摘要：油气管网是国家重要的基础设施和民生工程，是油气上下游衔接协调发展的关键环节，是现代能源体系和现代综合交通运输体系的重要组成部分。随着经济迅速的发展，油气输送管道的口径越来越大，油气管网的密集度越来越高，行业内对油气管道运输安全性要求越来越高，油气管道在焊接过程中对焊接技术的运用以及焊接工艺的安全与否都对油气运输在一定程度的具有非常大的影响。管道严密性以及强度的是整个焊接工程的关键所在，目前我国大部分长距离油气输送管线建设设计文件指定必须采用的焊接工艺是下向焊技术，下向焊技术在油气管道焊接过程中随着油气管道建设里程的不断增加日益发挥着重要的作用。下向焊技术作为被广泛运用的焊接技术，在油气管道焊接中，手工下向焊技术的运用程度的好坏与否以及成效与否已经成为行业内普遍关注的问题。
关键词：油气管道；下向焊技术；焊接
1 管道焊接下向焊技术
下向焊技术是在20世纪60年代被引进我国的，经过几十年的发展下向焊技术的发展开始逐步完善，并且开始被广泛运用于我国管道工程的建设中。在管道焊接过程中通常会在野外施工，在焊接时转动钢管使熔池处于水平的位置在很 多时候是很困难的，所以在管道焊接的过程中需要将钢管进行固定处理，对环形焊缝进行全方位的焊接施工。
下向焊技术作为目前被广泛应用的焊接工艺具有多方优势，我国大部分长距离石油管线设计在实际文件中也明确提出了使用下向焊工艺，一些大型的油气管道施工中为了加快施工进度、保证施工质量多采用下向焊技术。手工下向焊技术与传统的焊接技术相比具有焊接焊缝质量好、电弧吹力强、挺度大，打底焊时可以单面焊双面成形，焊条融化速度快、熔敷率高等优势。随着人们对石油的需求量不断增加，石油运输管道 管线建设里程越来越长，石油运输管道钢管强度不断增加，而手工下向焊技术经过了从全纤维素型下向焊、纤维素+药 芯焊丝半自动下向焊、STT+药芯焊丝半自动焊及全自动焊接 等几个方面的工艺进程的发展。
2 油气管道焊接下向焊技术施工工艺
2.1 焊前准备
（1）将焊接坡口两侧各50mm 表面上的油污、水渍清理干净。
（2）对坡口两侧各50mm 范围内外壁进行打磨清理，直至金属具有光泽度。
2.2 焊接顺序
在进行现场施工的过程中需要按照以下顺序严格进行：
焊材验收→坡口清理→组对管口→焊口预热→下向焊根焊 →清理焊渣、打磨→下向焊热焊→清理焊渣、打磨→下向焊 填充→清理焊渣、打磨→下向焊盖面焊→清理焊渣、飞溅物 →外观检查→无损探伤→焊接返修（如需返修时）→外观检 查→无损探伤。
3 油气管道焊接下向焊技术的应用
3.1 全纤维素型下向焊技术
全纤维素型下向焊对焊机的具体要求包括三个方面：（1）具有陡降外特性； （2）在焊接电流其作用时其适量值要足够大；（3）适当提高静特性曲线，以达到小熔滴过渡。
目前我国在油气管道建设中，尤其是一些长输管道建设以及一些水网地带，受机械半自动、自动水平以及环境因素的限制，难以进入的地区其石油运输管道的建设多采用这种全纤维素型下向焊技术。这种技术工艺的关键在于打底时要
求单面焊双面形成，在仰焊位置时需要防止熔滴在重力作用下出现凹陷以及铁水粘连焊条等现象的出现，我国早期采用的下向焊技术多是这种全纤维素型下向焊技术
3.2 纤维素+药芯焊丝半自动下向焊技术
纤维素+药芯半自动下向焊是指在长输管道现场焊接时，采用纤维素型焊条打底焊、热焊、填充盖面采用药芯焊丝半自动向下焊技术，这种技术主要运用与于焊接钢管材质级别较高的管道。
3.3 STT+药芯焊丝半自动下向焊技术
STT+药芯韩丝半自动焊是实心焊丝气体保护下向焊打底、热焊、填充、盖面采用药芯焊丝半自动向下焊技术。这 种方法主要被应用于高强度钢的管道焊接。
4 半自动下向焊技术的应用
半自动下向焊技术的应用是在二十世纪末期被我国引进的，由于其具有生产效率高、焊接质量好、焊接投入成本低、焊接技术易于掌握等优势，因此在被引入我国不久后的实践之内就被迅速发展起来，半自动下向焊技术氛围两种操作方法，即：药芯焊丝自保护半自动下向焊与活性气体保护半自动下向焊，以下我们以 CO2 活性气体保护半自动下向焊接技术具体说明。
CO2 活性气体保护半自动下向焊技术中利用CO2气体保护焊是一种廉价且高效的焊接方法。保证焊接过程的稳定性 以及焊缝成形美观，减小干伸长变化，降低飞溅，减轻焊工 劳动强度利用波形控制技术的 STT 型 CO2 半走动焊机可以保 障上述情况的稳定以及完好性。
STT型CO2 作为国内被广泛应用的半自动下向焊技术， 因其性能的优异性拓宽了 CO2 半自动焊技术在油气管道施工中的应用领域。管道局在继续拧陕京管线复线-石管线工程 使用了 STT 性 CO2 半自动下向焊技术，焊接技术工艺见表 2， 其在应用过程中在焊接领域展现了良好的应用前景。
从上表中可以得知 CO2 活性气体保护半自动下向焊技术 可以实现全位置多机头同时工作，打底焊可以从管内部焊接亦可以从管外部焊接。焊接工艺参数主要有焊接电流、电弧 电压、送丝速度、每个焊头移动速度、摆动频率、摆动宽度以及摆动延迟时间，需要注意的是焊接工艺参数的调节一般在控制台或控制面板上，同时由于每一条焊道焊接参数有所不同，整个焊缝的焊接参数应根据管材规格以及现场条件， 通过焊接试验合格之后方可用于生产。
5 结束语
油气管道焊接中下向焊技术作为一种被广泛应用与石 油管道焊接中的工艺，因其具有焊接速度快、焊接质量好、 焊接外观精美、节省焊材等多方优势
深受行业喜爱。作为目前被我国运用最为广泛且最为 成熟的焊接工艺，对下向焊技术的应用需要根据施工范围、 施工条件、施工顺序、自然环境的限制适时的进行调整与转换。在石油运输过程中管道的密性与强度对运输安全与否具有非常重大的影响。因此，在运用下向焊技术工艺的过程中需要根据技术工艺的焊条特点以及焊接工艺下进行进而去保证管道运输的完好性以及安全性。
参考文献
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论文作者:王斌
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2017/12/28
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