油气管线组装焊接工艺分析

油气管线组装焊接工艺分析

李青泽

大庆油田工程建设有限公司国际事业部163000

摘要：随着经济发展的步伐不断加快，各行各业的发展也加快了步伐，由此便增加了对油气资源的需求，企业发展和人们生活都需要油气资源给予支持。为了满足油气资源带来的便利，国家在发展过程中不断的加大铺设油气管道的力度，发挥油气资源对经济发展和人们生活的作用。油气管道的铺设需要对其组装和焊接技术有所了解，由此本文主要探讨油气管线的组装焊接工艺，对组装焊接工艺提出要求，并从安全的角度进行分析，提升油气管道组装焊接的水平，保证油气管道运输的质量。

关键词：油气管道；油气管线；组装焊接；工艺

最近几年，随着经济发展速度的加快，提高了对石油资源的利用率，企业在石油天然气开发方面获得了较快的发展，为了满足经济发展和人们生活的需要，需要不断开发油气，铺设油气管道，方便油气的运输。在油气管道铺设过程中要保证施工的质量，就必须重视其组装焊接工艺技术，提升组装焊接油气管线的技术和水平，提升油气管道的铺设效率，提高油气管道铺设的安全性。

一、油气管道焊接前的准备事宜

油气管道组装焊接工艺在当前的发展中需要不断更新才能适应满足铺设要求，传统的油气管道施工技术对焊接作业的劳动强度要求较高，损耗人力、物力和财力，当处于长距离、大口径的作业现场时，传统的油气管道组装焊接工艺就显出缺点，因此探讨油气管道组装焊接工艺尤为重要。油气管道焊接前要准备以下工作：

1、组装油气管道对口

油气管道的组装主要在对口处。首先，组装油气管道的对口除了连死口和弯头处外，其他位置都应使用对口器；组装对口时，要对钢管类型、壁厚和坡口进行核对，以保证符合施工现场的要求。组装油气管线所使用的钢管主要有无缝钢管、电焊直缝钢管、螺旋焊接钢管以及其他具有特殊结构的钢管。其次，要求组装油气管道的钢管直径在500mm以下的用脱氧和半脱氧碳素钢造成，1020mm以下用半脱氧和脱氧低合钢造成，1420mm以下以热处理硬化或热机械硬化低合金钢造成。在屈服极限与瞬时抗张强度比上，碳素钢不能超过0.75，低合钢不能超过0.8；硬化钢和热处理硬化钢不超过0.85，同时包括贝氏体结构钢在内的控扎钢不能超过0.9；钢材的瞬时抗张强度到达588.4Mpa时不应小于20%，到达637.4的钢材瞬时抗张强度不应小于18%；对于到达686.5Mpa以上的钢材不应小于16%；采用一般强度的碳素钢作为焊接材料，直径要求不超过426mm；对直径超过530mm的焊接钢材来说，需要采用高强度的低合金钢管。再次，焊接对口时使用的吊管机数量要多于2台，尼龙吊带的宽度超过100mm，且要放置在中心线处；最后，组装管口的要求。焊接后有错边量的要求，错边量较多，管口易变形。实施对口后，在根部焊接时，要考虑大于1.0mm，长度为240mm的局部错口问题的存在，但不得对管口进行更正。对于特殊的管道组装来说，有不同的要求，当作业现场的纵向坡角大于15或横向坡角大于10，时，要采取锚固或牵引的方法来组装，避免出现位移现象。此外对于其他情况，都根据作业实际采取不同的组装方式[1]。

2、做好预热工作

油气管道焊接后要做好预热工作，当预热温度处于100-200摄氏度之间时，在具体焊接中则要提升20-30摄氏度，才符合焊接的温度要求；在预热宽度要求方面，坡口两侧超过70mm，用测温笔或表面温度计测量温度；在预热方法上可采用火焰加热和中频感应加热的方法；防止出现管口污染，清洁管口后应立即预热。

二、油气管线焊接的施工要求

油气管线的焊接可采用手工电弧下向焊和手工焊打底、填充盖帽半自动焊两种方法，提高管线焊接的技术。

1、手工电弧下向的焊接工艺

使用手工电弧下向焊的方式来焊接管线，要注意选择合适的牌号和电焊条，不同的电焊条所对应的工程需求是不一样的。手工电弧下向需要E7010S、E8010S型号的牌号，同时对包装不严受潮的电焊条来说，使用前应烘烤至70-80摄氏度，温度不超过100。

2、重视焊接设备质量

油气管线的焊接设备要使用直流焊机，便于发挥下降或恒电流外拖的优势。焊接设备的质量决定焊接技术的质量，由此要对焊接设备的质量有所重视。

3、设计管道的接头处

接头处理主要有三种，即接头型式、焊接层数、道数以及焊接顺序，不同的接头设计有不同的要求。全位置下向焊接时要符合薄层多遍焊接的原则，尽量少使用砂轮或电动钢丝刷，检查外观后才能焊接下一层；焊接区要有焊机地线，保证与管表面接触，减少出现电弧的机会；在坡口以外的管表面不能有引弧行为；相邻的焊接接头要错开距离；考虑层间温度，根部完成后立即焊接；在对管道进行焊接过程中，如若发现管口存在缺陷应该立即引起重视进行修理；对盖帽焊而言，完成后应快速检查焊接质量，便于当发现超标的缺陷时，能够及时在焊口温度没有降低之前，进行修理；对手工焊接来说，接头的设计要避免焊条过宽的摆动，排焊技术的应用条件是对壁厚度为11mm的管道；在修补过程中，控制好修补的长度，修补长度要超过50mm，修补之间的距离要小于50mm，管道修补的次数也有要求，不能超过两次，累计修补的长度不能是管道周长的31%；焊接的环境要求，当在管道焊接过程中，没有防护措施，焊接人员应立即停止焊接的行为，尤其在雨雪天，风速超过8m/s，湿度超过90%的情况下，焊接作业要立即停止，避免造成人员和施工的损失，增强管道焊接的安全性。此外，管道焊接外界的温度也有要求。当实施焊接作业的温度低于5摄氏度时，要采取保温的措施，避免管道出现急剧降温的现象。当焊接后不要立即去掉药皮，等管道冷却下来后再去掉药皮，便于保温，而后再将管道处理干净[2]。保温管道的材料一般可使用毛毡或者石棉被，将毛毡或者石棉被应用在管道保温上的方式是将喷灯把石棉被烘烤至80摄氏度，然后趁热在焊口处裹上毛毡，使用橡皮筋捆扎，这样至少可保温半小时以上。

三、油气管线焊接后的安全检查标准

油气管线在焊接前有准备工作，在焊接过程中尤其是焊接设备的选择以及接头的设计上是焊接的主要环节；管道焊接完成后，需要对其进行安全检查，设立安全检查的标准，保证管道焊接的质量。在管口处要按要求清理，对口处的吊装钢管要使用专用的尼龙吊带，禁止使用其他类型的吊带，尤其不能使用钢丝绳；控制错边量和相邻环缝间距；参与焊接的焊工要有资格证书，根据焊接工艺要求实施作业，随时将焊接参数，如电流、电压等控制得当；焊接使用的焊条要干燥，受潮要烘干；可将焊条放置在保温桶里，方便拿取；测温时要保持温度的均匀性，对底部和背部都要测试，相邻位置的焊口要错开，外界温度较低时做好管道的保温工作；工休多于2小时，要临时封堵焊接的管口[3]。

结束语：油气管线组装焊接工艺在当前我国的发展中有许多方法，但在实际的应用推广中主要以下向焊和手工半自动焊为主，因为这两种方式能与管子内对口器、吊管机等设备结合使用，提升长输管道施工作业的效率和质量。油气管线在组装焊接前要做好准备工作，了解对口、管口以及钢管的有关信息；还要在焊接实施过程中重视焊接设备和接头的设计；此外，应探讨焊接后的安全检查工作，落实善后工作，提升施工的安全性。

参考文献：

[1]李强，王良军，刘新凌，等.焊接拘束条件下油气管道焊接接头的断裂韧性[J].油气储运，2017，36（4）：398-402.

[2]金剑，王想，丁城峰.长距离油气管道生产自动化数据模型[J].油气储运，2018（4）.

[3]王少锋，仲济祥，王建国，等.基于物联网的油气管道远程数据采集系统开发[J].油气储运，2018，37（4）.