浅谈钢制天然气管道焊接新工艺和注意事项

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1、浅谈钢制天然气管道焊接新工艺和注意事项　　摘要：天然气具有易燃易爆特点，在天然气管道高压作用下，极容易发生中毒、爆炸、火灾等危险。为了保证天然气管道的运行安全，必须要确保管道焊接具有较高的质量水平，本文以工作实践经验为基础，分析并探讨了钢制天然气管道焊接新工艺，并给出了焊接过程中的注意事项。关键词：天然气管道焊接新工艺注意事项中图分类号：TU996文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0068-02在我国经济高速发展的过程中，石油、天然气等能源所发挥的作用不可替代。在我国经济更加注重可持续发展的今天，天然气作为一种高效、环保

2、的能源，必然会在未来发挥越来越大的作用。运输是天然气在被使用之前必须要解决的问题，目前，钢制管道运输是公认的安全、稳定、高效的天然气运输方式。但是由于天然气具有易燃易爆特点、管道运输具有高压特性，一旦管道出现问题，非常容易导致重大的事故。焊接工艺往往直接决定了天然气管道的焊接质量，本文主要分析了钢制天然气管道焊接新工艺，同时就焊接过程中的注意事项进行了探讨。1钢制天然气管道焊接新工艺61.1压焊工艺分析闪光对焊是一种常见的压焊工艺类型之一。所谓的闪光对焊主要是指在强交流电、低电压的共同作用之下，促使二管端在极短时间内迅速达到非常高的温度，而后借助于外部

3、顶锻压力，让被高温熔化的管道端部形成一个完整不可拆卸的连接焊头，最终实现天然气管道的焊接。根据焊接原理，闪光对焊分通常为两个大过程，即加热和变形。在焊接外形方面，闪光对焊具有非常显著的外观特征，即在焊接接口部位的内表面和外表面存在着大量形状不规则的飞边。闪光对焊所需要的主设备和配套设备较多，主要包括闪光对接焊接、移动式电站、焊接缝清理设备、管道端部清理设备。闪光对焊具有良好的焊接质量和操作简便性，目前其相关设备也已经系列化，主要分为移动式机组和固定式机组；前者主要用于现场焊接作业，后者主要用于基地焊接作业。爆炸焊同样属于压焊工艺类型之一。所谓的爆炸焊主

4、要是指利用炸药在爆炸过程中瞬间产生的极大的冲击力让工件高速碰撞、进而实现焊接目的的一种焊接方法。在采用爆炸焊时，被焊接的管道需要被加装一个管套，在完成焊接之后还要对焊接部位进行热处理，实现焊接部位的一体化。该种焊接方法已经在加拿大的长6km、直径10506mm的天然气管道焊接工程当中得到实现。因为爆炸焊所需要的焊接设备比较少，非常利于在现场作业。但是需要说明的是，因为目前尚无公认的关于爆炸焊头中缺陷允许存在的有关标准及其对应的无损检测方法；同时，爆炸焊还存在着焊接安全性低、焊接噪声高、焊头出现问题无法修复等问题，这些问题有待于通过进一步的研究予以解决。

5、HPW（HomopolarPulsedWelding，单极脉冲焊）工艺也是一种压焊工艺类型，从属于闪光对焊技术类型。HPW工艺是一种电阻铸造焊接技术，根据相关研究数据显示，HPW工艺所获得的焊头不仅强度非常高，而且热影响区也较小；但是采用HPW工艺时，被焊接部位往往会生成一个厚度很小的脆性层，在一定程度上降低了焊头的耐冲击性能。HPW工艺是一种未来的焊接工艺，其相关的技术指标尤其是大直径管道的适宜焊接工艺参数、缺陷检测方式、缺陷形成机理、焊接缺陷特征等均有待于进一步研究；另外，适用于HPW工艺的相关焊接材料（例如钛合金、不锈钢、复合材料等）也需要深入的

6、开发。1.2熔化焊工艺分析6熔化焊工艺在天然气管道当中得到非常广大的应用，具体的焊接方式主要包括药皮焊条电弧焊工艺、手工钨极氢弧焊工艺、熔化极气体保护焊工艺和埋弧焊工艺等四种常见类型。随着科学技术的发展，熔化焊工艺的自动化程度也是越来越高。依照自动化程度的不同，将熔化焊工艺划分为三个大类，即手工焊工艺、半自动化焊接工艺和全自动化焊接工艺。手工焊工艺主要包括焊条电弧焊工艺与手工钨极氢弧焊工艺这两种常见类型，属于传统的常规焊接方法，其突出特点就是焊接效率较低、焊层厚度相对较大、以熄弧操作法完成焊接作业、管道端部间隙较大。半自动化焊接工艺主要是指利用各种相关

7、配套设备完成熔化焊作业的焊接方式。该种焊接方式的突出特点是，焊工依然控制着焊接速度，其相关的配套设备只是负责填充金属的供给。根据工程实践，目前常见的两种半自动化焊接工艺类型主要包括实心焊丝CO2气体保护电弧向下立焊工艺[1]、自保护药芯焊丝进行向下立焊工艺[2]。全自动化焊接工艺主要是指利用各种相关配套设备完全实现焊接作业的自动化，焊工在整个焊接作业过程中仅仅负责焊接引导工作，全部的焊接作业操作均由焊接设备完成。全自动化焊接工艺在最近几年获得了飞速的发展，这主要是因为天然气管道的壁厚、直径、强度等级等均出现了显著的增大，尤其是天然气管道的长度更是突飞猛

8、进，迫切需要焊接质量可靠而且焊接效率高的新型焊接方式。在工程实践当中应用较多，同时被证明工艺成