长输天然气管道焊接裂纹成因分析与对策探讨

长输天然气管道焊接裂纹成因分析与对策探讨

陈海龙

中石化胜利油建工程有限公司 山东省东营市 257100

摘要：在我国进入21世纪快速发展的新时期，随着我国经济水平的迅速发展，天然气已经走进了千家万户，并在人们的生活和工作中起到了重要的作用。天然气作为一种能源，对经济发展和日常生活有直接的影响，当前增强能源开采力度以满足人民对天然气能源的需求的迫切程度也在日益加重。天然气作为一种新的生活燃料，如何确保燃气在传输过程中不出现泄露和其他意外情况，已经成为天然气管道的铺设工作的关键。我国的天然气远距离传输存在一定的困难，需要在管道安装阶段严把质量关，强化和完善传输工艺以及相关管道设备。并根据在传输中所应用的方法寻找出管道焊接产生裂变的因素，寻找出可行性措施。

关键词：长输天然气；管道焊接；裂纹修复

引言

天然气借由长输天然气管道被输送到千家万户，从某种程度上来说，管道的整体质量关系着天然气运输的安全性和稳定性，但受不可控因素影响，天然气管道在运行过程中容易出现各种各样的问题，这就要求我们在管道焊接过程中，要做好每个施工环节的对接工作，提高管道焊接质量，保障管道运行的稳定性。基于此，本文就对长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制策略进行了一个较为详细的概述。

1长输天然气管道工程特点

1）较强的隐蔽性长输天然气管道工程不同于一般管道工程，其具有较强的环境隐蔽性特点，燃气管道焊接由于受到较多复杂因素的影响，在很大程度上增加了焊接质量控制难度，一旦燃气管道发生泄漏，不仅对人们的日常生活造成安全隐患，也很容易出现管道泄漏检修不便的问题。如果管道检修人员不深入、全面检查燃气管道焊接工程，则很难从表面发现焊接质量问题，无形中给长输天然气管道正常运输埋下风险隐患。2）较高的精密性由于燃气是一种有毒、易燃、易爆的气体，一旦泄漏，会对人们的生活造成难以想象的危害，因此对燃气管道质量具有非常高的要求，长输天然气管道工程通常会受到焊接施工环境、焊接口材质、焊接设备、焊接成本、焊接技术人员等众多因素的影响，如果任何一个环节出现问题就会降低管道焊接的严密性，导致燃气泄漏甚至爆炸等严重后果，因此，高精密性是长输天然气管道的另一个显著特点。

2长输天然气管道焊接裂纹成因分析

2.1裂缝问题分析

管道焊接施工中的主要问题就是焊接裂缝，这也是严重的焊接质量缺陷，焊接材料存在材质缺陷，在焊接材料纯度不高的情况下，出现焊接裂缝的概率就会大大提高。如果使用的钢材中含有过多杂质，同时对焊接操作方式的应用又存在失误的话，焊接裂缝的出现将会是不可逆的。

2.2热裂纹的成因

天然气管道在焊接过程中，在高温的影响下，焊缝金属在凝固期间，如果管道温度过高，就容易出现热裂纹，从本质上来说，热裂纹属于晶间断裂。热裂纹的形成原因为：管道焊接过程中，管道受热不均匀，或者在冷却状态下，凝固期间的拉应力超出了标准范围，使得结晶出现一定的杂质。这主要体现在结晶凝固的时间段，先结晶的金属具有较高的纯度，而后结晶的金属其纯度比较低，因为纯度低，所以杂质含量比较多，当结晶杂质含量积累到一定程度，就会出现“晶界薄膜”，在表层形成一个薄弱地带，然后生成热裂纹。

2.3焊接设备方面

燃气管道工程施工的隐蔽性特点，决定了其对焊接设备性能具有较高要求，焊接设备的好坏是保证焊接质量的前提条件，如果焊接设备存在问题或设备性能不稳定，影响焊接作业的连续性，很可能导致燃气管道接口焊接质量出现问题。焊接技术人员在进行管道焊接操作前，必须严格检查关键焊接设备的完整性、稳定性，确保焊接设备能够正常、高效运行。另外，设备检修人员应及时做好焊接设备的日常检修维护工作，安排专业技术人员严格按照设备操作流程进行焊接作业，确保焊接设备作业的准确性、可靠性，防止焊接技术人员不按照设备使用制度，过度使用焊接设备造成设备损坏。

3对策

3.1控制长输天然气管道裂纹的措施

长输天然气管道的焊接质量直接关系到天然气运输的安全性，而天然气长输管道在焊接过程中很容易由于焊接技术不到位，或在使用过程中遭遇不同的环境而产生一定的裂变，所以在焊接工艺流程中，要尽量选择用碱性的焊条进行塑形焊接，能够有效提升焊接裂缝金属的性能。采取有效的焊接工艺对于施工管道焊接处进行专业处理，同时在工艺完成之后，再次对焊接部位进行二次预热，能够有效的拉低焊接冷却速度。通过在焊接工艺流程中前期进行预热，后期进行冷却，能够有效降低裂缝出现的几率。这对长输天然气管道焊接工艺流程中，要根据实际情况控制热裂纹的出现。因此，要对需要进行焊接的管道材料质量进行严格把关，筛选出其中含过多硫、磷等物质的材质，另外，还要严格把控天然气管道中材质的碳含量。在进行管道焊接过程中，要严格根据焊接需要的系数进行焊接，从而能够有效规避管道焊接中产生的裂缝。管道出现热裂痕，要解决这种现象，就必须严格把控天然气敏感管道的使用材料质量，同时采取有效措施降低管道焊接中的应力问题。在管道裂纹现象中，有一种层状裂纹，要想降低这种现象，需要采取严格的管控措施，降低材料中的杂质，以减少裂纹现象发生。

3.2加强材料管理力度

在长输天然气管道焊接施工中，焊接材料的质量和使用方式不仅关系着管道焊接质量，同时对管道建设成本和焊接施工的有序开展也有一定影响，因此，只有切实加强材料管理力度，对于焊接材料质量进行全面了解和掌握，在焊接材料选购过程中，通过光谱分析等有效措施，对焊接材料质量进行合理分析，严禁选购和使用质量不达标焊接材料。再者，也要充分重视焊接材料的保管和存放，避免焊接材料混放乱放等情况，也要保证保管方式的合理性，避免因为管理不当对焊接材料性能造成不良影响。

3.3再热裂纹和层状撕裂裂纹的控制措施

再热裂纹的出现主要是因为高温因素影响，所以我们可以选择合适的管道，保证管道材料具有较高的抗热性，能够抵御一定的高温。合理控制管道焊接过程中的应力变化，在此基础上，做好对管道初始阶段的控制工作。针对于层状撕裂裂纹的控制，我们要严格监督管道焊接的每一个环节，保证管道焊接的质量，采用合适的措施控制管道焊接中的杂物含量，避免管道因为杂物的出现而导致裂缝的产生。

结语

管道运输是目前天然气运输的最佳方式。通过长距离的管道输送，能够节约输送成本，同时能够使输气效率有效提升。因此，在天然气管道组建流程中，要高度重视管道裂纹现象的发生，如果出现上述现象，要及时寻找问题产生的原因，及时采取有效的方式，进一步提升管道焊接水平和质量，以确保天然气管道的正常使用，并有效降低天然气输送风险，通过长距离天然气管道将天然气保质保量地传送到人们生产生活的各个领域，确保满足人们生活和工作的需求。因此，在生产过程中，要确保天然气管道传输的持续性和安稳性，就必须注重管道焊接质量，避免裂纹现象发生，使天然气管道输送保持续稳定的运行状态。

参考文献

[1]刘兆营.长输天然气管道焊接裂纹成因及控制对策[J].石化技术,2019,26(10):309+308.

[2]王帮华.长输天然气管道焊接裂纹分析及控制探讨[J].中国石油和长输天然气标准与质量,2019,39(17):39-40.

[3]郑何程.长输天然气管道焊接裂纹成因及控制对策[J].石化技术,2019,26(02):248.

[4]田立成.长输天然气管道焊接裂纹分析及控制探讨[J].全面腐蚀控制,2019,33(01):63-64+67.