摘要：在石油管道的建设过程中焊接是一种必不可少的施工环节，焊接的方法有多种，其中下向焊接是一种非常高效的焊接方法，因此下向焊接技术受到了越来越广泛的青睐，它在石油管道焊接工程中应用频率较大。下向焊接技术在石油管道建设中的应用能够大大提升焊接工程的效率，能够使得焊接工程的实施效率得到有效的保障。因此，本文笔者围绕下向焊接技术在石油管道中的应用进行了较详细的讨论。

关键词：下向焊接技术；石油管道；焊接

中图分类号：TE973.3   文献标识码：A

与上向焊接技术相比，下向焊接技术具有能够焊接长距离金属管道的大规模应用优点，同时它还能够对大管径的金属管道进行焊接，同时它的操作相对容易，操作难度较小，因此下向焊接技术在石油管道焊接工程中的应用备受欢迎。下文首先就下向焊接技术的特点进行了分析，对下向焊接技术的类型进行了总结，然后对下向焊接的技术要点进行了分析，最后又就下向焊接技术在石油管道焊接中的应用进行了分析。

1  下向焊接技术的特点分析

所谓下向焊接技术，即焊接进行的方向是从上往下的，与立焊及全位置焊接相比，下向焊接的操作难度相对较小，下向焊接需要依靠手工电弧焊来完成焊接工作，该方式完成的焊接具有焊缝缺陷少的优点，同时它还有着成形美观以及焊接应力大等方面的优势，因此该焊接技术能够大大的提升石油管道焊接工程的整体效率，有利于提升工程的整体质量。

具体来说，首先，下向焊接技术利用配方独特的专用焊条，这种焊条的融化速度非常快，它的电弧吹力非常大，但是却燃烧稳定，且具有飞溅小以及熔敷效率高等方面的优点。其次，由于下向焊接的焊道厚度只有2mm，因此它具有焊缝缺陷较小的优点，从而使得石油管道焊接质量得以有效的提升。再次，与其他焊接方法相比，下向焊接的经济效益与社会效益要更加的明显，因为它的焊接速度快、缝隙小、焊接质量高，同时它还具有较好的抗风能力，能够在野外实施长输管道的焊接工作，这也是它广受行业青睐的主要原因之一。

2  下向焊接技术的类型

2.1  混合型下向焊接

混合型的下向焊接工艺使用低氢型焊条及纤维素焊条，使用低氢型焊条的焊接，具有含氧量低和含氢量低的特点，同时还具有焊接韧性较好的优点，但同时也存在着焊接速度相对较慢等方面的不足。因此，混合型的下向焊接工艺在实施焊接工艺时采取了将低氢型焊条与纤维素焊条相结合的办法，从而使得低氢型焊条与纤维素焊条各自的不足得到了有效的弥补。

2.2  复合型下向焊接

对于壁厚较大的石油管道，采用复合型下向焊接是最合适的方法，因为复合型焊接工艺是通过对跟层、填充层以及热焊层等采取不同的焊接方式进行焊接工作，针对填充层和盖面层选择上向焊，而针对根层和热焊层则使用下向焊的焊接方法，从而实现优势互补、优势最大化的目的。

3  石油管道下向焊接技术要点分析

3.1  手工下向焊接技术要点

手工下向焊接技术是石油管道焊接工程中的使用非常频繁的一种下向焊接技术，它由根焊到热焊再到填充焊最后到盖面焊接的顺序进行，以直卡式运条的方式进行根焊。而当发现间隙变大等现象则要使用往返式运条的方式以防止高温焊穿等状况的出现，同时还要注意焊接层的厚度，对其进行合理的掌控，而当焊接工作完成时，还必须要控制焊道低于坡口0.6mm，另外，为了充分的保证盖面焊接的实用性与美观性，必须要对管道进行摆动焊接处理。

3.2  组合焊技术要点

组合焊接技术是保证管道焊接质量的一种有效的焊接工艺，因此使用组合焊接技术进行石油管道的焊接工作有利于提升管道工程的焊接质量。在实施组合焊接的过程中对于到底选用何种焊接技术则要认真的斟酌，选择合适的、恰当的焊接技术，以充分的保证石油管道的焊接质量，比如对于热焊接要使用下向焊接技术，而对于填充焊接则要选择上向焊接技术，对于盖面焊接也要采用上向焊接技术，同时还需要依据石油管道的具体情况对焊接壁的厚度进行合理的把控。此外，需要注意的是，对于石油运输管道口处的焊接须采用下向焊接技术，而当出现焊接壁厚较大的情况的时候，则需要采用组合焊接技术，通过两种焊接技术的组合来对石油管道进行分层焊接处理。

3.3  半自动下向焊技术要点

半自动下向焊接技术是一种焊接成本低、效果好、质量高的焊接技术，它在实际的石油管道焊接工作的使用过程中表现出了高生产率和高焊接质量，因此自21世纪末期它被引入我国以来它获得了快速、广泛的发展。半自动下向焊接技术在石油管道焊接工作中的应用使得焊工的劳动强度大大的降低，加上对波形控制技术的SITI1型CO2半走动焊机的应用宝使得石油管道的完整性得以成功的保存。

3.4  全纤维素型下向焊技术

全纤维素型下向焊技术适用于施工难度较大的长距离石油管道建设中，该技术的应用要求焊接机有充足的电流量适量值、要有强大的陡降外特性，同时该技术在进行打底的过程中必须要反面焊接双面成型。在目前我国的石油管道建设中经常会遇到一些环境恶劣、施工难度大的施工地区，在这种情况下只有采用全纤维素型下向焊接技术才能攻克难题。

4  下向焊接技术在石油管道焊接中的应用

下向焊接技术适用于长距离的金属管道与大管径的金属管道的焊接，因此对于低合金、高强度的钢类石油管道选择下向焊接技术在适合不过。下向焊接技术在我国石油长输管道中的应用大大的推动了我国管道行业的发展，使得我国的管道焊接的工程效率大大的提升，有利于促进我国石油管道工程的长久稳定的发展。

4.1  科学的选择焊条和焊机

科学的选择焊条和焊剂是做好石油管道焊接工程的首要前提，适用下向焊技术的焊机有IGBT控制逆变式弧焊机中的ZX7-X系列IGBT逆变下向焊型直流焊机，这是目前为止最适合下向焊技术的焊机，它的应用能够起到较好的焊条防沾的作用，同时还能起到良好的电弧推力的调节作用，它能够在野外等较差的环境下完成作业。此外，纤维素焊条中具有能够分解出CO2气体和CO气体的有机物造气剂，从而能够充分的保护熔池和电弧，同时熔池表面的少量残渣还能够起到较好的保护焊缝金属的作用，另外，其熔渣少而电弧吹力大的优势使得它在野外作业成为了可能，也正因为如此，它受到了野外管道焊接的广泛欢迎。

4.2  对焊接施工区域进行有效的预热

在焊接工作开始前对焊接施工区域进行有效的预热是保证施工安全的有效方法，而判断是否需要预热则要以所选的材料和评定工艺为依据，一旦判断需要预热处理则在预热的过程中要以温度测量的方式对温度进行有效的控制。对施工区域进行有效的预热能够起到较好的预防预防打底焊粘条等现象的发生，从而使得焊接电流的稳定性得以保持，同时能够使得坡口融合的效果得到保证。

4.3  焊接操作科学化

石油管道的焊接工作通常需要多人配合，因此焊接操作的科学化十分重要。下向焊接适合小直径或者大直径的流水作业，但小直径与大直径需要的焊工的人数不一。小直径的焊接工作一般需要2名焊工由上而下的来配合完成，对于＜7m的大直径的石油管道一般也需要两名焊工，其中一名焊工负责指定开焊的位置，而另一名焊工则负责从顶部开焊，但对于直径＞7m的大直径管道则需要三名焊工同时进行焊接，从而达到保证曾间温度、节约时间的目的，进而有效的提高焊接工作的效率与质量。

5  结语

综上所述，由下向焊接的方式完成的焊接具有焊缝缺陷少的优点与成形美观的优势，同时它具有焊接应力大等方面的特点，因此该焊接技术能够大大的提升石油管道焊接工程的整体效率，有利于提升工程的整体质量。下向焊接技术在我国石油长输管道中的应用大大的推动了我国管道行业的发展，使得我国的管道焊接的工程效率大大的提升，有利于促进我国石油管道工程的长久稳定的发展。科学的选择焊条和焊剂是做好石油管道焊接工程的首要前提，因此一定要科学、合理的选择焊条；要对焊接施工区域进行有效的预热，有效的预热能够起到较好的预防预防打底焊粘条等现象的发生，从而使得焊接电流的稳定性得以保持；一定要以科学化的方法进行石油管道的焊接工作，进而有效的提高焊接工作的效率与质量。

参考文献：

[1]高继宏.试论石油管道焊接中下向焊技术的运用[J].化学工程与装备，2016(02):58~59.

[2]王振岭.下向焊焊接技术在大口径燃气管道的应用[J].煤气与热力，2016(01):118~119.

作者简介：李晓彪（1970-），助理工程师，本科学历，研究方向：天然气管道抢修。

收稿日期：2020-04-14