中国石油管道局工程有限公司第一分公司 河北廊坊 065000
摘要：随着我国经济水平的快速发展，天然气已经进入千家万户，在人们的生活和工作中发挥了重要作用。天然气作为一种能源，直接影响着经济发展和人们的日常生活。目前，为满足人们对天然气能源的需求，加强能源开发日益紧迫。天然气作为一种新型的家用燃料，如何保证天然气在输送过程中不出现泄漏等事故，已成为铺设天然气管道工作的关键。我国天然气长距离输送存在一定困难，需要在管道安装阶段严格控制天然气质量，加强和完善输送工艺及相关管道设备。根据输送中采用的方法，找出了管道焊接的裂变因素，并找出了可行的措施。
关键词：长输天然气；管道焊接；裂纹成因；对策
1天然气长输管道安全防范和平稳运行的重要意义
随着人们对天然气需求的不断提高，天然气长输管道建设的数量也在不断增加。在未来很长一段时间内，对天然气的需求将呈现出稳步上升的趋势。随着管道施工技术的不断发展，我国在长输管道施工方面也越来越成熟，能够在很大程度上保证管道的安全稳定。目前已基本完成了输气管道的建设在不同地区的许多地区已经形成的天然气管道网络布局，可以满足当前对天然气的需求得到一定程度的，但仍然需要继续开展天然气长输管道的建设，从而为更多的人使用天然气流。与原油输送管道相比，天然气长输管道对安全性和稳定性有更高的要求，而天然气是易燃易爆的，这也是威胁天然气安全运行的主要因素。一旦天然气管道存在导致天然气爆炸的隐患，将导致非常严重的后果。例如，天然气爆炸引起的火灾不仅会直接威胁到人民的生命财产安全，还会在很大程度上影响附近地区的空气质量和环境。此外，有毒有害液体和气体也会渗入土壤，改变土壤性质，严重影响作物种植和建设。天然气长输管道是重要的公共基础设施，为人们的日常生活和工作提供便利，影响社会稳定和能源安全。
2长输天然气管道焊接裂纹成因
2.1冷裂纹的成因
长距离天然气管道焊接裂纹类型较多，冷裂纹是其中一种。冷裂纹主要发生在多层焊接部位，对管道的温度要求较高。如果对管道的温度变化控制不好，会对管道造成一定程度的破坏。在管道焊接过程中，焊接接头的位置容易受到影响。在硬化组织的作用下，管道的性能会发生一定程度的变化。管道中的氢分子会集中在管道受损部位，经过一段时间的反应后，在管道受损部位会形成冷裂纹。冷裂纹可分为几类，包括穿晶冷裂纹、沿晶冷裂纹、混合冷裂纹等。这些裂纹对管道运行的稳定性影响较大。
2.2热裂纹的成因
天然气管道在焊接过程中，在高温的影响下，焊缝金属在凝固期间，如果管道温度过高，就容易出现热裂纹，从本质上来说，热裂纹属于晶间断裂。热裂纹的形成原因为：管道焊接过程中，管道受热不均匀，或者在冷却状态下，凝固期间的拉应力超出了标准范围，使得结晶出现一定的杂质。这主要体现在结晶凝固的时间段，先结晶的金属具有较高的纯度，而后结晶的金属其纯度比较低，因为纯度低，所以杂质含量比较多，当结晶杂质含量积累到一定程度，就会出现“晶界薄膜”，在表层形成一个薄弱地带，然后生成热裂纹。
2.3再热裂纹和层状撕裂裂纹的成因
管道焊接完成后，受外界因素影响，比如高温因素，管道可能会出现再热裂纹，再热裂纹的出现与高温应力松弛有一定的关系，当然，与管道材质也有一定的联系，如果管道钢材和焊缝中的合金元素超过了一定标准，管道应力就会过大，在高温影响下，就会形成再热裂纹。天然气管道在运输天然气的过程中，或多或少都会存在一些杂质，而管道中的杂质呈一个分层的状态，所以在对管道焊接的时候，会产生一定的应力，这部分应力作用于管道垂直方向，逐渐形成阶梯状裂纹。
3长输天然气管道焊接裂纹的控制对策
长输天然气管道的焊接质量直接关系到天然气运输的安全性，而天然气长输管道在焊接过程中很容易由于焊接技术不到位，或在使用过程中遭遇不同的环境而产生一定的裂变，所以在焊接工艺流程中，要尽量选择用碱性的焊条进行塑形焊接，能够有效提升焊接裂缝金属的性能。采取有效的焊接工艺对于施工管道焊接处进行专业处理，同时在工艺完成之后，再次对焊接部位进行二次预热，能够有效的拉低焊接冷却速度。通过在焊接工艺流程中前期进行预热，后期进行冷却，能够有效降低裂缝出现的几率。
这对长输天然气管道焊接工艺流程中，要根据实际情况控制热裂纹的出现。因此，要对需要进行焊接的管道材料质量进行严格把关，筛选出其中含过多硫、磷等物质的材质，另外，还要严格把控天然气管道中材质的碳含量。在进行管道焊接过程中，要严格根据焊接需要的系数进行焊接，从而能够有效规避管道焊接中产生的裂缝。管道出现热裂痕，要解决这种现象，就必须严格把控天然气敏感管道的使用材料质量，同时采取有效措施降低管道焊接中的应力问题。在管道裂纹现象中，有一种层状裂纹，要想降低这种现象，需要采取严格的管控措施，降低材料中的杂质，以减少裂纹现象发生。
4对于长输天然气管道焊接的优化方法
长输天然气管道在安装过程中有很多控制方法，可以有效地避免裂缝的发生。通过结合天气长管道安装过程中裂纹和未熔合缺陷，焊接提前准备，以合理的方式工艺参数的选择和使用，可以有效地改变焊接过程，与此同时，天然气管道材料对管道焊接质量有着直接的影响，所以为了获得高质量的焊接效果，有必要对天然气管道的材料进行严格的控制，通过选择标准的管道材料来达到最好的焊接效果。在管道焊接过程中，要不断完善和优化焊接技术工艺流程，天气管道材质拥有不同的材质性能，所以会受到外界因素的制约，其中温度和湿度的变化都会使焊接质量发生变化，从而导致焊接后期出现裂缝现象。所以在安装环境较为恶劣的情况下，如果在焊接时，由于风力变换以及温差作用影响焊接效果，就必须在焊接时通过运用特殊的焊接材料来提高在焊接过程中管道材质的抗风险能力，同时，在应用过程中，要保证两端的焊接效果保持一致，从而能够有效避免裂缝现象发生。在实际操作中，要加强和提高施工人员的综合素质和自身能力，提高管道专业焊接水平。这也对焊接施工人员的专业技术有严格的要求。首先，对于能够上岗的工作人员，要持证上岗才能够满足岗位需求标准，另外，施工操作人员需要能够熟练进行焊机操作，掌握焊接要点，同时具备极强的责任心和专业技能，能够根据施工环境了解整个流程的操作，进行规范化施工管理，同时要对施工操作人员进行定向的培训，从而能够不断更新和提高工作人员的焊接水平。规范施工操作流程，指派专业的工程技术人员进行现场管理，保证施工周期以及确保施工效率，使天然气管道焊接工艺达到质量施工标准。在进行管道焊接过程中，要严格把控焊接工艺流程的详细参数，因为管道的材质有所不同，其焊接工艺参数也存在差异，因此要求事故人员能够详细了解焊接材质及工艺流程，能够根据管道的性能合理调整电流以及焊接速度，使管道内的氢有效分离扩展。在此期间，焊接能量线应同时延长。如果温度超过一定范围，就会引起裂变现象。因此，应根据操作的具体情况对焊接区域进行有效控制，确保焊接质量符合施工标准。
结束语
天然气管道是输送天然气的主要介质。我们应该采取有效措施来提高管道质量。在管道焊接过程中，应采取适当的措施，解决不同焊接裂纹产生的原因，从而避免管道出现裂纹，最大限度地保证管道输送的稳定性。
参考文献：
[1]杨影，曹达纯，廖静茹.长输天然气管道焊接裂纹成因及控制对策分析[J].科技世界，2018（35）：94-102.
[2]刘光辉，刘守田，刘赞.浅析长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制措施[J].工程建设与设计，2018，25（12）：52-53.