天然气管道施工焊接技术探讨

于兴亚刘树松

天津大港油田集团工程建设有限责任公司天津300280

摘要：天然气的运输离不开管道工程的建设，由于天然气的产地比较少，所以通常情况下都需要远距离的运输，所以管道的施工工程量也就比较大。而天然气管道在施工的过程中会受到各种各样因素的影响和限制，如果对施工方法选择不当或者控制不好的话便很容易出现一些施工质量问题。这就要求相关的单位必须不断提高天然气管道的施工技术，从而更好地确保管道的施工质量。

关键词：天然气；管道；施工；焊接

引言

天然气是我国重要的能源之一，在国民经济发展和人们日常生活中都占据着重要的地位。随着天然气的普遍使用，天然气管道建设项目也逐渐增多，在天然气管道建设过程中需要应用焊接技术保证管道的严密性，防止天然气的泄露。

1城市天然气焊接工程实施意义

天然气已成为人们日常生活当中必不可少的一种应用能源。由于其不仅经济实惠而且还非常环保，所以现阶段已经被人们广泛应用于生活当中进行烧水、做饭以及取暖等各种用途。并且使用天然气还可以有效减少对我国自然资源的浪费。天然气可以作为一种比较新型的能源很好地代替了传统的能源，天然气的广泛使用对中国经济实现可持续发展具有十分重要的意义。城市天然气项目的建设可以提高城市居民的能源利用率，对改善居民的生活环境具有重要意义。是促进经济发展，保证社会和谐发展的一项非常重要的工程。

2城市天然气焊接工程施工特点

2.1工程隐蔽性较强

由于多种因素的考虑，城市的天然气管道一般都是埋设在地面地下，所以管道的铺设工程也就具有一定的隐蔽性。也正是因为这种隐蔽性给管道的施工过程带来了一定的难度，而且在后期的维护与检查过程中也只能对表面进行探测，这便很容易造成一些安全隐患的存留，甚至还会导致泄气漏气等各种比较严重现象的发生。

2.2施工中检查的难度较大

因为天然气管道大多都是处于地下，所以在工程竣工之后便很难对其实施详细而直观的检查。但是天然气管道的质量并不是仅仅靠外观就可以判断其质量的好坏，而对管道内部的检查又非常地困难，这也就很容易为管道的质量埋下一定的安全隐患。

2.3影响施工因素较多

在天然气管道的施工过程当中，其施工质量会受到各种各样因素的影响。包括前期的设计环节、材料准备环节、对施工设备的选择以及施工现场的具体环境等各个方面都会对管道的施工质量产生一定的影响。

2.4危险性较大

尤其是对于城市地区的天然气管道施工来说，更是危险性比较大，因为天然气管道铺设在地下，而城区地下铺设着各种各样的管道，比如给水管道、排水管道等各种管道错综复杂。这便在一定程度上增加了其施工过程的危险性。

3天然气管道施工焊接

3.1手工焊技术

手工焊是最早在天然气管道施工中被使用的焊接技术。该技术具体要分为下向焊技术和上向焊技术。上向焊是最初传统的手工焊接技术，随着技术水平的不断提高，下向焊技术以其效率高、质量好的优点逐渐代替了上向焊技术。在下向焊技术中根据焊接条件不同又分为多种焊接技术，其中目前最常用的是低氢下向焊接技术和纤维素下向焊接技术。低氢下向焊接技术的优点就是冲击力强、焊缝质量好，能够保证天然气管道的质量。但是该项技术难度较大，并且焊接过程中融化速度较慢。

与低氢下向焊接技术相比，纤维素下向焊接技术在工艺上较为简单，并且熔透能力强、焊接背面成型较好，同时，对于保证天然气管道质量有积极作用，因此，在天然气管道施工中被广泛应用。俗话说，事物都有两面性，纤维素下向焊接技术也有其不足之处，比如焊条熔敷金属后会扩散大量氢，在焊接过程中必须要对温度有较强的把控，否则很可能会出现冷裂纹，影响天然气管道的整体质量。

3.2半自动焊接技术

在国外半自动焊接技术被广泛应用，随着经济的发展，我国也从美国引入了半自动焊接技术。与手工焊接技术相比，它的应用大大提高了施工效率，逐渐成为天然气管道施工中最为常用的焊接技术。但是，半自动焊接技术也有其弊端，就是它的焊缝质量并不高，因而通常都将其应用于盖面焊接和填充物的焊接。半自动焊接技术中最常用的两种技术是CO2活性气体保护焊技术和自保护药芯焊丝半自动焊。CO2活性气体保护焊技术的主要优点就是效率高、焊接质量好，并且由于其熔滴过渡成型过程是通过电压基值和峰值控制的，因此焊接过程稳定性较强。但是在应用CO2活性气体保护焊技术时要对施工现场的风速进行控制，尽量保证风速低于2m/s，有利于施工的顺利进行。

自保护药芯焊丝半自动焊能够降低熔池中氮元素对焊接的影响，因而，其焊接性能较强，同时它与其他焊接技术相比，焊接成本较低。但是，自保护药芯焊丝半自动焊的焊缝质量较差，要想提高其焊缝质量，就要通过改变相关参数。

3.3自动焊技术

自动焊技术就是指在焊接过程中完全借助机械设备进行，其焊接效率和焊接质量都较高。但是考虑到机械设备投资过高，并且设备在后期的维修费用也很高，因此，目前没有收到普遍应用。常见的自动焊技术有：实芯焊丝气体保护自动焊接、药芯焊丝自动焊接技术等。在天然气管道施工中一般大型管道焊接才会使用实芯焊丝气体保护自动焊接技术，并且在应用该技术时对外部环境要求较高，由于室外的风速会严重影响焊接质量，因此在采用该技术施工时要搭设防风棚。

药芯焊丝自动焊由药芯焊丝气保焊和药芯焊丝自保焊所组成，其焊接原理和实心焊丝气体保护焊有着异曲同工之处，是目前而言集焊接效率与焊接质量于一体的高性能焊接技术，在天然气管道施工中常常被应用于管道填充以及盖面焊道上。

3焊接工艺控制

所谓“焊接工艺”并不仅仅包括焊接参数的选择，还包括焊接工艺文件的汇编等内容，这些实际的管理内容在电站燃气管道的建设中是十分必要的，甚至是市政管理的重要文献。一般来说，焊接工艺控制都是由技术人员来完成的，如焊接实验、工艺评定、指导和改进措施等方面，特别是对于一些新材料、新技术的使用中，必须经过工艺评定才能决定是否投入使用，而不能单纯地以经验来判断。值得一提的是，焊接工艺文件本质上是燃气管道焊接施工的“总纲领”，现场所有的工作都必须严格按工艺文件的要求去做。焊接作业人员和管理人员都必须充分掌握工艺文件的要求，以便在焊接施工过程中严格执行。

4焊接质量检验

首先，焊前质量检验的内容，主要是原材料要求、施工现场清理情况、组对质量、坡口清理、管材清洁、焊前预热等内容。其中材料的检查可以结合材料质量控制展开，侧重焊接施工现场和管材的提前处理工作。其次，焊中质量检验，主要包括焊接过程工艺控制、层间温度监测、层间焊接质量检查、焊缝层数、焊道宽度等质量检测。焊中质量检验至关重要，它的有效性将更直接决定后期的成本控制，一旦出现重大的质量控制失策行为，必然在后期的维护施工中造成经济损失，同时也延误工期。再次，焊后质量检验，主要包括外观检验和无损检验两类。外观检验就是通过观感检验的方式，对焊缝位置进行必要的清理，检查外观质量，发现缺陷及时进行打磨和修补。焊工自检合格后认真填写《焊缝表面质量（观感）检查记录表》，交质检员验收。而无损检测则是强调不对焊缝区域做过度处理的情况下，实现对焊缝近表面及内部质量的检查控制，例如射线检测、超声波检测、渗透检测、磁粉检测、涡流检测等。

结语

总而言之，焊接技术对于天然气管道建设而言具有非常重要的意义。随着天气然使用量的增加，天然气管道建设项目也会越来越多，我们只有不断提高施工技术，加强管道焊接水平，才能保证天然气的安全运输。

参考文献：

[1]白鹏.斜向顶管施工技术在遂宁地区中低压天然气集输管道工程中的应用[J].化工管理，2016，08：98.

[2]李佳坤，马啸.天然气长输管道穿越大型河流大开挖质量施工技术研究[J].中国石油和化工标准与质量，2016，14：97-98.

[3]陈雪锋.邻近埋地天然气管道爆破施工安全管理与评价[D].西南科技大学，2016.