當前情況:長輸管道是現代物業輸送的重要手段，管道焊接時長輸管道鋪設的關鍵。我國的許多工程有長距離、大管徑、大壁厚等施工特點，單靠國內內的焊條電弧焊，工人的勞動強度大，生產效率低，施工進程十分的緩慢。且我國的焊接工人短缺，人力資源不足。我國的管道預制技術的專業化規范化正在發展中。管道自動焊接已在我國開始應用，例如西氣東輸工程中采用英國NOREST外焊機。

　　全位置管道自動焊接

　　對于大管徑的管道傳統手工 焊接的速度一般單人每周為18min而使用全位置管道自動焊接加上先進的復合焊接技術速度一般為8min，速度有很大的提高，且大大減少的人員的勞動強 度，提高了生產的效率，采用管道全自動焊接的合格率一般為98%左右，不僅效率提高了，而且焊接質量也有了大大的提高。傳統的手工焊接管道時，一般為兩個 人同時工作，容易受到強光的照射。全位置自動焊機的移動方便，生產效率高，焊接質量高，對于室外焊接的適應能力強，工作的旋轉空間大等特點，對于長距離管 道鋪設速度有很大的提高。

　　設計意義:管道管網縱 橫交叉，日夜輸送著工業的“血液（油、汽、氣、水）”，管道可謂是工業的動脈。而管道焊接是長距離管道鋪設的關鍵，我國處于石油使用的大國，對石油、天然 氣的運輸是個很大的問題，解決好這個問題，可以使運輸的成本減少，比起用公路、鐵路運輸，從長遠利益來看，使用管道運輸，減少了對石油等能源的使用，得到 了較好的環境保護。管道焊接中使用全自動焊接，可以提高管道鋪設的效率，和一次焊成的合格率，節省成本，和工人的勞動強度。

　　目前在世界上，長輸 管道施工管口焊接發展出許多種焊接方法，主要的有向上焊、下向焊、手工半自動焊、氣體保護焊、全自動焊、擠壓電阻焊等。在我國值得推廣采用的應是下向焊和 手工半自動焊，它可以與先進的管子內對口器、吊管機等設備相配合，使長輸管道施工可以實現機械化流水作業法施工；它與氣體保護焊、全自動焊、擠壓電阻焊相 比，具有使用輔助設備少、故障率低的優點。只要搞好焊工培訓(一般需1年周期)，其焊接速度和綜合效益與后幾種焊接方法相比更高，可靠性更強。目前我國幾 個大型長輸石油管道施工專業化公司已完全掌握了下向焊和手工半自動焊這兩種方法，其中一個40人的機械化流水作業線平均每天可以組焊直徑610mm的管線 600m(約有50個接頭)，已達到了國外先進工業化國家的組焊水準。

　　建立野外焊管基地，把 每根管子焊成約24m的“二聯管”，其焊接方法有手工焊，手工打底根焊隨后各焊道采用埋弧焊一次成形以及全焊道埋孤焊和電阻焊等形式。對口方法是管子支架 上采用外對器或內對器。其組焊作業的自動化程度由低到高，目前在國外有很多種形式。二聯管的優點是管子可以轉動，焊接始終處在平焊位置上，容易保證焊接質 量；由于在工棚內做組焊，作業不受天氣影響；可以減少工地現場焊接和防腐補口的工作量。只要是地形條件較平緩應盡量采用“二聯管”施工工藝。我國中石油管 道二公司在新疆輪—庫輸油管線施工中較成功的實現了二聯管施工工藝，共投入人員14人，一臺日本產埋弧焊角焊機，二臺硅整流電焊機，一臺吊車，雖然是很簡 易的二聯管作業線，但焊接二聯管達60多公里，取得了較好的經濟效益。

　　要提高管線的組裝焊接 速度和質量，必須采用流水作業施工工藝，其焊接接頭可以采用薄層多焊道，每層焊道厚度一般不大于1.5mm，保證焊接缺陷不大于1mm。根據管直徑，每層 焊道可以采用2～4名焊工同時施焊，實現了一個管子接頭在10分鐘之內完成的速度。這樣可以充分的發揮吊管機和其它設備的利用率從而達到提高工效的目的。 流水作業線的關鍵環節是對口和根焊，應培訓和投入最優秀的工人。對口作業應不少于2臺吊管機且分別布置在管子的兩側(其優點在第5章已詳細提到)。

　　在管子對口工序中，我 國現有規范規定，對口時對管口不準進行任何形式的錘擊修口，這條規定給采用內對口器對口管子帶來很大困難，降低了管子對口速度。美國1994年版APl標 準規定，“在管子對口根焊開始后不準對管口進行校正”。據此，在根焊施焊前對管子局部錯口用紫銅平錘接觸管子進行間接錘擊校正是可行的，對管口不會造成傷 痕和冷工硬化。在新疆庫—鄯輸油管線采用了此方法并取得了較好效果。

　　關于焊口清根，美國APl標準規定每層焊道的溶渣和飛濺物不宜用砂輪打磨，而應使用電動鋼絲刷清除，只是要求兩名焊工完成的焊縫開始段用砂輪磨去接頭處15～?20mm以防有未焊透缺陷。對根焊焊道如果用砂輪過度打磨產生高溫后急劇冷卻會出現根焊道裂紋。

　　管道干線用的鋼管其材質按APl5L標準有X42、X46、X52、X56、X60、X65、X70等，但不論管線選用何種鋼號都應按規范做焊接工藝評定，并椐此認真培訓焊工；考試合格后上崗，從而保證焊口質量。

　　管道施工機械設備正常是保證施工速度和質量的關鍵因素，應組織流動性專業化的供燃料油和設備維護保養隊伍。這樣可以提高工效，降低成本。

　　2????施???工???篇

　　工序流程圖如下:

　　準備工作

　　1)檢查上道工序管口清理的質量。

　　2)檢查施工作業帶是否平整，順暢。

　　3)保證所有設備的完好性。若對口器是由529mm改裝的，必須保證對口器的中心與管子中心重合。氣源的工作壓力應大于1.0MPa。

　　4)每位焊工必須持有本工程的焊接考試合格證，由監理確認后；方能上崗。

　　5)施工人員應熟悉本工序的施工作業指導書。

　　6)電焊條的儲存和運輸應按照廠家的要求執行，規格型號必須符合設計要求。

　　9.2.2????對口組裝

　　1)除連死口和彎頭處，管道組裝應采用內對口器。

　　2)對口前應再次核對鋼管類型、壁厚及坡口質量，必須與現場使用要求相符合。

　　3)對口時使用的吊管機數量不宜少于2臺。起吊管子的尼龍吊帶寬度應大于100mm，且尼龍吊帶應放置在活動管已劃好的中心線處進行吊裝。

　　4)管口組裝要求:

　　(1)焊后錯邊量要求≤1.6mm，為防止焊接變形，錯口超標，管口組裝時應控制錯邊量≤1.0mm。

　　(2)對口后，在根焊施焊前，若存在大于1.0mm、長度在240mm內的局部錯口，可用下圖所示方法矯正。但根焊開始后，不得對管口進行任何校正。

　　圖?9.1

　　(3)對口間隙為1.6±0.4mm，用間隙樣板或螺絲刀控制。

　　5)一般地段均采用溝上組裝，組對的管口端部應設置穩固的支撐。見下圖:

　　圖?9.2

　　6)特殊地段的管道組裝

　　(1)當在縱向坡角大于15°或橫向坡角大于10°的坡地進行組裝時，應對管子和施工機具采取錨固或牽引等措施，以防止發生位移。

　　(2)當縱向坡角小于20°時，鋼管組裝應自上而下進行；當大于或等于20°時，可在坡頂將管組焊完畢，再吊運或牽引就位；當坡地較長時應采用溝下組裝，自下而上進行。

　　(3)當橫向坡角大于18°時，應采取溝下組裝的方法。

　　(4)水平轉角大于5°的彈性彎曲管段，在溝上組裝時，應在曲線的末端留斷。

　　7)旁站監理應監督此工序的全部過程。

　　9.2.3????預熱

　　X65管材屬于高強鋼，焊前必須預熱以消除內應力。

　　1)預熱溫度:100℃一120℃，實際操作時應高于該值20℃～30℃，以保證施焊所需溫度。

　　預熱寬度:坡口兩側各大于75mm；

　　測溫方法:測溫筆或表面溫度計；

　　預熱方法:應保證管口加熱均勻。常用的方法有火焰加熱、中頻感應加熱等。

　　2)預熱后若管口污染，應清除污染后重新預熱。

　　3)預熱完畢應立即施焊，以保證焊接所需溫度。

　　9.2.4????焊接

　　應根據工程焊接工藝評定制定如下具體條例。(下面1至2)條的規定是新疆庫鄯輸油管線工程的具體要求，供讀者參考)。

　　本工程管線焊接采用兩種方法:手工電弧下向焊(管線長度約375km)和手工焊打底、填充蓋帽采用“林肯”半自動焊(管線長度約100km)。

　　1)手工電弧下向焊接工藝

　　(1)焊接材料準備

　　①本工程中使用E7010S、E8010S兩種牌號，Ф3.2、Ф4.0、Ф4.8三種規格的電焊條。

　　②電焊條若包裝不嚴或受潮時，應烘烤至70℃～80℃，但不能超過100℃。

　　(2)焊接設備

　　使用直流焊機，采用下降或恒電流外拖的外特性。

　　(3)接頭設計

　　①接頭型式。

　　②焊接層數、道數和焊接順序。

　　表9.1

　　注:括號內的數字為層中道數。

　　(4)焊接規范

　　表9.2

　　注:括號內數字表示施工單位可根據實際情況選擇焊條直徑。

　　2)手工焊打底、“林肯”半自動焊接工藝

　　(1)焊接材料

　　電焊條采用5P+、Ф4.0mm；

　　藥芯焊絲采用NR-207、Ф2.0mm。

　　(2)焊接設備

　　使用直流焊機，采用下降和平特性，送絲機使用LN-23P。

　　(3)接頭設計

　　①接頭型式:見8.1.4.3。

　　②焊接層數、道數和焊接順序

　　表9.3

　　注:填充、蓋帽焊可采用Ф1.7mm的焊絲，填充應根據壁厚不同選層數，但要求每層熔敷厚度應≤2.0mm。

　　(4)焊接規范

　　表9.4

　　3)技術要求

　　(1)全位置下向焊接應遵循薄層多遍焊焊道的原則，層間必須用砂輪或電動鋼絲刷清除熔渣和飛濺物，外觀檢查后方可焊下一層焊道。

　　(2)焊機地線應盡量靠近焊接區，應用卡具將地線與管表面接觸牢固，避免產生電弧。

　　(3)嚴禁在坡口以外管表面(4)每相鄰兩層焊道接頭不得重疊，應錯開20～30mm。