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  • 油田管道焊接技術存在的問題與對策

    伴隨著石油管道工程的發展,管道焊接技術越來越顯示出重要的地位,技術也在不斷地更新。焊接方法由單一的焊條電弧焊向氣保焊、藥芯半自動焊、自動焊等高質量、高效率的焊接方向發展。管道焊接技術,一方面要對技術本身進行革新,另一方面就是要擁有高素質、高水平的焊工隊伍。

    1我國石油管道焊接技術的發展及現狀

    從近年我國完成的一些標志性工程來看,焊接不僅已經滲透到制造業的各個領域,而且發揮著重要的作用。具體到石油石化行業,主要是長輸管道、煉化裝置特種材料的焊接。長輸管道的焊接這幾年進步很快,但也經歷了一個過程。早在1973年建東北的83管線時,基本是手工上向焊,設計壓力在4MPa以下,材料為16Mn,采用的是常規探傷。到了20世紀80年代,開始逐漸推行下向焊工藝,焊接效率明顯提高。但存在的問題是:下向焊大多采用纖維素焊條和低氫焊條,石油行業用纖維素焊條絕大部分需要進口。

    90年代我國正式推行自保護藥芯焊絲半自動焊,這是長輸管道焊接的一次革命。采用下向焊工藝,實現了連續送絲,現場效率比較高,我國長輸管道的焊接70%80%采用該工藝。但到目前為此,自保護藥芯焊絲還是全部進口,比如說承建的陜京管線、蘭成渝、中武線、西氣東輸、西部管道及蘇丹管線等。自保護藥芯焊絲的附加值非常高,比如用于X80鋼的焊絲,國外報價達到8萬元/t,已經超過了不銹鋼焊絲。長期進口不僅要付出經濟代價,更關鍵的是還要受制于人。比如說,管道局承擔的蘇丹管道工程正準備開工時,由于美國制裁蘇丹政府,我們從美國的定貨也不得不轉運到第三國。正是由于缺乏自已的核心產品,所以要承擔技術和經濟上的雙重風險。

    我國是2003年在西氣東輸工程中開始正式采用長輸管道的自動焊的。西氣東輸4000km、φ1016mm的大口徑X70鋼管道,是中國管道史上運距最長的,設計口徑也是最大的,設計壓力10MPa也是最大的。大約有650km采用了自動焊,其中國產裝備占到了1/3,技術水平與國際接近。國產自動化裝備在西氣東輸的應用,標志著我國管線建設邁向國際先進水平。但也面臨諸多問題。

    2油田管道焊接技術存在的問題

    2.1焊工基礎理論薄弱,操作技能需要提高

    從調查數據來看,全系統各類設備數量是各級焊工數量的1.68倍。這說明,真正在企業編制的焊工不夠,而直接從事生產的焊工為數不少是從社會上雇傭而來。當今世界,新技術、新材料、新工藝不斷出現,需要焊工有一定的文化知識,甚至要有一定的專業知識。一些自動焊設備的使用不僅需要焊工掌握操作技能,還要懂得一些必要的電氣、自動化控制方面的原理,這方面的焊接人才愈顯不足。

    2.2焊接科研機構分散,研究力量相對薄弱

    集團公司在焊接技術的科技研發上投入相對較少,目前,全系統的焊接技術研究基礎薄弱,資源配置不足。當前,石油工程建設已經步入高速發展的快車道,大型煉油化工裝置、海洋石油工程、大型長輸管道工程和LNG的建設,需要我們具有強有力的焊接科研體系,提供技術支持和保障。

    2.3焊接設備和焊接材料的國產化研究不足

    調查表明,全石油系統現有大小焊接設備中,進口設備占總量的27.7%,其中手工焊機占6.5%;半自動焊機占83.8%;球罐自動焊機占84.1%;儲罐自動焊機占35.8%;管道自動焊機占50.7%。焊接材料中,管道用纖維素打底焊條進口占100%;自保護藥芯焊絲占100%;實芯焊絲占36%。越是專用設備或材料,產品的附加值越高,進口量的比例越大。進口設備不僅一次購置投入大,而且維修零配件價格十分昂貴,大大增加了成本。為此,需要我們抓緊抓好國產化研發工作。

    2.4專業人才不足

    石油工程建設大多數企業缺少高學歷的、熟悉生產的焊接工程師和有經驗的焊接結構設計工程師,有些企業已經出現人才斷層。全國高校實行專業改革以后,本科招收目錄中取消了焊接專業,更加重了焊接專業人才的青黃不接。企業的發展歸根結底是靠人才,應該引起高度重視。

    3油田企業加快培養管道焊接專業人才

    3.1根據企業實際情況,實行差異化培養模式

    1)新焊工培訓新焊工培訓要制定詳細的教學計劃、嚴謹的教學方案。焊接操作技能是從零開始的培訓。培訓項目是工程常用的向下焊、半自動焊工藝。培訓開始時,教師要手把手指導。對新焊工不僅是操作技能的培訓,還要在安全技術職業道德工作作風、團隊精神、企業文化施工經驗等多方面進行教育培訓,培訓時間約為3-5個月。

    2)老焊工培訓對于具有一定的焊接操作技能的老焊工,只是針對不同的工程項目進行相應的焊接操作方法培訓。這些焊工技能掌握得較快,一般只需20-40天就可完成一個新項目的培訓取證工作。

    3.2根據工程項目,確定培訓的焊接方法

    3.2.1管道主線路施工培訓

    隨著西氣東輸、陜京二線、西部管道以及蘇丹、利比亞等國內外大型油氣管道的相繼開工,焊條電弧向下焊不能滿足新的施工要求,被藥芯半自動焊、全自動焊工藝所取代。

    3.2.2站場安裝施工培訓

    由于站場工程難度比較大,有時一個站場的安裝往往有20-30種焊接工藝規程。因此,必須根據工程需求分批、分類、有針對性地進行培訓。

    3.2.3儲罐安裝施工培訓

    目前國際油價迅速高漲,各國都在儲備大量的原油成品油,我國也要建設大量的儲油設施,需要培養大量的儲罐焊接專業人才。

    3.3加快培訓師資隊伍建設

    3.3.1教師隊伍管理

    培訓中心把“以人為本”的管理方法融人到日常工作中。積極倡導“工作上互相進步,生活上互相關心,思想上互相交流,技術上互相切磋”,發揚班組團隊精神。

    3.3.2教與學的管理

    針對不同的培訓,認真編寫相適應的教學計劃,研究制定切實可行的教學方案,改進教學方法,積累了豐富的教學經驗。

    4結束語

    從行業方面講,焊接技術力量比較分散,研究的基礎比較薄弱,專業技術研究不多。在對全行業進行大量的調查后,決定成立一個石油工程焊接技術中心。瞄準國際先進的焊接機構,結合中石油自身的工程建設需求,組建各種實驗室。其中以水下焊接、激光焊接作為重點實驗室組建,力爭達到國家級實驗室水準。

    文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|小口徑厚壁鋼管

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