长输管道和工业管道焊接工艺研究

长输管道和工业管道焊接工艺研究

娄秀伟

身份证号：230202197504171216

摘要：随着现代国民经济的快速发展，社会能源需求不断调整，能源结构逐步优化，长输管道辐射将不断扩大，焊接技术的研究也十分必要。相关领域技术人员应致力于研究长输管道焊接工艺技术标准，推动形成完善的焊接工艺技术体系，探索其在实际应用中的规律和要点，控制长输管道的焊接质量。维持长输管道的稳定运行可以为社会生产和人民生活提供充足的能源，而长输管道良好的焊接质量可以保证长输管道运输效率。

关键词：长输管道；焊接工艺；焊接质量；控制点

在长输管道施工中，焊接是一项关键技术。在焊接过程中，由于各种原因，会出现焊接缺陷，影响整个工程的质量以及后期的使用和维护。详细分析了长输管道焊接施工中易出现的问题，提出了主要的预防措施。

1、 长输管道施工技术简介

大口径长输管道的厚度将超过8mm，因此需要多层焊接工艺，而背衬和覆盖的焊接工艺数量相对较大，因此应根据项目的实际需要选择合适的焊接方法。主要目标是确保焊接质量符合要求。由于管径比大、输送压力高，管道材料一般选用高碳钢管，钢种在X60以上，焊接材料主要采用实芯焊丝充气保护和药芯焊丝。根据实际焊接施工需要，长输管道的焊接坡口采用复合型、U型等形式，需要施工人员根据技术要求确定参数，以满足焊接质量要求。

2、 焊接缺陷的原因及预防要点

2.1烧穿原因及防治要点

烧穿主要是指焊接过程中上层或前一层的烧穿。该问题的主要原因是焊接参数设置过大或根部焊接过薄。为防止烧穿，需适当增加根部焊接厚度，应控制在3mm左右，以确保技术参数在合理范围内。一旦发现烧穿问题，应立即停止施工，并打磨位置。焊接施工应在设置必要的坡度后进行，厚度应符合要求。

2.2裂缝产生原因及预防要点

裂纹主要是指在焊接完成后的冷却阶段，由于焊道的焊接材料产生的应力高于母材的应力或焊接位置的强度不足而导致的裂纹问题。问题的主要原因是装配过程中质量不合格。从焊接施工的实际情况分析，直管段角度与弯头段角度与实际要求存在较大差异。此外，在装配过程中，应施加必要的外力来对准喷嘴，但此时也会产生一定的应力，这将导致由于根部焊接位置厚度较薄而产生裂纹的问题。如果在焊接过程中使用药芯焊丝、纤维焊条等焊接材料，焊接后焊道中会积累大量扩散氢含量，从而导致裂纹病害的发生。根据裂缝产生的原因，应从以下几个方面进行预防和控制：加强装配质量控制；焊接施工前应对焊接部位进行预热；焊道厚度应适当增加，根部焊接完成后才能进行覆盖和填充焊接；冬季环境温度较低时，应进行缓冷处理，严格控制扩散氢，消除裂纹。

2.3未焊透的原因及预防要点

未焊透主要是指根部焊接过程中熔孔未完全打开或未打开，导致原钝边残留和部分或单边未焊透。从原因来看，未焊透的主要原因是钝边厚度过大或装配时间间隔过小。为防止未焊透，焊接前必须检查装配质量，并进行必要的抛光处理，以确保坡口亮度和焊接材料顺利流入焊口。

3、长输管道全自动焊接技术的施工分析与应用

3.1管道全位置自动焊接技术及设备简介

焊接装置的主要部件是焊接小车、轨道、控制系统等。在焊接过程中，管道需要固定，焊接小车中的焊枪将根据预定的管道焊接接头进行焊接施工。由于属于自动控制，精度相对较高，工艺性能稳定，人为因素的影响相对较小，可以完成简单的培训，因此人工成本相对较低，特别是在焊接大直径厚壁管道的过程中，焊接质量和焊接效率均应优于其他焊接方法。

自20世纪60年代以来，全世界出现了自动焊接技术。当时，它是一项相对尖端的技术，主要用于大直径厚壁管道的焊接。它操作简单，焊接质量高，美观大方，成为当时各国关注的焦点。近年来，我国的自动焊接技术取得了重大突破，其中许多已应用于实践，特别是在我国西气东输管道工程中。

3.2自动焊接技术实验与结构分析

为了满足长距离、大压力、大直径、大壁厚油气输送管道的焊接施工，积极参与国内外市场竞争，加快自动焊接技术的研究、开发和应用，根据我国某油田长输管道焊接的实际需要和试验情况进行综合分析，以获得该技术的优势，从而使自动焊接技术能够在更广泛的范围内推广应用。SATURNAX05自动焊炬全位置焊接设备由油田于2011年引进的法国SERIRMAX公司生产。该项目的焊接仍在测试过程中，人员和设备的兼容性较差。未来的发展需要进一步改进，以满足长输管道工程的焊接施工要求。

3.3管道全位置自动焊接施工工艺

施工前，施工人员应清理管口位置，清理焊口两侧100mm范围内的杂质，确保该段无油污、锈迹等，坡口位置能显示出金属光泽。

斜切。首先，根据焊接工艺要求进行坡口，准确测量钝边、坡口角度、平整度等参数，确保满足焊接施工需要。如果发现任何不规则情况，应进行修复。其次，打磨坡口周围100mm范围内的螺旋焊缝，以保证设备轨道的正常使用。

焊接轨道安装施工应按设备要求进行，并检测轨道边缘和凹槽的紧密性，确保其安装位置精度符合要求。焊接小车在行走过程中应满足稳定性要求，无磕碰和跑偏，确保焊接质量。轨道安装后，轨道与管道表面之间的距离应小于3mm，轨道与管口端部之间的距离小于2mm，以满足焊接施工的需要，确保焊接质量。

焊接前，根据需要调整焊枪的角度和高度，根据焊接工艺要求输入电压、电流等焊接参数。所有设置完成后，启动自动焊接设备，并随时监控焊接过程。如果发现任何异常，立即停机，纠正问题，确保焊接质量。

3.4焊接施工能力

从应用实践的角度来看，自动焊接的主要优点是焊接速度和效率有了很大提高，特别是对于大直径和厚壁管道的焊接。根据相应的数据统计分析，自动焊接的焊接效率比手工焊接提高了40%以上，焊接质量非常好。只要焊接参数设置合理，就不会出现焊接缺陷。从这个角度来看，自动焊接技术具有非常明显的优势，可以满足长距离管道焊接施工的技术要求。

结论

大口径管道自动焊接技术作为目前先进的焊接技术，在长输管道焊接工艺中处于领先地位。不仅焊接速度快，而且焊接质量相对较高。逐渐成为我国长输管道焊接工艺的核心内容，也是必须掌握的焊接工艺。在中国许多长输管道的焊接过程中，大口径管道自动焊接技术的应用提高了长输管道整体焊接质量水平，推动了相关技术的深入研究，成为许多公司在市场竞争中赢得优势的技术资源，促进了中国社会经济的发展。未来，相关研究人员应更加精通长距离管道焊接技术的应用，为中国管道工程做出更多贡献。

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