长输管道全自动焊接技术及施工研究
李超
◆摘? 要：随着油气管道建设发展，管道焊接施工技术发展迅速。CRC是美国国籍管道公司生产的管道自动焊接设备，为满足天然气管道工程对管道焊接质量要求，对使用全自动焊接工艺进行研究，选定焊接工艺参数下对钢管焊接，管道全位置自动焊接技术工艺实验表明，自动焊接技术焊接质量好，便于操作。本文总结实验结果，提出建议规范自动焊接施工技术标准，在大口径管道施工中采用复合型坡口。
◆关键词：长输管道;全自动焊接;施工技术
随着西气东输等管道工程开工建设，管道建设进入高峰期。长输管道建设需要提高焊接自动化程度。国外油气管道建设广泛采用自动化焊接技术，有利于减少单位作业面设备组成数量。CRC管道自动焊技术具有焊接质量稳定等特点，受到业界的广泛关注。本文采用CRC内焊机系统填充盖面工艺方法进行施工，研究为现场施工提供技术保证。
1长输管道焊接技术发展
管道运输发展与石油工业发展密切相关，现代天然气工业发展使管道运输陈伟第五大运输体系，用管道将石油输送到用户，成为最安全经济的运输方式。天然气是增速最快的能源，探明石油储能满足世界需求至2040年，中东北美占有世界石油资源量的75%，新发现油气田大多在气候条件恶劣的地带。由于油气田分布集中，石油天然气运输呈现国际运输趋势。中国长输管道逐步缩短与发达国家技术水平差距。
目前中国石油进行西气东输二线管道工程建设，采用高强度级别的管线钢管，设计压力12MPa，壁厚范围15.3-33mm。人们在偏远地区寻找新油田，使长距离油气输送管线得到广泛应用。配套的管道建设大多建设在人烟稀少的地区。面临后勤保障困难等难题。如阿拉斯加地区等地施工建设油气管道花费大量人力物力克服恶劣自然条件，如何提高施工质量成为管道施工建设首要技术难点。天然气管道向大口径方向发展，施工中普遍采用自动焊技术。由于油气管线飞速建设需要，管道焊接设备等得到很大发展，管道焊接工艺选择是综合考虑经济性与质量要求、施工预定进度一致性、焊接工艺经济效益等，选择合理的焊接工艺，需考虑业主提出焊接施工技术要求，国内外管线安装焊接施工经验，管线设计输送压力等因素。
2管道全自动焊接技术装置
全自动焊接装置由行车轨道等部分组成，自动焊接工艺配备自动控制系统，焊接工培训成本降低。大口径管道焊接质量高，配备设备包括管道全自动焊接D5-1型综合焊接车，焊接防风棚等。
60年代国外开始在管道工程中应用自动焊技术，具有质量稳定等优点。目前国际研究管道焊接装置公司很多，大直径管道自动焊接设备以美国CRC-EVSANS为代表，美国CRC公司研究深入大管径管道焊接。管道焊接技术水平较高，国内自动焊技术大规模应用于西气东输管道工程。
3长输管道自动焊接施工技术
为适应长距离钢输油气管道建设质量要求，推广应用管道自动焊接技术。长输管道应用焊接工艺包括手工下向焊工艺，引进法国SATURNAX05焊炬全自动焊接设备，在管道工程项目试验2.2km。
试验管道全长2.2km，设计工作压力10MPa。管道自动焊施工工艺包括管口清理组对等，使用内对口器组对管口，确保坡口处呈现金属光泽。测量管口处钝边厚度、垂直度等参数。打磨管口附近100mm内螺旋焊缝。采用专业工具安装焊机轨道，便于自动焊接小车行走。轨道安装专用工具锤面硬度应低于焊接轨道，调整焊机焊枪角度，启动焊机进行自动焊接，及时纠正断弧等问题。
采用X射线对试验段焊口进行拍片。自动焊接工艺效率随着管径增加提高，采用人工电弧焊，自动焊工艺仅用时35min。项目西气东输φ1016×19mm管道，自动焊工艺焊接效率提高7倍，工艺效率随着壁厚增加提高。焊接后对焊缝外观检查，采用自动焊系统焊接焊缝无分解裂纹等缺陷，符合API外观检验标准要求。对接头焊缝进行无损探伤检验，按API 1104-2005标准进行力学性能试验，刻槽锤断试样4个，冲击试样4组，硬度试样1个。刻槽锤断试验未发现明显焊接缺陷。
4长距离管道全自动焊接施工建议
全自动焊接技术具有工作效率高等优点。自动焊接技术焊接效率提高30%。综合焊接质量高。全自动焊接技术机械自动完成，焊接中烟尘少，改善施工环境。全自动焊接技术操作人员培训简单，不需长时间练习。
经过全自动焊工艺的应用实践，建议规范自动焊施工技术标准，针对高强度X70钢做好保温。全自动焊接设备适用于大壁厚管道;复合型坡口对提升大口径管道焊接质量具有良好作用。施工需配套无损检测设备，保证焊接质量。
5结语
大口径管道自动焊接技术焊接速度快，具有劳动强度低等优点。管道施工推广应用自动焊接技术是现代化焊接施工的要求。成为长距离输气管道需掌握的先进焊接方法，加强对自动焊接技术的研究具有重要意义。
參考文献
[1]苏汉臣，范进章.管道全位置自动焊接技术[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40（19）：187-189.
[2]陈强.长输管道中不同地形下选取不同的焊接工艺对造价影响分析[J].清洗世界，2020，36（07）：44-46+49.
