胜利油田工程师张与胜：长输管道连头施工质量控制 |
| 2013-07-24 10:36 作者：张与胜 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑： 【搜索试试】
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因为长度跨域较大、独立施工定向的钻单等多方面的原因，使得长输管道连头的施工质量在整个施工过程中占据举足轻重的地位。在长期的一线施工的经验值上，对长输管道连头施工质量的控制和施工的技巧进行分析和描写。
0引言
所谓的长输管道是长度比较长，用于输送商品的管道。长度一般跨域省、市、自治区，也跨域跨越江河湖泊，总的而来说，如何判定一篇管道如何是否为长输管道，主要的判断标准是长度，大于50KM一般就是我们说的长输管道。
长输管道一般输送的商品的油、气。在西气东输以及全国的油料输送中，长输管道发挥着重要的作用。
在整个长输管道施工过程中，连头处的施工是非常重要的。因为连头是每两节小型管道的连接处，这里的连接施工关系到这两节小型管道的连接度，连接度高，那么整个长输管道的连接度就好，安全性也高，如果连接度低，会影响整个长输管道的安全度，甚至有可能引起安全事故。
基于以上原因，在施工中，我们对长输管道连头的施工的质量要求非常高。在管道的直径比较大的时候，由于施工的条件的限制，管口的对接的难度就比较大，焊接容易出现不牢不稳的情况，因此需要投入更多的人力和施工机械进行的连接处的施工。笔者基于长期的施工实践，分析相关的理论研究，综合总结出了一套有效的连接处的质量控制和施工的技巧，下文具体论述。
1连头在施工中的常见问题
在施工实践中，我们结果总结和分析，发现长输管道的连头在施工中容易出现施工问题，对整个施工技术和质量的要求比较高。下面本文将对长输管道在施工中易于出现的问题进行总结整理，便于对症下药，针对容易出现的问题，采取适当的质量要求和有针对性的施工技巧。
1.1较大的焊接应力
因为长输管道的连头连接的是两端已经完成好的管道或者管线，在在实际的施工中我们发现，在允许的施工误差范围内，长输管道所连接的两端管线能够形成完全的中心轴对应的情况几乎不存在。这是可以理解的，施工实际和理想的施工模型是不可能完全一样的，我们在施工的时候，一般就会采取使用外力的方式将连接头连接的两端管线的中心尽可能的对接起来。
但是，这样的误差就会导致连头口在焊接的之后还存在着比较大的焊接的应力，所以在施工的时候，对施工质量要求的把握和使用技巧的准确运用就显得尤其重要了。
1.2温差的影响
由于长输管道的特性，有可能穿越不同的地势。这样一来，管道内外的温差就可能出现较大的变化。在长期的施工实践中，我们观察到，管道内外的温差引起的小范围的空气流入有可能和焊接缝的相关元素发生化学反应，造成焊接缝的组织不良。
因此，在施工的过程中，对焊接口的质量要求是非常严格的，焊接口的焊接质量直接影响到整个长输管道的施工。
2连头施工的中重点难点分析
2.1连头管道的组对
一般的长输管道的直径都在500毫米以上，管道壁的厚度在6-13毫米，在焊接之后，长输管道一般埋在地面1米以下。我们在对连头进行施工的时候，一般先会截取一节管道，这节管道的长度不小于1.5倍管外径，用这节管道将分别施工的两端管道连接起来。所以，在施工的时候，我们就需要同时对2焊接口进行焊接。因为管道是不能轴向的移动和拉动的，所以施工的难点就是，这2道焊接口的下料和尺寸都需要非常精确，不然就没办法进行安全有效的施工。所以我们一般采取V形的坡口。
2.2连头口的焊接
连头口的焊接可以说是连头施工中最为关键的一步，因为组队后坡口的间隙比较大，就可能出现较大的组队应力，而组队应力大就可能引起焊接裂纹。同时，在打底焊的时候，有可能受到温差和气流的影响，容易出现气孔，气孔对焊接质量的影响较大。
因此，我们在连头的焊接工作中，必须使用专业的、高质量的焊接工具，同时焊接人员必须谨慎仔细，在焊接之后及时对焊接进行检查，才能有效的防止气孔和裂纹的出现，保证整个长输管道的安全。
3连头的施工技术要求
因为连头是施工关系到整个长输管道的施工效果，因此在施工过程中对连头的施工技术要求非常高。
3.1长输管道接头的坡口要求
在连头的施工中，我们对接头的坡口形状有严格要求。一般来说，我们要求接头的坡口形状为V形。相较于其他型的接头，V形益于焊接。另外，对于组队间隙的要求也比价精细，我们要求组队的间隙在1-2毫米。如果是采用斜口组队，我们要求它的偏转角不能大于3°。
3.2检查焊接缝
焊接缝的质量高低直接关系到整个长输管道的安全性，因此在连头口的焊接工作完成后，我们还要求对焊接缝进行仔细周密的检查。检查的方式一般采用声波检查以及射线探伤。
焊接后的检查，有利于及时发现问题，解决问题，有效的提高了长输管道的安全性，也是施工队在“质量重于泰山”的原则的体现。
4连头的施工技巧
4.1连接口的组对
1）上文中提到，由于管道没办法进行轴向的移动和拉动，使得连接口的组对没法保证完全重合。所以为了提高组对的重合度，方便焊接，我们一般采取V型坡口。
2）采用V型坡口的前提下，为了更好的方面焊接。我们总结出一条行之有效的方法，那就是用编织袋装上一袋土，垫在管口的下方，用编织袋的土的增减来调节，是的两端的管道处在同一水平上，加强连接口组对的重合度。
3）对管口进行加工，如下图所示，我们把连接头的管口按照圆周的方向进行4-8等分划线。并将管口倾斜大概1°，然后计算切割面的面线，在此基础上打磨坡口。
4）由于连头口的焊机质量受温度的影响较大，所以在施工的时候，我们可以人为的选择温差小的施工时间。如果施工条件允许，一年中我们可以选择秋季或者春季施工比较好，而夏季我们观察到，管道在太阳曝晒的情况下，表面温度甚至可以达到50摄氏度以上，而到了夜晚，温度会急剧下降，到30摄氏度左右。温差有20摄氏度，这样的温差引起管道的膨胀和收缩，对焊接工作影响较大。因此，我们建议如果一定要在夏季或者冬季进行施工，选择早上或者傍晚的时间将管口的组对工作完成，在第二温度升高，管道膨胀使得对口缝隙符合要求的之后，再进行焊接固定。
4.2连接口的焊接
1）焊接之前，我们必须把连接的两端管道的连接头口处先点焊牢固。我们不提倡两端口同时焊接，因为同时焊接的话会引起焊接应力过大，过大的应力就会引起裂纹。所以，在焊接的时候，正确的做法先完成一边，牢固后，再完成另一端的焊接。
2）后面一端的焊接需要打底焊。在打底焊的时候，我们应该把封口的部位朝向正上方。因为，在完成封口，管道内外就会隔离开来，就势必内外的气温气压的不一致，同时，焊接又会引起管道内的气压上升，温度升高，管道内的空气在气压的作用下向外涌出。这个时候，焊接缝处就容易出现气孔，气孔对焊接有损于整体的焊接质量。为了有效防止气孔的出现，除了在焊接后进行检查，还有个方法就是把打底焊的封口的部位朝向上面，有利于空气的顺利流出，减少气孔出现的几率。
5结语
长输管道是常用的油、气输送工具，在现代社会中广泛运用，影响长输管道安全性的主要因素是连接头的对接很焊接质量。为了有效的提高长输管道连接头的施工安全性，笔者从实际的施工实践出发，对长输管道连头施工中常见的问题进行了分析。在此基础上，提出长输管道连头施工的重点难点在于连接口的组队和焊接工作。文章总结分析了，长输管道连接口施工的技术要求，在此要求上提出了一系列行之有效的施工技巧。
作者简介：
张与胜（1973-），男，湖北蕲春人，大学，助理工程师，油气储运专业，胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司。
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