长输管道焊接技术及发展前景

＊ 高泽涛１９５３年生

１９８２年毕业于哈尔滨工业大学焊接工程专业通信地址

０６５０００

高泽涛＊ 杨俊伟 李艳华

中国石油天然气管道局

高泽涛．　长输管道焊接技术及发展前景．　石油规划设计

１

３

１０９

摘 要 介绍了国内外目前采用的５种焊接技术手工下向焊技术

双联管焊接技术并对这５种技术的优缺点进行分析研究

并对我国管道焊接技术的发展提出了建议

公路

民用航空和长输管道五大运输行业之一

管道与输送介质相对流动

减少磨阻

在设计上管道应增加相应的裕量

２

即管道埋于地下

敷设新线路等原因外

输送的连续性

投产

相应地增加了不停输带压维修的

操作难度和危险性

４

构

尤其是气

煤气

管道

长输管道除特殊地形运行中不易发现潜在的危险

通过上述分析管道焊接质量是影响管道质量

的极其重要因素

１施工作业点随着施工进度而不断迁移增

加了施工管理

安全管理等方面的难度对保证质量相对增加了难度

２施工单位没有能力选择理想的施工场地

如西气东输工程沙漠山区

水网等地形地貌对

焊接有直接影响选择不同的焊接方法来满足工程的需要

３风温度

与焊接质量高低有着一定的关系

１０７

除现场双联管焊接外工艺对焊接质量有很大影响

５社会环境对焊接质量的影响由于种种原因

往往给现场焊接带来困难造成现场留头多质量难以保证

管道焊接技术发展现状

１ 自动焊技术

自动焊技术适用于大口径大机组流水作业操作简便

应用自动焊必须解决的最根本的问题依然是根焊当前配合自动焊的根焊方法主要有两种二是带铜垫对口器外焊根焊成型

１管道局从ＮＯＲＥＡＳＴ公司购买３套管道内焊机

内焊机具有焊接速度快根焊时间１　ｍｉｎ内焊道成型美观

的优点在管道施工过程中设备故障较多

为保证管道连续作业往往要求内焊机有备用设备

备用焊机是好的方案成本增加２铜尤其海洋管道上应用更为广泛

西气东输工程拒绝使用这一工艺的原因在于两方面二是内部成型有尖锐金属

法国ＤＡＳＡ公司曾对Ｘ７０管道做过一系列试验１９

ｍｍ加大常规电流和增大焊接电流１５Ａ对不

同试件分别进行加载疲劳试验宽板拉伸试验

增加电流减小间隙无渗铜现象

完全满足设计要求渗铜较严重的焊缝未出现从渗铜的焊缝根部发生破坏现象瞬间过载试验失效也不是由根部渗铜引起的

法国试验结果完全证明铜衬垫渗铜问题可以由调整组对间隙和焊接电流来避免

对管道焊缝不存在明显不利因素

内部成型尖锐金属的处理会对通球扫线造成不利影响

尤其铜衬的动作形式完全可以避免这一现象发生影响内成型不但是设备问题如管子端部不整

通过研究对口设备合理的工艺和严格的对口来解决铜衬外焊根部成型内部有尖锐金属问题

后者对管道现场焊接更适用不易出故障

三是易于焊工操作

３ＰＷＴ－ＮＲＴ已在法国

管道上进行了应用应用效果较好据了解该设备在电源上有相应功能支持达到内部成型良好的目的设备应用情况要在西气东输工程应用后下结论

４一是对管道坡口即要求管子全周对口均匀

当管壁较厚时小角度Ｖ型坡口虽然简化了施工程序复合型坡口或Ｕ型坡口更优这也是气体保护焊的普遍问题尤其是氩气适合于自动焊无形中增加工程成本

２ 手工下向焊技术

８０年代初并逐步推广到大部分施工企业

当时按焊缝延长米统计质量

３ 自保护半自动焊技术

９０年代初经过培训

在以后的库鄯线苏丹工程兰成渝等管道工程中成为主要的焊接方法口可以达到９５％以上不用气体保护

４其缺点是不能进行根焊

目前美国两家焊材厂家生产的焊丝都不能实现根焊焊接

厂家建议改用下向焊完成根焊这与手工焊根焊无关

４ 双联管焊接技术

１９９３年双联管焊接技术在以后的陕－京输气管道收到了较好的效果

从林肯公司引进了ＳＴＴ焊接设备和技术此次西气东输也作为一种备用方法ＳＴＴ根焊具有焊接速度快不易出缺陷的优点

受风的影响较大

如中东在克拉斯诺达尔输油管道中应用该技术

５ 闪光焊技术

前苏联闪光焊是为乌依连戈到西欧管道走廊工程研制的８０年代

据介绍用该技术已焊接了万余公里管道９０年代后一直没有应用

俄罗斯又将这一技术提到日程上来

该技术的设备在西气东输工程中应用有两个关键问题二是内部毛刺

１巴顿研究所通过对西气东输工程板材试验

单值５６　Ｊ焊态下两个试件仅为１６　Ｊ通过焊后热处理６４．５　Ｊ单值２９．４５　Ｊ

说明Ｘ７０管线在俄罗斯

内部毛刺问题由于西气

东输工程内减阻涂层的要求在向外清理时这一问题俄罗斯均无好的解决办法

对坡口无要求接头缺点是设备１８　ｔ

不利搬迁该技术可以应用到没有内涂层

西气东输工程试验段的情况

我国在西气东输工程中首次采用Ｘ７０管材∅１０１６壁厚大１７．５　ｍｍ

２６．２　ｍｍ

１ 西部自动焊施工情况分析

自动焊应用

根焊采用进口ＮＯＲＥＡＳＴ内焊机另外ＳＴＴ根焊作为根焊替补方案

由于需要现场加工坡口

根据壁厚和每道焊道厚度２　ｍｍ计算外自动焊机配备