淺談下向焊接技術(shù)在石油管道焊接中的應(yīng)用

孟凡良(遼河油田建設(shè)工程公司，遼寧 盤錦 124120)

淺談下向焊接技術(shù)在石油管道焊接中的應(yīng)用

孟凡良(遼河油田建設(shè)工程公司，遼寧 盤錦 124120)

焊接在石油管道建設(shè)過程中占據(jù)著非常重要的地位，下向焊接技術(shù)是一種效率較高的、效果較好的焊接工藝，近年來在石油管道焊接中得到了越來越多的應(yīng)用。同時，下向焊接技術(shù)在石油管道焊接中的應(yīng)用，有利于提高石油管道的焊接施工效率與焊接施工質(zhì)量，且經(jīng)濟效益、社會效益均比較突出，因此，應(yīng)加強對下向焊接技術(shù)的重視與研究。本篇論文中，筆者主要對下向焊接技術(shù)及其在石油管道焊接中的應(yīng)用方面的問題進行了分析，以供參考。

下向焊接技術(shù)；石油管道；焊接

下向焊接技術(shù)能夠滿足大管徑、長距離的金屬管道焊接要求，為推動我國石油長輸管道的發(fā)展做出了重要的貢獻。相比較于上向焊接技術(shù)，下向焊接技術(shù)的操作難度較小、更容易被掌握，且可以滿足長距離管道焊接的大規(guī)模應(yīng)用要求，因此，在石油管道焊接中有著良好的應(yīng)用前景。

1 下向焊接技術(shù)的優(yōu)勢

下向焊接技術(shù)是一種由上而下進行焊接的技術(shù)，相比較于全位置焊接、立焊以及上向焊接技術(shù)，其操作難度更小，主要應(yīng)用手工電弧焊，且具有焊縫成形美觀、焊縫缺陷少、焊接應(yīng)力大等一系列優(yōu)勢，可以有效提高焊接效率與質(zhì)量。下向焊接技術(shù)的優(yōu)勢具體如下：第一，下向焊接技術(shù)應(yīng)用的是專用焊條，這種向下焊接焊條的藥皮配方比較獨特，具有融化速度快、燃燒穩(wěn)定、電弧吹力大、熔敷效率高以及飛濺小的優(yōu)勢，可以有效保護熔池、電??；第二，下向焊接更容易被掌握，焊道厚度通常為2毫米左右，焊縫缺陷相對較小，可以實現(xiàn)焊接施工質(zhì)量的提高[1]；第三，采用大鈍邊、小縫隙的參數(shù)，相比較于上向焊接技術(shù)，下向焊接的縫隙更小、焊接速度快、質(zhì)量高，焊接應(yīng)力大，因此，經(jīng)濟效益、社會效益均比較突出；第四，下向焊接技術(shù)具有抗風(fēng)能力強的優(yōu)勢，因此，可以滿足野外長輸管道焊接的要求。

2 下向焊接技術(shù)的類型

2.1 混合型

混合型的下向焊接工藝，采用的是纖維素焊條以及低氫型焊條。在相同條件下，對纖維素焊條、低氫型焊條的焊接情況進行比較，低氫型焊條的焊接，含氧量、含氫量均比較低，因此，焊接韌性相對較好，但焊接速度卻比較慢。面對這樣的問題，混合型的下向焊接工藝有機結(jié)合了纖維素焊條、低氫型焊條的優(yōu)點，同時也有效彌補了纖維素焊條、低氫型焊條的不足，應(yīng)用效果較好。

2.2 復(fù)合型

復(fù)合型焊接工藝指的是，分別對蓋面層、填充層、熱焊層以及根層采取不同的焊接方式，對蓋面層、填充層采取上向焊，對熱焊層、根層采取下向焊。復(fù)合型焊接工藝比較適用于壁度較厚的石油管道[2]。下向焊接工藝適合壁厚較大的石油管道，若是焊接層數(shù)過多，那么下向焊接技術(shù)的速度快，采用復(fù)合型焊接工藝，綜合兩者，取長補短，便可以實現(xiàn)兩者優(yōu)勢最大限度的有效發(fā)揮。

3 下向焊接技術(shù)在石油管道焊接中的應(yīng)用

3.1 注意事項

下向焊接技術(shù)能夠滿足大管徑、長距離的金屬管道焊接要求，比較適合高強度、低合金鋼類石油管道，在促進我國石油長輸管道的發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的作用。為了實現(xiàn)石油管道焊接中下向焊接技術(shù)應(yīng)用效果的提高，應(yīng)仔細分析其在石油管道焊接施工中的相關(guān)注意事項，并要盡量避免各種問題的出現(xiàn)，使下向焊接技術(shù)得到進一步的改進與完善。

3.2 焊條和焊機的合理選擇

多項實驗研究指出，纖維素焊條的性能比較優(yōu)越，其中含有非常多的有機物造氣劑，因此，使用纖維素焊條進行焊接的時候，通常會分解出大量的CO氣體、CO2氣體，從而可以實現(xiàn)對電弧和熔池的有效保護，同時，在熔池表面會覆蓋少量殘留的熔渣，為焊縫金屬提供良好的保護效果。除此之外，其具有熔渣少、電弧吹力大的優(yōu)勢，因此，在環(huán)境較差、較復(fù)雜的野外作業(yè)中得到了非常廣泛的應(yīng)用[3]。一般來說，下向焊接施工過程中，會選擇IGBT控制逆變式弧焊機中的ZX7-X系列IGBT逆變下向焊型直流焊機，其具有電弧推力調(diào)節(jié)、焊條防沾以及熱起弧等諸多獨特功能，即使環(huán)境較差，也可以良好完成野外作業(yè)。

3.3 焊前預(yù)熱

下向焊接施工過程中，為確保施工安全，應(yīng)對整個焊接施工區(qū)域進行有效的預(yù)熱，以預(yù)防打底焊粘條現(xiàn)象的出現(xiàn)，保持焊接電流的穩(wěn)定性，確保坡口融合效果。應(yīng)以評定工藝、所選材料為根據(jù)，來判斷是否應(yīng)該進行預(yù)熱處理，預(yù)熱過程中，因?qū)嵤y量溫度，有效控制溫度。

3.4 確保焊接操作合理

對石油管道進行下向焊接的時候，適合進行流水作業(yè)，對小直徑、大直徑管道進行焊接操作的工作人員，其數(shù)量有著很大的差別。對小直徑的石油管道進行焊接操作，通常需要兩名焊接工來共同由上而下地開焊；對較大直徑的石油管道進行焊接操作，通常需要兩名焊接工，一名指定位置開焊，另外一名從頂部開焊；對直徑在7米以上大直徑的石油管道進行焊接操作，通常需要三名焊工同時進行開焊，節(jié)約根部焊接的時間，同時確保層間溫度。

4 結(jié)語

綜上所述，下向焊接技術(shù)符合野外長輸石油管道的焊接要求，在我國石油管道網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中有著良好的應(yīng)用前景與廣闊的發(fā)展空間。為提高下向焊接技術(shù)的應(yīng)用效果，應(yīng)找出其在石油管道焊接施工應(yīng)用過程中存在的問題，并積極進行改進，同時加強質(zhì)量控制，才能確保石油管道焊接施工的效率與質(zhì)量。

[1]高繼宏.試論石油管道焊接中下向焊技術(shù)的運用[J].化學(xué)工程與裝備,2016,(02):58-59+83.

[2]王振嶺.下向焊焊接技術(shù)在大口徑燃氣管道的應(yīng)用[J].煤氣與熱力,2016,(01):118-119.

[3]侯俊.下向焊接技術(shù)在天然氣管道中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,(32):299.

孟凡良(1983-）男遼寧盤錦人工程師碩士研究生主要從事鍋爐、壓力容器設(shè)計及長輸管道施工工作。