石油天然气管道焊接技术水平提高研究
摘要：随着全世界各个国家对石油天然气需求量的不断增加，对石油天然气运输，即石油天然气管道的焊接需求也随之显著增加。提高石油天然气运输过程中的效率和质量是保障石油天然气资源不被浪费、得到有效利用的方法。文章针对石油天然气管道焊接技术方法展开论述，旨在提高当今的焊接技术水平。
关键词：管道运输；石油天然气管道；焊接技术；焊接工艺；输送环境 文献标识码：A
中图分类号：TG457 文章编号：1009-2374（2015）25-0038-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.25.019
1 概述
在石油天然气产业飞速发展的今天，世界各国石油天然气管道焊接的技术水平直接影响石油天然气行业发展的速度与效率。由于各地地形复杂，石油天然气作为易燃易爆流体在输送过程中需要格外小心，只能采用封闭式管道运输方式。因而，石油天然气产业对输送环境的要求十分苛刻。本文主要针对石油天然气管道焊接技术中涉及的问题，从焊接选择材料、管道焊接环境以及管道焊接施工工艺等方面，深入阐述提高石油天然气管道焊接技术水平的方法，提高石油天然气管道焊接的施工质量。
2 石油天然气管道焊接材料选择及焊接检测
2.1 石油天然气管道焊接材料选择
想要达到良好的管道安全等级，首先会在石油天然气管道焊接材料的选择方面有较高要求，石油天然气管道焊接材料的选择是影响焊接水平的决定性因素之一。各工程队不能为了节约焊接成本而选择劣质的、质量不过关的焊接材料，必须在焊接材料的选择上投入足够大的资金，并对整个选择过程从采购到验收制定严格标准，严格执行高质量管道焊接材料选择标准。选择石油天然气管道焊接材料主要关注四方面内容：（1）选择大厂制造有相关部门检测合格证书的焊接材料，坚决不从无质量保障的小厂家购入；（2）由于石油天然气管道铺设地区不同也存在相应的管道材料选择差异性，因此需要相关技术人员进行因地制宜的材料选择评估，形成严格的选购文档，根据当地环境选择符合实际情况的管道材料；（3）石油管道材料选购中要注意材料包括哪些成分，在选择之前需要通过相关实验，如化学检测或光谱分析确认管道材料，避免在石油天然气运输过程中混入不明有毒有害物质，甚至破坏焊接质量；（4）在进行实际管道焊接操作时，由于相关材料特殊特性要求，使用的焊条必须提前经过干燥处理，经过温度湿度检测后方可继续实施后续焊接过程。焊条投入使用前必须妥善保存，置于通风干燥环境中，入库与使用前需要分别进行烘干处理。
2.2 后期石油管道焊接检测处理
石油天然气管道焊接检测过程是保障焊接技术水平的主要程序。石油天然气管道的焊接检测包括以下内容：管道焊接接口的钝边、交错区域数量、坡边角度、管道间隙距离、管道表面缝隙情况等，以上检测指标务必符合焊接操作前的预期标准，否则需要进行统一修整处理。另外，整个石油天然气管道焊接过程需要有专业焊接检测人员全程监测，发现问题后及时返修，完成后相关焊接人员需要做好焊接接口的统一标识，方便后期检测人员的对焊接外观的统一检测确认。最后，焊接检测人员在进行检测过程中应格外注意焊接接口的咬边处理，咬边往往是石油天然气管道焊接中易发生断裂、失效及裂缝裂纹的部位，发现问题后需要安排相关人员对咬边进行返修处理，防止咬边处裂缝扩大，将焊接缝隙控制在合理范围内，防止咬边降低整体焊接水平。
3 石油天然气管道焊接工艺水平及焊接环境影响
3.1 石油天然气管道焊接技术
与国际上对石油天然气管道焊接技术研究方向不同的是，我国在此方向的研究更偏重于强调焊接过程中的力学性能，而疏于考虑焊接技术与不同环境的结合。不考虑环境因素的技术研究使得管道焊接技术在酸碱环境、潮湿环境、温差较大环境的施工质量大打折扣，影响管道焊接的可靠性。目前，对石油管道焊接技术的基本要求包括以下方面：耐腐蚀性、耐压性以及高强度韧性、焊接结点缝隙的抗断性等。
针对石油天然气管道焊接验收的不同要求，有以下三种有针对性的方式提高石油天然气管道焊接技术水平：（1）出于对管道焊接接头力学条件的考虑，融合焊接材料的多种特性，如抗风性、耐热性、耐蚀性、抗湿性等。管道焊接应选择技术过关，对此类材料了解充分的焊接施工人员，焊接过程注意每个阶段的参数指标，实现提高焊接接口质量的目的；（2）焊接接头硬度与焊接过程中温度的控制。整个石油天然气管道焊接过程中必须严格控制管道各层之间的温度差异，温度差异可能导致的热胀冷缩现象使得焊接接头发生裂缝或错位，从而影响后续焊接质量，甚至导致整体石油天然气管道不能使用；（3）提高焊接过程中接口缝隙的抗SSCC性能，焊接接头承受压力越大，所处环境酸碱度、温度、湿度越高，越易腐蚀管道焊接材料，而接头处存在的缝隙加大了管道的氧气含量，加快了腐蚀的速度。为此，焊接工程可以通过对焊接接头的特殊处理操作改善焊接接头性能，如在焊接接头附近做隔热处理等，提高整体石油天然气管道焊接的质量，增加管道使用安全程度，减小后期出现故障的可能性，节约后续的管道翻新维护成本。
3.2 管道焊接环境影响
除了选择质量过关的管道焊接材料与提高管道焊接技术两种方式之外，焊接过程中的环境变化也是影响焊接技术水平的主要因素，且往往不易受人为控制。石油天然气管道焊接质量对焊接环境的温度、湿度、通风性有较高要求。因此，在管道焊接操作开始前需要对焊接环境进行前期处理，评估分析当前环境是否可以保障焊接材料的正常保存以及焊接操作的顺利进行。全部检测达到相关标准后方可进行正式管道焊接处理。其中，在石油天然气管道焊接过程中，有以下五种环境是严格杜绝焊接操作的：（1）空气相对湿度高于90%，整体焊接环境过于湿润的环境；（2）风速极大难以控制气流流向的大风天气；（3）雨雪天气；（4）环境温度低于焊接工艺规程中规定的温度；（5）地区土壤酸碱浓度监测超标环境。如果遭遇以上五种环境，不能开展石油天然气管道焊接操作，需要对相关环境改善后再进行焊接施工操作。
4 结语
综合全文提到的提高石油天然气管道焊接技术水平的所有方法，可以看出，石油天然气事业迅速稳步发展的关键性、保障性根基在于石油天然气运输管道的稳固性与安全性。因此，提高石油天然气管道焊接技术水平是整体石油天然气运输管道正常工作的关键，提高石油天然气管道焊接技术水平涉及许多方面，本文只是就其中一些主要部分进行研究阐述。然而，从材料选择到技术人员安排都会影响整体石油天然气管道的焊接技术水平。因此，要想从根本上保证石油天然气运输的可靠性必须从石油天然气管道焊接的每个环节入手，严格监督每一个施工过程细节，达到彻底提高管道焊接技术水平的目的。
参考文献
[1] 王斌峰.提高石油管道焊接技术水平[J].中国石油和化工标准与质量，2012，（33）.
[2] 崔立君.探究提高石油管道焊接技术水平的途径[J].中国科技纵横，2013，（21）.
[3] 刘玉英.提高石油管道焊接技术水平的途径[A].石油工程焊接技术交流研讨会论文集[C].2005.
作者简介：张俊维（1958-），男，四川成都人，西南油气田公司安全与环保技术监督研究院工程师，研究方向：管道安装。
（责任编辑：陈 倩）