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摘 要： 对于油气田的开采和运输，每一个环节都是关键所在。油气田的油、气通过管道的输送到达目的地，整个运输过程对管道质量要求是相当严格的，管道安全关系着油气田命脉。本文笔者就油气田管道质量控制策略进行了分析和探讨。
关键词： 油气田；管道；焊接；质量控制
油气管道是一条具有距离长、跨区域、能承受高压特点的运输管道，管道质量的管控要求是非常苛刻的，其中最为突出的就是对管道焊接质量的控制，就焊接手法的应用和焊接设备的选择以及所用焊接材料的具体要求等都是焊接质量控制的关键所在。
1管道焊接设备的选择
对于油田油、气运输工程来说，管道的安装是一项在条件恶劣环境下的野外作业，这样对于管道焊接设备的选择上就应该选择适应野外作业的焊接设备。这种设备第一要有适应环境的能力，在管道的安装环境中要适应温差变化，并且对于湿度和盐碱地都有严格的限制，同时要具有较强的抗风雨能力。第二，就油气田的管道安装的特殊要求，设备的选择上也要适应不同管道直径和管道壁厚度的焊接方法的应用。第三，工作环境特殊且恶劣，就应该选择体积轻便、持久耐用的焊接设备。综合以上的要求，在目前进行的管道焊接时，可以选择逆变式焊接电源的逆变焊机。这种焊机不仅符合了油气田管道安装的条件，而且与其他同级别的焊机相比较之下，逆变式焊接电源的逆变焊机是节能省材典范。
2 管道的焊接工艺方法
焊接工艺方法的正确选择，能够提高作业效率，并且节省资源，同时能够应对不同的环境变化且适应力强，是油气田管道的安装及安全的有利保障。为了能够提升下向焊工艺的水平，让得到焊接产物具备更好的质量，首先应该对坡口及其内外侧表面的杂物进行专门的清理，若发现裂痕、夹层等，要及时进行针对性的处理，让坡口表现出金属光泽。在对坡口进行修正的过程中需要对坡口进行打磨，保证坡口实际参数与标准参数相契合。在施工完成后应该做好相关的清渣工作，让接头点处于平整的状态。在某些特定情况下可以结合双联管焊接工艺进行施工，以此来提升焊接效果。当然部分工程中由于施工规模较大，施工环境较为复杂，此时就会考虑采用手工焊接作业的方式来进行焊接工作，这也能够充分发挥手工焊接的灵活性特点。
3 影响管道安装焊接质量因素
3.1 夹渣。在管道安装焊接的过程中很容易出现夹渣。夹渣形态各异，具有一定的不规则性。当使用药芯焊接的过程中，在焊缝表面会出现一层熔渣，如果未进行及时处理，熔渣在浮出表面时就已经冷却，从而停留在金属内形成夹渣。若夹渣数量过多将大大地降低焊缝的质量，并导致裂纹的产生。当焊丝角度设定不合理、运条速度不稳定、清渣工作不彻底时均会带来夹渣。当然，电流的稳定性与其也具有密切的关联，若电流出现波动特别是电流过高时，很容易产生夹渣。
3.2 焊瘤。在实际焊接的过程中，如果速度不均匀特别是速度过快，很有可能会带来焊瘤。若操作手法不适宜，也会造成咬边，同时也会产生焊瘤。
3.3 裂纹。当焊接头出现裂纹时，将会使焊接质量大幅下降。造成裂纹的主要原因还是焊接操作手法以及焊接材料筛选不合适。当保护电弧不能达到标准时，很容易产生裂纹。另外，保护气体单位流量不足时也容易造成裂纹。在焊接的过程中，电流以及电压的控制也是十分关键的步骤。如果电压过高、电流太大，则会造成焊丝受热不均导致裂纹。当焊丝表面未彻底清洁时，也会影响到焊接的质量，同时母材杂质含量不合标准也会带来裂纹。
3.4 气孔。气孔出现在焊缝内部，若气孔过多或过密将很容易破坏焊接结构，从而降低整体焊接质量。当一定量的气体从凹坑出现时，在半熔融熔渣存在的情况下会受到抑制，这样就很容易出现熔融金属向下凹深，一旦金属遇冷凝固时，将会出现气沟并导致气孔的出现。
4 管道安装焊接实例分析
某管道厚度有三个规格即为17.5 毫米、21 毫米。管道建设主要采用的是钢级X70 钢管。一级地区采用螺旋缝埋弧焊钢管，管厚为14.7 毫米，其他地区采用VOE 钢管以及JCOE 钢管，厚度为17.5毫米、21 毫米。结合管道实际情况与施工环境，在进行焊接的过程中以全自动、半自动焊接方式为主，对于某些特殊局部管道采用手工电弧焊接，以此来保证施工效率，同时保证管道整体质量。结合上述施工概况，对管道安装焊接工艺进行合理的筛选。具体如下：
4.1 自动焊接工艺。在采取自动焊接工艺的同时需要根据实际环境对工艺进行调整。（1）双焊炬活性气体保护自动焊。运用该方法的自动焊机为P600 双焊炬全自动焊机以及PAW3000 双焊炬自动焊机，其中P600 型在生产效率上以及成本控制上具有优势。P600 型自动焊机采用了对称式设计，并根据人体工程学原理进行了优化，这样也从一定程度上减轻了焊接工的工作负担。通过交互式数据操控，能够大大地提升焊缝的质量，让焊缝达到相关标准要求。（2）单焊炬熔化极活性气体保护全位置自动焊。该方法是运用最为普遍的一种自动焊接工艺。该工艺成型较为美观且焊缝的致密性也较为理想，具备了很高的焊缝强韧性。采用PWT-CWS.02NRT 焊机来实施该工艺。此焊机能够让填充、盖面焊、根焊工作保持高度一致性，这样也就让管径限制缺陷得到了很好的解决。该机器携带了MIG/MAG 焊接系统，在人机交互方面具有很大的优势，给人工操作带来了很大的便利。在实际焊接过程中PWT-CWS.02NRT 焊机分别采用了行走电机、送丝电机等来对焊接小车进行有效的控制，通过适配传感器对管道环缝的工艺参数进行调配，并利用工作站配套软件对焊接工艺参数和焊接线能量进行计算，提升了整体性的焊接效率。（3）多焊炬管道环缝自动内焊机根焊。对于部分管径较大的管道（外径超过813 毫米）采用多焊炬管道环缝自动内焊机根焊效果较好。该焊机一般配置了六至八把焊枪，半数以上焊枪可以同时进行作业，这就大大地提升了焊接效率。
4.2 半自动焊接工艺。（1）STT 半自动根焊结合PAW2000 外焊机填充。在实际焊接作业中，管路直径为1016 毫米，厚度为17.5 毫米，从整体情况来看，一次焊接合格率为93%左右，但是焊接速度不如自动焊接工艺，磨合程度还有待提升。（2）盖面焊以及STT 半自动根焊结合APW-Ⅱ自动焊，一次焊接合格率为95%左右。该工艺一般是针对于大、中口径管道外环缝热焊道所使用，另外对填充焊道、盖面焊道的焊接也具有较好的焊接效果。以上组合工艺均涉及到了气体保护实心焊丝半自动焊。该技术与常规技术如CV、CC 相比具有较为明显的差异。其技术基础为宽带控制设备以及电流控制设备，根据实际电弧要求来进行瞬间输出调节。在保护气体方面，一般选用二氧化碳或者二氧化碳配合氩气，从而保证焊接的稳定性与持续性，该方法最适合于下向焊接。另外，自保护药芯焊丝半自动焊也是半自动焊接工艺中较为常见的类型之一。其焊接效率、焊接质量、焊接性能以及适应性均比较理想。即便在低温条件下，该方法也能够保持良好的韧性，通过对药芯成分进行调整，同时提高其中的镍含量，以及铝含量让整体韧性得到有效的提高，也使管道焊接在恶劣环境下得以实现。
参考文献
1. 李霄.天然气管道常用焊接方法对比分析[J]. 油气田地面工程. 2010（10）
作者简介：第一作者牟焕国，男，1964年6月出生，高级技师，中国石化胜利油田现河采油厂二矿，山东东营257000 ；周建民，男，中国石化胜利油田现河采油厂一矿；李普，男，技师，中国石化胜利油田胜东社区管理中心。
关键词： 油气田；管道；焊接；质量控制
油气管道是一条具有距离长、跨区域、能承受高压特点的运输管道，管道质量的管控要求是非常苛刻的，其中最为突出的就是对管道焊接质量的控制，就焊接手法的应用和焊接设备的选择以及所用焊接材料的具体要求等都是焊接质量控制的关键所在。
1管道焊接设备的选择
对于油田油、气运输工程来说，管道的安装是一项在条件恶劣环境下的野外作业，这样对于管道焊接设备的选择上就应该选择适应野外作业的焊接设备。这种设备第一要有适应环境的能力，在管道的安装环境中要适应温差变化，并且对于湿度和盐碱地都有严格的限制，同时要具有较强的抗风雨能力。第二，就油气田的管道安装的特殊要求，设备的选择上也要适应不同管道直径和管道壁厚度的焊接方法的应用。第三，工作环境特殊且恶劣，就应该选择体积轻便、持久耐用的焊接设备。综合以上的要求，在目前进行的管道焊接时，可以选择逆变式焊接电源的逆变焊机。这种焊机不仅符合了油气田管道安装的条件，而且与其他同级别的焊机相比较之下，逆变式焊接电源的逆变焊机是节能省材典范。
2 管道的焊接工艺方法
焊接工艺方法的正确选择，能够提高作业效率，并且节省资源，同时能够应对不同的环境变化且适应力强，是油气田管道的安装及安全的有利保障。为了能够提升下向焊工艺的水平，让得到焊接产物具备更好的质量，首先应该对坡口及其内外侧表面的杂物进行专门的清理，若发现裂痕、夹层等，要及时进行针对性的处理，让坡口表现出金属光泽。在对坡口进行修正的过程中需要对坡口进行打磨，保证坡口实际参数与标准参数相契合。在施工完成后应该做好相关的清渣工作，让接头点处于平整的状态。在某些特定情况下可以结合双联管焊接工艺进行施工，以此来提升焊接效果。当然部分工程中由于施工规模较大，施工环境较为复杂，此时就会考虑采用手工焊接作业的方式来进行焊接工作，这也能够充分发挥手工焊接的灵活性特点。
3 影响管道安装焊接质量因素
3.1 夹渣。在管道安装焊接的过程中很容易出现夹渣。夹渣形态各异，具有一定的不规则性。当使用药芯焊接的过程中，在焊缝表面会出现一层熔渣，如果未进行及时处理，熔渣在浮出表面时就已经冷却，从而停留在金属内形成夹渣。若夹渣数量过多将大大地降低焊缝的质量，并导致裂纹的产生。当焊丝角度设定不合理、运条速度不稳定、清渣工作不彻底时均会带来夹渣。当然，电流的稳定性与其也具有密切的关联，若电流出现波动特别是电流过高时，很容易产生夹渣。
3.2 焊瘤。在实际焊接的过程中，如果速度不均匀特别是速度过快，很有可能会带来焊瘤。若操作手法不适宜，也会造成咬边，同时也会产生焊瘤。
3.3 裂纹。当焊接头出现裂纹时，将会使焊接质量大幅下降。造成裂纹的主要原因还是焊接操作手法以及焊接材料筛选不合适。当保护电弧不能达到标准时，很容易产生裂纹。另外，保护气体单位流量不足时也容易造成裂纹。在焊接的过程中，电流以及电压的控制也是十分关键的步骤。如果电压过高、电流太大，则会造成焊丝受热不均导致裂纹。当焊丝表面未彻底清洁时，也会影响到焊接的质量，同时母材杂质含量不合标准也会带来裂纹。
3.4 气孔。气孔出现在焊缝内部，若气孔过多或过密将很容易破坏焊接结构，从而降低整体焊接质量。当一定量的气体从凹坑出现时，在半熔融熔渣存在的情况下会受到抑制，这样就很容易出现熔融金属向下凹深，一旦金属遇冷凝固时，将会出现气沟并导致气孔的出现。
4 管道安装焊接实例分析
某管道厚度有三个规格即为17.5 毫米、21 毫米。管道建设主要采用的是钢级X70 钢管。一级地区采用螺旋缝埋弧焊钢管，管厚为14.7 毫米，其他地区采用VOE 钢管以及JCOE 钢管，厚度为17.5毫米、21 毫米。结合管道实际情况与施工环境，在进行焊接的过程中以全自动、半自动焊接方式为主，对于某些特殊局部管道采用手工电弧焊接，以此来保证施工效率，同时保证管道整体质量。结合上述施工概况，对管道安装焊接工艺进行合理的筛选。具体如下：
4.1 自动焊接工艺。在采取自动焊接工艺的同时需要根据实际环境对工艺进行调整。（1）双焊炬活性气体保护自动焊。运用该方法的自动焊机为P600 双焊炬全自动焊机以及PAW3000 双焊炬自动焊机，其中P600 型在生产效率上以及成本控制上具有优势。P600 型自动焊机采用了对称式设计，并根据人体工程学原理进行了优化，这样也从一定程度上减轻了焊接工的工作负担。通过交互式数据操控，能够大大地提升焊缝的质量，让焊缝达到相关标准要求。（2）单焊炬熔化极活性气体保护全位置自动焊。该方法是运用最为普遍的一种自动焊接工艺。该工艺成型较为美观且焊缝的致密性也较为理想，具备了很高的焊缝强韧性。采用PWT-CWS.02NRT 焊机来实施该工艺。此焊机能够让填充、盖面焊、根焊工作保持高度一致性，这样也就让管径限制缺陷得到了很好的解决。该机器携带了MIG/MAG 焊接系统，在人机交互方面具有很大的优势，给人工操作带来了很大的便利。在实际焊接过程中PWT-CWS.02NRT 焊机分别采用了行走电机、送丝电机等来对焊接小车进行有效的控制，通过适配传感器对管道环缝的工艺参数进行调配，并利用工作站配套软件对焊接工艺参数和焊接线能量进行计算，提升了整体性的焊接效率。（3）多焊炬管道环缝自动内焊机根焊。对于部分管径较大的管道（外径超过813 毫米）采用多焊炬管道环缝自动内焊机根焊效果较好。该焊机一般配置了六至八把焊枪，半数以上焊枪可以同时进行作业，这就大大地提升了焊接效率。
4.2 半自动焊接工艺。（1）STT 半自动根焊结合PAW2000 外焊机填充。在实际焊接作业中，管路直径为1016 毫米，厚度为17.5 毫米，从整体情况来看，一次焊接合格率为93%左右，但是焊接速度不如自动焊接工艺，磨合程度还有待提升。（2）盖面焊以及STT 半自动根焊结合APW-Ⅱ自动焊，一次焊接合格率为95%左右。该工艺一般是针对于大、中口径管道外环缝热焊道所使用，另外对填充焊道、盖面焊道的焊接也具有较好的焊接效果。以上组合工艺均涉及到了气体保护实心焊丝半自动焊。该技术与常规技术如CV、CC 相比具有较为明显的差异。其技术基础为宽带控制设备以及电流控制设备，根据实际电弧要求来进行瞬间输出调节。在保护气体方面，一般选用二氧化碳或者二氧化碳配合氩气，从而保证焊接的稳定性与持续性，该方法最适合于下向焊接。另外，自保护药芯焊丝半自动焊也是半自动焊接工艺中较为常见的类型之一。其焊接效率、焊接质量、焊接性能以及适应性均比较理想。即便在低温条件下，该方法也能够保持良好的韧性，通过对药芯成分进行调整，同时提高其中的镍含量，以及铝含量让整体韧性得到有效的提高，也使管道焊接在恶劣环境下得以实现。
参考文献
1. 李霄.天然气管道常用焊接方法对比分析[J]. 油气田地面工程. 2010（10）
作者简介：第一作者牟焕国，男，1964年6月出生，高级技师，中国石化胜利油田现河采油厂二矿，山东东营257000 ；周建民，男，中国石化胜利油田现河采油厂一矿；李普，男，技师，中国石化胜利油田胜东社区管理中心。