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天然气管道焊接工艺

发布日期:2020-07-28 05:16 作者:牙买加赌场 点击:

  天然气管道焊接工艺 摘 要:天然气管道的材质一般为合金钢,承压值较 提高。作为管道安装的主要环节,焊接质量直接关系到天然 气管道的安全运行。当前,如何确保大直径、厚壁钢管的焊 接质量与施工进度成尤为重要。文章首先探讨了天然气管道 焊接的施工工艺,进而介绍天然气管道焊接的检验方法。 关键词:天然气管道;焊接;施工工艺;检查工艺 1 天然气管道焊接的施工工艺 1.1 常用工艺 一是氩弧焊打底+低氢型焊条焊填充盖面。目前这种工 艺非常成熟,焊接方向由下而上,在管道安装行业中的应用 相当普遍。 氩弧焊几乎适用于任何金属材料, 背面成型较好, 并且对组对要求不高,手工电弧焊全位置焊接现在已经成 熟。但是,这种传统工艺的工效不高,不能适应大规模流水 作业的需要;而且氩弧焊打底时,仰焊部位容易产生内凹, 尤其在大直径、厚壁管道焊接时,这种缺点更加明显,有时 这种缺陷甚至是致命的。二是 CO2STT 半自动焊接。适合于 焊接合金含量较低的管道,对坡口及组对要求不高,焊丝为 熔化极,与传统 CO2 气体保护焊相比,飞溅小,效率高,操 作者容易掌握。三是 STT 半自动打底+自保护药芯焊丝半自 动焊填充盖面打底焊接材料为实芯焊丝,直径 0.9~1.6rain。 保护气体可为纯或混合气,根据管材级别的高低,合理调节 气体比例,Cr 元素等对 CO2 比较敏感,故高合金管道焊接 时量要高些,适合于厚壁大口径管道的焊接,效率较高,坡 口组对要求不高,一般可开 45 度的小角度坡口,减小了焊 接量,提高了工作效率。 1.2 天然气管道焊接施工要领 一是管道的接头形状及开槽情况在设计阶段即应加以 充分的检讨,在各种状况均列入考虑后才决定。研磨开槽面 的砂轮片不可与研磨过其他金属的砂轮片混合使用,必须使 用天然气管道专用的颗粒度。二是组合假焊工作的精度常直 接影响焊道品质及变形因素。假焊前必须要注意确实清除氧 化膜;避免使用油压系统的千斤顶,以防止漏油时污染碳钢 材料;对接焊缝最好不得超 4m/m 的间隙;大构件或长板材 的组合宜由中央向两侧组合假焊。三是适当的除湿可预防起 弧气孔,防止熔渗不良及龟裂,并减少变形量,而除湿的温 度约 50℃为宜。四是选择焊接条件,电焊作业人员常忽略该 步骤,实际上施工前检查焊接情况(板厚、开槽形状、电焊 母机操控等) ,进行焊前试焊选择焊接条件是有必要的。四 是对接焊可使用自动设备焊机,先进行不锈钢或铜背衬予以 固定,缝隙在 2~2.5m/m 之间进行全渗透一道焊接。先除去 碳钢材料的氧化膜,点焊再反面用不?P 钢丝进行刷渣,进而 进行自动焊接, 电流应保持在 140A~180A 之间, 电压 23V~ 25V,焊接速度 70~80CPM,遮护气体(纯氩气)气流率 30CFH,清洁表面作渗透焊接,反面磨除点焊,实施背铲再 焊。 2 天然气管道焊接的检验方法 天然气管道焊件的检测,一般以是否会对被检测物造成 使用性能上的破坏而分为非破坏性检验与破坏性测试两种, 目前工业界较常用的是非破坏检验方法。 2.1 液体渗透剂检验法 液体渗透剂试验法(PT) ,是一种使用有颜色的液体染 料,或者使用荧光剂液体,来检验表面缺陷的方法。其主要 步骤为:洗净、渗透、擦净、显像、观察、清除残留物。它 的特点是可以检验表面的缺陷,但内部缺陷则无法检验。 2.2 磁粉检验法 磁粉试验法,是一种侦测具有铁磁性材料内不连续瑕疵 的方法。这种检验方法可以侦测出由肉眼无法分辨出的细微 表面瑕疵,甚至借助特殊的设备,在表面下的瑕疵也可侦测 出来。其优点是能找出试件表面或表面下裂缝,操作简单、 迅速,可作现场检测,与其他非破坏性检验比较,其所须仪 器及人力、成本及单件检测费用均相当低廉。缺点为表面下 瑕疵能否被侦测到受到诸如深度、方向,和指向等几种因素 的影响及点状夹渣不易侦测到。 2.3 超音波检验 一般人耳可听到的音波频率范围大约在 16Hz 和 20kHz 之间,而超过这种人耳可听范围的频率的声波即称之为超音 波。超音波检验是利用高频率的声波渗入焊道内部,其原理 与探测海中的潜水艇的原理类似,一般检验所用振动数在 0.5~15MHz。由于波长短,故易通过固体结晶内部,如遇密 度较低物质,则不易通过而易反射,故可依这一原理以检测 内部缺陷或裂缝。超音波检测方法欲有效达成其测试目的, 需要对其原理及操作技巧相当熟练后,才能有效判知其缺陷 所在,因而其困难度无疑地较高,然而这种方法由于不需破 坏材料,而可以判知缺陷是否存在及其位置、大小、形状, 而可使焊接后材料的品质确保无疑,随着科技的进步,及人 们对于成品要求其品质愈形严格的趋势,可以预见的是这种 检测方法在未来将备受重视,而其检测的技术将随着科技的 进步而更加简单。 2.4 放射线检验法 放射线检验法为焊接内部缺陷的检测中,使用最广的方 法,检测的结果也最为确实。将 X 射线对焊接处照射并通过 以复印在底片及萤光板上,再根据其缺陷形状、大小与集中 的程度分别等级,以判定焊接部的品质。正常软片的曝光使 焊道内部的缺陷,根据其种类与深浅呈现在软片中而变淡白 色,焊道两边的飞溅物,则在软片中呈现白色斑点。曝光后 的软片需集中于暗房内作适当的冲洗和干燥处理后,再将此 软片取出置于判断灯阅判,但对于缺陷依经验可知其种类, 可是其深浅尚无法从这一张正投影的摄影显示,必须于两个 方向或角度再拍摄,才可凭此判断正确的深浅度。 3 结束语 总体而言,影响天然气管道焊接品质的因素很多,积极 的品质保证, 除了焊后的检验外, 更要注意焊前的各项工作。 从设计开始、材料、焊接方法的选定,焊接接头的设计,材 料及焊材的储存、保管,焊接施工的设备,环境的管理及焊 接过程的各种技巧,都应注意。焊接检验的执行面,包括一 切焊接相关的人、事、时、地、物都在内。从焊接前、中、 后以至于使用中、使用后等都是它的执行时机。而执行者包 括所有对焊件的负责人员,如焊接人员、监工、品保检验人 员等等。有权利判定焊接过程及施工是否合格的检验人员, 本身都应该先有符合认证的的资格。 参考文献 [1]阮鑫,葛爱菊,王春兰,等.天然气长输管道焊接裂纹 及防范对策[J].化工设备与管道,2006(03). [2]隋永莉, 薛振奎, 赵海鸿.石油天然气金属管道焊接工 艺评定标准对比分析[J].压力容器,2006(06). [3]郑照东, 佟雷, 张弥.酸性天然气输送管道的焊接问题 [J].油气储运,2007(03). [4]王敏敏.高压、超高压天然气管道焊接技术发展趋势 [J].上海煤气,2005(05). [5]孙景荣,马海峰,董文富.天然气-长输管道立向下焊 焊接技术的应用[J].机械工人(热加工) ,2003(11).

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