管道施工技术现状和发展趋势.doc

管道施工技术现状和发展趋势 中国石油天然气管道局 摘要西氯束翰工程作禺圈内近畿年最具代表性的管道工程，距艇畏、输送 墨力大、管材钢级离、管经大、管壁厚，所绠地匮地夤、地貌後鞋，给管道施工带 柬非常大的困雉。管道施工陈伍精心辈借，媾置、更新施工装侑，阴鼗虑用新技衍、 新工錾，殷格管理，科挚施工，刽造出多项施工新纪绿，特别是管道自勤焊焊接舆 焊缝燕损榆测、管道穿越及特殊地匾管道施工等技衍，较以前有较大程度的突破， 使得固内管道施工水平连到或接近世界先造水平。本文就管道施工的这些网键技衍 和未柬的骚展趣势予以介绍。 1前言 最近几年是我国长输管道建设事业蓬勃发展的时期，由于管道直径增大、输送 压力提高，使得管道壁厚增大，钢材钢级提高，要求管道施工技术水平更高，施工 难度加大。尤其是作为世界级的大型管道工程一西气东输工程，从新疆到上海横跨 中国大陆，干线全长约3 800 kin，经过各种复杂的地形、地貌，管径大(1 016 ram)、 设计压力高(10 MPa)、钢级高(x70)、管壁厚(最大厚度26．2 mill，最小厚度14．6 mm)、大型穿越工程多，并首次采用管道全位置自动焊、AUT检测、盾构等技术和国 际标准的QHSE管理，需要参加管道建设的各施工队伍必须更新施工装备，采用新 的焊接工艺焊接技术，具备在各种复杂地质条件下(江南水网、黄土塬、高山区、 沙漠、戈壁等)的施工技术。 在西气东输工程中，管道局在管道自动焊焊接、定向钻穿越和水网地区管道施 工等方面积累了一些经验，下面就上述几方面予以阐述。  2管道全位置自动焊 2．1． 管道焊接技术、装备的引进及应用情况 国内管道焊接技术随着油气长输管道建设事业的发展得到了迅速提高。20世纪 70年代及以前采用传统手工焊；80年代初，管道局引进了美国、欧洲的手工下向 焊工艺，并逐步推广到大部分施工企业；90年代初，从美国引进了自保护半自动焊 设备和工艺，1995年在突尼斯工程首次尝试，在库鄯线、苏丹一期等工程得到完善， 之后，广泛应用于涩宁兰、兰成渝和西气东输等管道工程建设。“九五”末期开始 进行管道自动焊(填充、盖面焊)的引进、研制、试验和培训工作，先后在郑州一 义马工程、陕京线、涩宁兰线等管道工程施工中，对国外引进的管道自动焊设备及 施工技术进行吸收消化，对管道局管道科学研究院研制的国产管道自动焊及配套设 备进行了工业性现场应用试验。2001年采用从英国NOREAST公司引进的管道全位置 自动焊内、外焊机和管道科学研究院研制的PW2000型全位置自动焊机，成功地应 用于西气东输工程建设。 在西气东输工程中，采用了两种全位置自动焊焊接方式：一种是NOREAST内焊 机根焊+PAW2000国产外焊机热焊、填充、盖面焊和NOREAST内焊机根焊+NOREAST 外焊机热焊、填充、盖面焊焊接方式；另一种是PWT外自动焊根焊+PAW2000国产 外焊机热焊、填充、盖面焊焊接方式。运用这两种焊接技术共完成管线焊接约670km， 其中管道局完成410 km(焊接平均合格率96．29％)。实际应用表明，我国已经全面 地掌握了管道全位置自动焊内、外焊接技术。 两种焊接技术施工工艺流程相同，内坡口形式及焊接工艺参数差别较大。截止 目前，从NOREAST内根焊技术和PWT自动焊技术在西气东输管道施工的应用情况看， NOREAST内根焊施工效率高于PWT外根焊，但PWT外根焊具有磨合时间可焊性强的 特点，而具PWT外根焊技术能适于不同管径的外自动根焊。以下以NOREAST内根焊 +Pb,W2000国产外焊机热焊、填充、盖面焊为例予以介绍。 2．2管道全位置自动焊焊接技术特点 管道全位置自动焊，是管子固定不动，焊接小车绕管子转动来实现管子的全位 置(平、立、仰)焊接。焊接过程由机械和微机来控制，受人为的影响因素较小， 所以管道全位置自动焊具有焊缝质量好、焊接效率高等优点。 适用长输管道对接焊，直径在ON600 iillll以上、壁厚在10．4咖以上水平固定  的管道全位置焊接施工。 利用内焊机根焊工艺性能好、焊接速度快的特点进行根焊焊道的焊接；利用外 焊机焊接效率高的特点进行填充和盖帽焊道的焊接；利用复合坡口机械性能好、节 省填充金属的特点而选用如图1所示的坡口形式。此工艺具有如下特点： 2．2．1 内焊机根焊工艺特点 (1)电弧燃烧稳定，飞溅较少： (2)焊接烟尘少，噪音小： (3)采用多机头施焊，焊接效率高： (4)焊缝成形较好，焊接熔敷率高： (5)焊缝含氢量低，低温冲击韧性好(较半自动焊自保护药芯焊丝好)： (6)操作容易： (7)焊接生产率高，是手工焊的3～5倍： (8)适用的管径审≥600咖。 2．2．2外焊机填充焊、盖面焊工艺特点 (1)电弧燃烧稳定，飞溅小； (2)焊缝成形美