
结论
天然气长输管道具有运送距离长、地区跨度大等特点，其在实际的施工过程中，需要面临的问题有许多，为保障天然气的安全输送，我国需要不断的加大对长输管道运输的研究，提高我国的技术水准，尤其对于其中涉及的大型跨越技术，要加大研究的力度，使我国天然气的运输能够克服我国复杂地势的阻碍，实现运输的通畅，推动我国天然气行业的发展。
参考文献：
[1]王传铮，朱广珍.天然气长输管道施工阶段进度控制与对策[J].化工设计通讯，2018，44（08）：244+256.
[2]王庆红.天然气长输管道施工常见安全问题及防控措施[J].化工管理，2018（05）：34.
[3]王晨朝，卢青松，苏婧.天然气长输管道施工关键技术浅述[J].石化技术，2017，24（12）：213.
[4]柴明.天然气长输管道施工技术分析[J].石化技术，2017，24（05）：45.
论文作者:张斗志
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/17
标签：管道论文; 天然气论文; 焊接技术论文; 焊丝论文; 焊条论文; 焊接工艺论文; 技术论文; 《建筑细部》2019年第14期论文;