对于国内外油气管道焊接施工现状与展望

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1、国内外油气管道焊接施工现状与展望薛振奎隋永莉摘薹：管道输送具有经济、安全和不问断的特点。管道建设是一项大规模的焊接工程。本文结合西气东输工程介绍r国内外管道的焊接现状，并对未来的管道焊接方法进行了展望。关键词：长输管道、管线钢、焊接工艺、焊接设备一、引言我国的油气资源大部分分布在东北和西北地区，而消费市场绝大部分在东南沿海和中南部的大中城市等人口密集地区，这种产销市场的严重分离使油气产品的输送成为油气资源开发和利崩的最大障碍。管输是突破这一障碍的最佳手段，与铁路运输相比，管道运输是运量大、安全性更高、更经济的油气产品输送方式，其建设投资为铁路的一半，运输成本更只有三

2、分之一。因此，我国政府已将“加强输油气管道建没，形成管道运输网”的发展战略列入了“十五”发展规划。根据有关方面的规划，未来10年内，我国将建成14条油气输送管道，形成“两纵、两横、四枢纽、五气库”，总长超过万公里的油气管输格局。这预示着我国即将迎来油气管道建设的高峰期。我国正在建设和计划将要建设的重点天然气管道工程有：西气东输工程，全长4176km，总投资1200亿元，今年9月正式开工建设，2004年全线贯通；涩宁兰输气管道工程，全长950km，已于2000年5月开工建设，目前已接近完工，天然气已送到西宁；忠县至武汉输气管道工程，全长760krn．前期准备工作已获得

3、重大进展，在建的11条隧道已有4条贯通；石家庄至涿州输气管道工程，全长202bn，已于2000年5月开工建设，目前已接近完工；石家庄至邯郸输气管道工程，全长约160km；陕西靖边至北京输气工程复线；陕西靖边至西安输气管道工程复线；陕甘宁至呼和浩特输气工程，全长497km；海南岛天然气管道工程，全长约270km；山东龙口至青岛输气管道工程，全长约250km；中俄输气管道工程，中国境内全长2000km；广东液化天然气工程，招商引资工作已完成，计划2005年建成。在建和将建的输油管道有：兰成渝成品油管道工程，全长1207km，已于去年5月开工建设；中俄输油管道工程，中国境

4、内长约700km；中哈输油管道工程，中国境内长800km。此外，由广东茂名至贵阳至昆明长达2000km的成品油管线和镇海至上海、南京的原油管线也即将开工建设。除主干线之外，大规模的城市输气管网建设也要同期配套进行。面对如此巨大的市场，如此难得的发展机遇，对管道施工技术提出了新的挑战。由于管道敷设完全依靠焊接工艺来完成，因此焊接质量在很大程度上决定了工程质量，焊接是管道施工的关键环节。而管材、焊材、焊接工艺以及焊接设备等是影响焊接质量的关键因素。·作者单位：中国石油天然气管道科学研究院。一328—二、管道施工用钢管1．管线钢的发展历史早期的管线钢一直采用C、Mn、Si

5、型的普通碳素钢，在冶金上侧重于性能，对化学成分没有严格的规定。自20世纪60年代开始，随着输油、气管道输送压力和管径的增大，开始采用低合金高强钢OqSLA)，主要以热轧及正火状态供货。这类钢的化学成分：C≤0．2％。合金元素≤3％-5％。随着管线钢的进一步发展，到20世纪60年代末70年代初，美国石油组织在API5LX和API5LS标准中提出了微合金控轧钢X56、X60、X65三种钢。这种钢突破了传统钢的观念，碳含量为0．1％～0．14％，在钢中加入≤O．2％的Nb、v、Ti等合金元素，并通过控轧工艺使钢的力学性能得到显著改善。到1973年和1985年，API标准又

6、相继增加了XT0和X80钢，而后又开发了x100管线钢．碳含量降到0．01％-0．04％。碳当量相应地降到0．35以下，真正出现了现代意义上的多元微合金化控轧控冷钢。我国管线钢的应用和起步较晚，过去已铺设的油、气管线大部分采用0235和16Mn钢。。六五”期间，我国开始按照AP!标准研制X60、X65管线钢，并成功地与进口钢管一起用于管线敷设。20世纪90年代初宝钢、武钢又相继开发了高强高韧性的X70管线钢，并在涩宁兰管道工程上得到成功应用。2．西气东输管道工程用钢管西气东输管道工程用钢管为X70等级管线钢，规格为≠1016mm×14．6N26．2mm，其中螺旋焊管

7、约占80％，直缝埋弧焊管约占20％，管线钢用量约170×104t。X70管线钢除了含Nb、V、Ti外，还加入了少量的Ni、cr、cu和Mo，使铁索体的形成推迟到更低的温度，有利于形成针状铁索体和下贝氏体。因此I<70管线钢本质上是一种针状铁紊体型的高强、高韧性管线钢。钢管的化学成分及力学性能见表1和表2。衰1西气东输管道工程XTO蕾墁钢典型化学成分生产厂CSi№CrMoNiNbVTiCuPSP嘲C∞宝钢0．050．加1．560．0260．2l0．140．0450．0320．0160．180．0140．00290，170．39武钢0．050，211．5500210