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摘要: 原油和天然气是人们生产生活中不可缺少的自然资源，确保原油和天然气的安全运输是保证人们生产生活顺利进行的重要条件。目前，我国原油和天然气的主要运输方式是管道，这种方式不仅安全有效，而且经济适用。管道的焊接是管道施工过程中最重要的环节之一，一旦焊接出现质量问题，会给原油和天然气的运输带来巨大的安全隐患，因此，提高管道焊接工艺是提高管道运输质量和水平的重要途径。
关键词：管道；焊接工艺；质量控制
近些年来随着管道建设向高工作压力，厚管壁及大口径方向的不断发展，高效的焊接工艺，高质量的焊接技术则早已成为确保管道正常生产运行的重要保证。也正因如此提高管道的焊接技术水平则成为社会各界关注的重点。以下笔者即结合个人实践工作经验对管道焊接工艺及质量控制方法进行粗浅的探讨与分析，以期为促进焊接技术的不断发展做出有益的参考。
1常见的管道的焊接工艺
1.1手工焊技术
在管道焊接中，手工下向焊接是一种常见的焊接技术。其焊接顺序是：根焊、热焊、填充焊、盖面焊接。
（1）根焊主要以直拉式为主要运条，没有摆动地情况出现。但是在焊接间隙比较大或者熔孔长度大的情况下，为了防止由于温度高引发的管道烧穿的现象，最好是用往返式运条代替直拉式运条。
（2）热焊的主要作用是加强根焊，能够在控制焊道温度的前提下，防止根焊出现裂纹的现象。直线往复运条的焊接速度往往比较快，并且对边缘的熔合性较高，所以，在热焊开始之前，必须进行清根操作工作。
（3）填充焊的焊接形式既可以选择单道又可以多道，但是对于焊接的厚度有非常高的要求。填充焊要求运条有轻微的横向摆动。在保证对填充焊的焊层有一个良好的把控的基础上能使其呈现饱和的焊接完成的状态。
（4）盖面焊是焊接焊道外围的加固形式，能够使管道的焊接有一个美观、光滑的外观，在盖面焊中大多时候采用摆动焊接的焊接方式。
1.2低氢焊条下向焊技术
低氢型焊条焊接过程中，下向焊接工艺十分重要，焊缝在熔合金属过程中，应确保其含氢量得到严格的控制。这一焊接工艺由于低温韧性较强，且不会出现断裂的问题，因而其在极易受到腐蚀和温度较低的环境中得到有效的应用，但是不能单独采用这一工艺，还应将其与其他工艺进行组合，才能更好地避免难以熔合、咬边和焊透的情况出现。
1.3半自动焊焊接技术
通常情况下是在管道盖面焊以及填充焊中运用半自动焊接技术，该种技术具有质量佳、效率高、操作简便、劳动强度低等特点，当前被广泛应用于管道焊接当中。通常情况下半自动焊焊接技术主要包括自保护药芯焊丝半自动焊、CO2 活性气体保护焊两种类型。
（1）自保护药芯焊丝半自动焊。在盖面焊与填充焊中使用较为广泛的一种方式就是自保护药芯焊丝半自动焊，其具有工艺性能佳、全位置成型好、合格率高、适应力强、经济等优点，其对焊接人员要求不高，被广泛应用于户外场所焊接作业当中。
（2）CO2 活性气体保护焊。在焊接过程中采取以往的短路过渡 CO2 焊的方式往往会出现成型差、熔深控制、焊接飞溅大等不足，所以需要运用新的焊接技术来弥补这方面的不足。CO2 活性气体保护焊中的 STT 半自动焊接方式能够对基值电流、电压以及峰值进行精准把控，从而让溶滴更容易过渡成型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而且该技术稳定性强可以解决了焊接飞溅、大口径管道根部环节单面焊双面成型等问题，当前在全位置单面焊双面成形的打底焊中广泛应用该项技术。
1.4组合焊接技术
为了使焊接能够有效的达到预期的设计效果，我们通常会焊成一道焊缝的时候多种不一样的组合焊接工艺同时进行，一般情况下在焊接油田管道过程中，纤维素焊条向下焊接方法普遍用于热焊以及根焊条件下，与此同时盖帽以及充填可使用向上焊接方法，焊接管道较厚时增加焊接层数会直接导致其厚度的加厚，从而使整个管道焊接过程中变长，耽误整个工期的进程，所以在进行管道焊接过程中出现管道钢较厚的情况下，我们可以使用向上焊以及向下焊的焊接技术进行组合焊接。
2管道焊接质量控制措施
2.1对焊接材料的控制
在现场焊接材料进场后，应当对焊接材料的出厂合格证、复检报告进行检测，并进行抽样检验保证焊接材料的质量，还应当对焊接材料的规格、型号进行检查，防止出现不符合现场施工工艺的材料被使用的情况。必要的时候还要对进场材料进行原材料的抽检。
2.2在管道焊接施工中的质量控制
（1）需要切实依照焊接规范以及标准要求来开展焊接作业，确保在焊接石油化工管道过程中各个参数均与相关规范要求相符。此外，因为焊条融化速度、焊缝成分以及母材熔深在很大程度上受焊接电流的影响，所以，工作人员在对焊接电流进行设置过程中需要结合集采的厚度、材质来进行，确保其状态最佳。（2）应当要正确掌握焊接操作要点。首先，应当要保证焊条熔化速度与焊缝成形速度变化均匀，避免出现焊缝过厚或过款的现象。其次，应当要采取有效策略来避免在管道中出现穿堂风，防止由于空气流速过快而导致焊缝冷却速度大幅增加，从而产生冷裂纹。（3）在处理焊接收弧交接处时，因为焊接工作人员焊缝速度不同，所以应当要先到达交接处的焊工多焊部分焊道，以便顺利完成后到交接处焊工的收弧作业。另外，焊接过程中要确保每层焊道起弧和收弧二者错开间距符合相关要求，同时起弧应处于坡口中。（4）管道多层焊接时必须要在完成上层作业后方可以进行下层焊接，并密切关注焊条是否出现偏吹、粘条情况。
2.3管道施工焊缝裂纹的控制
（1）管道热裂纹的控制措施
a调整焊缝金属的化学成分，以改善焊缝金相组织，细化晶粒，并提高塑性，减小或分散偏析程度。b采用碱性焊接材料，以降低焊缝中杂质的含量，改善偏析程度。c选择合理的焊接工艺参数，并适当地提高焊缝成形系数，采用多层多道焊法。d断弧时，笔者采用了与母材材质相同的引出板或逐渐熄弧、并填满弧坑的措施，避免了在弧坑处产生热裂纹。
（2）管道冷裂纹的控制措施
a焊前清除焊件上的油污、水分，以减少焊缝中的扩散氢含量。b选用低氢型焊条，使用前严格按照说明书的规定进行烘焙。c选择合理的焊接工艺参数和热输入，以减小焊缝的淬硬倾向。d焊后立即进行消氢处理。e对于淬硬倾向高的钢材，在焊前预热、焊后及时进行热处理，以改善接头的组织和性能。f采取减小焊接应力的各种工艺措施。
2.3管道再热裂纹的控制措施
（1）在满足设计要求的前提下，选择低强度的焊接材料，使焊缝强度低于母材，应力在焊缝中松弛，避免热影响区产生裂纹。（2）尽量减少焊接残余应力和应力集中，控制焊接热输入，合理地选择预热和热处理温度，尽可能地避开敏感区范围的温度。
综上所述，管道的焊接过程中，会出现各种各样的问题，因此，需要掌握良好的焊接工艺，使用合适的焊接设备，并按操作规程施工，才能改变管道焊接技术现状，更好地为天然气管道敷设服务。本文针对如何做好管道焊接工艺技术及质量控制工作，提出以上几点有效的措施和建议。
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[4]王玉亮.管道焊接工艺与质量控制对策探究[J].科技视界，2015年22期.
论文作者:于德水
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/9
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