连续油管是一种看似结构简单，但工作方式独特，性能要求很高的焊接结构产品。其工作特点是在复杂的载荷和疲劳循环条件下，下入到油气井中进行作业，由于作业风险较大，连续管引发的任何事故都将造成重大的经济损失，甚至会导致井毁。 

管―管对接焊是连续管作业关键

连续管的性能和质量是实现连续管作业的关键。回顾世界连续管技术的应用发展历史，在20世纪70年代，由于连续管焊接区域的性能低于管体的综合性能，而导致连续管技术的发展应用在此期间处于低谷和中断状态。即使在连续管应用已被誉为“万能作业”设备的今天，在现在已应用的连续管中，管体焊缝特别是连续管管―管对接焊的焊缝，仍然是影响连续管性能发挥的重要因素。

现场作业中，管―管对接焊是连续管作业技术中不可或缺的一项内容。根据国内外连续管管―管对接焊的经验，要想获得有质量保障的连续管对接焊焊接接头，需要具备4个基础条件：适用的焊接设备和工装设备；经过培训技术熟练的焊接技师；经过评定且性能稳定的焊接工艺规范；严格按焊接规范执行的操作规程。

本文就CNPC“十一五“重点项目《连续管管－管对接焊技术研究》专题中，有关焊接设备和工装设备，以及相关工艺和应用情况给与介绍。

连续管现场焊接的特点 相对于工厂和实验室的焊接，连续管的现场焊接主要具有以下特点：现场作业环境相对较差，多属于室外作业，焊接操作和焊接质量易于受到温度、风、雨等气象条件的影响；释放后的连续管呈弯曲、椭圆状态，影响被焊连续管组对的精度和拘束应力状态；受连续管长度、缠绕、弯曲等因素的限制，连续管的对接焊只能采用管体固定、焊枪围绕管体运动的全位置焊接方式进行；连续管的现场焊接质量调控手段有限，相对于工厂和实验室的焊接，无法实现焊缝碾压和整管热处理等质量调控措施。

连续管现场焊接方法和工艺流程  连续管现场管―管对接焊方法采用外部填丝的全位置、手工钨极氩弧焊，或全位置、自动钨极氩弧焊。现场施工必须具备针对管材和规格尺寸、经过评定且性能稳定的焊接工艺规范，以及经过培训技术熟练的焊接技师。

连续管现场管―管对接焊基本施工工艺流程如下：检测―切管―校直―整圆―开坡口―焊前清理―通内保护气―组对―焊接―敲击消应力处理―电弧热处理―保温―外形修整―无损检测―打压试验―卷管作业。其中电弧热处理和保温两项的应用与否，将依据不同材质所制定的焊接工艺规范来确定。所有工序步骤必须严格按有关标准和操作规范进行。

连续管现场焊接专用工具和设备

除焊接设备、无损检测设备、以及常规工具外，连续管现场管―管对接焊的配套装备主要有连续管现场校直装置、连续管现场管端整圆装置、连续管现场管端坡口加工装置、连续管现场管―管对中装置及工作台、连续管焊接热影响区冷却装置、现场环境保护装备等六个部分。部分装置实物照片见图1。

连续管现场校直装置  连续管现场校直装置由主机、液压系统、电气系统及不同规格尺寸的靠模组成。通过三点弯曲实现连续管管体的校直。

连续管现场管端整圆装置  连续管现场管端整圆装置由电动胀管器、电动控制仪及不同规格尺寸的胀管头组成。安装在电动胀管器上的胀管头在电动控制仪的控制下旋转推进，对拟焊接的连续管管端部位进行整圆，实现管体对接组队的尺寸精度要求。  

连续管现场管端坡口加工装置  连续管现场管端坡口加工装置是一台电动内胀式管体坡口加工机。配备相应刀具，可完成多种规格形状的焊接坡口加工；采用内胀式定心，加工精度较高。

连续管现场管―管对中装置及工作台  连续管现场管―管对中装置及工作台由升降式液压平台车、十字滑动平台、V型虎钳、及对中调节系统组成。十字滑动平台、V型虎钳依次安置在升降式液压平台车上，拟焊接的连续管夹持在V型虎钳上，通过升降式液压平台车的上下移动，十字滑动平台的前后、左右移动，以及V型虎钳的旋转、倾角调整，实现焊口的对中组装，以及焊前整圆、坡口加工的管体夹持固定。              

连续管焊接热影响区冷却装置  连续管焊接热影响区冷却装置由进排水系统和不同规格尺寸的铜水冷却块组成。进排水系统由具有一定扬程和流量的微型水泵及管线组成，向焊接热影响区铜水冷却块提供冷却循环水；铜水冷却块根据焊接工艺规范安装在焊缝两侧的焊接热影响区，调节焊接热影响区的温度及温度场分布，达到减小软化区宽度，调节组织的目的。

现场环境保护装备  现场环境保护装备主要由施工帐篷、管体加热带等组成。用于满足现场焊接的施工条件。

连续管焊接技术的现场应用情况

自2009年起，针对不同类型的实际作业用连续管，该技术和装备在江汉机械研究所、辽河油田、青海油田、新疆塔里木油田进行了多次的连续管现场管—管焊接应用，获得了质量优良的焊接接头，解决了油田生产中的技术难题，取得了良好的效果。从现场反馈的信息，所焊连续管经过多次井下作业，至今仍发挥着重要的作用。 

2011年，该技术和装备通过CNPC连续管技术中心开始向油田推广。图2、图3是部分现场焊接施工的实物照片。

通过严格的焊接工艺评定、反复验证、现场试验和应用，证明针对规格为1 1/4″～2″，钢级为CT70―HS90的连续管研究开发的连续管现场管—管对接焊焊接工艺以及配套工艺装备，在现场应用效果上完全可以满足生产实际的需要。焊接接头的指标达到API 1104、API SPEC 5ST等检验标准和要求。以下是中国石油天然气集团公司石油管力学和环境行为重点实验室，于2011年1月6日对塔里木油田Ф50.8×5.18mm HS90连续管环焊缝性能检测报告的结论：

对送检的带环焊缝Ф50.8×5.18mm HS90连续管试样的几何尺寸、金相组织、实物拉伸性能和模拟工况酸化腐蚀检测评价：送检的带环焊缝Ф50.8×5.18mm HS90连续管试样的几何尺寸符合API SPEC 5ST要求；对送检的带环焊缝Ф50.8×5.18mm HS90连续管实物拉伸试验中，试样断于环焊缝，断裂载荷满足API SPEC 5ST要求；根据SY5405-96 土酸酸化缓蚀剂试验方法及评价指标标准，对HS90连续管母材和焊缝进行模拟试验，TG201缓蚀剂加量为2.1%，腐蚀速率分别为2.26 g/(m2·h)和1.77g/(m2·h)，缓蚀效果达到一级标准要求。