实拍海底油气运输管道制造过程（跨海穿山万里长）

截至2020年，中国新建成油气管道里程约5081千米，油气管道总里程累计达到14.4万千米。“全国一张网”建设进入新阶段。

这么长里程的管网，它是将钢管采用焊接的方式一根一根连接起来的。

但是根据用途、管径、施工环境等因素的影响，管道焊接也分很多种类型，从自动化程度上分有手工焊、半自动焊和自动焊。随着管线钢、焊接材料、焊接方法与设备的技术进步，我国管道焊接技术经历了四次大的变革：

管道焊接的质量与管线钢的焊接性及焊接材料、保护气体、焊接方法的选择有着直接的关系。

长输管道钢管是用专用管线钢制成的，管线钢的含碳量、洁净度、晶粒等是影响其焊接性能的主要因素。目前常用的管线钢属于低合金高强钢、低碳或超低碳的微合金控轧钢，采取微合金化，真空脱气、连铸过程，多级制及多功能间歇加速冷却等工艺，使得管线钢含碳量低、洁净度高、晶粒细化，具有良好的焊接性。

在焊接材料的选择上，要满足焊接施工的工艺性能与焊缝金属的机械性能要求及使用要求。焊接材料的工艺性能包括引弧和稳弧性能、电弧吹力、铁水流动性、熔渣粘度、脱渣性、飞溅率、全位置成型情况等。焊缝金属的机械性能包括焊缝强度和韧性等指标。

长输管道的焊接施工多采用二氧化碳或富氩混合气作为保护气体，其作用是把电弧和熔化金属周围的空气排开，以免空气中的有害成分影响电弧的稳定性和液态金属的纯净度。

长输管道的焊接施工方法主要有手工焊、半自动焊、自动焊。

手工焊主要包括焊条电弧焊和手工钨极氩弧焊。焊条电弧焊具有灵活简便、适应性强等优点，使用的纤维素型焊条和低氢型焊条，其下向焊和上向焊两种方法的有机结合及纤维素焊条良好的根焊适应性在很多场合下是其它焊接方法所不能代替的。虽然相对施工效率较低，但由于焊条工艺性能的不断改进，其熔敷效率、力学性能仍能满足当今管道建设的需要。手工钨极氩弧焊具有焊接质量好，背部无焊渣的特点，一般用来进行站场压缩机进出口、球阀等设备，以及管径较小、壁厚较薄的工艺管道的焊接。钨极氩弧焊方法要求焊前严格进行坡口清理，焊接过程中须有防风措施。

半自动焊方法主要是自保护药芯焊丝半自动焊和CO2气保护半自动焊。自保护药芯焊丝半自动焊的方法如图4-2-3所示。该项技术是20世纪90年代初从美国引进的，在1996年的库鄯线管道工程中首次应用于我国的管道焊接施工，随后在苏丹管道工程、兰成渝管道工程、涩宁兰管道工程中得到推广。这种焊接方法操作灵活，环境适应能力强，焊接熔敷效率高，焊接质量好，焊工易于掌握，焊接合格率高，是目前国内管道工程中重要的填充、盖面焊方法。CO2气保护半自动焊随着焊接电源特性的改进，通过控制熔滴和电弧形态，飞溅问题已基本解决，并开始在管道焊接中扮演重要角色，如STT型CO2逆变焊机的应用等。这种焊接方法操作灵活，焊工易于掌握，对不同的坡口适应性强，焊接质量好，焊接效率高，焊道光滑，但焊接过程受环境风速的影响较大。

管道自动焊接一般都采用自动焊接作业线的形式进行施工。20世纪60年代，国际上开始在管道工程中应用管道全位置自动焊技术，它适用于大口径、厚壁管、大机组流水作业，具有焊接质量稳定，操作简便，焊缝成型美观的优点。我国在西气东输一线管道工程中，首次大规模应用自动焊技术。

国内管道焊接技术的应用在焊接材料、方法、工艺和设备等应用方面与国外的技术差距越来越小，自动焊技术已基本普及应用。但是国内的焊接材料多满足于手工焊，自动焊丝和半自动焊材相当一部分还需要进口。同时国外在新的施工方法上如：深熔电子束焊、激光复合电弧焊等方面也已开展了应用研究。