低温环境对油气管道 焊接质量的影响

低温环境对油气管道 焊接质量的影响

沈伟 陈久龙 王伟

中国石油天然气股份有限公司管道大庆输油气分公司 黑龙江大庆 163000

摘要：伴随着我国经济的持续发展，人们在生活以及生产中都需要大量的石油资源，这也就促进了我国石油产业的发展，由于我国石油分布不均匀，所以需要建设油气管道将石油资源运输到全国各地，而油气管道的质量就显得尤为重要，我国现阶段油气管道的焊接质量对管输安全性有着重要的影响，但一些地区的温度较低，这种低温的环境就会对油气管道的焊接质量产生一定的影响，导致焊接的施工难度加大。本文在此基础上主要分析了在低温环境下，影响油气管道焊接质量的相关因素，并提出了一些相应的防护措施，希望能够在一定程度上提升我国油气管道在低温状态下的焊接质量。

关键词；低温；管道焊接；影响因素；预热；缓冷

一、低温环境下影响油气管道焊接质量的相关因素

（一）作业人员的思想意识以及专业技能

在低温环境下进行油气管道的焊接工作，对作业人员的技术要求以及工作意识有着较高的要求，相关作业人员在上岗之前一定要进行严格的专业技能、知识以及安全意识培训，从而保障这些作业人员在施工过程中能够熟练的进行操作，保障油气管道焊接的整体质量。从上可见技术人员培训的重要性，需要注意的是在对其进行培训的过程中，应对现场的施工状况以及环境进行模拟，开展具有针对性地训练工作。一名优秀的油气管道焊接工人一定要有着优秀的质量意识以及职业习惯，保障自身的准备工作、心理素质、调试设备等符合相关的质量规定。在进行焊接的过程中全神贯注、集中注意力，不会被外界的因素所干扰。在焊接完成之后还应该检查油气管道焊接的情况以及质量，在保证质量合格的情况下再进行下一道工序。

（二）油气管道焊接机械设备的性能质量

就现阶段的发展状况来看，大多数油气管道焊接所使用的焊接设备为全自动焊接设备，而在低温状态下进行焊接的话，对焊接机械设备的耐寒性就有着非常高的要求，在低温环境下，用于焊接的设备的灵敏部件会受到极大的影响，从而干扰甚至降低了设备的精准度。

（三）油气管道的焊接材料

油气管道的焊接是一项较大的工程项目，对使用的材料有着严格的要求，其中主要的材料有：母材以及焊材，而母材的采购都是按照图纸的设计规格进行的。相关作业人员在使用焊材进行焊接之前，一定要对焊材进行烘干，使其达到使用要求，需要注意的是对于低氢型焊条的烘干一定不能超过两次。对于焊材的选用，一般是按照母材以及焊缝同等强度进行的，如果相关作业人员担心母材的强度会低于焊缝的强度，那么可以选择较高一点强度的焊条。对强度不同的母材进行焊接，一定要选择强度稍微低一点的钢焊条进行施焊工作。

（四）油气管道的焊接工艺

伴随着我国经济以及科学技术的不断发展，我国油气管道所使用的焊接方法愈加丰富，在焊接的过程中，相关设计人员一定要充分的考虑油气管道的经济型、工作效率等相关内容，从而确定所要使用的焊接工艺。相关作业人员应该根据低温环境下不同材料的焊接性能，然后制定系统的焊接计划，在制定的过程中一定要充分考虑到油气管道焊接的预热、材料管理、后热缓冷等多方面内容。并在实际的工作过程中严格的落实到位，在工作中如果有一个环节出现了错误，那么就会导致整个环节出现问题，如果关键部位受到损坏的话，就会给工程造成无法挽回的损失，所以一定要加强作业人员的焊接工艺规范性。

二、提升油气管道焊接质量的相关措施

在对油气管道进行焊接的过程中，低温环境会对工作造成一定的不利影响，如果一个地区的温度环境连续五天的日平均温度都低于5摄氏度的话，就该考虑低温对焊接质量所产生的影响。为了在这种低温环境下还能较好的保障油气管道的焊接质量，相关焊接作业一定要采取相应的防护措施。

（一）防止裂纹出现的措施

在低温状态下进行油气管道的焊接过程中，受到焊接应力等多方面因素的影响，油气管道在焊接接头处，会促使一部分区域的技术原子结合力受到破坏，从而产生新的界面形成一个裂缝，这个裂缝就是油气管道的裂纹，该裂纹的特点是长宽比较大、缺口处显得十分尖锐。为了能够有效的防止裂纹的出现，相关作业人员可以采用以下几方面的措施：（1）选择具有较好抗裂性的碱性钢条作为焊接材料；（2）保障焊接过程中操作流程的正确性，确定合理的焊接技术参数，从而有效的降低油气管道焊接的应力；（3）选择杂质少、耐寒性较强的材料进行焊接工作；（4）如果所使用的焊接材料耐焊性较差，含有较多合金元素或者是碳量的材料，在进行焊接之前，可以对这些材料进行预热，预热的温度大概是250℃~400℃，在焊接以后保障焊缝的保温缓冷，从而有效地降低接头处冷却的速度，这也是目前十分有效的防止油气管道出现裂纹的方式。

（二）防止气孔出现的措施

在对油气管道进行焊接的过程中，气孔这一问题还是比较常见的，在孔穴类缺陷中最为常见的一种就是气孔。在油气管道的焊接过程中，焊缝金属在高温的状态下如果吸收了过多的气体比如说H2，或者是因为熔池内部的金属冶金发生了反应，从而产生了一定量的气体比如说CO，而该气体在熔池冷却凝固之前并没有被及时的排放出来，就会在油气管道的焊缝内部形成大大小小的孔穴，有的会在焊缝的表面形成这种孔穴。气孔的出现以及存在会在极大程度上降低油气管道接头的强度，减少焊缝有效工作的界面。所以在实际的焊接过程中相关作业人员可以采用以下几种措施：（1）作业人员在进行焊接的过程中，一定要保障自身的焊接速度以及焊接时候的电流处在适中的状态，对此作业人员可以使用短弧焊的技术进行工作。在实际的焊接过程中还存在着一种孔穴类缺陷，那就是弧坑缩孔，这种缩孔之所以会产生的主要原因表现为，在油气管道进行焊接的过程中熔化了的金属在凝固的过程中出现了收缩状况，所以相关作业人员在熄弧的时候一定要将弧坑填满；（2）在对油气管道进行焊接之前，一定要进行仔细严格的清理，将焊件坡口处存在的绣、氧化皮以及油等其他杂质处理干净，这一准备工作对于油气管道的焊接非常重要，尤其是要采用碱性焊进行油气管道焊接的时候；（3）作业人员在实际的工作过程中要重点注意的一点就是，所使用的焊条一定不可以受潮，尤其是在进行重要部位焊接的时候，作业人员一定要保障焊条的干燥性，如果发现焊条受潮一定要及时的对其进行烘干。

结束语

通过上述内容我们能够知道：油气管道的建设对石油和天然气资源的运输有着重要的作用，而在一些低温环境情况下，油气管道的焊接工作会受到一定的影响，低温的工作环境对施工人员的专业技术、焊接设备、综合素养等有着较高的要求，所以在上述情形中相关作业人员一定要采用有效的控制方式，提升低温环境下油气管道焊接的质量。

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