摘要：随着经济的发展，人们对能源的需求量逐渐增多。油气能源在人们生活中占有非常重要的位置。我国油气能源的现有存储量不足，所以需要不断的对其进行开采工作，油气储运的主要方式就是地面管道，小口径管道下向焊技术是油田地面管道中应用较为广泛的一种技术，其主要承担着运输原油的工作，良好的小口径管道下向焊技术是确保油田地面管道正确运行的重要保障。本文就油田地面管道施工中应用小口径管道下向焊技术展开探讨。
关键词：油田地面;管道施工;小口径管道下向焊技术
引言
小口径管道的焊接一直是管道焊接中技术含量较高、难度较大的一项技术。其焊接过程需要对管道材质、焊接技术施工人员的焊接技术、焊接管道的设计方案有严格的要求。本文以油田地面管道向下焊接施工过程为依据，重点针对油田地面管道中，小口径管道向下焊接技术应用中的重点和难点进行分析，从中提出小口径管道向下焊技术在胜利油田管道中的优化措施，从而提高小口径管道在油田地面管道中的焊接技术，从而进一步促进胜利油田的发展。
1油气储运工程中地面管道的施工特征
油气储运工程中地面管道的施工特征有以下几点：一是，安装油气储运管道的数量较大，材料材质较复杂；二是，两个地面管道间的焊接工作难度较大，封闭性较强的地面管道不利于施工人员作业；三是，需要安装较多的地面储运管道阀门，国家在油气储运工程的相关规定中，要求固定距离间设置阀门，可以帮助管理管道内部油气的状态；四是，储运的气体会威胁施工人员的生命。由于油气储运工程的施工过程相对较复杂，施工工艺大多都是易燃易爆的工序，例如酸性腐蚀气体等等，这些气体会威胁施工人员的生命安全，所以要求地面管道必须防漏。
2小口径管道下向焊技术在油田管道中的应用
2.1焊接流程
小口径管道下向焊技术的焊接流程主要包含以下几项:首先，焊前准备。在进行焊接前，要对焊接的管口进行对接检查，确保焊接的质量。其次，在焊接工具的选择中，要选择合适的下向焊工具，并对焊接进行电流测试，排除焊接过程中出现电流不稳定的现象，避免出现失误。下向焊接与上向焊接的方式有很大区别，一般在施工时，焊接的电弧长需要短、焊接熔池小，施工人员在操作时也要遵循稳准的焊接设计方案，把握好焊条的角度和位置，在焊接中避免出现缝隙没有被覆盖的情况。最后，对管道层间的清理。在焊接完毕后，要对焊接管道中的杂物进行清理，采用角向磨光机对焊接突出部分进行修复。
2.2效益分析
小口径管道向下焊接的焊条通常选择纤维素向下焊焊条，这种焊条的成本虽然相对向上焊和打底钨极氩弧焊的焊条要稍微高一些，但是，由于向下焊的纤维素焊条对管口的要求比较低、且焊缝质量好、气孔的敏感度小等特点，并且在管道焊接施工的过程中，可以有效的减少施工的时间、提高施工的效率，使施工费用、机械费用降低、节省的返修的时间和成本，在大大提高了工程质量的同时，也带来极好的经济效益和社会效益。
3小口径管道下向焊技术的操作要点
（1）焊接设备的选择。焊机需要选择空载电压在60～80V，能够提供60～150A电流，具有良好电源动特性的逆变焊机。（2）焊条的选择。常用的小口径管线管材大部分为低碳钢一类的钢材，例如Q－235、20#等，焊条则可以选用国产E6010纤维型下向焊焊条。在使用前需要在70℃中进行烘烤，并保温1.5h。（3）坡口参数的选择与管口组对。坡口参数主要是指管口的坡口角度、组对间隙以及钝边厚度三个指标，是管口组对中的重要依据，能够有效保证根焊的质量。管口的组对可以采用外对口器，根据选择的坡口三角参数进行管口的组对。（4）定位焊。当管口组对完后，要立刻进行定位焊工作。在焊接过程中需要对称施焊，当定位焊缝程度超过管口周长的50%时，才能撤离外对口器。（5）根焊。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当外对口器撤离焊口后，焊工要继续进行施焊，将焊缝根焊部分一次性完成。（a）焊条角度。小管下向焊根焊的焊条角度变化较快，在焊接过程中，需要焊工集中精力，仔细观察熔孔的大小。通常熔孔长为4～6cm，宽为2～4cm，若熔孔太小，铁水不容易过渡到焊缝背面，太大则容易导致焊缝背面出现超宽与超高的情况。因此，在焊接过程中，要根据不同的焊接位置，选择合适的焊条角度与其他工艺控制熔孔的大小，确保焊缝背面成型良好。（b）接头修磨与清根。在更换焊条时，为确保接头的质量，要及时采用角向磨光机修复接头，将接头修磨为缓坡状，以便再次起弧后铁水能够顺利到位。在根焊完成后，要进行清根工作。在清根时需要注重两点:一是不能对局部清的太多，避免热焊或填充焊时烧穿。二是不能将焊缝清成凹型，以避免热焊或填充焊时出现死角，从而产生焊接缺陷。（c）热焊或填充焊。要根据管材的规格选择合适的热焊或填充焊，热焊运条通常采用直线或直线往复形运条法;由于热焊采用的焊接电流较大，焊接过程中容易将根焊层烧穿，因此需要控制运条速度，观察溶池的形状，并注重坡口两侧的熔合情况;填充焊运条则需要采取锯齿形或反月牙形小摆动，填充层高度比母材表面低;热焊或填充焊焊条角度需要控制在偏离法线方向的0°～8°。（6）盖面焊。盖面焊运条方法通常采用直线形，稍带一点小摆动，以确保焊缝宽度。在焊接的过程中，要通过调整焊条角度控制熔池形状，使熔池形状始终保持指甲盖形。
4优化小口径管道向下焊技术的措施
4.1严格选择小口径管道的焊接材料
小口径管道向下焊接技术中，焊接材料的选择是关键。现在市场上的焊接材料种类繁多，价格也是高低不一，再加上焊接工艺的分类很多，不同的焊接工艺需要不同的焊接材料。如果选择了不符合小口径管道向下焊接的材料，很容易造成焊接质量不达标，返工重新焊接。因此，必须严格按照焊接要求，进行选择。一方面，所有采购的焊材必须根据质量检验的标准，且材料记号、品种、大小规格、摆放区域要进行严格的要求。另一方面，焊接材料在使用之前要进行烘干并且做好记录，对回收再利用的焊条要重新检查，确定符合使用标准后再进行烘干使用，且重复回收不得超过两次。不仅如此，焊接材料拿出后要即刻放入保温桶中。
4.2控制焊接环境
控制好焊接环境是确保小口径管道下向焊接质量的关键。在管道焊接前，要先对环境温度进行测量，要对焊接时的风速进行测定，并记录相关的数据信息。在焊接前，技术人员要对焊接范围内的温度和湿度进行检测，要求1m内的湿度不可超过90%。
4.3建立健全焊接管理监督机制
建立健全焊接管理的监督机制，是保证焊接质量的重要环节。首先，在管道施工前，要对焊接的工人进行严格的检查，避免出现没有资格证书的人员混进施工团队中，影响焊接质量。其次，针对采购环节，要严格监督采购焊接材料的采购人员，防止出现没有型号、没有编码、质量没有保证的焊接材料进入施工现场。在此，对整个工程的管理人员进行监察，避免出现管理松散、施工人员态度懒散的情况。再次，在操作施工的过程中，对焊接的关键环节进行监督。例如，焊接中承插、凸合、三通焊口等容易出现问题的环节，要安排监督人员定期的进行重要部位的检查。最后，加强对工程质量的验收监察。一旦出现焊接管道不符合焊接要求时，则严格进行返工处理，直至整个工程中的管道焊接完美收工。
结语
小口径管道在油田地面管道中的比例较大，是油田中原油运输的重要途径。而小口径管道向下焊接工艺质量的好坏，决定油田能否正常、安全、有效的生产和运行。因此，严格选择小口径管道的材料、完善管道安装设计的方案、提高向下焊接质量、建立健全焊接管理的监督机制，是保证向下焊接的施工质量，使油田的运输和生产安全有效的进行。
参考文献
[1]张屹世.油田地面工程管道防腐施工技术应用分析[J].全面腐蚀控制，2017,31(02):63~65.
[2]郭德勇.“手工+半自动下向焊技术”在大口径燃气管道中的应用[J].市政技术，2016,34(03):127~130.
论文作者:赵加雷
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/28
标签：管道论文; 小口径论文; 焊条论文; 油田论文; 地面论文; 油气论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第36期论文;