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摘要：在长输管道的构建过程中，管道安装工程是十分重要的施工基础，而管道焊接则是管道安装工程质量控制的重要承载。随着石油石化工业的不断发展，管道已成为传输油气的主要方式之一，加强油气管道施工工程控制与工艺优选，是确保油气安全抵达目的地的重要保障，因此筛选匹配、合适的焊接工艺对于长输管道安装工程具有十分重要的意义，因此，在实际施工过程中应该根据施工标准、环境要求等对具体施工工艺进行调整，在保证焊接质量的前提下提升效率，同时对成本控制进行优化，让工程能够有序地进行。
关键词：石油石化工业；油气管道；施工工程控制；工艺优选
在长输管道的构建过程中，管道安装工程是十分重要的施工基础，而管道焊接则是管道安装工程质量控制的重要承载。因此，在实际施工的过程中必须对施工现场环境进行全面的考察，并对设计数据进行相关的采集，在妥善分析之后筛选并组合适当的工艺技术，让管道安装工程的质量得以保证。
一、长输管道安装焊接工艺概述
长输管道安装焊接工艺有多种类型，但在一般施工中，主要采用手工下向焊结合半自动焊工艺。在下向焊工艺实施的过程中会使用到特制的纤维素焊条，这种焊条相对于其他种类的焊条在焊接速度上具有明显的优势，在焊接过程中也具有很好的稳定性与可塑性，这也使得手工下向焊接所得到的最终建筑产品具有很高的合格率。另外，该方法消耗较小，利于成本控制。为了能够提升下向焊工艺的水平，让得到焊接产物具备更好的质量，首先应该对坡口及其内外侧表面的杂物进行专门的清理，若发现裂痕、夹层等，要及时进行针对性的处理，让坡口表现出金属光泽。在对坡口进行修正的过程中需要对坡口进行打磨，保证坡口实际参数与标准参数相契合。在施工完成后应该做好相关的清渣工作，让接头点处于平整的状态。在某些特定情况下可以结合双联管焊接工艺进行施工，以此来提升焊接效果。当然部分工程中由于施工规模较大，施工环境较为复杂，此时就会考虑采用手工焊接作业的方式来进行焊接工作，这也能够充分发挥手工焊接的灵活性特点。
二、影响长输管道安装焊接质量因素
1.夹渣。在长输管道安装焊接的过程中很容易出现夹渣。夹渣形态各异，具有一定的不规则性。当使用药芯焊接的过程中，在焊缝表面会出现一层熔渣，如果未进行及时处理，熔渣在浮出表面时就已经冷却，从而停留在金属内形成夹渣。若夹渣数量过多将大大地降低焊缝的质量，并导致裂纹的产生。当焊丝角度设定不合理、运条速度不稳定、清渣工作不彻底时均会带来夹渣。当然，电流的稳定性与其也具有密切的关联，若电流出现波动特别是电流过高时，很容易产生夹渣。
2.焊瘤。在实际焊接的过程中，如果速度不均匀特别是速度过快，很有可能会带来焊瘤。若操作手法不适宜，也会造成咬边，同时也会产生焊瘤。
3.裂纹。当焊接头出现裂纹时，将会使焊接质量大幅下降。造成裂纹的主要原因还是焊接操作手法以及焊接材料筛选不合适。当保护电弧不能达到标准时，很容易产生裂纹。另外，保护气体单位流量不足时也容易造成裂纹。在焊接的过程中，电流以及电压的控制也是十分关键的步骤。如果电压过高、电流太大，则会造成焊丝受热不均导致裂纹。当焊丝表面未彻底清洁时，也会影响到焊接的质量，同时母材杂质含量不合标准也会带来裂纹。
4.气孔。气孔出现在焊缝内部，若气孔过多或过密将很容易破坏焊接结构，从而降低整体焊接质量。当一定量的气体从凹坑出现时，在半熔融熔渣存在的情况下会受到抑制，这样就很容易出现熔融金属向下凹深，一旦金属遇冷凝固时，将会出现气沟并导致气孔的出现。
三、长输管道安装焊接工艺选择
某管道全长共4000 公里，管路直径范围为960 至1020毫米，厚度主要有三个规格即为17.5 毫米、21 毫米和26.2 毫米，输气压力为10 兆帕，每年输气量超过1 万立方米。在管道建设的过程，中主要采用的是钢级X70 钢管。一级地区采用螺旋缝埋弧焊钢管，管厚为14.7 毫米，其他地区采用VOE 钢管以及JCOE 钢管，厚度为17.5毫米、21毫米和26.2毫米。
1.自动焊接工艺。在采取自动焊接工艺的同时需要根据实际环境对工艺进行调整。（1）双焊炬活性气体保护自动焊。运用该方法的自动焊机为P600 双焊炬全自动焊机以及PAW3000 双焊炬自动焊机，其中P600 型在生产效率上以及成本控制上具有优势。首先，它能够进行基本的单、双焊炬调节，其次，它还具有电弧跟踪、智能编程、智能数据整合处理等多方面功能。通过触屏操作来进行具体操控，这样也就大大地提升了人机互动水平。P600 型自動焊机采用了对称式设计，并根据人体工程学原理进行了优化，这样也从一定程度上减轻了焊接工的工作负担。通过交互式数据操控，能够大大地提升焊缝的质量，让焊缝达到相关标准要求。（2）单焊炬熔化极活性气体保护全位置自动焊。采用PWT-CWS.02NRT 焊机来实施该工艺。此焊机能够让填充、盖面焊、根焊工作保持高度一致性，这样也就让管径限制缺陷得到了很好的解决。该机器携带了MIG/MAG 焊接系统，在人机交互方面具有很大的优势，给人工操作带来了很大的便利。在实际焊接过程中PWT-CWS.02NRT 焊机分别采用了行走电机、送丝电机等来对焊接小车进行有效的控制，通过适配传感器对管道环缝的工艺参数进行调配，并利用工作站配套软件对焊接工艺参数和焊接线能量进行计算，提升了整体性的焊接效率。（3）多焊炬管道环缝自动内焊机根焊。对于部分管径较大的管道（外径超过813 毫米）采用多焊炬管道环缝自动内焊机根焊效果较好。该焊机一般配置了六至八把焊枪，半数以上焊枪可以同时进行作业，这就大大地提升了焊接效率。
2.半自动焊接工艺。（1）STT 半自动根焊结合PAW2000 外焊机填充。在实际焊接作业中，管路直径为1016 毫米，厚度为17.5 毫米，从整体情况来看，一次焊接合格率为93%左右，但是焊接速度不如自动焊接工艺，磨合程度还有待提升。（2）盖面焊以及STT 半自动根焊结合APW-Ⅱ自动焊，一次焊接合格率为95%左右。该工艺一般是针对于大、中口径管道外环缝热焊道所使用，另外对填充焊道、盖面焊道的焊接也具有较好的焊接效果。
3.人工辅助焊接。人工辅助焊接采用药皮焊条电弧焊方法进行。该方法操作较为简单，且脱渣容易，焊缝韧性也较为理想。焊条一般是用高纤维素材质，此类焊条具有很好的成型效果，具有优秀的熔透能力，熔敷速度较快，对熔渣下淌以及铁水下淌能够进行有效的控制，这也使其在长输管道环焊缝的根热焊与根焊中具有良好的作用。
参考文献
[1]尹长华，赵海鸿，张荣芬.长输管道安装焊接材料的选择[J].焊接，2016（6）：79-82.
[2]苏欣，袁宗明，范小霞.管道焊接工艺方法综述[J].管道技术与设备，2017（6）：147-149.
（作者单位：中石化胜利油建工程有限公司）
关键词：石油石化工业；油气管道；施工工程控制；工艺优选
在长输管道的构建过程中，管道安装工程是十分重要的施工基础，而管道焊接则是管道安装工程质量控制的重要承载。因此，在实际施工的过程中必须对施工现场环境进行全面的考察，并对设计数据进行相关的采集，在妥善分析之后筛选并组合适当的工艺技术，让管道安装工程的质量得以保证。
一、长输管道安装焊接工艺概述
长输管道安装焊接工艺有多种类型，但在一般施工中，主要采用手工下向焊结合半自动焊工艺。在下向焊工艺实施的过程中会使用到特制的纤维素焊条，这种焊条相对于其他种类的焊条在焊接速度上具有明显的优势，在焊接过程中也具有很好的稳定性与可塑性，这也使得手工下向焊接所得到的最终建筑产品具有很高的合格率。另外，该方法消耗较小，利于成本控制。为了能够提升下向焊工艺的水平，让得到焊接产物具备更好的质量，首先应该对坡口及其内外侧表面的杂物进行专门的清理，若发现裂痕、夹层等，要及时进行针对性的处理，让坡口表现出金属光泽。在对坡口进行修正的过程中需要对坡口进行打磨，保证坡口实际参数与标准参数相契合。在施工完成后应该做好相关的清渣工作，让接头点处于平整的状态。在某些特定情况下可以结合双联管焊接工艺进行施工，以此来提升焊接效果。当然部分工程中由于施工规模较大，施工环境较为复杂，此时就会考虑采用手工焊接作业的方式来进行焊接工作，这也能够充分发挥手工焊接的灵活性特点。
二、影响长输管道安装焊接质量因素
1.夹渣。在长输管道安装焊接的过程中很容易出现夹渣。夹渣形态各异，具有一定的不规则性。当使用药芯焊接的过程中，在焊缝表面会出现一层熔渣，如果未进行及时处理，熔渣在浮出表面时就已经冷却，从而停留在金属内形成夹渣。若夹渣数量过多将大大地降低焊缝的质量，并导致裂纹的产生。当焊丝角度设定不合理、运条速度不稳定、清渣工作不彻底时均会带来夹渣。当然，电流的稳定性与其也具有密切的关联，若电流出现波动特别是电流过高时，很容易产生夹渣。
2.焊瘤。在实际焊接的过程中，如果速度不均匀特别是速度过快，很有可能会带来焊瘤。若操作手法不适宜，也会造成咬边，同时也会产生焊瘤。
3.裂纹。当焊接头出现裂纹时，将会使焊接质量大幅下降。造成裂纹的主要原因还是焊接操作手法以及焊接材料筛选不合适。当保护电弧不能达到标准时，很容易产生裂纹。另外，保护气体单位流量不足时也容易造成裂纹。在焊接的过程中，电流以及电压的控制也是十分关键的步骤。如果电压过高、电流太大，则会造成焊丝受热不均导致裂纹。当焊丝表面未彻底清洁时，也会影响到焊接的质量，同时母材杂质含量不合标准也会带来裂纹。
4.气孔。气孔出现在焊缝内部，若气孔过多或过密将很容易破坏焊接结构，从而降低整体焊接质量。当一定量的气体从凹坑出现时，在半熔融熔渣存在的情况下会受到抑制，这样就很容易出现熔融金属向下凹深，一旦金属遇冷凝固时，将会出现气沟并导致气孔的出现。
三、长输管道安装焊接工艺选择
某管道全长共4000 公里，管路直径范围为960 至1020毫米，厚度主要有三个规格即为17.5 毫米、21 毫米和26.2 毫米，输气压力为10 兆帕，每年输气量超过1 万立方米。在管道建设的过程，中主要采用的是钢级X70 钢管。一级地区采用螺旋缝埋弧焊钢管，管厚为14.7 毫米，其他地区采用VOE 钢管以及JCOE 钢管，厚度为17.5毫米、21毫米和26.2毫米。
1.自动焊接工艺。在采取自动焊接工艺的同时需要根据实际环境对工艺进行调整。（1）双焊炬活性气体保护自动焊。运用该方法的自动焊机为P600 双焊炬全自动焊机以及PAW3000 双焊炬自动焊机，其中P600 型在生产效率上以及成本控制上具有优势。首先，它能够进行基本的单、双焊炬调节，其次，它还具有电弧跟踪、智能编程、智能数据整合处理等多方面功能。通过触屏操作来进行具体操控，这样也就大大地提升了人机互动水平。P600 型自動焊机采用了对称式设计，并根据人体工程学原理进行了优化，这样也从一定程度上减轻了焊接工的工作负担。通过交互式数据操控，能够大大地提升焊缝的质量，让焊缝达到相关标准要求。（2）单焊炬熔化极活性气体保护全位置自动焊。采用PWT-CWS.02NRT 焊机来实施该工艺。此焊机能够让填充、盖面焊、根焊工作保持高度一致性，这样也就让管径限制缺陷得到了很好的解决。该机器携带了MIG/MAG 焊接系统，在人机交互方面具有很大的优势，给人工操作带来了很大的便利。在实际焊接过程中PWT-CWS.02NRT 焊机分别采用了行走电机、送丝电机等来对焊接小车进行有效的控制，通过适配传感器对管道环缝的工艺参数进行调配，并利用工作站配套软件对焊接工艺参数和焊接线能量进行计算，提升了整体性的焊接效率。（3）多焊炬管道环缝自动内焊机根焊。对于部分管径较大的管道（外径超过813 毫米）采用多焊炬管道环缝自动内焊机根焊效果较好。该焊机一般配置了六至八把焊枪，半数以上焊枪可以同时进行作业，这就大大地提升了焊接效率。
2.半自动焊接工艺。（1）STT 半自动根焊结合PAW2000 外焊机填充。在实际焊接作业中，管路直径为1016 毫米，厚度为17.5 毫米，从整体情况来看，一次焊接合格率为93%左右，但是焊接速度不如自动焊接工艺，磨合程度还有待提升。（2）盖面焊以及STT 半自动根焊结合APW-Ⅱ自动焊，一次焊接合格率为95%左右。该工艺一般是针对于大、中口径管道外环缝热焊道所使用，另外对填充焊道、盖面焊道的焊接也具有较好的焊接效果。
3.人工辅助焊接。人工辅助焊接采用药皮焊条电弧焊方法进行。该方法操作较为简单，且脱渣容易，焊缝韧性也较为理想。焊条一般是用高纤维素材质，此类焊条具有很好的成型效果，具有优秀的熔透能力，熔敷速度较快，对熔渣下淌以及铁水下淌能够进行有效的控制，这也使其在长输管道环焊缝的根热焊与根焊中具有良好的作用。
参考文献
[1]尹长华，赵海鸿，张荣芬.长输管道安装焊接材料的选择[J].焊接，2016（6）：79-82.
[2]苏欣，袁宗明，范小霞.管道焊接工艺方法综述[J].管道技术与设备，2017（6）：147-149.
（作者单位：中石化胜利油建工程有限公司）