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摘要：当前油气管道焊接施工过程中，焊接技术的应用越来越广泛，先进的管道焊接工艺及高质量的焊接技术，为油气管道正常运行提供有力保障。油气输送管道的焊接技术非常重要，焊接过程中，必须确保焊口质量，方可保障油气输送管道正常有序的运行。本文探讨了油气管道主要焊接方法及油气管道施工焊接质量管理措施。
关键词：油气管道；施工焊接；质量管理；措施
1 油气管道主要焊接方法
1.1 手工下向焊
依据焊接顺序，管道焊接先后涉及根焊、热焊、填充焊以及盖面焊等四大工序。在实施根焊操作时，一般选择直拉式运条，如果熔孔较长或间隙较大，为避免温度过高导致烧穿现象，推荐往返运条；热焊利用热量输入来维持焊道温度，以避免出现开裂等问题；填充焊支持单道及多道等不同方式，在焊接过程中需要把握焊层厚度，运条横向摆动，完成焊接之后要确保焊道低于坡口0.6mm 左右；盖面焊的优势主要是焊道更加坚固、美观，通常选择摆动焊接手法。
1.2 全自动向下焊
全自动向下焊焊接工艺主要以电弧为主要热源，对管道中的焊丝、钢管等进行熔化，并且还具有隔离有毒气体的效果，以便保障焊接区保护气体的输送正常。油气管道中采用全自动向下焊焊接工艺有利于保障焊接区的保护气体供应充足，还能进行观察工作，以保证焊接区较高的生产效率，其操作难度相对而言较低，利于油气管道工作人员对其焊接质控操作。
1.3 组合焊
在采用组合焊时，为确保焊接效果，环缝焊接往往会选择多种焊接方法实现。在管道焊接操作过程中，一般根焊及热焊选择纤维素焊条下向焊；盖面及填充选择上向焊，同时要注意将壁厚控制在合理范围内；对于管道口位置，一般推荐使用下向焊工艺。如果焊接处的管壁厚度较大，焊接层数就越多，焊接用时越多，从而降低施工进度。所以，如果管道壁的厚度在17mm 以上，推荐将上向焊与下向焊两种方法配合使用。
1.4 低氢焊条下向焊
低氢焊条下向焊焊接工艺如其名称一般在选择焊条时需采用低氢类型；将焊缝熔合金属的含氢量有效保证其在每百克4.9mL 以内，并且采用该焊接工艺将能防止管道断裂问题的频繁出现，其低温韧性较其他焊接工艺强。若焊接区现场处于易受氧化硫腐蚀或气温低的环境，将可首先采用该焊接工艺。在根焊焊接方式过程中焊口组对、坡口尺寸精度均决定性地选择低氢焊条，以避免纤维素焊条的未焊透、未融合以及内咬边等隐患出现。但低氢焊条下向焊焊接工艺不会单独出现油气管道焊接操作的实践过程中，只应用在特殊场合以及较为需要的焊接施工步骤。
2 油气管道施工焊接质量管理的措施
2.1 油气管道焊接施工环节的焊材管理
严格按照采购质量控制程序，实施采购过程中的控制和进场检验控制，焊接材料应设专人管理，采购的焊材在使用之前需要经过验收，合格后才方能入库进行保管。焊材与保护气体的库房内不能有腐蚀性强或者带有危害性的气体存在，在储存过程中需要定期进行除湿与温度控制，确保焊材储存在整洁干燥的环境当中；焊接施工现场应需配备相应的烘干设施，避免焊材受潮以及淋湿后无法使用；现场技术人员还需要根据施工进度提前对焊材进行规格、数量、牌号方面的清点与发放，确保焊接施工使用焊材的安全可靠性。
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2.2 油气管道焊接施工环节的人员管理
焊接操作人员、质量检验等人员的管理是保证油气管道焊接施工顺利实施的重要途径。只有人员质量意识提升了，焊接质量才能提升，在施工过程中要求各工序焊接操作人员要认真施焊，加强自检力度，技术人员还应对具体焊接操作人员按照质量计划和要求进行详细的技术培训和技术交底，使操作人员施焊前明确焊接工艺评定上的内容，熟记焊接工艺卡上的各项参数，只有这样焊接操作人员才能正确实施焊接。质量部门应当对从事油气管道焊接施人员进行严格的监管与引导，提高他们的焊接水平，努力杜绝操作人员技术不熟练和操作方法不对、质检人员责任心不强的问题。另外，还应根据我国特种设备焊接操作人员的考核与管理标准，定期对人员进行考核，根据规定为考试合格的人员申请办理《中华人民共和国特种设备作业人员证》及其他相关职业技术操作证书，充分提升焊接技术人员的整体素质与精神面貌，确保焊接技术人员能够在岗位充分发挥自身的岗位职责。
3 油气管道焊接施工环节的技术管理
3.1 控制焊接裂纹
在管道施工中，裂纹的产生基本都是由于工艺规程执行不到位，外部应力太大等情况造成的，分为冷裂、热裂和再热裂纹等。所以，施工中可以通过合理选择焊接材料（选用低型氢焊条，减少含氢量，焊前严格按规定进行烘干，焊口缘彻底边清理干净，减少氢的来源；选用合适焊材，使焊缝与母材有良好的匹配，增加焊缝金属的塑性，不产生任何不良组织，如晶粒粗化及硬脆马氏体等。）；严格按照焊接工艺评定的要求施工，采用合理的焊接顺序和焊接方向，通过改善焊接的应力状态，降低焊接残余应力，以确保焊缝的组织结构塑性和韧性；根据工艺要求需要进行预热的，应严格按规范要求进行焊前预热施工，冬季施工时应注意采取保温措施，必要时还需要进行焊后加热；严格控制组对应力，尽量不使用外对口器进行强制组对，尤其是在管道进行连金口焊接时，切不可采用千斤顶、吊管机上提挖掘机下压等来调节对口间隙等的强力组对方式施工。
3.2 管道未融合预防措施
管道施工中，坡口加工要严格按规范执行，角度不能太小，要保证间隙宽度，钝边不能太厚，层间清理不要过度，以免造成坡口被打宽，形成沟槽等，操作手法要稳，要控制好电流，避免线能量输入太小，预防管道施工中未融合现象。
3.3 咬边预防措施
施工过程中，要调整好焊接参数，避免电流太大、电弧过长、电弧力不集中而导致熔池熔敷不到位。同时，还要调整焊条或焊丝的倾斜角度，以防偏吹等情况的发生。操作手法要稳，运条的摆动要到位，严格控制咬边。
3.4 焊接应力措施
采用预热法、同步收缩法等措施控制焊接应力。管道焊接中，焊接温差越大，残余应力越大，同时从组织转变来说，冷却越快组织应力也越大。预热可减小温和减慢冷却速度，从而减小焊接应力。同时，焊缝的收缩受到旁边冷金属的牵制而形成拉应力，有效区段旁边的较冷的金属不允许它收缩而形成较大的应力，采取适当的工艺措施，使能允许它或者部分允许它收缩，就可以免除或者部分地免除残余应力。同步收缩法就是基于这个原理所采取的工艺措施。施工中，采用合理的焊接次序，尽量使焊缝能比较自由的收缩，特别是那些收缩比较大，残余应力比较大的焊缝，也可以实现控制焊接应力的目的。
3.5 油气管道焊接施工环节的补焊与返修
在焊接过程中，焊缝表面与两侧母材上常常会出现一系列的缺陷与质量问题，焊接人员应采用正确的补焊方法，确保补焊后焊缝表面能够与原焊缝基本一致，还应按照焊接要求对焊缝进行外观检测及无损检测；当同一部位的返修与补焊次数超过两次，就需要相关技术人员重新编制返修焊接工艺方案，以确保油气管道在使用过程中的安全性与稳定性。
总之，目前油气运输普遍选择安全且经济的管道运输方式，油气管道焊接工艺成为讨论的焦点课题。在油气管道焊接实践中，应用较多的主要是手工下向焊、全自动向下焊、组合焊以及低氢焊条下向焊等焊接工艺。油气管道焊接大部分采取半自动焊、焊条电弧焊等方法，不同的焊接方法在具体的管道焊接操作中有各自的特点。当前在我国所开展的油气管道焊接操作实践当中，使用较为普遍的主要是半自动焊方法，全自动焊刚刚进入工程应用阶段，未来将会在大型油气管道焊接实践中被更多地采用。
参考文献
[1]刘彦辉，张锐.浅析油气长输管线现场焊接质量管理[J].化工管理.2016（23）
[2]齐超.油气管道施工焊接质量管理研究[J].石化技术.2016（03）
论文作者:刘正伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/5
标签：管道论文; 油气论文; 应力论文; 焊条论文; 操作论文; 人员论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;