关键词：长输管道；安装；焊接工艺选择
目前，在长输管道施工过程中，管道的经济性和适用性是首要考虑的问题。因此，在长输管道施工中，有必要加强一些大口径、高承压力管道的应用，这样才能保证长输管道运行的稳定性及安全性。鉴于此，一些强度高、韧性好、管径大、厚管壁的管道在实际施工中的应用越来越广泛，这对管道的安全焊接提出了新的要求。
一、长输管道特点
长输管道是指产地、储存库、使用单位间用于输送商品介质的管道。按运输介质性质归类，可划分为给排水管道、压缩空气管道、氢气管道、氧气管道、热力管道、燃气管道等。其主要特点为：
1、根据长输管道分类可知其运输介质相对流动，主要是易燃易爆等化工用品，要求管道具有抗腐蚀性，摩擦阻力小，管道内部表面光滑等特点。因此，在设计上需尽量增加相应的裕量。
2、管道位置相对固定，且埋深于地下，无特殊原因不可移动。
3、长输管道一旦建成，正式投入使用后，其运输呈现连续性，无形中增加了运输管道的维修难度。
4、当长输管道运输天然气等化工用品时，可能会对周围建筑和环境造成破坏和污染。
二、长输管道常用焊接方法
当前，我国长输管道焊接安装中广泛采用的焊接方法主要有手工电弧焊、氩弧焊、气体保护半自动焊等。上述焊接方法在我国大型西气东输管道的安装施工中得到了广泛的应用，而我国许多长输管道焊接施工中所采用的焊接方法和焊接方向都比较单一，焊接方法和焊接方向可以有很多不同的组合使用方法。上述焊接方法可很好地应用于长输管道的填充焊和盖面焊，若采用传统的低氢焊条进行焊接，则需要采用向上立焊的焊接方法，其它手工焊接方法的主要焊接方向是向下立焊。在小口径管道焊接与大口径焊接时其焊接工艺的选择上存在一定的差异。
三、影响长输管道安装焊接质量的因素
1、夹渣。在长输管道安装焊接的过程中容易出现夹渣。夹渣形态各异，具有一定的不规则性。当使用药芯焊接的过程中，在焊缝表面会出现一层熔渣，若未进行及时处理，熔渣在浮出表面时就已冷却，从而停留在金属内形成夹渣。若夹渣数量过多将降低焊缝的质量，并导致裂纹的产生。当焊丝角度设定不合理、运条速度不稳定、清渣工作不彻底时均会带来夹渣。当然，电流的稳定性与其也具有密切的关联，若电流出现波动特别是电流过高时，易产生夹渣。
2、焊瘤。在实际焊接的过程中，若速度不均匀特别是速度过快，有可能带来焊瘤。若操作手法不适宜，也会造成咬边，同时也会产生焊瘤。
3、裂纹。当焊接头出现裂纹时，会大幅降低焊接质量。造成裂纹的主要原因是焊接操作手法及焊接材料筛选不合适。当保护电弧不能达到标准时，容易产生裂纹。另外，保护气体单位流量不足时也易造成裂纹。在焊接过程中，电流及电压的控制也是关键的步骤。若电压过高、电流太大，会造成焊丝受热不均导致裂纹。当焊丝表面未彻底清洁时，也会影响到焊接的质量，同时母材杂质含量不合标准也会带来裂纹。
4、气孔。通常，气孔出现在焊缝内部，若气孔过多或过密容易破坏焊接结构，从而降低整体焊接质量。当一定量的气体从凹坑出现时，在半熔融熔渣存在的情况下会受到抑制，这样容易出现熔融金属向下凹深，一旦金属遇冷凝固时，将出现气沟并致使其产生气孔。
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四、长输管道施工工艺选择
1、焊接方法选择的考虑因素。在长输管道的焊接施工中，焊接工艺的选择应充分考虑以下因素：在焊接施工过程中应先考虑相关的焊接技术规范和焊接技术要求，确保长输管道的焊接施工符合相关标准的要求；其次要充分考虑长输管道焊接钢管的规格型号和材质等级等；并充分考虑焊接施工所需的设备，根据设备成本和焊接材料的特点综合考虑；最后根据施工现场情况综合考虑工程项目，主要包括焊接施工场地的地形地貌、焊接方位、施工地面及局部湿度等；另外，在焊接施工过程中，还应充分考虑影响施工质量的一些因素，比如长输管道输送介质的压力和介质性能、施工队伍的综合素质和专业技术水平等，同时还应充分考虑焊接施工设备的故障和检修等过程；并在焊接施工现场实施的相关法律法规等能否与施工现场的管理形成协调也是一个需重点考虑的内容。
2、焊接方法的选择原则。在长输管道焊接施工过程中，充分考虑上述因素后，还要考虑焊接施工人员的焊接工艺选择原则，以使长输管道焊接工艺的实际应用更加科学合理。
1)焊条电弧焊优先原则。在长输管道施工中，对一些管径小、施工管段距离短、施工情况简单的管道，应首先考虑电弧焊，这类管道焊接工程不需要采用复合式或组合焊接工艺施工。焊条电弧焊是一种简单可行的焊接施工方法，与其他焊接方法相比，既节省了劳动力，又降低了焊接施工成本。它对焊接设备和焊接人员的要求较低，在实际操作过程中，对转变焊接的位置非常灵活，可实现下向焊及上向焊的结合使用，而高纤维素焊条也能适应多种施工环境。
2)埋弧自动焊的优先原则。埋弧自动焊在实际应用过程中需搭建专用的焊接站，若在长输管道焊接施工过程中管道的焊接临近现场，为了保证主管线的安装焊接效率，有效减少整个管道的铺设工程量和施工周期，埋弧自动焊是一种很好的选择。在一些大口径、厚壁管道敷设工程的焊接施工中，应优先选用埋弧自动焊的焊接工艺。
3)熔化极气体保护焊优先原则。在大壁厚、大口径长输管道的焊接施工中，埋弧自动焊的使用会受到很多限制，在这种情况下，为了提高管道焊接施工的效率及焊接质量，施工人员往往优先考虑熔化极气体保护焊焊接工艺。气体保护焊可实现自动焊接和半自动焊接的灵活变化，因此，它在我国管道焊接施工中受到了一致认可，并在许多发达国家的管道施工中得到了广泛的应用。这主要是因气体保护焊能保证管道的焊接质量，特别是管道的强度质量。
4)药芯焊丝电弧焊的优先原则。药芯焊丝电弧焊的发展迅速，药芯焊丝电弧焊作为管道安装焊接的常用方法，其技术经济指标较高，主要体现在以下方面。首先，药芯焊丝电弧焊的焊接效率很高；其次，焊接完成后，焊接接头的合格率相对较高；此外，焊接方法具有良好的工艺性能，可为机械化和自动化操作提供极大的方便，能适应不同位置的焊接，因此，药芯焊丝电弧焊在实际焊接过程中得到了广泛的应用，并在欧美国家、日本等都受到了高度重视。此外，对一些大直径、厚壁钢管进行填充焊和盖面焊时，将药芯焊丝电弧焊和焊条点电弧焊有机地结合起来，可获得良好的焊接效果。
5)闪光焊优先原则。闪光焊技术最早是在苏联和欧洲国家发展起来的，因欧洲和苏联等国家的管道施工往往长达数万公里，而且管道工程的施工现场环境也比较恶劣，为了保证管道施工的质量及效率，欧美、苏联等国家在超长距离管道工程施工中应用了闪光焊，并取得了良好的焊接效果。闪光焊工艺在施工过程中往往需配备大型供电系统，同时对相关控制设备的精度要求也很高，因此，在我国管道工程施工过程中一直没有得到大力推广使用。
五、结语
综上所述，随着我国经济的发展，长输管道施工工程数量也在不断增多，随之而来的是管道焊接施工工艺的不断进步。另外，长输管道的焊接方法对长输管道的制造质量至关重要，关系到其使用的可靠性和运行的安全性。因此，有必要合理选择焊接方法，并合理应用这些焊接技术，以保证长输管道的焊接质量。
参考文献：
[1]尹长华.长输管道安装焊接方法的选择[J].焊接，2014(06).
[2]谢显志.浅谈长输管道安装焊接工艺选择[J].现代物业·新建设,2014(05).
[3]张更琪.长输管道安装焊接工艺选择探讨[J].管道技术与设备,2019(02).
论文作者: 陆飞
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第18期
论文发表时间:2020/3/16
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