油气长输管线焊接技术回顾与发展

油气长输管线焊接技术回顾与发展 史 耀 武 (北京工业大学 材料学院 , 北京 100022) 摘 要 : 对油气长输管线焊接技术的发展做了简要回顾。由于高压、 厚壁油气长输管线建设 的迫切需求 ,采用 G MAW 自动焊是提高管线建设生产率的关键。外焊 G MAW 单面焊双面成 型已得到广泛应用 ,成为国际管线施工的主流技术 ;同时指出 ,采用双丝 G MAW 和 Tandem G MAW 焊接能显著提高焊接速度 ,近年发展的双 Tandem G MAW 进一步提高了焊接速度 ,从而 降低了管线施工的劳务及设备台位费用。 关键词 : 管线建设 ; 焊接技术 ; 高效焊接 中图分类号 : TG44 文献标识码 : A 文章编号 : 1001- 3938 (2005) 06 - 0001- 06 0 引 言 近年来全球对石油天然气的需求猛增 ,预计 到 2025年 ,天然气的需求量将比 2000年增加近 20倍。为了把天然气从产地长途输送到用户 ,除 了经液化天然气 (LNG)运输船海运外 ,就得靠管 线长途输送。据报道 ,全世界油气输送管道总长 度已达到 230 × 10 4 km,每年铺设油气输送管线 (2～3) × 10 4 km,其中 60%为天然气输送管线。 管线建设的主要开销是材料及劳务费用。陆 上管线建设的主要开销包括 :土方施工、 材料、 吊 装对中、 焊接、 无损检测和覆层防腐。按西方国家 的统计 , 30%为材料费用 , 50%为劳务费用 , 20% 为吊装、 焊接、 无损检测和覆层防腐的费用。我国 由于材料的进口及人工费用低廉 ,材料成本所占 比例更高。最近由于采用了高强度级别的管线 钢 ,如 X70及 X80钢 ,材料用量及成本显著降低 , 如用 X100钢 ,材料成本可望进一步降低 [ 1 ] 。 各种管线焊接施工方法中 ,过去曾主要是焊 条电弧焊和半自动焊 ,如纤维素焊条手工打底焊、 CO2 气体保护半自动打底焊、 药芯焊丝半自动填 充焊及盖面焊等。后来开发了内焊机打底焊 ,焊 接效率显著提高。例如 : 20世纪 70年代初 ,我国 曾建成的著名“ 八三 ” 管线 (实现了大庆原油外运 的管道输送 ) , 该管道设计管径 720 mm, 管材 16MnR,壁厚 6～11 mm,管线现场焊接采用焊条 电弧焊。2002年建成的著名的西气东输工程 ,全 长 4 000 km,年输气量 120 × 10 8 m 3 ,最大输气量 每年 200 × 10 8 m 3 ,并可稳定供气 30年。管径为 1016 mm,壁厚 14. 6～26. 2 mm,材质 X70......