天然气管道焊接技术分析

郭甲俊

关键词：天然气管道；焊接；技术；分析

导言：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。

目前，我国普遍应用的焊接技术有：手工焊、半自动焊及自动焊。在天然气管道施工中，只有不断提高焊接技术水平，才能确保管道施工质量。

1天然气管道常用焊接技术

1.1半自动保护焊

半自动保护焊主要是利用药粉燃烧和分解后产生的气体来对焊接区和电弧进行保护，焊丝中会加入稳弧剂，具备4个主要特点。

1.1.1更好的焊接质量。采用半自动焊能够有效降低处在焊接缝之中的含氧量。此外，一般半自动焊的方式热输入高，但是焊缝冷却速度却慢得多，这对于氢的溢出以及对冷裂纹的减少和预防，具有很好效果。

1.1.2较高的效率。通常情况下，采用药芯焊丝能够实现连续焊接，整个的熔敷量比较大并减少了手工焊接的麻烦，同时提升了焊接速度。最终焊接结束后，能够实现焊渣较薄且脱渣时相对简单，缩短了脱渣环节所耗费的时间。

1.1.3耗费的成本较低。半自动焊接的设备往往具备很好的通用性，能够实现半自动焊，当然对于手弧焊以及其他的焊接方法也很有效，整个药芯在使用时效率很高，焊接的坡口相对更小，缩减了对于填充金属的使用量，提升了焊接速度，大大压缩了以往所需的成本。

1.1.4全位置成形好。具备很好的环境适应能力，学习简单。另外，整个工艺焊接过程当中，不需要额外加入保护气体，仅仅借助自身焊接过程当中的化学反应就能够实现脱氧、去氢及去氮的作用，大大提升了焊接处的抗风效果，能够很好满足野外作业的需要。

1.2向下立焊

向下立焊是从管道顶部引弧，然后按照从上到下的顺序进行焊接，非常适合流水作业，有3个特点。

1.2.1焊接速度快。这主要是因为，采用焊条铁液的浓度相对要低一些、不淌渣，一般会比由下向上施焊的效率提高整整一倍。

1.2.2质量很好。一般来说，纤维的素焊条焊接在根部位置，往往能够成形饱满，电弧吹力足够大，能够均匀穿透，最终足够美观，焊接之后抗风能力极强，这样的特点也就决定了这种工艺被利用于野外天然气管道敷设时会十分方便。

1.2.3节省焊接耗材。事实证明，焊条的消耗量能够大降低20%～30%。

2天然气管道施工焊接技术要点分析

2.1人工焊接技术要点分析

这里的人工焊接主要是指采取手工的方式进行焊接。但是在天然气管道工程中采取人工焊接时，与常规的焊接技术又有着一定的区别，不仅焊缝较小，而且钝边较大，破口角度较小，所以在焊接时对焊接速度和质量的要求较高，常见的焊接技术主要有纤维素下向焊接技术和低氢下向焊技术。

其中，前者不仅适应范围较广，而且在焊合焊接方面具有较强的工艺优势和熔透能力，尤其是在金属缝隙填充方面具有良好的效果。在管道焊接过程中，由于在对口间隙之间的要求较低，所以能在焊接后形成良好的表面，不仅气孔少，而且其敏感性较低，因而在焊接过程中能有效的提高焊接质量，所以在诸多管道工程项目中得到有效的应用，尤其是在管壁低于X70下的大口径管道焊接中的应用最为广泛。

而其不足就在于焊条在熔敷金属扩散时存在较高的氢含量，所以焊接时必须控制好预热温度和层间温度，才能有效的避免出现冷裂缝。而后者主要是在焊缝处理质量上较好，所以在焊缝处理时主要是对焊缝较重部位进行处理，而其不足就在于熔化速度较慢，所以在控制时难度较大，进而对其适应性带来影响，所以目前主要是将其应用于焊接填充盖面。

2.2半自动焊接技术要点分析

在天然气管道工程中，除了人工焊接技术外，还可以采取半自动焊接技术。在整个工程中，是一种十分重要的焊接技术，具有不可或缺的作用。与手工下向焊接的方式比较而言，不仅劳动强度低，而且具有较高的效率和较低的成本，尤其是在焊接质量上容易控制，而缺点就在于根焊焊缝质量难以控制，因而其主要是在管道填充和盖面焊接施工中加强对其的应用，以下列举几种常见的半自动焊接技术。

一是采用二氧化碳活性气体保护焊接技术时，主要考虑到此类气体不仅是属于活性气体，而且二氧化碳的成本较低，所以利用这一技术进行保护焊接时，不仅成本低，而且效果明显。而其不足就是在焊接过程中难以对熔深进行控制，也难以控制飞溅的范围，因此在进行半自动根焊工作中，主要是采取STT半自动焊接技术，具体就是确保基本值和峰值电流的精确控制，从而确保熔滴过度的问题得到有效控制，优化大口径管道的根部焊接质量，避免出现从单面的焊接变成双面的焊接问题，且在全位置实施单面焊接时还能确保焊接的稳定性，且飞溅的范围能有效的控制，加上焊缝处理质量较好，因而在焊丝的利用率方面较大。而唯一的要求就是在焊接过程中必须对周边的风速进行严格的控制，一般风速应低于2米每秒，否则就会对其焊接质量带来影响，若超过这一风速，就必须在现场焊接过程中加强对焊接环节的保护。二是采用基于自动保护药芯的半自动焊丝焊接技术，这一技术主要是将焊接药物填充到管状的焊丝之内，避免了气体充填带来的繁琐，从而利用管状焊丝中包含的焊接药品和金元素就能进行焊接。且整个焊接过程能有效的确保焊接质量，其电弧具有较强的稳定性，同时具有较强的熔敷效果，因而在工艺适应性方面较强，加上其成本低和焊接质量较高，因而在焊接是中得到了广泛的应用，而其不足就在于主要适用于填充与盖面的焊接施工。

2.3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。

结束语

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]张日森.天然气管道施工中的焊接技术应用实践[J].中国新技术新产品，016，（09）：71~72.

[2]张宝林.天然气工程管道施工技术探讨[J].中国绿色画报，2015，（10）：56.

[3]梅伯全，叶广岳.试论焊接技术在天然气管道施工中的应用[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2015，（09）：83.

[4]唐家旭.天然气管道施工焊接技术的探讨[J].化工管理，2015，（13）：161~162.

[5]唐强.天然气管道焊接技术应用[J].科技资讯，2014，（29）：80.

[6]胡向红，李奇.论高水位地区对管道施工中工程量的影响[J].化工设计通讯，2016（07）.