浅析石油管道焊接工艺的中下向焊技术
摘 要：石油管道焊接中下向焊技术作为一种被广泛应用在石油管道焊接中的工艺，因其具有焊接速度快、焊接质量好，焊接外观精美、节省焊材等多方优势深受行业喜爱。作为母目前被我国运用最为广泛且最为成熟的焊接工艺，对下向焊技术的应用需要根据施工范围、施工条件、自然环境的限制适时的进行调整与转换。在石油运输过程中管道的密性与强度对运输安全与否具有非常重大的影响。因此，在运用下向焊技术工艺的过程中需要根据技术工艺的焊条特点以及焊接工艺下进行进而保证管道运输的完好性以及安全性。
关键词：石油管道；焊接工艺；中下向焊技术
我国是一个地域辽阔，能源资源蕴藏丰富的国家。作为发展中国家近年来我国经济发展脚步愈来愈快，各行各业对能源资源的消耗量也逐步增加且呈现出一个增长趋势。管道运输作为一种成本较低的运输形式，在石油运输的过程中被广泛采用。开展管道石油运势对于减轻运输压力以及满足海上油气资源开发与运输具有非常良好的作用。在石油运输过程中对管道的密性以及强度是最为关键所在，是保障石油管道质量以及石油运输安全性的重要条件。
1 全纤维素型下向焊接技术
全纤维素型下向焊接对焊机的主要要求是：一是具有陡降外特性，静特性曲线A段适当提高。二是外拖推力电流起作用时其数值要足够大。三是适当提高静特性曲线外拖拐点，以达到小滴过度。该工艺的关键在于打底焊时要求单面焊双面成形，仰焊位置时防止熔滴在重力作用下出现背面凹陷及铁水粘连焊条。我国早期的下向焊均是纤维素型。
2 混合型下向焊接技术
混合型下向焊接是指在长输管道的现场组焊时，采用纤维素型焊条根焊、热焊，低氢型焊条填充焊、盖面焊的手工下向焊接技术。主要用于焊接钢管材质级别较高的管道。
3 复合型下焊接技术
复合型下向焊是指根焊及热焊采用下向焊接方法，填充焊及盖面焊采用向上焊接方法的焊接工艺。其主要应用于焊接壁厚较大的管道。20世纪90年代末期，大壁厚管材广泛应用国内外油、气和水电工业长输管道中，水电工业的压力管道中一般管径达1m以上，壁厚达10 ～ 60mm，在我国北方寒冷地区油气管道壁厚也达到10 ～ 24mm。與传统的向上焊相比，由于下向焊热输入低，熔深较浅，焊肉较薄，随着钢管壁厚的增加焊道层数也迅速增加，焊接时间和劳动强度随之加大，单纯的下向焊难以发挥其焊接速度快、效率高的特点，而根焊、热焊采用下向焊，填充焊与盖面焊采用向上焊的复合下向焊技术则可发挥两种焊接方法的优势，达到优质高效的效果。
管道焊接要求单面焊双面成形，因此底层焊完后，应彻底清除表面熔渣，尤其是焊缝与坡口表面交界处应仔细清除干净，避免在下层焊道焊接对产生夹渣。热焊热焊与底层焊时间间隔不宜太长（最长10min），运条时一般直拖向下或稍作摆动，但摆动时电弧长度要适中，保持短弧焊接，焊条倾角与底层焊时相同。
4 半自动下向焊技术的应用
半自动下向焊技术的应用是在二十世纪末期被我国引进的，由于其具有生产效率高、焊接质量好、焊接投入成本低、焊接技术易于掌握等优势，因此在被引入我国不久后的实践之内就被迅速发展起来，半自动下向焊技术氛围两种操作方法，即：药芯焊丝自保护半自动下向焊与活性气体保护半自动下向焊，以下我们以二氧化碳活性气体保护半自动下向焊接技术具体说明。二氧化碳活性气体保护半自动下向焊技术中利用二氧化碳气体保护焊是一种廉价且高效的焊接方法。保证焊接过程的稳定性，减小干伸长变化，降低飞溅，减轻焊工劳动强度利用波形控制技术的STT型二氧化碳半走动焊机可以保障上述情况的稳定以及完好性。STT型二氧化碳作为国内被广泛应用的半自动下向焊技术，因其性能的优异性拓宽了二氧化碳半自动焊技术在石油管道施工中的应用领域。管道局在继续拧陕京管线复线-石管线工程使用了STT性二氧化碳半自动下向焊技术。其在应用过程中在焊接领域展现了良好的应用前景。从上表中可以得知二氧化碳活性气体保护半自动下向焊技术可以实现全位置多机头同时工作，打底焊可以从管内部焊接亦可以从管外部焊接。焊接工艺参数主要有焊接电流、电弧电压、送丝速度、每个焊头移动速度、摆动频率、摆动宽度以及摆动延迟时间，需要注意的是焊接工艺参数的调节一般在控制台或控制面板上，同时由于每一条焊道焊接参数有所不同，整个焊缝的焊接参数应根据管材规格以及现场条件，通过焊接试验合格之后方可用于生产。
综上所述，随着石油工业发展速度的不断加快，石油输油管道的口径也越来越大，石油输油的遍及度越来越高，业内对石油管道运输安全性要求也越来越高，石油输油管道在焊接过程中对焊接技术的运用以及焊接工艺的安全程度都对石油运输在一定程度的具有非常大的影响。石油管道焊接时保证管道密性和强度是整个焊接工程的关键所在，下向焊技术作为目前我国大部分长距离石油运输管线建设设计文件指定必须采用的焊接工艺，在石油管道焊接过程中随着石油管道建设里程的不断增加发挥着重要的作用。
参考文献：
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