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摘 要：近几年来，许多油气输送管道出现了环焊缝失效造成管道泄漏的问题，由此可知环焊缝缺陷问题是导致管道失效问题的重要影响因素。我国的石油工业在近些年的发展较为迅速，长距离输送管道线路的修建正是高峰时期。本文简要分析长输管线在焊接过程中出现的焊接缺陷问题，并对焊接缺陷问题提出针对性的预防措施。
关键词：长输管线 环焊缝 焊接缺陷 预防措施
一、长输管线焊接常用焊接方法
长输管线采用的焊接方式主要有三种：焊条电弧焊接方法、自保护药芯焊丝半自动焊接方法、熔化极气体保护焊接方法，其中熔化极气体保护焊接方法可可分为STT半自动焊接方法和CRC全自动焊接方法，可根据不同的地理条件选择适宜的焊接方法。如“西气东输”工程在西段地区的修建过程中，因地形情况较为平坦所以主要选用的是熔化极气体保护焊接的方法。在地形情况较为复杂的地方，如丘陵地带、山地环境等，焊接施工主要选用的是焊条电弧焊接方法和半自动焊接方法。
二、长输管线焊接施工中易出现的缺陷问题
在长距离油气输送管道的焊接工作中，容易出现的缺陷问题主要有未焊透问题、未熔合问题、夹渣问题及气孔问题等。不同类型的焊接方法会有不同的缺陷问题，例如CRC全自动焊接方法常出现的缺陷问题，有侧壁未熔合问题、层间未熔合问题、密集气孔问题等，依据焊接现场收集的数据分析显示，出现的缺陷问题中大概百分之九十是未熔合问题，大概百分之十是密集气孔问题；自保护药芯焊丝半自动焊接方法、焊条电弧焊接方法在实际焊接施工中，常出现的缺陷问题是夹渣问题、气孔问题等。本文根据管道线路工程实际的焊接施工情况，简要分析几种常见焊接缺陷问题的原因。
（一）未焊透
在长距离油气输送管道工程的焊接工作中，常用在根部焊接的焊接方法主要是焊条电弧焊接方法和STT半自动焊接方法。出现未焊透的缺陷问题是因为根部位置间隙不够大、钝边较大、坡口开的角度大小不够、焊接电流不够大、工人焊接施工的速度较大、焊接作业时焊条不在坡口中心线上、焊接作业时焊条的角度大小不对等原因。
（二）未熔合
在焊接过程中未熔合缺陷可分为两种类型，即侧壁未熔合缺陷和层间未熔合缺陷。侧壁未熔合缺陷可能是因为焊丝摆动不正确的原因，或是焊丝摆动是正确的，但焊丝移动速度过快，导致坡口两侧没有熔化完全的原因。层间未熔合缺陷的原因是焊接时的电流不够大，或是焊丝的移动速度太快导致的。采用CRC全自动焊接方法时容易出现侧壁未熔合缺陷问题。在热焊接工艺完成后，第一遍进行填充焊工艺时较为容易出现侧壁未熔合缺陷问题。出现这种焊接缺陷的原因主要是因为焊缝坡口的角度大小出现了变化，导致坡口面受到的热量不够，坡口面因此而熔化量不够，从而导致了侧壁未熔合缺陷问题的出现。此外，CRC焊接方法可能会在层与层之间出现层间未熔合缺陷，尤其是在第一次进行填充焊工艺时，因CRC焊接方法是前后都配置焊枪，两个焊枪同时进行焊接操作，在两层填充金属间易产生层间未熔合缺陷问题。
（三）气孔
在长输管线焊接过程中，气孔是较为容易出现的焊接缺陷问题。气孔出现的主要原因是：焊接材料或工件受潮问题、焊接电弧较长问题、工件需要焊接的部位没有清理干净的问题、焊接保护气体的流量过大等。如采用CRC全自动焊接工艺对1219毫米×18.4毫米的X80钢管进行焊接操作时，填充焊工艺的电弧电压应當在20伏到24伏之间，盖面焊工艺的电弧电压适宜在18伏到23伏之间。另外，采用盖面焊工艺时，熔池热量过高、焊条摆动幅度太大也会导致气孔问题的出现；根部的间隙不够大，也会导致根部出现气孔问题。
（四）夹渣
在坡口边缘的地方、多层焊接操作时焊道之间过渡不够圆滑的地方容易出现夹渣问题。出现夹渣问题的原因主要有：在进行多层焊接操作时，前一层焊道没有清理到位，并且熔渣不能彻底排出干净；前一层焊缝在中间部位的凸起太大，导致熔渣的清理难度较大，而且焊接过程中产生的熔渣较难排出，在之后的焊接工作中较易形成夹渣缺陷问题，在需要仰焊的部位如果收弧的速度太快也会导致夹渣问题的出现。
（五）焊接缺陷预防措施
对于长输管线焊接过程中易出现的焊接缺陷问题，在进行焊接操作时需要注意下述事项：
（1）在组对之前，坡口两侧25毫米宽的范围里的铁锈杂质、油污等杂质需要清理干净。坡口的尺寸要满足焊接工艺的需求，焊接材料需要进行良好的保存和保持干燥。
（2）填充焊工艺选用自保护药芯焊丝半自动焊接方法时，根部焊道的厚度要求在3毫米到4毫米之间，能有效避免焊接时出现烧穿的状况。
（3）选用自保护药芯焊丝半自动焊接方法实现填充焊工艺时，每层焊接完成后要把熔渣杂质、表面缺陷问题等清理干净。焊道应打磨成两侧面稍微高点，中间部位稍微低点的形状，能有效避免夹渣缺陷的出现。此外，在焊接操作过程中焊丝的伸出量不能太长，能避免出现气孔缺陷。
（4）在进行CRC全自动焊接操作时，要时刻注意轨道有没有出现松动问题，要确保焊枪是对准焊缝中心的，降低出现侧壁未熔合缺陷问题的几率；在进行填充焊的操作时，要观察坡口两个侧面的熔合情况，以便进行及时的调整；在立焊的部位进行焊接操作时，要控制好焊丝移动速度，避免出现层间未熔合缺陷问题。
（5）在采用气体保护焊的操作时，要注意风速会对焊接的质量产生影响。尤其是要避免焊接区域侧方向的风，在焊接操作时最好是采取合理的防风措施。
（6）焊接施工现场环境的要求：在雨雪天气的现场环境、大气相对湿度大于百分之九十的施工环境、自然环境温度低于5摄氏度时，如果没有采取合理的防护措施，不应该进行焊接操作。
三、结语
长输管道修建施工过程中，焊接操作是重要的工序，长输管道的焊接质量对工程的整体质量和施工速度有着直接的影响。长输管线若出现了环焊缝焊接缺陷问题，则需要采取合理的措施修复这些焊接缺陷才能确保管道的正常使用，如此不但影响施工进度，而且会损耗更多的成本投入。因此，最好的办法就是采取合理的预防措施，防止管道的环焊缝出现这些焊接缺陷，不但能确保管道的环焊缝质量，还能确保长输管道工程的整体质量和施工进度。
参考文献：
[1] 朱丽霞， 李金凤， 路彩虹，等. 某天然气输送管道对接环焊缝泄漏失效分析[J]. 焊管， 2016， 39（3）：55-60.
[2] 张良， 罗金恒， 任国琪，等. 某输气管线环焊缝泄漏失效分析[J]. 焊管， 2016， 39（12）：65-68.
关键词：长输管线 环焊缝 焊接缺陷 预防措施
一、长输管线焊接常用焊接方法
长输管线采用的焊接方式主要有三种：焊条电弧焊接方法、自保护药芯焊丝半自动焊接方法、熔化极气体保护焊接方法，其中熔化极气体保护焊接方法可可分为STT半自动焊接方法和CRC全自动焊接方法，可根据不同的地理条件选择适宜的焊接方法。如“西气东输”工程在西段地区的修建过程中，因地形情况较为平坦所以主要选用的是熔化极气体保护焊接的方法。在地形情况较为复杂的地方，如丘陵地带、山地环境等，焊接施工主要选用的是焊条电弧焊接方法和半自动焊接方法。
二、长输管线焊接施工中易出现的缺陷问题
在长距离油气输送管道的焊接工作中，容易出现的缺陷问题主要有未焊透问题、未熔合问题、夹渣问题及气孔问题等。不同类型的焊接方法会有不同的缺陷问题，例如CRC全自动焊接方法常出现的缺陷问题，有侧壁未熔合问题、层间未熔合问题、密集气孔问题等，依据焊接现场收集的数据分析显示，出现的缺陷问题中大概百分之九十是未熔合问题，大概百分之十是密集气孔问题；自保护药芯焊丝半自动焊接方法、焊条电弧焊接方法在实际焊接施工中，常出现的缺陷问题是夹渣问题、气孔问题等。本文根据管道线路工程实际的焊接施工情况，简要分析几种常见焊接缺陷问题的原因。
（一）未焊透
在长距离油气输送管道工程的焊接工作中，常用在根部焊接的焊接方法主要是焊条电弧焊接方法和STT半自动焊接方法。出现未焊透的缺陷问题是因为根部位置间隙不够大、钝边较大、坡口开的角度大小不够、焊接电流不够大、工人焊接施工的速度较大、焊接作业时焊条不在坡口中心线上、焊接作业时焊条的角度大小不对等原因。
（二）未熔合
在焊接过程中未熔合缺陷可分为两种类型，即侧壁未熔合缺陷和层间未熔合缺陷。侧壁未熔合缺陷可能是因为焊丝摆动不正确的原因，或是焊丝摆动是正确的，但焊丝移动速度过快，导致坡口两侧没有熔化完全的原因。层间未熔合缺陷的原因是焊接时的电流不够大，或是焊丝的移动速度太快导致的。采用CRC全自动焊接方法时容易出现侧壁未熔合缺陷问题。在热焊接工艺完成后，第一遍进行填充焊工艺时较为容易出现侧壁未熔合缺陷问题。出现这种焊接缺陷的原因主要是因为焊缝坡口的角度大小出现了变化，导致坡口面受到的热量不够，坡口面因此而熔化量不够，从而导致了侧壁未熔合缺陷问题的出现。此外，CRC焊接方法可能会在层与层之间出现层间未熔合缺陷，尤其是在第一次进行填充焊工艺时，因CRC焊接方法是前后都配置焊枪，两个焊枪同时进行焊接操作，在两层填充金属间易产生层间未熔合缺陷问题。
（三）气孔
在长输管线焊接过程中，气孔是较为容易出现的焊接缺陷问题。气孔出现的主要原因是：焊接材料或工件受潮问题、焊接电弧较长问题、工件需要焊接的部位没有清理干净的问题、焊接保护气体的流量过大等。如采用CRC全自动焊接工艺对1219毫米×18.4毫米的X80钢管进行焊接操作时，填充焊工艺的电弧电压应當在20伏到24伏之间，盖面焊工艺的电弧电压适宜在18伏到23伏之间。另外，采用盖面焊工艺时，熔池热量过高、焊条摆动幅度太大也会导致气孔问题的出现；根部的间隙不够大，也会导致根部出现气孔问题。
（四）夹渣
在坡口边缘的地方、多层焊接操作时焊道之间过渡不够圆滑的地方容易出现夹渣问题。出现夹渣问题的原因主要有：在进行多层焊接操作时，前一层焊道没有清理到位，并且熔渣不能彻底排出干净；前一层焊缝在中间部位的凸起太大，导致熔渣的清理难度较大，而且焊接过程中产生的熔渣较难排出，在之后的焊接工作中较易形成夹渣缺陷问题，在需要仰焊的部位如果收弧的速度太快也会导致夹渣问题的出现。
（五）焊接缺陷预防措施
对于长输管线焊接过程中易出现的焊接缺陷问题，在进行焊接操作时需要注意下述事项：
（1）在组对之前，坡口两侧25毫米宽的范围里的铁锈杂质、油污等杂质需要清理干净。坡口的尺寸要满足焊接工艺的需求，焊接材料需要进行良好的保存和保持干燥。
（2）填充焊工艺选用自保护药芯焊丝半自动焊接方法时，根部焊道的厚度要求在3毫米到4毫米之间，能有效避免焊接时出现烧穿的状况。
（3）选用自保护药芯焊丝半自动焊接方法实现填充焊工艺时，每层焊接完成后要把熔渣杂质、表面缺陷问题等清理干净。焊道应打磨成两侧面稍微高点，中间部位稍微低点的形状，能有效避免夹渣缺陷的出现。此外，在焊接操作过程中焊丝的伸出量不能太长，能避免出现气孔缺陷。
（4）在进行CRC全自动焊接操作时，要时刻注意轨道有没有出现松动问题，要确保焊枪是对准焊缝中心的，降低出现侧壁未熔合缺陷问题的几率；在进行填充焊的操作时，要观察坡口两个侧面的熔合情况，以便进行及时的调整；在立焊的部位进行焊接操作时，要控制好焊丝移动速度，避免出现层间未熔合缺陷问题。
（5）在采用气体保护焊的操作时，要注意风速会对焊接的质量产生影响。尤其是要避免焊接区域侧方向的风，在焊接操作时最好是采取合理的防风措施。
（6）焊接施工现场环境的要求：在雨雪天气的现场环境、大气相对湿度大于百分之九十的施工环境、自然环境温度低于5摄氏度时，如果没有采取合理的防护措施，不应该进行焊接操作。
三、结语
长输管道修建施工过程中，焊接操作是重要的工序，长输管道的焊接质量对工程的整体质量和施工速度有着直接的影响。长输管线若出现了环焊缝焊接缺陷问题，则需要采取合理的措施修复这些焊接缺陷才能确保管道的正常使用，如此不但影响施工进度，而且会损耗更多的成本投入。因此，最好的办法就是采取合理的预防措施，防止管道的环焊缝出现这些焊接缺陷，不但能确保管道的环焊缝质量，还能确保长输管道工程的整体质量和施工进度。
参考文献：
[1] 朱丽霞， 李金凤， 路彩虹，等. 某天然气输送管道对接环焊缝泄漏失效分析[J]. 焊管， 2016， 39（3）：55-60.
[2] 张良， 罗金恒， 任国琪，等. 某输气管线环焊缝泄漏失效分析[J]. 焊管， 2016， 39（12）：65-68.