辽河油田建设有限公司
摘要：本文在充分结合西气东输二线管道建设中石油管道锗设焊接实例的基础上，从在西气东输二线工程中的应用、石油管道的焊接技术特点围绕着石油长输管道接口焊缝新技术展开了论述，旨在希望可以和相关人士互相探讨，供以借鉴。
关键词：西气东输；石油管道；焊接新技术
引言
随着我国科学技术脚步的日益加快，石油与天然气的存储期间对管道建设钢材的选材和焊接来说提出了愈来愈多的要求。尤其是就西气东输二线管道铺设工程而言，其是我国当前建设的一条规模最大的管线工程，和以往的管道敷设的选材存在着天壤之别。显然，本文针对石油长输管道接口焊缝新技术进行探讨具有一定的实践意义。
1在西气东输二线工程中的应用
西气东输二线东段工程干线全长2472公里，投资约930亿元，将于2011年实现全线投产。在西气东输二线工程东段中，坡口加工组对和焊接是工程的一个重要方面。该工程将全部采用X80管线钢作为管道铺设材料.该工程将成为目前世界上X80管线钢用量最大、铺设长度最长的管线工程，各项技术指标己达到国际先进行列。在二线工程东段中采用石油管道的铺设长度将超过1000公里，大大超出了国外同行业的铺设长度。工程将采用中1219毫米×18.4毫米规格的石油管道管。
采用X80管线钢作为管线铺设材料可以大量节约管道建设成本，因此必将成为天然气管道发展的主要趋势。通过X80管线钢为代表的高钢级管材的开发和应用，可以大大减小钢管的壁厚和钥管的重量，从而减少现场施工焊接时间和建设的成本。
在西气东输二线工程东段的坡口工程中，X80管线钢的焊接需要遵循一定的技术操作规范，其主要操作规范如下：
第一，相关人员在开启焊接设备的前期阶段，应当对设备、开关位置等部分进行细致检查。在进行焊接之前，需要在试板上做好相应的调试工作。不允许在坡口之外的管道表面上起弧。第二，焊接地线应当和焊缝保持密切的距离，灵活运用卡具把地线和焊接接触良好且不宜滑落，这样做的目的是为了减少因电弧出现会对母材带来不利影响。第三，为了进一步减少焊接飞溅损坏管材防腐层，相关人员应当选择最为合适的覆盖物覆盖在焊口两侧，进而为增强防腐层的稳定性提供应有的保障。第四，无论针对哪层焊道来说，至少需要两名工作人员在管口两边分别起弧进行施焊。第五，相关人员应当采取针对性的手段保障热焊后所有焊接均处于持续的状态，尽量在最短的时间内完成，层间问题应控制在100~200℃的范围内为宜。在进行填充焊接的过程中，因为坡口宽度会发生相应的变化，所以要对焊丝进行适当的调节，目的是为了减少出现熔池满溢等情况，同时还要对焊接速度进行科学控制，以此来保持熔池前移。第六，相关人员在实际焊接期间，应当采取有效措施对焊条亦或是焊丝的摆动情况进行科学控制，对较宽焊道尽量以多道焊方法为主。不仅如此，在进行焊接的时候如若发生偏吹、粘条等情况时，那么一定要马上停止焊接。
2石油管道的焊接技术特点
2.1石油管道的焊接技术难点
作为一种高级钢材，石油管道的焊接技术是制约其建设质量和效率的关键环节。鉴于此，笔者围绕着石油管道焊接难点展开论述，供相关人士参考与借鉴。
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首先，X80钢管如此大规模的应用不仅在我国尚属首次，在世界上也是最大规模的应用，因此，存在一定的技术经验空白，需要在焊接施工的实践中积累经验。由于所需钢材量比较大，其钢材是由国内外的多家钢管厂共同完成，对于石油管道的冷裂敏感性分析和不同石油管道供货商的钢管焊接性差异评价成为影响工程施工质量的关键。
石油管道的焊接难点其次体现在焊接工艺的选择和评定上，我国当前的管道焊接施工基本上采用流水作业的方式，这种作业方式是在前一焊口完成根焊后对下一道焊口的根部焊接，而另外的填充层和盖面层由不同的焊工完成。因此，根焊焊接速度成为决定施工效率的关键环节。在具体的施工过程中，焊接工艺评定不仅难度高，而且工作量相当大。由于地表地形和组那个框比较复杂，为适应不同的地形、地貌和气候环境，管道的焊接施工工艺需要采用多种方式，涉及的焊接材料也是多种多样的。
最后就是低温和复杂地形对于石油管道的焊接影响。由于西气东输管线的焊接施工工期要求比较紧，需要在冬季进行焊接施工，这就涉及到了要在低温环境条件下保证焊接质量的问题。同时在管道的铺设过程中，要充分考虑X80钢管承受土壤移动引起的管道变形线破坏，这就要求焊接接头韧性好且强度高于母材，这就对焊接工艺提出了相当高的要求。
2.2石油管道的焊接技术工艺特点
2.2.1采用低氢型焊接材料和复合型坡口形式进行根部焊接
石油管道具有强度高和韧性好的优点，其含碳量低、洁净度高的特点使其具有良好的焊接性。但由于西气东输管线较长，对管道的强度等级要求高，使得管道钢材在焊接施工过程中要受到装配应力和焊接材料扩散氢含量等因素的影响。因此，在对管道钢材进行根部焊接时，要采用低氢型焊接材料（包括低氢型焊条实心焊丝金属粉芯焊等）进行焊接，以避免根焊过程中产生冷裂纹。在西气东输工程中，焊接要采用坡口形式，这种坡口曾在西气东输一线工程中应用，为我国自动焊焊工所熟悉和掌握，这种坡口形式同样适用于内焊机根焊的自动焊，对于提高焊接质量具有重要作用。
2.2.2石油管道多样的焊接工艺
为了可以在最短的时间内适应西气东输管线铺设错综复杂的气候条件，西二线焊接尽可能围绕着多样化的焊接技术开展施工。在实际施工期间，相关人员尽量以熔化极气体保护焊焊接为主，之所以这样做是因为这种焊接技术能够在很大程度上为西气东输二线焊接施工提供强而有力的技术保障。针对X80变形钢管来说，其是具有足够强度以及变形能力的管线钢管，同时也对其纵向屈服强度以及抗拉强度提出诸多的要求，倘若在实际焊接期间焊后冷却速度没有轧制冷却时的冷却速度快，那么很容易发生软化的情况，继而对管道强度产生一定的影响。鉴于此，相关人员为了妥善处理这一现象，可以使用补强覆盖焊接法，通过增加盖面焊缝的宽度以及余高的情况来对软化带的形状等方面加以优化，在进行焊接期间通过此种技术可以有效保障焊接接头拉伸试样全部断裂在母材位置。
2.2.3低温环境焊接技术
从当前的发展趋势来看，因为西气东输工期比较紧张，所以即便是在寒冷的气候下也需要施工，当焊接环境温度始终处于比较低的状态，那么就会在很大程度上使X80钢管的环焊缝焊接衍生出焊缝冷却速度增加等诸多情况。由此可见，为了进一步提高焊接水平，相关人员尽可能在防风棚内开展相应的焊接工作，继而为增强焊接环境温度的稳定性提供应有的保障。这里值得一提的是，相关人员在必要的情况下还可以使用中频感应加热的预热手段来保障预热温度以及层间温度，继而为增强焊接的强度奠定扎实的基础。
结语
综上所述，在对西气东输二线管道开展施工的时候，通过制定切实可行的焊接作业规范，灵活运用各种焊接技术以及复杂条件下的焊接技术来确保管道焊接的整体水平，继而从根本上促使我国管道铺设与管道焊接技术可以迈入新的台阶。
参考文献
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论文作者:杜富强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/8
标签：管道论文; 石油论文; 管线论文; 西气论文; 东输论文; 工程论文; 焊接技术论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;