高继光
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摘要：海洋石油装备在制造和安装过程中不仅要考虑其在投入生产以后所要承受的自身载荷以及工作负载，还要考虑装备在水下要承担的水的压力以及海底的一些突发情况，因此对于那些工作在水下的石油装备，在其焊接过程中要保证它具有更高的强度，所要求的技术水平相较于陆地石油装备也更高。本文对海洋石油工程的水下焊接技术要点进行简要分析，并介绍了水下焊接的新方法。
关键词：海洋石油工程；水下焊接；技术分析
中图分类号：TG456 文献标识码：A
1 引言
由于我国社会经济的不断发展，能源需求量正在逐年增加，为了有效满足能源需求，合理开发海洋石油资源至关重要。在海洋石油工程中，通过运用先进的水下焊接技术，能够保证海洋石油开采设备得到更好的安装，有效提升海洋石油资源的开采效率。鉴于此，本文主要分析海洋石油工程水下焊接技术的应用要点，保证海洋石油资源得到更好的开发与利用。
2 分析海洋石油工程水下焊接技术的重要意义
伴随陆地石油资源的不断减少，海洋石油资源的开发已经引起人们的广泛关注，大多数海洋石油开采设备由于长期处于潮湿环境，其运行环境比较恶劣，在一定程度上增加了海洋石油开采设备的调试难度，为了保证海洋石油开采设备能够更加可靠的运行，采用合理的水下焊接技术非常的重要。通过合理应用水下焊接技术，能够降低海洋石油开采设备的调试难度，保证海洋石油开采设备更加可靠的运行，进一步提升海洋石油开采效率。除此之外，通过分析海洋石油工程水下焊接技术，能够帮助海洋石油开采设备调试人员更加全面地了解设备内部结构，充分发挥海洋石油开采设备的各项使用性能，减少石油资源的浪费。在科学技术迅猛发展的今天，海洋石油工程的发展规模不断扩大，水下焊接技术也在不断改进。为了保证水下焊接技术在海洋石油工程中得到更好的应用，相关研究人员要适当加大研究力度，结合海洋石油工程水下焊接技术的应用现状，不断改进与优化，从而推动海洋石油工程能够更好的发展。
3 传统水下焊接方法简析
3.1 传统湿法水下焊接
传统湿法水下焊接是直接在水中对石油装备进行焊接操作，由于在海水中能见度很低，在很多情况下焊接工作人员可能并不能完全看清楚焊接点的实际状况，也就是说在焊接过程中焊接工作人员要根据自己的工作经验以及模糊的视觉影像判断焊接点，有时甚至是“盲焊”，这不仅对焊接操作人员的技术水平要求极高，同时焊接质量也无法得到可靠保证。当然，传统湿法水下焊接也有优势，主要体现在焊接设备简单，焊接成本低廉。
3.2 传统干法水下焊接
干法水下焊接,顾名思义是采用方法使焊接部位与水分隔开,比如用气体,可保证待焊构件的干燥,有利于焊接质量。潜水焊接工在进行干法水下焊接操作时,需要用到特定的压力舱或操作室,这些焊接所需设备对于干法焊接而言是必须的。根据压力舱或操作室内压力的不同,干法水下焊接分为常压干法水下焊接和高压干法水下焊接。干法水下焊接的突出优点是能够使焊接过程摆脱水的不利影响,尤其是常压干法焊接,因为焊接时的工作环境和地面条件差别不大,所以保证了焊接的高质量。这种焊接也有缺点,需要比较复杂的工作设备,合适的接头类型也较少,无法很好的控制焊接成本,因此这种方法常用来焊接管网接头。
3.3 传统局部干法水下焊接
局部干法水下焊接是对干法水下焊接的创新，即只保持待焊接部分焊件的干燥，利用与干法焊接相同的技术实现焊件与海水的分离，这样使隔离区更加集中，也更有利于电弧的充分燃烧，焊接质量较高，且不需要制作像干法水下焊接中使用的复杂的排水气室等设备，操作相对简单。可以说局部干法水下焊接集中了湿法焊接和干法焊接的优点，操作相对简单，焊接质量较高。
4 水下焊接新方法介绍
随着目前海洋石油的开采工作逐渐向深海发展，对焊件焊接头的质量提出了更高的要求，传统的焊接技术已经不能很好地满足目前深海石油装备对焊接质量的要求。而随着科技水平的不断提高，一些新技术也被逐渐应用到海洋石油工程水下焊接工作中来，传统的水下焊接技术不断进行着革新，同时很多新的焊接技术也在不断产生，下面就对近几年来诞生的水下焊接新技术进行简要介绍。
4.1 高压TIG焊接新技术
高压TIG焊接技术主要应用于500m水深以下的海洋石油装备焊接，其主要用途是对水下的石油装备进行安装和修复等相关的焊接操作。高压TIG焊接主要利用惰性气体作保护极，利用焊接加填丝的方式对处于高压下的压力容器等装备进行焊接。
4.2 高压MIG焊接新技术
相较于高压TIG焊接，高压MIG焊接技术的使用水深更广，能够对1000m以内的水下石油装备进行焊接修复工作，适用范围更广。但是需要指出的是，高压MIG焊接技术在进行焊接操作时，需要对焊件施加较强的纵向磁场，以达到强化熔滴的效果。施加纵向磁场能够保证焊接过程中的稳定性，确保焊接质量。
4.3 摩擦叠焊技术
摩擦叠焊技术是一项新兴的水下焊接技术，其最大的优势在于能够满足不同水深条件下对不同设备和结构的修复，摩擦叠焊技术的原理类似于高压MIG焊接，但该技术比较复杂，一般对水下机器人的制造水平要求较高，因此也是未来一段时间内水下焊接技术主要的发展方向之一。
4.4 水下焊接技术的发展趋势
在未来一段时间内，随着陆地石油资源的日趋枯竭，海洋石油势必会得到越来越多的关注，很多海洋石油装备由于长期浸泡在海水中，其生产环境要远比陆地上复杂，因此对设备的强度、抗腐蚀性及抗突变载荷的能力要求也就更高。而水下焊接技术作为海洋石油装备在安装调试过程中的重要技术手段，对海洋石油装备的使用性能有着重大影响。海上石油钻井平台的建设、海底管网的铺设以及海油开采装备的安装等工作都离开水下焊接技术，可以说水下焊接技术在海洋石油工程中占有举足轻重的地位。在海洋石油工程中，科学应用水下焊接技术特别重要，由于我国海洋石油工程水下焊接技术应用较晚，在一定程度上影响海洋石油的开采效率，近些年来，国家有关部门越来越重视海洋石油工程的开采成果，在一定程度上推动了水下焊接技术的快速发展。未来，我国海洋石油工程水下焊接技术的自动化水平更高，焊接水深更大。伴随科学技术的不断进步，海洋石油工程水下焊接技术会更加环保，海洋石油工程水下焊接水平越来越高，不断提升海洋石油资源的开采水平。
5 结束语
综上，通过详细介绍传统水下焊接方法、水下焊接新技术，并分析了海洋石油工程水下焊接技术的发展趋势，能够保证海洋石油工程水下焊接技术得到更好的应用。对于海洋石油工程水下焊接人员来讲，在实际工作当中，要不断学习国内外先进的水下焊接技术，提升自身的焊接技能，保证我国海洋石油资源得到更好的开发与利用。
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