郑道杰
中石化河南油建工程有限公司 473132
摘要：在石油行业不断发展的背景下，石油运输成为了重点环节，承压石油管线是保障石油运输的重要渠道。因此，需要对管线建设加强重视，做好相关的线路施工。TIG焊接技术在石油运输承压管线施工中的运用，有效提升了石油管线的施工质量。基于此，本文对石油管线的TIG焊接技术进行了简单介绍，然后就TIG焊剂技术的实际施工流程进行了全面阐述，希望可以对相关工作起到一定参考作用。
关键词：石油运输；承压管线；TIG焊接技术；施工流程
石油管线焊接工程和其他焊接工程从性质上说来是基本相同的，但是从管道结构上来说还是存在一定区别。比较起来，石油承压管线和普通的网架结构、梁架结构明显不同，其需要受到来自外部和内部的压力。因此，对于石油承压管线的致密性、强度和韧度等都具有较高的要求。而TIG焊接技术能够通过保护性气体对空气进行隔绝，能够有效保证管线焊接质量和焊缝的优质。
一、TIG焊接技术
和传统的焊接技术相比，石油管线对焊接技术的要求在质量上更高，而且在质量控制上比较难，在进行焊接之后，其管道内部不允许存在焊渣等。通过近些年对承压管线焊接施工的摸索探究，逐渐开始使用手工电弧焊盖面、氩弧焊打底的焊接方法。通过实际应用，这种焊接方式的操作较为简单，不容易出现夹渣、未焊透以及气孔等质量问题。不仅如此，由于线容量较小，因此其裂纹倾向、变形以及热影响区都比较小。随着焊接技术的不断发展，TIG焊接技术逐步出现并完善，其也被称为钨极惰性气体保护焊，其是在惰性气体的保护之下，通过工件和钨电极通过电弧热融化填充焊丝的一种焊接工艺。在进行焊接的时候，焊枪喷嘴中喷出保护气体，以此形成隔绝空气层，对钨电极形成保护，以便焊缝的质量较高。
二、石油运输承压管线TIG焊接工艺分析
就我国的实际情况而言，对石油管道焊接技术的研究，更加偏重对力学性能指标的考量，而对相关外界因素的研究却并不到位，如硫化物应力腐蚀、潮湿气候条件以及抗氢致裂纹等，研究普遍不够深入，对石油运输承压管道的焊接会造成一定负面影响。想要不断提高石油承压管道焊接技术，需要加强三个方面的问题考量。第一个方面，需要对焊接接头的力学性能加强研究，由于石油管道大多是采用抗风、抗湿以及操作工艺能耗的专用焊材，只要焊接工人水平过硬、焊接工艺合理到位，就可以得到高质量的焊缝。第二个方面，需要对接头金相组织与硬度加强分析，深入研究其对焊接性能的决定性作用。第三个方面，需要对环焊缝抗SSCC性能进行辨析，由于应力腐蚀在强度级别增大的情况下会表现出倾向性，因此需要控制这一问题，避免应力腐蚀在相关因素的影响下不断扩大。
（一）管线焊口的TIG焊接技术
就实际的焊接工程来说，对石油承压管线进行焊接时，其主要涉及到的设备包括了焊枪、供气系统、焊接控制系统、冷却系统以及焊接电源等。而对于TIG焊接技术而言，其电源主要包括了直流和交流两种，不同的电源形式的具体焊接对象也存在较为显著的差别。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆交流电源能够在镁及其合金、铝及其合金中进行运用，而直流电源能够在合金钢、铜及其合金、碳钢中进行运用。从TIG焊枪的构成上来说，其主要是由气管、水管、导线、钨极夹、喷嘴以及控制钮等构成的，能够发挥输送氩气、传到电流、夹持电极以及控制整机等功能。在焊接利料方面，其使用的材料主要有钨极、氩气以及填充材料等。一般情况下，钨极有两种，其在焊接中所发挥出的效果是不一样的，因此需要在石油承压管线焊接中合理选择。在焊接金属不同的时候，对氩气纯度的要求是不一样的。填充材料方面一般有可熔环和焊丝两类，一般情况下推荐使用2.5mm焊丝进行管线焊口打底焊，而对于管壁很薄的管线，可以采用2.0mm的焊丝。
（二）工艺流程
要在石油承压管道焊接中确保打底焊缝优质，不仅要在焊接设备的选用上做到合理，并且要保证设备的状态正常。在此基础上，需要确保焊接工艺的合理性，并且在施工人员上要选择具有较高专业素养的人员进行焊接施工的操作。填充材料和管口内外侧的10-15mm范围内需要确保污渍干净，加强清洁，确保能够露出金属光泽，这时才能进行焊接施工。如果简单的清洗不能是管口施焊条件达到要求，那么可以使用丙酮进行清洗。在进行氩弧焊打底的时候，可以不使用氩气对管内进行保护。如果管口材料是奥氏体不锈钢或是高合金热强钢，就需要在管内充满氩气进行保护。一般说来，充氩气的方式主要有两种，一种是对整条管线全部充满氩气，这适用于小直径管线。另一种是对管线采取安装活塞的形式隔出一个空腔，仅仅对该空腔进行氩气充满即可。在打底焊接完成之后，应该尽快将氩气管拔出，并且技术做好洞眼修补。
在进行焊接之前，需要对氩弧焊焊缝进行预热，但是在低氢和较为纯净的状态，则可以不进行预热。若是在冬季气温较低的条件下进行管线焊接施工，如果不进行预热，就可能导致打底焊缝上出现裂纹，影响到焊接质量。因此，可以将壁厚或是直径作为预热参数，在开始焊接和停止焊接时应该提前进行送氢，焊接停止后需要及时断氩，以免焊缝收到周围空气的侵害。在坡口内进行引弧时，可以采取接触法进行。在进行引弧操作时，要尽量保证快、轻、稳，避免钨极端部烧损碰断的情况发生。在停焊时，需要多加入焊丝，使弧坑完全填满。
填丝操作一般是通过内填丝的方法进行，其基本流程就是将焊丝从对口间隙伸入到管内，在管外坡口上进行点燃，使管内焊丝逐渐融化，使焊接整体流程分段实现。这种操作方法在实际的运用中表现出了一定优点，一是在锅炉密排管困难的位置非常适合该方法的使用，二是在打底缝背而均匀稍微突起，使得仰焊部位不会产生较大的内凹。此外，还可以通过外填丝法进行焊接，其具有较小间隙的焊口装配，操作稳定，对于小直径厚管壁管线，焊枪摆动幅度较小。对于大直径厚管壁管线，焊枪的摆动较大。
结束语：
由于石油工业的不断发展，输油管线建设已经成为了重点工作，能够起到制约石油工业发展的关键性作用。随着焊接工艺的不断发展，TIG焊接技术在石油承压管线焊接中的运用也越来越广泛。通过TIG焊接技术，可以切实消除承压管线底部未焊透等问题，可以大幅提高承压管线的焊接质量，使其一次合格率显著升高。如此不仅可以保证石油运输承压管线的质量，更可以促进管线建设的发展。
参考文献：
[1]徐龙.石油运输承压石油管线的TIG焊接技术[J].城市建设理论研究，2014，21.
[2]王立刚，杨闯.TIG焊接技术在运输承压石油管线中的运用[J].中国化工贸易，2014，26.
论文作者:郑道杰
论文发表刊物:《基层建设》2016年2期
论文发表时间:2016/5/30
标签：管线论文; 石油论文; 焊接技术论文; 焊丝论文; 打底论文; 焊枪论文; 管道论文; 《基层建设》2016年2期论文;