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                                                油氣管道的焊接

隨著石油工業(yè)的發(fā)展，管道輸送油氣以其安全經(jīng)濟、專能、高效而飛速發(fā)展。長距離、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系列高強鋼已廣泛用于管道建設中, X80高級強度管線也處于開發(fā)應用階段，如德國1993年建成一條直徑1200mm、126km長的X80管線，1994年加拿大試建一條 Φ1200mm33km，X80管線。由于油氣管線飛速建設的需要，管道焊接工藝、焊接設備、焊接材料也相應有很大發(fā)展，不少廠家參與了市場競爭，國內外已具備了不少成熟的管道施工的焊接設備和焊材，以下為有關國外著名廠家生產(chǎn)的管線焊接用設備和材料的調查情況供參考。
　　一、國內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CO2焊為主，由于這些方法為手工操作，因此效率低，且焊接質量也受到了人工技能水平的制約，八十年代中期，由于電力電子技術和計算機技術的不斷發(fā)展，焊接設備的控制技術進入智能化時代，因此為管道焊接自動化新設備、新工藝的成功實施創(chuàng)造了條件，使管道的焊接效率和焊接質量有了很大提高，如林肯公司開發(fā)的STT（The Surface Tension Transfer）CO2氣保焊電源技術和設備，以其柔和的電弧，極小的飛濺和極佳的打底焊質量引起了世人的關注，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)的管道全位置自動焊接設備，應用了自適應控制技術，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量。
　　歸納目前管道焊接的施工工藝主要有下述幾種：
　　1. 用纖維素下向焊條手工焊，當有硫化氫腐蝕較嚴重的管線或在寒冷環(huán)境中運行的管線，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%，例如近年來我國陜西至北京的管線工程就從伯樂公司購買了各種纖維素焊條1千多噸，預測今后幾年我國油氣管線的年需焊條量位3—5千噸，并還有增加的趨勢。
　　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，該方法近年來不斷得到推廣和應用，但對油氣管道焊，要實現(xiàn)全位置焊接必須在較小的電流范圍內，用短路過渡形式完成，而短路過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，這種工藝應用較普遍。
　　3. 自保護藥芯焊絲半自動焊
自保護藥芯焊絲半自動焊特別適用于戶外有風的場合，它不使用CO2靠藥芯產(chǎn)生的氣體保護，抗風性好，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)的自保護藥芯焊絲為各國所認同，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焊根易出現(xiàn)未熔合的缺陷。
　　4. 高性能焊機的CO2氣體保護半自動或全自動焊。
由于對CO2氣保焊短路過渡過程控制技術深入研究的結果，目前國外相繼生產(chǎn)了對焊接電流和電壓波形進行適時控制或對輸出特性進行電能控制的高性能電源，前述的美國林肯公司的STT表面張力過渡焊接技術就屬于波形控制的范疇�；�于焊接設備性能的提高，使得管道實現(xiàn)半自動及全自動CO2氣保焊得以很好實現(xiàn)，這就大大提高了焊接效率和焊接質量。
　　此外，在工廠內進行管道焊接也采用自動TIG焊，該方法質量好，但生產(chǎn)效率低。
　　二、管道焊接用焊接材料
　　1. 纖維素立下向焊條
　�。�1）奧地利伯樂公司是生產(chǎn)管道焊條世界知名廠家，該公司多年來致力于開發(fā)和改善專門用于管道焊接的焊條，品種全、質量好，歐洲、澳洲和中東以及在我國該公司均有很大的市場，焊接X60-X70管的纖維素焊條有FOXCEL85。焊接X80管的有FOXCELMOFOXBVD100等。
　�。�2） 美國林肯公司也是生產(chǎn)纖維素焊條的著名廠家之一，該公司生產(chǎn)的相當于AWSE6010、E7010G、E8010G等焊條在國內管道施工中也占相當比例。
此外，合伯樂公司生產(chǎn)的管道下向焊條PIPEMASTER系列，瑞 典伊薩公司生產(chǎn)的E6010、 E7010G焊條近年來也都參與了國內市場的競爭。
　　2．實芯焊絲和藥芯焊絲
實芯焊絲和藥芯焊絲國外供應廠商比較多，如法國的沙福、日本神鋼以及美國的合伯樂和林肯等大公司都生產(chǎn)管道用各種實芯焊絲和藥芯焊絲。在我國管道焊接用藥芯焊絲以林肯公司占的比重最大，實芯焊絲LN50、LN56、LN70，藥芯焊絲OUTERSHIELD71H/81B2H以及自保護焊絲NR207、NR232等可適用強度不同等級的管道鋼的焊接。合伯樂公司的自保護焊絲FABSHIELD811K6應用也很成熟。