隨著石油工業(yè)的發(fā)展，管道輸送油氣以其安全經(jīng)濟(jì)、專(zhuān)能、高效而飛速發(fā)展。長(zhǎng)距離、大管徑、高壓力正成為陸上油氣輸送管道的發(fā)展方向，管線用鋼X56—X70系列高強(qiáng)鋼已廣泛用于管道建設(shè)中, X80高級(jí)強(qiáng)度管線也處于開(kāi)發(fā)應(yīng)用階段，如德國(guó)1993年建成一條直徑1200mm、126km長(zhǎng)的X80管線，1994年加拿大試建一條 Φ1200mm\33km，X80管線。由于油氣管線飛速建設(shè)的需要，管道焊接工藝、焊接設(shè)備、焊接材料也相應(yīng)有很大發(fā)展，不少?gòu)S家參與了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)內(nèi)外已具備了不少成熟的管道施工的焊接設(shè)備和焊材，以下為有關(guān)國(guó)外著名廠家生產(chǎn)的管線焊接用設(shè)備和材料的調(diào)查情況供參考。
1 國(guó)內(nèi)外油氣管線常用的焊接工藝概述
七、八十年代管線的焊接主要以下向纖維素焊條手工焊和半自動(dòng)CO2焊為主，由于這些方法為手工操作，因此效率低，且焊接質(zhì)量也受到了人工技能水平的制約，八十年代中期，由于電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，焊接設(shè)備的控制技術(shù)進(jìn)入智能化時(shí)代，因此為管道焊接自動(dòng)化新設(shè)備、新工藝的成功實(shí)施創(chuàng)造了條件，使管道的焊接效率和焊接質(zhì)量有了很大提高，如林肯公司開(kāi)發(fā)的STT（The Surface Tension Transfer）CO2氣保焊電源技術(shù)和設(shè)備，以其柔和的電弧，極小的飛濺和極佳的打底焊質(zhì)量引起了世人的關(guān)注，成為管道焊接，特別是打底焊首選的方法之一。又如MAGNATECH公司生產(chǎn)的管道全位置自動(dòng)焊接設(shè)備，應(yīng)用了自適應(yīng)控制技術(shù)，不僅克服了人工操作的水平制約，而且大大提高了焊接效率和質(zhì)量。
歸納目前管道焊接的施工工藝主要有下述幾種：
1.1 用纖維素下向焊條手工焊，當(dāng)有硫化氫腐蝕較嚴(yán)重的管線或在寒冷環(huán)境中運(yùn)行的管線，采用低氫型立下向焊條焊接。
由于手工焊的靈活性以及焊接設(shè)備的要求不高等原因，目前室外管線的焊接，手工電弧焊的工作量仍占40—50%，例如近年來(lái)我國(guó)陜西至北京的管線工程就從伯樂(lè)公司購(gòu)買(mǎi)了各種纖維素焊條1千多噸，預(yù)測(cè)今后幾年我國(guó)油氣管線的年需焊條量位3—5千噸，并還有增加的趨勢(shì)。
1.2 立下向纖維素焊條打底焊，CO2氣保焊填充面。
由于CO2焊生產(chǎn)率高、成本低，該方法近年來(lái)不斷得到推廣和應(yīng)用，但對(duì)油氣管道焊，要實(shí)現(xiàn)全位置焊接必須在較小的電流范圍內(nèi)，用短路過(guò)渡形式完成，而短路過(guò)渡方式用于打底焊易出現(xiàn)未焊透等缺陷，因此采用立下向纖維素焊條打底實(shí)現(xiàn)單面焊，背面成型，然后再用效率高的CO2氣保焊填充面，這種工藝應(yīng)用較普遍。
1.3 自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊
自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊特別適用于戶外有風(fēng)的場(chǎng)合，它不使用CO2靠藥芯產(chǎn)生的氣體保護(hù)，抗風(fēng)性好，可用于管道的高熔敷率的全位置焊，目前以林肯公司生產(chǎn)的自保護(hù)藥芯焊絲為各國(guó)所認(rèn)同，其品牌有：NR-207、NR-204-H、NR-208-H等多種，可適用于X70、X80等管道的立下向焊。但該方法也存在打底焊時(shí)焊根易出現(xiàn)未熔合的缺陷。
1.4 高性能焊機(jī)的CO2氣體保護(hù)半自動(dòng)或全自動(dòng)焊。
由于對(duì)CO2氣保焊短路過(guò)渡過(guò)程控制技術(shù)深入研究的結(jié)果，目前國(guó)外相繼生產(chǎn)了對(duì)焊接電流和電壓波形進(jìn)行適時(shí)控制或?qū)敵鎏匦赃M(jìn)行電能控制的高性能電源，前述的美國(guó)林肯公司的STT表面張力過(guò)渡焊接技術(shù)就屬于波形控制的范疇。基于焊接設(shè)備性能的提高，使得管道實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)及全自動(dòng)CO2氣保焊得以很好實(shí)現(xiàn)，這就大大提高了焊接效率和焊接質(zhì)量。 此外，在工廠內(nèi)進(jìn)行管道焊接也采用自動(dòng)TIG焊，該方法質(zhì)量好，但生產(chǎn)效率低。
2 管道焊接用焊接材料
2.1 纖維素立下向焊條
（1）奧地利伯樂(lè)公司是生產(chǎn)管道焊條世界知名廠家，該公司多年來(lái)致力于開(kāi)發(fā)和改善專(zhuān)門(mén)用于管道焊接的焊條，品種全、質(zhì)量好，歐洲、澳洲和中東以及在我國(guó)該公司均有很大的市場(chǎng)，焊接X(jué)60-X70管的纖維素焊條有FOXCEL85。焊接X(jué)80管的有FOXCELMOFOXBVD100等。 |
