一、焊接的發(fā)展

　　管道輸送是一種安全、經(jīng)濟(jì)、對(duì)環(huán)境破壞小的運(yùn)輸方式。其建設(shè)地區(qū)跨度大，沿線施工環(huán)境惡劣，加之管道輸送逐步向高壓(7.5MPa)、大口徑(Φ1420mm)方向發(fā)展，這對(duì)管道環(huán)焊縫的焊接提出了更高的要求。管道環(huán)焊縫的焊接成為制約整個(gè)工程質(zhì)量和建設(shè)周期的關(guān)鍵工序。目前，我國(guó)管道焊接施工仍以手工電弧焊為主，半自動(dòng)焊為輔，在施工過(guò)程中，由于人為因素造成的質(zhì)量不穩(wěn)定問(wèn)題比較突出。近20多年來(lái)，在國(guó)外迅速發(fā)展了管道焊接施工高新技術(shù)，現(xiàn)已經(jīng)初步形成技術(shù)和設(shè)備的系列化。美國(guó)、加拿大、前蘇聯(lián)等國(guó)家在管道施工中均已大量采用了自動(dòng)化焊接設(shè)備，實(shí)踐證明其自動(dòng)化焊接系統(tǒng)焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接速度快，是一項(xiàng)比較成熟的管道施工技術(shù)。

　　二、焊接在長(zhǎng)輸管道建設(shè)中的特點(diǎn)

　　1.流動(dòng)性施工對(duì)焊接質(zhì)量的影響。施工作業(yè)點(diǎn)隨著施工進(jìn)度而不斷遷移，與工廠產(chǎn)品生產(chǎn)相比，增加了施工管理、質(zhì)量管理、安全管理等方面的難度;因焊接作業(yè)處于流動(dòng)狀態(tài)，對(duì)保證質(zhì)量相對(duì)增加了難度。

　　2.地形地貌對(duì)焊接質(zhì)量的影響。施工單位沒(méi)有能力選擇理想的施工場(chǎng)地。一條長(zhǎng)輸管道可能會(huì)遇到多種地形如西氣東輸工程，自西向東途經(jīng)戈壁、沙漠、黃土高原、山區(qū)、平原、水網(wǎng)等，地形地貌對(duì)焊接有直接影響，所以要因地制宜，選擇不同的焊接方法來(lái)滿足工程的需要。

　　3.環(huán)境對(duì)焊接質(zhì)量的影響。風(fēng)、雨、溫度、濕度等自然環(huán)境，與焊接質(zhì)量高低有著一定的關(guān)系。

　　4.除現(xiàn)場(chǎng)雙聯(lián)管焊接外，焊接設(shè)備、工藝、材料及焊工技能等因素，對(duì)焊接質(zhì)量有很大影響。

　　5.人文、社會(huì)環(huán)境對(duì)焊接質(zhì)量的影響。在我國(guó)的東部人工密集地區(qū)，由于種種原因，施工不能連續(xù)進(jìn)行，往往給現(xiàn)場(chǎng)焊接帶來(lái)困難。由于外界因素干擾，造成現(xiàn)場(chǎng)留頭多，連頭數(shù)量增加，質(zhì)量難以保證，也使焊接成本上升。

　　三、管道焊接現(xiàn)狀

　　隨著社會(huì)技術(shù)進(jìn)步，長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)也在逐步提高。

　　1.國(guó)內(nèi)情況：

　　1.1 20世紀(jì)70年代及以前，管道建設(shè)中焊接以傳統(tǒng)手工焊方法施工，該焊接方法由于焊接速度慢、焊接質(zhì)量低已不再適宜在管道建設(shè)中應(yīng)用。

　　1.2 20世紀(jì)80年代初，管道局引進(jìn)了美歐的手工下向焊工藝，并逐步推廣到大部分施工企業(yè)，質(zhì)量上了一臺(tái)階。當(dāng)時(shí)按焊縫延長(zhǎng)米統(tǒng)計(jì)質(zhì)量，x射線一次合格率達(dá)95%以上。該焊接方法已取代了傳統(tǒng)手工焊方法。

　　1.3 20世紀(jì)90年代初，管道局從美國(guó)引進(jìn)了自保護(hù)半自動(dòng)焊設(shè)備和工藝。經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，將該工藝于1995年首次在突尼斯工程中應(yīng)用，在以后的庫(kù)鄯線、鄯烏線、蘇丹工程及澀寧蘭、蘭成渝等管道工程中是主要的焊接方法。其焊接合格率按焊縫口統(tǒng)計(jì)，可以達(dá)到95%以上。其優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)送絲、不用氣體保護(hù)、抗風(fēng)性能較強(qiáng)4、5級(jí)風(fēng)以下、焊工易操作等。其缺點(diǎn)首先是不能進(jìn)行根焊，需要采用其他的焊接方法進(jìn)行根焊。目前美國(guó)兩家焊材廠家生產(chǎn)的焊絲都不能實(shí)現(xiàn)根焊焊接，林肯公司原推出的NR-204因工藝不過(guò)關(guān)，廠家建議改用下向焊完成根焊。其次是缺陷集中在夾渣上，這與手工焊根焊無(wú)關(guān)。另外，操作不當(dāng)時(shí)蓋面易出氣孔。

　　1.4 自保護(hù)半自動(dòng)焊焊材主要依靠進(jìn)口。管道局從1994年開始試驗(yàn)以來(lái)，一直沒(méi)有取得成果。據(jù)了解，國(guó)內(nèi)有幾家焊材研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了研制，至今未見正式產(chǎn)品，在各屆焊接展覽會(huì)上均未見產(chǎn)品。

　　1.5 1993年，管道二公司在輪南～庫(kù)爾勒輸油管道上首次應(yīng)用雙聯(lián)管焊接方法。雙聯(lián)管焊接方法，在以后的陜京輸氣管道、蘇丹管道工程中部分采用，收到了較好的效果。該焊接方法積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

　　1.6 20世紀(jì)60年代，國(guó)際上就開始在管道工程中應(yīng)用自動(dòng)焊技術(shù)，自動(dòng)焊技術(shù)適用于大口徑、大壁厚管道，大機(jī)組流水作業(yè)，焊接質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)便，焊縫外觀成型美觀。自動(dòng)焊技術(shù)在國(guó)內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用是在西氣東輸管道工程中。

　　在西氣東輸工程中，管道二公司引進(jìn)了NOREAST公司自動(dòng)焊機(jī)AW97-1;石油天然氣管道科學(xué)研究院承擔(dān)管道局“九五”科研課題——全位置自動(dòng)外焊機(jī)，該項(xiàng)目獲中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司科研二等獎(jiǎng)、中國(guó)石油天然氣管道局科研一等獎(jiǎng)。這兩種焊機(jī)已應(yīng)用到西氣東輸工程上。其他油建單位也引進(jìn)了國(guó)外焊機(jī)，作了工程前的一系列準(zhǔn)備工作。

　　目前采用的根焊方法主要有五種，一是內(nèi)焊機(jī)，二是外焊機(jī)，三是STT根焊，四是外焊內(nèi)襯強(qiáng)制成型，五是手工根焊。

　　為了解決根焊問(wèn)題，管道局從NOREAST公司購(gòu)買三套管道內(nèi)焊機(jī)型號(hào)AW40-42，已在西氣東輸試驗(yàn)段上進(jìn)行了應(yīng)用。內(nèi)焊機(jī)具有焊接速度快、直徑1016毫米管徑，根焊時(shí)間limn、內(nèi)焊道成型美觀的優(yōu)點(diǎn)，但由于設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在管道施工過(guò)程中設(shè)備故障較多，設(shè)備需要配備備件和高技術(shù)水平的維修人員。

　　1997年，從林肯公司引進(jìn)了STT焊接設(shè)備和技術(shù)，首先在蘇丹雙聯(lián)管焊接上應(yīng)用，此次西氣東輸也作為一種備用方法。相對(duì)其他焊接方法，STT根焊具有焊接速度快、焊道光滑、不易出缺陷的優(yōu)點(diǎn)，但其要求對(duì)口的質(zhì)量較高，受風(fēng)的影響較大。

　　四、針對(duì)易產(chǎn)生的缺陷所采用的措施

　　根據(jù)工程用的管材和焊材要求，對(duì)每次工程要作好焊接工藝評(píng)定，編寫好焊接工藝操作規(guī)程，并要求電焊工嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)程要求進(jìn)行操作施焊。

　　作好焊接的保護(hù)，焊條在運(yùn)輸和存放過(guò)程中，嚴(yán)禁摔、撞、磕及碰等，確保焊接的完好性。

　　1 焊前準(zhǔn)備要求

　　1.1 組對(duì)前應(yīng)將坡口及其外側(cè)表面不小于25mm區(qū)域范圍內(nèi)的油、漆、垢、銹和毛刺等雜物采用電動(dòng)鋼絲刷清理干凈，且不得有裂紋、夾層等缺陷，并呈現(xiàn)金屬光澤。

　　1.2 組對(duì)前要對(duì)坡口進(jìn)行修磨，使坡口角度及鈍邊等符合設(shè)計(jì)參數(shù)和焊接工藝要求。

　　1.3 焊接施工前應(yīng)用砂輪機(jī)將鋼管兩端15mm內(nèi)的螺旋焊縫磨成緩坡，以保證該處焊道熔合良好。

　　總之，管道焊接根據(jù)其特點(diǎn)，因地制宜，即保證質(zhì)量，提高效率，又不使成本大幅增加，是其目的。

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