下向焊接技术在长输管道施工中的应用

下向焊接技术在长输管道施工中的应用摘要：本文总结了全纤维素型、混合型、复合型三种手工下向焊焊接技术及半自动活性气体保护焊、药芯焊丝自保护两种下向焊焊接技术和全自动活性气体保护焊与全自动药芯焊丝下向焊焊接

技术的工艺特点及在我国长输管道建设中的应用，对焊接工艺、焊接方法及应用标准、管理措施等施工过程进行了较为详细的描述，在同类型工程的施工中有借鉴之处。并指出全自动活性气体保护焊和全自动药芯下向焊焊接将是我国油气管道下向焊焊接技术的发

展方向。

关键词：长输管道施工；下向焊焊接工艺；手工下向焊焊接；半自动下向焊焊接全自动气体保护下向焊焊接;施工工艺 ; 焊接

方法 ; 管理措施 ; 应用标准;

abstract: this article summarizes the cellulose type, mixed type, composite type three kinds of downward welding and welding technology of semi automatic active gas welding, flux cored arc two downward welding technology and automatic reactive gas shielded arc welding with flux cored wire to the automatic welding technology characteristics and in our country pipeline construction application, welding process, welding method and application of standard, management measures in construction process are described in detail, in the same type of construction having lessons.

key words: construction of a long distance pipeline; downward welding downward welding; welding; welding

semi-automatic to fully automatic gas shielded vertical-down welding; welding method; construction technology; management measures; application standard;

中图分类号：p755.1文献标识码： a 文章编号：2095-2104（2012）07-0020-02

一、手工下向焊接技术的引用

随着西气东输、川气东送等大型石油油气管道工程的建设，传统的焊接工艺已不能适应长距离输送油气管道施工的需要，我国长距离输送油气管道施工采用的传统焊接工艺，已逐步被全纤维素型手工下向焊、半自动焊焊接、全自动焊焊接工艺所代替。目前全纤维素型手工下向焊焊接工艺、药芯焊丝半自动焊焊接工艺以焊接合格率高和生产效率高等优势，在我国大、中型直径长距离管道输送建设中得到广泛应用。我公司经反复试验和实践，在西气东输、川气东送等长距离输气管道工程建设中成功地采用全纤维素型手工

下向焊与自保护药芯焊丝半自动焊联用的焊接工艺，提高了焊接质量和生产效率，降低了生产成本。

二、手工下向焊焊接技术的特点

手工下向焊焊接技术与传统的向上焊焊接相比具有焊缝质量好、电弧吹力强、挺度大、打底焊时可以单面焊双面成形、焊条熔化速度快、熔敷率高等优点，被广泛应用于管道工程建设中。随着

输送压力的不断提高，油气管道钢管强度的不断增加，手工下向焊焊接技术经历了全纤维素型手工下向焊——混合型下向焊——复合型下向焊焊接这一发展进程。

1．全纤维素型下向焊焊接技术

全纤维素型下向焊焊接对焊机的主要要求是：

(1)具有陡降外特性，静特性曲线a段适当提高。

(2)外拖推力电流起作用时其数值要足够大。

(3)适当提高静特性曲线外拖拐点，以达到小滴过度，如下静特性曲线图。

静特性曲线图

全纤维型下向焊焊接工艺参数见表1。该工艺的关键在于根焊时要求单面焊双面成形；仰焊位置时防止熔滴在重力作用下出现背面凹陷及铁水粘连焊条。

表1 全纤维素型下向焊接工艺参数

2．混合型下向焊焊接技术

混合型下向焊焊接是指在长输管道的现场组焊时，采用纤维素型焊条根焊、热焊，低氢型焊条填充焊、盖面焊的手工下向焊焊接技术。主要用于焊接钢管材质级别较高的管道。

西气东输是我国第一条采用下向焊工艺和进口钢管及焊材建成的长距离管道，其工艺参数见表2。

表2 混合型下向焊接

3．复合型下焊焊接技术

复合型下向焊是指根焊及热焊采用下向焊焊接方法，填充焊及盖面焊采用向上焊焊接方法的焊接工艺。其主要应用于焊接壁厚较大的管道。

20世纪90年代末期，大壁厚管材广泛应用国内外油、气和水电工业长输管道中，水电工业的压力管道中一般管径达1m以上，壁厚达10～60mm，在我国北方寒冷地区油气管道壁厚也达到10～

24mm。与传统的向上焊相比，由于下向焊热输入低，熔深较浅，焊肉较薄，随着钢管壁厚的增加，焊道层数也迅速增加，焊接时间和劳动强度随之加大，单纯的下向焊难以发挥其焊接速度快、效率高的特点。采用手工电弧焊时，不同壁厚钢管焊接层次及道数见表3。

而根焊、热焊采用向下焊，填充焊与盖面焊采用向上焊；复合下向焊技术则可发挥两种焊接方法的优势，达到优质高效的效果。在半自动气体保护下向焊焊接技术应用于管道建设之前，大壁厚管道多采用复合型下向焊接技术。如我公司曾经承建的苏州市吴江自来水厂混水输水管道工程所用钢管规格为ф1400mm×14mm，材质为q235—a。焊接过程中根焊热焊用纤维素焊条j425g(e6010)，填充焊和盖面焊采用普通e4303焊条，使焊缝焊道层数由单一下向焊所需的7～8层，减少为4～5层，焊接时间可缩短30min，大大提高了生产效率。