内页banner

联系我们

牙买加赌场

联系人:吴经理

手 机:13962372287

 座机:0512-52939201-8003

邮箱:wusheng@jscscxhj.cn

牙买加赌场

地 址:常熟市方浜工业园区虞丰路10号 

您的当前位置:主页 > 新闻中心 >

输油气管道常用焊接方法

发布日期:2020-07-23 20:09 作者:牙买加赌场 点击:

  油 ? ?运 气 $! 储 !!!!!! 线路工程 !! !# 年 !!!!! 时效众 摘 ! 输油气管道常用焊接方法 时效众# 孙宏全 (中国石油天然气管道工程有限公司) 孙宏全: 输油气管道常用焊接方法, 油气储运, (#)$! % $&。 !!, !# 要 从生产效率、 焊接质量、 劳动强度、 技术先进性、 经济性和适用范围等方面对管道常用 的焊接方法进行了总结, 对各种管道常用焊接工艺进行了比较。认为在大口径、 高钢级的管道环缝 焊接领域, 全自动气体保护焊最具发展潜力; 药芯焊丝半自动焊具有灵活、 速度快的优点, 适用于中 小管径管道的焊接; 手工电弧焊仍将长期使用; 药芯焊丝自保护全自动焊设备投资小, 将在一定范 围内得到应用。 主题词 管道 环缝 焊接方法 焊接材料 适用于不同地域和施工条件等特点, 所以目前仍是 一、 前 言 管道焊接的主要方法之一。采用手工电弧焊, 其主 要焊接工艺有纤维素焊条下向焊接工艺、 低氢焊条 下向焊接工艺、 低氢焊条上向焊接工艺及复合焊接 工艺。 (#) 纤维素下向焊接工艺 纤维素下向焊接工 艺是国内外普遍采用的一种焊接工艺, 应用范围包 括钢材为 9/ 以下的所有薄壁大口径管道的焊接。 其主要优点是根焊速度快, 根焊性能好, 焊工易掌 握, 焊缝射线探伤合格率高, 经济性优良。经济性优 良主要是指下向焊接可以采用粗直径焊条, 用大电 流高焊速进行焊接。但是由于焊缝扩散氢含量高 (可达 7 % $ ; ? # @) 、 抗裂性能差, 所以在高寒 地区焊接高强钢时必须预热和控制层间温度, 以避 免产生冷裂纹。 (!) 低氢下向焊接工艺 这种焊接工艺在管道 焊接中使用相对较晚, 与纤维素下向焊接工艺相比, 目前, 天然气管道呈现向高压输送发展趋势, 国 外新建天然气管道的设计工作压力都在 # ’() 以 上。例如 *++,-,+ (挪威—比利时) 压力为 #& . / ’(), (加拿大) 压力为 #& . 7 ’()。相应地, 钢 0)12+ 342)56 管等级也迅速向高钢级发展。8 年代一般采用 9&! 钢, 近年来以采用 / 年代普遍采用 98 % 98& 钢, 9/ 钢为主, 9: 钢也开始使用。我国的西气东输 工程, 设计采用 9/ 管道钢, 管径为 # #8 ;;, 设计 压力为 # ’(), 横跨 个省, 全长约 $ =;, 工程 投资大, 技术要求高, 对管道焊接提出了更高的要 求。焊接质量的好坏直接影响着管道的安全运行, 因此, 探讨不同的焊接方法, 选择最合理的焊接工艺 方案是非常必要的。 二、 管道常用焊接方法 管道常用焊接方法主要有三种: 手工电弧焊、 药 芯焊丝半自动焊及全自动焊。 !、 手工电弧焊 由于手工电弧焊具有操作灵活、 对设备要求低、 河北省廊坊市金光道 !! 号; 电线) !/$87。 #8&, 根焊速度较慢 (但其根焊速度是低氢上向焊接的两 倍) , 主要应用于气候条件极端恶劣, 输送酸性气体 以及高含硫油气介质, 对低温韧性要求较高的管道 或者厚壁管的焊接。低氢型焊条药皮中铁成分含量 较高, 能够采用大电流施焊, 熔敷效率高, 填充和盖 面焊接时其速度与纤维素下向焊接速度相当。焊缝 第 2. 卷第 . 期 时效众等: 输油气管道常用焊接方法 ? ,+ ? 含氢量低, 可以达到 ! #$ % &’ 以下, 有较好的抗裂 性及良好的综合性能, 但对坡口尺寸要求严格, 根焊 时易产生缺陷, 在无防护措施条件下对环境有一定 的要求 (风速小于 !# % (, 大气湿度小于 )* 等) 。 (+) 低氢上向焊接工艺 低氢上向焊接工艺适 合于小口径、 厚壁管的焊接。这种焊接工艺抗冷裂 能力较强, 射线探伤合格率较高, 适用于较重要的构 件焊接, 但这种焊接工艺只能用较小的电流进行焊 接, 焊接速度比下向焊接速度慢。 (,) 复合焊接工艺 该工艺综合考虑了焊接质 量、 生产效率、 工艺性能和经济性等各方面因素。 采用纤维素下向焊进行根焊热焊, 其余焊道采 用低氢上向焊复合焊接工艺。对于焊接薄壁管, 纤 维素下向焊最具竞争力, 但随着壁厚增加, 焊道层数 增加, 使生产效率降低。由于直径为 ! - ! ## 的纤维 素焊条与直径为 , - ## 的低氢型焊条的熔敷率大 致相当, 所以当壁厚大于 ./ ## 时, 采用纤维素下向 焊进行根焊热焊, 其余焊道采用低氢上向焊接, 可以 提高生产效率。 采用纤维素下向焊进行根焊热焊, 其余焊道进 行低氢下向焊的复合焊接工艺。根焊时, 由于低氢 下向焊焊接速度慢, 并且对对口条件要求严格, 根焊 性能不易保证, 而纤维素下向焊适合于根焊, 低氢下 向焊填充盖面时焊接速度与纤维素下向焊相当, 并 且具有较高的熔敷率, 因此采用纤维素下向焊进行 根焊热焊, 其余焊道采用低氢下向焊, 这样既可保证 质量又可提高生产效率。 手工电弧焊材料与常用钢管的匹配见表 .。 表! 钢管种类 $+0 (1!2) $+/, (1!0) $,.! (10) $,! (10!) $,/! (16) $!! (1/) 注 (.) 药芯焊丝内的焊药可起到焊条药皮的作用, 即冶金处理的作用、 气—渣联合保护作用以及改善 工艺性能的作用; (2) 可以连续送丝, 节省更换焊条的时间, 生产 效率高, 有利于进行半自动和自动化生产; 熔敷速度高; (+) (,) 操作性能好, 焊工易掌握; (!) 焊接质量好, 焊缝力学性能高, 适用于各种 材料的焊接; 抗风能力强, 在风速为 .# % ( 的环境中施 (0) 焊, 仍可获得高质量的焊缝。 目前大部分油气管道的焊接主要采用纤维素下 向焊进行根焊, 其余焊道用药芯焊丝半自动焊进行 焊接。药芯焊丝半自动焊材料与常用钢管的匹配见 表 2。 表 药芯焊丝半自动焊材料适用的钢管种类 根焊 30. 30. 填充盖帽 30./ ; =0 36./ ; =0 36./ ; ?@ 钢管种类 $+0 ; $,/! (1,2 ; 1!2) $+0 ; $,/! (1!2 ; 16) #、 全自动焊 全自动焊借助于机械和电气的方法使整个焊接 过程自动化。比较成熟的自动焊技术主要有全自动 实芯焊丝气体保护自动焊接技术和药芯焊丝自动焊 接技术。另外, 电阻闪光对接焊技术在前苏联采用 的较多, 但由于种种原因, 推广和应用受到了很大 限制。 全自动实芯焊丝气体保护焊接技术 全自 (.) 动实芯焊丝气体保护焊在美国已有 , 年的历史, 而 我国目前还处于起步阶段。全自动实芯焊丝气体保 护焊以其独特的优点在管道焊接行业中最具发展潜 力。全自动气体保护焊可以减少人为因素对焊接质 量的影响, 减轻工人劳动强度, 容易保证焊接质量, 同时具有焊接速度快、 焊接材料成本较低 (同等条件 、 对焊工的技术水平要 下比药芯焊丝成本低 2* ) 求较低等优点, 在国外, 被广泛应用于大口径、 大壁 厚管道的焊接。 由于管道环缝为全位置焊接, 因而对焊接装备 及控制系统要求较高。全自动实芯焊丝气体保护焊 的设备造价较高, 维修难度较大。实心焊丝与常用 钢管的匹配见表 +。 各种钢管适用的手工焊条 热焊焊条 30. 3/.45 3/.45 3/.45 3).45 3/.45 36.47. 填充盖帽焊焊条 30. 3/.45 3/.45 3/./45 3/.45 3/./45 3).45 3)./45 3../45 3../48 根焊焊条 30. 30. 30. 36.47. 36.47. 30. 36.47. 30. 36.47. 本文表中提到的焊条、 焊丝均按 79: 标准制作。 、 药芯焊丝半自动焊 药芯焊丝半自动焊具有以下优点。 ? && ? 表! 实心焊丝与常用钢管的匹配 焊丝型号 +, *$- . / +, *$- . / +, ’$-— 0 +, #$- . 0 油 气 储 运 $$ 年 一的标准, 所以无法对焊缝进行无损检测。 鉴于以上各方面的原因, 电阻闪光对接焊和应 用受到很大的限制, 国内有些技术人员一直跟踪这 项技术, 但目前很难在管道建设中普及。 (&) 自动焊机 根焊是体现自动焊系统性能的 重要环节。按根焊部位处理方式的不同, 自动焊机 分为管内焊机和管外焊机两类。管内焊机与内对口 器装在一起, 直接从焊缝背面施焊, 只能用于管径为 /$# 9/ % 7 $7/ 9 $ :: 的大口径管道的焊接。管外焊 机也分为两类, 一类焊机需要在内对口器上加一圈 铜制垫板, 此垫板在坡口内表面起支撑和散热作用, 但需要严格控制焊接参数, 使垫板处于保护环境中, 以防止与焊缝粘结。如法国的 -4;,=+ 系统、 意大 利的 4--2 系统、 美国的 ?1@,A1+ 公司的自动焊机 等。另一类焊机采用脉冲电源 ( -;; 焊机) , 利用脉 冲电源能对热输入和焊缝成形进行精确控制的特 点, 在焊缝背面不加铜垫板的情况下实施根焊。 自动焊机的操作由计算机控制。焊机需要控制 的参数有, 焊接电压、 送丝速度、 焊枪移动速度、 焊枪 摆动频率、 摆动宽度及摆动延迟时间等。根焊、 热焊 时焊头一般不摆动, 而填充、 盖帽焊时焊头是摆动 的。该类设备已在阿意输气管道、 美国和加拿大合 建的联盟管道、 荷兰北海天然气管道等工程中实际 应用, 效果良好。 钢管种类 !#$ % !&’( ()& % )*$) !&’( ()*$) !((( ()’$) () 药芯焊丝自动焊接技术 药芯焊丝自动焊 又分为药芯焊丝自保焊和药芯焊丝气保焊 ( 12 或 , 基本原理与全自动实芯焊丝气体保护 12 3 45 等) 焊相似。 药芯材料主要是矿物材料、 钛合金、 透气剂、 稳 弧剂、 造渣剂和还原剂等, 药芯焊丝与实芯焊丝相 比, 其优点是, 熔敷速度快, 焊接质量好, 特别是耐冲 击韧性好, 经济性好, 对各种管材的适应性好, 其药 料成分可以方便地加以调整, 设备投资成本比全自 动实芯焊丝气体保护焊少。药芯焊丝自动焊设备主 要由焊接电源送丝系统、 焊枪行走系统、 供气系统及 控制系统等组成。用自保焊丝焊接时, 供气系统关 闭, 喷嘴换成焊枪即可。 (6) 电阻闪光对接焊技术 电阻闪光对接焊是 压力焊的一种, 是在低电压 (7 8 左右) 、 强电流 (/$$ 、 交流电的作用下, 使两管端瞬间达到高 % 7 $$ 4) 温, 蒸发金属以保护焊接区, 通过外加顶锻压力使熔 化的管端形成连接接头, 从而实现焊接。这种焊接 方法的主要优点是, 效率高, 接头质量好, 适应气候 能力强, 经济性好。缺点是, 设备庞大, 不适用于山 区等地形复杂地带及沙漠、 沼泽地带; 设备针对性 强, 一套设备只适用于一定规格范围内的钢管的焊 接, 难以得到广泛使用; 一次性投资大; 因为没有统 表 项目 三、 管道焊接工艺综合比较 根据试验和实际应用情况, 对管道焊接工艺进 行比较, 比较结果见表 &。 管道环缝焊接工艺方案比较 跟焊 一般 较差 较好 较好 较差 较差 适应性 其余焊接 好 较好 好 好 好 好 焊接速度 适用壁厚 接头性能 (::) 纤维素下向焊 快 一般 / % 7* 优良 低氢下向焊 快 / % 7* 低氢上向焊 慢 优良 !7* 药芯焊丝半自动焊 快 较好 !’ 全自动实芯焊丝气体保护焊 快 优良 !’ 药芯焊丝自动焊 快 优良 !’ 环境风速限值 项目 抗裂性 气孔敏感 缺陷率 抗风能力 (: B C) 纤维素下向焊 一般 不敏感 一般 一般 7$ 低氢下向焊 优良 敏感 较大 较低 ( 低氢上向焊 优良 敏感 较小 较低 ( 药芯焊丝半自动焊 较好 一般 较小 较强 7$ 全自动实芯焊丝气体保护焊 优良 敏感 较小 差# 7 药芯焊丝自动焊 优良 一般 较小 较强 7$ # 全自动实芯焊丝气体保护焊在野外焊接时必须有防风蓬保护。 操作 技术 一般 偏难 较难 较易 较易 较易 ? $% ? 长输管道悬索跨越空中发送施工方法 陈晓霞! 肖胜军 (辽河石油勘探局油田建设工程一公司) 陈晓霞 摘 肖胜军: 长输管道悬索跨越空中发送施工方法, 油气储运, (#)$% & $’。 !!, !# 要 介绍了长输管道悬索跨越空中发送施工方法, 对管桥安装中的架设空中索道、 主索发 送、 吊索安装、 管桥发送安装、 抗风索发送安装、 共轭索及其吊索安装、 管道发送安装的施工过程进 行了描述。悬索跨越空中发送施工方法不受周围环境条件的影响, 施工难度小, 施工质量容易 保证。 主题词 长输管道 悬索跨越 施工方法 法。为保证塔架预制精度, 在跨越两岸施工现场分 别搭设钢结构预制平台。 (#) 下料 施工放样前要核对图纸安装尺寸, 掌 握各构件数量, 对于所有构件进行统一编号。在平 台上按设计尺寸 #: 放样时要考 # 的比例进行放样, 虑加工、 焊接变形的影响, 复测审核无误后制出样板 并进行编号标识。 !、 悬索跨越施工顺序 悬索跨越施工顺序为: 预制 塔架安装 施工 索发送安装主索及其吊索发送安装管桥吊篮发 送安装抗风索及其风系索安装共轭索及其吊索 安装管道发送安装结构调整。 、 测量放线 依据设计图 纸 和 相 应 的 精 度 要 求, 采 用 ()— ## 全站仪利用三角网法定位。 #、 钢结构预制施工 为确保塔架和跨越管桥的预制精度, 对于所有 钢结构构件采取统一下料, 分别组拼焊接的施工方 ############################################### 益等方面进行比较, 在大口径、 高钢级的管道焊接领 两座塔架同时下料, 并按结构部位和数量编号, 在左右两岸分别组拼预制, 组拼时按编号对号入座。 对钢丝绳进行预拉和下料。 (!) 组拼焊接 塔架在组拼时着重控制 $ 根立 柱主肢的挠曲度和塔架轴线的中心偏差。除 $ 根主 立柱对接焊缝一次焊接完成外, 其余水平腹杆、 节点 板及斜腹杆全部采取点焊的形式, 待塔架整体组拼 完成后再进行焊接。焊接时采取分段、 分层、 对称焊 接方法, 以防止焊接变形和焊接内应力。桥面钢结 构的放样下料、 组拼焊接与塔架施工方法相同。 长输管道大型跨越一般为悬索跨越, 其施工过 程主要包括预制、 基础施工、 钢结构施工、 塔架安装、 管桥安装、 管道防腐等。目前, 悬索跨越施工普遍采 用空中发送的施工方法。 一、 悬索跨越施工方法 四、 结 束 语 域中, 全自动气体保护焊最具发展潜力; 在中小管径 管道焊接领域中, 药芯焊丝半自动焊兼备手工焊的 灵活和全自动气体保护焊的优点, 具有强大的生命 力; 而手工电弧焊在较长时期内仍将被采用。 (收稿日期: !#*’*!’) 选择焊接工艺方法时要综合考虑钢管的强度级 别、 壁厚、 管径、 施工环境 (风速、 温度、 湿度) 以及焊 工的技能等因素, 从确保焊接质量和经济性的角度 出发, 选择最合理的工艺方案。从生产效率、 保证焊 接质量的难易程度、 劳动强度、 技术先进性和经济效 吉林省盘锦市; 电话 (+$) ’,-%’+$。 !#!$#!, 编辑: 陈桂明

牙买加赌场