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油气管道焊接工艺的分析研究

发布时间：2022-08-16T03:25:40.902Z来源：《中国电业与能源》2022年第7期作者：商圣发

[导读]随着油气管道工程的不断发展，管道口径、壁厚、压力增大带来更大的运输能力，

商圣发

中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司

摘要：随着油气管道工程的不断发展，管道口径、壁厚、压力增大带来更大的运输能力，也对管道焊接工艺提出了更高的要求。手工

焊接、半自动焊接等传统方式受人为因素影响大，焊接速度有限，一次焊接合格率不高，且焊工劳动强度大，无法满足油气管道工程发展

的需求。基于此，对电厂油系统管道焊接施工质量控制进行研究，以供参考。

关键词：电厂;油系统;管道焊接;施工质量;控制

引言

随着石油与天然气的广泛开发运用，同时在社会高速发展的背景下，开始对管线有了更高的需求，并且管线焊接质量的重要意义也愈

发明显。不过，因为传统焊接技术下的管线质量以及工作效率已经无法有效满足时代发展需求，因此分析管线焊接工艺技术对于提升其整

体施工质量而言具有一定的现实意义。

1油气管道焊接工艺的发展现状

熔化焊是油气管道焊接的主要工艺形式，包括药皮焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊等，从发展历程来看从焊条电弧焊、半自

动焊到自动焊。焊条电弧焊是油气管道焊接的常用工艺方法，分为向上立焊和向下立焊两种，焊条电弧向上立焊的焊接电弧由下向上移

动，采用高纤维素焊条、低氢型焊条，管口组对间隙大，采用熄弧操作法完成焊接，焊层厚度较大；向下立焊的焊接电弧向下移动，使用

焊条同向上立焊，但焊层厚度较薄，管口组对间隙小，使用大电流、多层、快速焊接方法，技术简单易掌握，焊接效率更高。半自动焊借

助设备辅助手工焊接，焊接设备只负责填充金属，由焊工控制焊接操作和速度，常用的半自动焊焊接工艺包括自保护药芯焊丝向下立焊等

方法。自动焊是完全依赖设备进行焊接作业，需要使用自动化焊接设备对焊接作业进行全过程控制，焊工起到引导作用。自动焊工艺的发

展，关键在于自动焊设备的研发与应用。目前国内外自动焊技术和自动焊设备得到十分广泛的应用，投入大量资金和精力研发全自动化焊

接设备。目前国内自主研发的自动焊工艺及配套设备在油气管道工程中已经得到普及应用，有的设备采用自动焊内焊带、外部单焊柜的模

式，用多个焊接机头在内部完成根焊，由单焊柜完成其余焊道的焊接作业。

2油气管道焊接工艺技术

氩弧2.1焊

这是使用工业钨或者是活性钨作为不熔化电极，将氩气这一惰性气体充当保护气而实行焊接的一种方式，又可称为TIG。通过利用钨电

极和焊件中形成的电弧，对熔化母材实行加热处理以此达成焊接目的。氩气的主要作用在于，保护焊缝金属以及钨电极焰池，使气在电弧

加热时不会与空气发生氧化反应。此焊接技术的特点如下：1）可以使用的范围较广，除了熔点极低的铝锡材料以外，大部分金属以及合金

材料均能使用此技术实行焊接；2）交流氩弧焊能够用于化学性质较为活跃以及容易构成氧化膜的铝、铝镁合金材料的焊接之中；3）在焊

接施工时不会产生焊渣、飞溅等情况，环保性与安全性都较强。

二氧化碳2.2焊

二氧化碳电弧焊属于一种工作效率相对较高的焊接方式，其将二氧化碳气体作为保护气，拼接焊丝和焊件之间的电弧来使得金属融

化。此种焊接方式往往使用焊丝自动送丝，敷化金属量比较大，而且工作效率非常高，焊接质量也十分稳定。所以，在国内与国外都备受

青睐。相较于其他类型的电弧焊，该种技术具有下述特征：1）工作效率更高。二氧化碳电弧焊具有极强的穿透力，而且熔深非常大，焊丝

熔化率比较高，因此熔敷速率快，相较于手弧焊而言其工作效率甚至可达到其三倍以上；2）焊接成本低。二氧化碳电弧焊的成本相较于埋

弧焊与手弧焊而言，仅仅只达到其40%~50%；3）耗用能量低。

自动焊2.3

管道全位置自动焊接是在管道相对固定的情况下，焊接小车带动焊枪沿轨道绕管壁运动对管件进行焊接。自动焊接工艺配备自动控制

系统，工艺性能稳定，受外界影响小。因焊接作业由机械自动完成，因此焊工的培训成本大大降低。在大口径厚壁管道焊接中，其速度、

质量和工效都是其他方法不能相比的。全位置自动焊主要由焊接小车、行走轨道、焊接电源、送丝机构和自动控制系统等部分组成。目前

在用的自动焊有单焊炬熔化极活性气体保护全位置自动焊、双焊炬熔化极活性气体保护全位置自动焊、多焊炬熔化极活性气体保护全位置

内焊接根焊、埋弧自动焊及闪光对焊等。自动焊接技术适用于大口径、大壁厚管道及大机组流水作业，其主要特点是焊接质量稳定、操作

简单，焊缝外形美观等。但是，自动焊接