管道焊接技術(shù)范文
時(shí)間:2023-03-18 07:28:53
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篇1
關(guān)鍵詞:長輸油氣管道;油氣運(yùn)輸;焊接技術(shù)
我國油氣資源的利用率比較高,增加了油氣運(yùn)輸?shù)呢?fù)擔(dān),長輸油氣管道屬于遠(yuǎn)距離供油中的核心措施,關(guān)系到油氣運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量和效率。為提高長輸油氣管道的性質(zhì),需全面發(fā)揮管道焊接的優(yōu)勢(shì),利用焊接技術(shù),保障長輸油氣管道的完整性,進(jìn)而完善油氣運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境。焊接技術(shù)在長輸油氣管道中發(fā)揮著重要的作用,有利于提升長輸油氣的效率。
1.長輸油氣管道的焊接材料
長輸油氣管道焊接技術(shù)受到焊接材料的影響,而焊接材料也是保障焊接技術(shù)工藝質(zhì)量的前提[1]。長輸油氣管道的焊接材料有四類,如:(1)焊條,長輸油氣管道焊條的選擇,需要以焊接技術(shù)為依據(jù),不同的焊接技術(shù)對(duì)應(yīng)不同的焊條,所以焊條材料具有一定的靈活性;(2)焊絲,此類焊接材料分為兩類,藥芯及實(shí)芯,用于不同的焊接技術(shù)內(nèi),實(shí)現(xiàn)有效的焊接;(3)保護(hù)氣體,長輸管道焊接中最為常用的保護(hù)氣體是二氧化碳,基本為惰性氣體,保障焊接技術(shù)的順利進(jìn)行;(4)焊劑,焊劑在焊接技術(shù)中需要注意匹配性,滿足焊接技術(shù)及長輸油氣管道的需求,改善管道焊接點(diǎn)。
2.長輸油氣管道的焊接技術(shù)
長輸油氣管道中的焊接技術(shù)主要包括三種,即:手工、半自動(dòng)和自動(dòng)焊接,對(duì)其做如下分析:
2.1手工焊接技術(shù)
手工焊接技術(shù)的類型較多,需要根據(jù)長輸油氣管道的具體情況,才能確定手工焊接的方式。以陜京一線某段長輸油氣管道為例,分析手工焊接中的低氫下向焊技術(shù)。低氫下向焊技術(shù)使用的是進(jìn)口焊條,如E9018,其在長輸油氣管道中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。低氫下向焊接技術(shù)需要低溫環(huán)境,由此提高管道的抗沖擊性能,雖然低氫下向焊接技術(shù)的基本性能良好,但是仍舊面臨著缺陷,其在焊接過程中容易產(chǎn)生氣泡,影響焊接工藝的效益,所以此類手工焊接技術(shù)只集中在陜京一線中,其余長輸油氣管道中不常見[2]。長輸油氣管道手工焊接技術(shù)中還包括混合型、復(fù)合型下向焊接技術(shù)等,為油氣管道提供可靠的手工焊接。
2.2半自動(dòng)焊接技術(shù)
半自動(dòng)焊接技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)比較廣泛,屬于一類普遍型的焊接技術(shù)。我國諸多長輸油氣管道中能夠見到半自動(dòng)焊接技術(shù)的應(yīng)用。以蘭鄭長中某段長輸油氣管道為例,分析半自動(dòng)焊接技術(shù)的應(yīng)用。該長輸油氣管道中,采用的是活性氣體保護(hù)式的焊接,主要是利用二氧化碳?xì)怏w,保障整個(gè)管道焊接的工藝穩(wěn)定。首先該管道選擇STT焊機(jī),完成熔滴過度后,通過焊機(jī)的波形控制整個(gè)焊接工藝;然后確定單面焊接的位置,采用打底焊的方式,配合防風(fēng)保護(hù),優(yōu)化半自動(dòng)焊接的環(huán)境;最后檢查焊接的效果,控制長輸油氣管道的焊接質(zhì)量。
2.3自動(dòng)焊接技術(shù)
自動(dòng)焊接技術(shù)仍舊處于發(fā)展的過程中,此項(xiàng)技術(shù)的起步比較晚,初次使用是在西氣東輸工程中,充分利用自動(dòng)化的焊接,提高焊接技術(shù)的基礎(chǔ)水平。目前,自動(dòng)焊接技術(shù)在長輸油氣管道中,比較常見的工具是內(nèi)焊機(jī),設(shè)定合理的焊炬,運(yùn)用無縫隙的對(duì)接方式,促使焊炬能夠保持同步的工藝速度,迅速完成焊接封底,最主要的是完善長輸油氣管道的焊道,降低后期管道運(yùn)行的維護(hù)量。自動(dòng)焊接技術(shù)的應(yīng)用效益非常高,不僅能實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè),更重要的是即使焊接的過程中出現(xiàn)設(shè)備故障,也不會(huì)影響整體的焊接工作,自動(dòng)焊接中具有備用優(yōu)勢(shì),能夠根據(jù)焊接的情況,適當(dāng)啟動(dòng)備用,發(fā)揮自動(dòng)焊接的優(yōu)勢(shì)[3]。自動(dòng)焊接技術(shù)在長輸油氣管道中的發(fā)展?jié)摿芨?,已?jīng)成功應(yīng)用到多項(xiàng)長輸油氣管道工程中,體現(xiàn)自動(dòng)焊接技術(shù)的特性和價(jià)值。實(shí)踐證明,自動(dòng)焊接技術(shù)能夠參與長輸油氣管道的全部工程,焊接距離長達(dá)幾百公里,具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性,有利于油氣運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展。
3.長輸油氣管道焊接中的質(zhì)量控制
根據(jù)長輸油氣管道焊接技術(shù)的應(yīng)用,分析焊接技術(shù)中的質(zhì)量控制,匯總比較典型的質(zhì)量點(diǎn),防止焊接技術(shù)出現(xiàn)質(zhì)量問題。分析焊接技術(shù)質(zhì)量控制的措施,如下:
3.1焊接接頭的質(zhì)量控制
長輸油氣管道中的焊接接頭比較多,需嚴(yán)格控制接頭質(zhì)量,以免接頭焊接不足出現(xiàn)斷開[4]。管道接頭部分的焊接,采用的是V型坡口,根據(jù)V型坡口的角度,確定焊接技術(shù)。例如:某長輸油氣管道選擇的是23°V型,需利用半自動(dòng)焊的方式,確保焊接技術(shù)符合長輸油氣管道的厚度,以此來強(qiáng)化接頭部分,半自動(dòng)焊接技術(shù)能夠?yàn)榇祟惤宇^提供適合的強(qiáng)度,確保接頭焊接的質(zhì)量。
3.2焊接接線的質(zhì)量控制
長輸油氣管道焊接接線的質(zhì)量控制,需全面考慮管道的材料、焊接類型,由此做好接線保護(hù)及質(zhì)量控制的工作。長輸油氣管道的材質(zhì)與接線質(zhì)量控制存在直接的關(guān)系,合理控制焊接接線的質(zhì)量,能夠防止焊接偏移或變形,符合焊接接線的力學(xué)控制,完善焊接組織。
3.3焊接溫度的質(zhì)量控制
長輸油氣管道焊接技術(shù)應(yīng)用時(shí),提前對(duì)管道進(jìn)行預(yù)熱,優(yōu)化油氣管道的應(yīng)力,防止焊接過程中發(fā)生變形。嚴(yán)謹(jǐn)控制焊接的溫度,以免預(yù)熱過度??刂坪附訙囟鹊馁|(zhì)量,能夠完善長輸油氣管道的組織構(gòu)成,排除焊接中冷裂縫的干擾。
4.結(jié)束語
經(jīng)過分析長輸油氣管道焊接的材料和技術(shù),明確油氣遠(yuǎn)距離運(yùn)輸對(duì)焊接技術(shù)的需求,利用質(zhì)量控制的方法,強(qiáng)化焊接技術(shù)的應(yīng)用,改善長輸油氣管道的基礎(chǔ)焊接,確保長輸油氣管道在油氣運(yùn)輸中的應(yīng)用效益。長輸油氣管道的焊接工藝,本身具有諸多注意事項(xiàng),因此,通過質(zhì)量控制的措施,確保焊接工藝的到位性,以免油氣運(yùn)輸過程中出現(xiàn)問題。
參考文獻(xiàn):
[1]楊天冰.長輸油氣管道焊接技術(shù)[J].金屬加工(熱加工),2012,(24):32-36
[2]張振永.長輸油氣管道焊接方法及焊材選用[J].焊管,2012,(02):37-42+75
篇2
關(guān)鍵詞 長輸管道;焊接;油氣
中圖分類號(hào):TE973 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2013)17-0125-01
1 國內(nèi)外長輸管道焊接技術(shù)現(xiàn)狀
石油工業(yè)發(fā)展到現(xiàn)階段,已逐步擺脫了依靠鐵路、公路和民用航空的運(yùn)輸方式。具有連續(xù)輸送能力且廉價(jià)的管道輸送方式已日益成熟,這與我國近幾十年來的管道建設(shè)是密不可分的。近年來我國的管道建設(shè)進(jìn)入了快車道,如大型的西氣東輸管道、中俄管道、陜京管道,還有西部成品油管道等都相繼的建成并投入使用。管道的建設(shè)與焊接技術(shù)的發(fā)展也密切相關(guān),焊接技術(shù)和設(shè)備的好壞直接影響著管道的使用壽命。我國自改革開放以來,就在逐步的引入國外的先進(jìn)技術(shù)來加快我國油氣管道的建設(shè)。國際上目前較大直徑的管道施工都以自動(dòng)焊接為主,美國CRE-EVANS公司研制的長輸管道自動(dòng)焊接設(shè)備和工藝,是現(xiàn)代焊接技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑。
其實(shí),國際上焊接技術(shù)的發(fā)展也是在不斷的演變的,從前蘇聯(lián)為烏依連戈到西歐管道建設(shè)研制出了閃光焊法到在中東和俄羅斯應(yīng)用較為普遍埋弧焊雙聯(lián)管技術(shù),再到歐洲的固定管全周向埋弧焊以及日本的氣保護(hù)強(qiáng)制成型技術(shù),焊接技術(shù)一直在不斷的向前發(fā)展。但技術(shù)不管怎么進(jìn)步,都離不開一個(gè)根本的問題,即根焊問題。目前根焊的方法主要有內(nèi)焊根焊和帶銅墊對(duì)口器的外根焊成型兩種方法。這兩者有其優(yōu)點(diǎn)也有不足之處,內(nèi)焊根焊對(duì)設(shè)備的要求很高,往往設(shè)備比較復(fù)雜,且其在工作的時(shí)候容易出現(xiàn)故障,需要隨時(shí)有技術(shù)人員在場(chǎng)待命才能保證其正常運(yùn)行,配件也較貴,使用成本很高。帶銅墊對(duì)口器的外根焊成型技術(shù)比較成熟,由于其相比較于內(nèi)焊根焊技術(shù),價(jià)格相對(duì)低廉,現(xiàn)在應(yīng)用的也很廣泛,但是,由于其有滲銅問題,在成型時(shí)內(nèi)部如果有尖銳金屬也會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量造成影響,因此也不是十分完美的根焊焊接工藝。
在長輸管道的建設(shè)方面,我國以前主要以傳統(tǒng)的手工焊為主,由于其焊接質(zhì)量得不到保證,且焊接速度慢,現(xiàn)在已逐步被擯棄,取而代之的是從國外引進(jìn)的先進(jìn)的焊接技術(shù)。我國在20世紀(jì)80年代就從歐美引進(jìn)了手工下向焊的焊接工藝,并在我國的長輸管道建設(shè)上推廣,取得了較好的效果,生產(chǎn)力有大幅度的提高。之后,又于90年代引進(jìn)了自保護(hù)半自動(dòng)焊(藥芯焊絲半自動(dòng)下向焊)設(shè)備和工藝,該工藝的優(yōu)勢(shì)很明顯,可以連續(xù)送絲,而且不用氣體保護(hù),5級(jí)風(fēng)下根本不用防護(hù),有很好的抗風(fēng)性能,最重要的是其便于操作,焊工能較快的掌握,但該方法不能根焊。后來我國又引進(jìn)了較為先進(jìn)的“雙聯(lián)管焊接方法”,并應(yīng)用在輪南至庫爾勒輸油管道上,進(jìn)21世紀(jì)后,在西氣東輸工程中,我國管道建設(shè)公司又引進(jìn)了noreast公司的自動(dòng)焊機(jī)aw97-1,該技術(shù)采用大機(jī)組流水作業(yè),焊接質(zhì)量穩(wěn)定且易于操作,焊縫成形美觀。
2 長輸管道建設(shè)中影響焊接質(zhì)量的因素
通過上述內(nèi)容的介紹我們已經(jīng)了解了我國焊接技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)階段,從單純的手工焊到半自動(dòng)焊再到全自動(dòng)焊,技術(shù)上一直在不斷的更新,與國際接軌。但影響管道質(zhì)量的不僅僅是技術(shù)因素,還有其他各方面的因素,下面本文就對(duì)其他較主要的因素做簡單的歸納。
2.1 施工時(shí)的流動(dòng)性
長輸管道的建設(shè)隨著施工進(jìn)度施工點(diǎn)會(huì)不斷的發(fā)生變化,因此施工的流動(dòng)性對(duì)焊接質(zhì)量也有很大的影響,由于在長輸管道的建設(shè)時(shí)不是流水線似的生產(chǎn),在施工的質(zhì)量管理方面,難度要大的多,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的管理好壞也決定著管道質(zhì)量的高低。
2.2 地形地貌對(duì)焊接技術(shù)的選擇
長輸管道在建設(shè)的過程中,要穿越較大的區(qū)域,因此在建設(shè)的時(shí)候?qū)Φ匦蔚孛膊荒茏鲆怀刹蛔兊囊?。只能隨地形地貌的變換來選擇合適的焊接方法。比如在穿越山區(qū)時(shí)自動(dòng)焊技術(shù)就不能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),這時(shí)選擇手工下向焊技術(shù)或半自動(dòng)焊向下焊技術(shù)也許會(huì)獲得更高的生產(chǎn)效率,管道的焊接質(zhì)量也可以得到保證;如果在地勢(shì)平坦的地區(qū),則需要使用全自動(dòng)焊技術(shù),這樣可以大大的提高工作效率和工程進(jìn)度。不同地形地貌對(duì)焊接技術(shù)的要求不同,所以要用不同的焊接技術(shù)配合施工來保證工程的質(zhì)量和進(jìn)度。
2.3 自然環(huán)境、人文、社會(huì)環(huán)境對(duì)焊接質(zhì)量的影響
自然界中的溫度、適度、以及日照、風(fēng)雨都能影響焊接的質(zhì)量,因此,在施工的過程中,對(duì)這些影響因素也要全面考慮。除了上述因素外,施工點(diǎn)的人文、社會(huì)環(huán)境也是影響工程質(zhì)量的一部分,長輸管道在建設(shè)過程中經(jīng)常由于當(dāng)?shù)鼐用竦挠绊懚袛嗍┕?,造成現(xiàn)場(chǎng)留頭較多,連頭的數(shù)量自然就增加,不僅影響了管道的質(zhì)量,還會(huì)額外的抬高施工的成本。
3 存在問題的解決對(duì)策及對(duì)未來焊接技術(shù)應(yīng)用的展望
通過上述分析,我們可以看出目前我國長輸管道建設(shè)的質(zhì)量除了技術(shù)因素的影響外,還有很多其他的綜合因素。但這些因素我們都可以通過其他的方式來減少其對(duì)管道建設(shè)質(zhì)量的影響。例如,對(duì)于自然環(huán)境因素我們可以通過有效的管理來決定施工進(jìn)度的快慢,選擇最適合的條件下進(jìn)行作業(yè);對(duì)于人文和社會(huì)因素,我們可以通過加強(qiáng)與當(dāng)?shù)鼐用竦臏贤▉斫鉀Q;對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)點(diǎn)的流動(dòng)我們無法選擇,但我們可以選擇最有利的作業(yè)點(diǎn),對(duì)地貌地形的選擇也是如是。
長輸管道建設(shè)質(zhì)量的好壞與焊接技術(shù)的發(fā)展是最為密切相關(guān)的,現(xiàn)階段,由于管道材料所使用的鋼管朝著高強(qiáng)度發(fā)展,這對(duì)施工企業(yè)提出了更高的要求,需要更多的新的焊接技術(shù)的支持,這樣才能提高企業(yè)的競爭力,同時(shí)也才能建設(shè)出更高質(zhì)量的管道。我們期待著有更多更好的焊接技術(shù)問世來服務(wù)于我國的長輸管道建設(shè)事業(yè),同時(shí),也希望建設(shè)企業(yè)合理的選擇焊接工藝和方法,保質(zhì)保量,提高生產(chǎn)效率,在盡量不增加成本的情況下高效、快捷的建設(shè)我國的長輸管道,為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
4 結(jié)束語
長輸管道的建設(shè)關(guān)系著石油工業(yè)的發(fā)展,建設(shè)高質(zhì)量的長輸管道,不僅可以幫助企業(yè)節(jié)約成本,增強(qiáng)企業(yè)的競爭力,還可以減少其他運(yùn)輸行業(yè)的壓力,為國家的節(jié)能減排作出貢獻(xiàn)。而管道的焊接質(zhì)量又與管道的安全性和適用壽命緊密相連,因此本文就從焊接技術(shù)的發(fā)展歷程出發(fā),來介紹長輸管道中的建設(shè)發(fā)展趨勢(shì),期望更多更好的技術(shù)能被應(yīng)用于長輸管道建設(shè)中,為民造福,為國爭利。
參考文獻(xiàn)
[1]王曉香.長輸管道下向焊焊接缺陷及防止措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2009(16).
篇3
[關(guān)鍵詞]輸油管道;漏油;帶壓焊接;探討
中圖分類號(hào):U464.136+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)15-0378-01
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,油田工業(yè)得到了長足的發(fā)展。在輸油管道的日常運(yùn)行過程中,由于內(nèi)部介質(zhì)的復(fù)制作用導(dǎo)致的泄漏事故,以及人為破壞,打孔盜油事故等都會(huì)對(duì)輸油管道造成不同程度的損害,此時(shí)就需要對(duì)泄漏部位實(shí)行修補(bǔ)。傳統(tǒng)意義上多采用停工進(jìn)行修補(bǔ)的措施,該方法會(huì)影響到輸油管線的正常運(yùn)行,不利于生產(chǎn)的正常進(jìn)行,還會(huì)導(dǎo)致周邊生態(tài)環(huán)境的污染。而在線帶壓焊接技術(shù)進(jìn)行泄漏部位的堵漏,不僅能降低經(jīng)濟(jì)損失,降低環(huán)境污染,還能實(shí)現(xiàn)較好的堵漏效果。因此,研究在線帶壓焊接技術(shù)尤為必要。
一、管道漏油概述
眾所周知,輸油管道的線路較為復(fù)雜且比較繁多,經(jīng)常會(huì)經(jīng)過農(nóng)村或者是河溝等地區(qū),且在外的管道和線路也比較多。在輸油管道的日常運(yùn)行過程中,由于管道自身的腐蝕作用以及人為的破壞,例如不法分子對(duì)輸油管道進(jìn)行打孔盜油等,都會(huì)對(duì)輸油管道的運(yùn)輸安全和運(yùn)輸性能造成一定程度的破壞。因此,必須采取一定的措施對(duì)管道漏油部位進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)漏措施。一般而言,最為常見的補(bǔ)修技術(shù)主要是停產(chǎn)放空和打卡子等。但是,以上兩種方式雖然能夠有效解決輸油管道的漏油問題,但是也存在一定的問題。一方面停產(chǎn)放空不僅會(huì)對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的污染,還會(huì)影響到油田的正常生產(chǎn)經(jīng)營,會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失;另一方面,采用打卡子的方式并不能從根本上解決漏油問題,因?yàn)椴糠植环ǚ肿訒?huì)將卡子卸掉然后繼續(xù)進(jìn)行盜油行為。所以,在線帶壓焊接補(bǔ)漏技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生,該技術(shù)不僅能夠有效解決漏油現(xiàn)象,還能夠有效提高原油的生產(chǎn)效率,降低原油的生產(chǎn)成本,同時(shí)還能有效降低生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度,是當(dāng)前對(duì)輸油管道漏油現(xiàn)象進(jìn)行修補(bǔ)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
二、輸油管道漏油在線帶壓焊接技術(shù)分析
(一)工作原理
施焊引流裝置在線帶壓堵漏技術(shù)主要是指壓力管道在出現(xiàn)泄漏的時(shí)候,在不降低其溫度、壓力以及泄漏流量的前提條件下,利用焊接技術(shù)來實(shí)現(xiàn)在線堵漏的主要目的。由于泄漏介質(zhì)會(huì)影響到焊接工作的進(jìn)行,因此采用特殊的裝置將泄漏的介質(zhì)引開,然后確保焊接作業(yè)在沒有泄漏介質(zhì)的影響或者影響比較小的區(qū)域進(jìn)行操作。焊接結(jié)束之后,切斷泄漏的通道,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)帶壓密封的作用,這就是焊接引流裝置帶壓堵漏的主要工作原理。具體來說,其主要做法如下:依據(jù)泄漏部位的外部形狀來設(shè)計(jì)制作一個(gè)引流的裝置,一般用封閉板或者是封閉盒以及閘閥來做引流裝置。因?yàn)榉忾]板或者是封閉盒和泄漏部位的外表面能夠較好的貼合在一起,所以在處理泄漏部位的時(shí)候,只需要將引流裝置貼合在泄漏的部位上,事先將閘閥打開,這樣一來泄漏的介質(zhì)就可以沿著引流裝置的引流通道以及閘閥排掉,而在引流裝置和泄漏部位的周邊,將不會(huì)出現(xiàn)泄漏介質(zhì)或者是只有少量的介質(zhì)外泄,這樣就可以采用焊接手段將引流裝置牢固的焊接在泄漏的部位上。焊接完畢引流裝置之后,關(guān)閉閘閥就能實(shí)現(xiàn)重新密封的效果。
(二)焊接前的準(zhǔn)備
對(duì)于輸油管道而言,由于管道的壓力比較大,如果在漏油的位置直接打眼進(jìn)行焊接的話,雖然效果比較好,但是一旦操作不當(dāng),極為容易導(dǎo)致管線出現(xiàn)爆炸問題。通過以上的分析,我們知道施焊引流在線帶壓堵漏技術(shù)對(duì)于壓力管道的堵漏效果比較好。因此針對(duì)輸油管道漏油問題,筆者建議優(yōu)先選用施焊引流在線帶壓堵漏技術(shù),不僅能實(shí)現(xiàn)較好的堵漏效果,還能確保施工的安全。在具體焊接之前,需要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作,具體如下:第一,準(zhǔn)備好各項(xiàng)確保安全的設(shè)備,如滅火器、鐵鍬、勞保用品以及消防砂等;第二,準(zhǔn)備好焊接過程中的各項(xiàng)用料,如油管接箍、膠泥、引流管、密封帶和石棉布等;第三,在預(yù)制區(qū)域中用氣焊將油管接箍切割成馬鞍形的切口,然后用絲扣將接箍和引流管連接起來,同時(shí)還應(yīng)該將管線上的防腐以及保溫物質(zhì)清理干凈;第四,焊接電源可以采取直流反接的方式,以便于焊接過程中產(chǎn)生的裂紋、熔深以及氣孔等問題。
(三)焊接要求
利用帶壓焊接技術(shù)進(jìn)行管道堵漏主要是對(duì)正常運(yùn)行中的管道進(jìn)行施焊,因此要求焊接的焊縫必須牢固,焊接之后要確保管道內(nèi)部的介質(zhì)不會(huì)從焊接位置再次泄漏,確保母管線焊接位置的壁厚能夠承受管道內(nèi)部介質(zhì)的壓力。因此在進(jìn)行管線帶壓在線焊接技術(shù)的時(shí)候,需要確定相應(yīng)的參數(shù)。
1.最小壁厚
由于輸油管道內(nèi)部具有一定的油介質(zhì),因此管道具有一定的壓力,這就要求管線必須有一定的壁厚才能承受住相應(yīng)的壓力要求。我們可以運(yùn)用公式最小=PD/2[]t來計(jì)算管線壁厚的最小要求。在該公式中,P是介質(zhì)的壓力,D為管線的直徑,[]t為管線材料的屈服應(yīng)力。
2.管線焊接的熔池深度
熔池的深度主要是指管線管壁融化的深度,可以運(yùn)用公式H=KmxI,在該公式中,H為熔池深度,Km為系數(shù),I為焊接電流。系數(shù)Km與焊條直徑、焊接電流、焊接速度和焊接層數(shù)4個(gè)焊接工藝參數(shù)有關(guān),為了達(dá)到管線在線帶壓焊接的要求,可以確定參數(shù)如下:焊條,為防止燒穿和減小溶池深度,第一層選直徑2.5mm焊條。焊接電流,第一層控制在75-100 A;焊接速度,適中。焊接層數(shù),3層。取K=2mm/100A,則H=1.6mm。
3.管線實(shí)際壁厚及在線帶壓焊接的富裕量
管線在線帶壓焊接的焊接處實(shí)際壁厚可用超聲波測(cè)厚儀測(cè)出,取在整個(gè)環(huán)行上測(cè)量的最小值為管線實(shí)際壁厚0,管線帶壓焊接的富裕量=管線實(shí)際壁厚一熔池深度。H-最小,當(dāng)b>0時(shí),該管線可以進(jìn)行在線帶壓焊接。
(四)注意事項(xiàng)
在運(yùn)用施焊引流在線帶壓堵漏技術(shù)的時(shí)候,應(yīng)對(duì)泄漏缺陷、泄漏狀況以及焊接部位的壁厚和材質(zhì)等進(jìn)行詳細(xì)的檢查和分析,以確定是否可以進(jìn)行施焊引流的操作;此外,焊接人員必須具備扎實(shí)的操作技術(shù),應(yīng)持證上崗。再者,應(yīng)依據(jù)石油化工行業(yè)管道焊接方面的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)于新制作的引流盒子、引流板、短接以及閥門等和母材的材料的相同或者不同,全面分析材料的焊接工藝性能,從而確保該焊接技術(shù)是可行的,并且能夠起到較好的焊接效果。
(五)焊接效果
據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示,我國大部分的油田管道都或多或少存在密封裝置泄漏的問題。油田管道的泄漏會(huì)導(dǎo)致大量能源的浪費(fèi)、物質(zhì)材料的流失,身邊的損壞,同時(shí)還對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境造成不同程度的污染和破壞,而且嚴(yán)重的原油泄漏問題還會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)和爆炸等現(xiàn)象,嚴(yán)重的威脅著人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此,針對(duì)輸油管道進(jìn)行堵漏尤為重要。文章提出了采用施焊引流裝置在線帶壓堵漏技術(shù),在對(duì)輸油管道泄漏堵漏中發(fā)揮著十分重要的作用。不僅能夠有效實(shí)現(xiàn)止漏和堵漏的效果,還能降低對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的污染,同時(shí)不影響原油的正常生產(chǎn)和運(yùn)輸,提高了原油的生產(chǎn)效率。因此該技術(shù)應(yīng)值得大力推廣和運(yùn)用。
綜上所述,由于輸油管道線路較長,且管道較為繁多,需要將管線鋪設(shè)在農(nóng)村或者河溝等地區(qū),受到管道內(nèi)介質(zhì)的腐蝕作用以及外在人為破壞、打孔盜油等行為的影響,輸油管道經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)泄漏問題。針對(duì)該問題,筆者重點(diǎn)論述了施焊引流裝置在線帶壓焊接補(bǔ)漏技術(shù),指出該方法的可行性以及優(yōu)勢(shì),提出了該方法應(yīng)值得大力推廣和運(yùn)用,以確保輸油管道的正常運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:油氣管道;焊接技術(shù);特點(diǎn);焊接方法
我國的油氣資源大部分分布在東北和西北地區(qū),而消費(fèi)市場(chǎng)絕大部分在東南沿海和中南部的大中城市等人口密集地區(qū),這種產(chǎn)銷市場(chǎng)的嚴(yán)重分離使油氣產(chǎn)品的輸送成為油氣資源開發(fā)和利用的最大障礙。管輸是突破這一障礙的最佳手段,與鐵路運(yùn)輸相比,管道運(yùn)輸是運(yùn)量大、安全性更高、更經(jīng)濟(jì)的油氣產(chǎn)品輸送方式,其建設(shè)投資為鐵路的一半,運(yùn)輸成本更只有三分之一。
1 焊接材料及焊接設(shè)備
管道焊接施工中采用的焊接材料有纖維素型焊條、低氫型焊條、自保護(hù)藥芯焊絲和CO2氣保護(hù)實(shí)芯焊絲。纖維素型下向焊條的藥皮中含有30%-50%的有機(jī)物,具有極強(qiáng)的造氣功能,在保護(hù)電弧和熔池的同時(shí)增加了電弧吹力,適合于全位置單面焊雙面成型。低氫型下向焊條的藥皮中含有鐵粉,可增加熔敷效率,提高焊接接頭力學(xué)性能,適用于山區(qū)、水網(wǎng)等地形復(fù)雜或焊接自動(dòng)化程度要求不高的場(chǎng)合。自保護(hù)藥芯焊絲由藥芯高溫分解釋放出的大量氣體對(duì)電弧及熔池進(jìn)行保護(hù),同時(shí)通過熔渣對(duì)熔池及凝固焊縫金屬進(jìn)行保護(hù),是管道施工的一種重要的焊接材料。CO2氣保護(hù)實(shí)芯焊絲主要用于STT半自動(dòng)焊和全位置自動(dòng)焊。
過去管道焊接施工中采用的纖維素型焊條和低氫型焊條主要依靠進(jìn)口,如美國LINCOLN焊材,奧地利BOHLER焊材,瑞典ESAB焊材,日本KOBE焊材,法國SAF焊材,以及美國HOBART焊材等,目前四川大西洋、天津金橋等公司也相繼開發(fā)了管道下向焊用纖維素型焊條焊條。管道施工中采用的自保護(hù)藥芯焊絲主要為美國LINCOLN和HOBART的產(chǎn)品。適合的CO2氣保護(hù)實(shí)心焊絲主要來源于臺(tái)灣錦泰,四川大西洋,法國SAF,日本神鋼、助友等焊材生產(chǎn)廠家。
使用一般的直流焊機(jī)進(jìn)行纖維素型焊條焊接,在小電流時(shí)易出現(xiàn)斷弧、粘條、電弧不穩(wěn)等問題。低氫型焊條對(duì)弧焊設(shè)備的要求較低,一般的直流弧焊設(shè)備即可滿足要求。管道施工中手工電弧焊可供選擇的焊機(jī)有美國LINCOLN公司的DC-400,美國MILLER公司的XMT-304,北京時(shí)代集團(tuán)公司的ZX7-400B,濟(jì)南奧太公司的ZX7-400ST等。
2 焊接工藝
2.1 現(xiàn)場(chǎng)焊接的特點(diǎn)?,F(xiàn)場(chǎng)焊接時(shí),采用對(duì)口器進(jìn)行管口組對(duì)。為了提高效率,一般是在對(duì)好的管口下放置基礎(chǔ)梁木或土堆,在對(duì)前一個(gè)對(duì)接口進(jìn)行焊接的同時(shí),開始下一個(gè)對(duì)接準(zhǔn)備工作。這將產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力。同時(shí)由于鋼管熱脹冷縮的影響,在碰死口時(shí)最容易因附加應(yīng)力而出問題。 現(xiàn)場(chǎng)焊接位置為管水平固定或傾斜固定對(duì)接,包括平焊、立焊、仰焊、橫焊等焊接位置。所以對(duì)焊工的操作技術(shù)提出了更高、更嚴(yán)的要求。 當(dāng)今管道工業(yè)要求管道有較高的輸送壓力和較大的管線直徑并保證其安全運(yùn)行。為適應(yīng)管線鋼的高強(qiáng)化、高韌化、管徑的大型化和管壁的厚壁化出現(xiàn)了多種焊接方法、焊接材料和焊接工藝。
2.2 管道施工焊接方法。國外管道焊接施工經(jīng)歷了手工焊和自動(dòng)焊的發(fā)展歷程。手工焊主要為纖維素焊條下向焊和低氫焊條下向焊。在管道自動(dòng)焊方面,有前蘇聯(lián)研制的管道閃光對(duì)焊機(jī),其在前蘇聯(lián)時(shí)期累計(jì)焊接大口徑管道數(shù)萬公里。它的顯著特點(diǎn)就是效率高,對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力很強(qiáng)。美國CRC公司研制的CRC多頭氣體保護(hù)管道自動(dòng)焊接系統(tǒng),由管端坡口機(jī)、內(nèi)對(duì)口器與內(nèi)焊機(jī)組合系統(tǒng)、外焊機(jī)三大部分組成。到目前為止,已在世界范圍內(nèi)累計(jì)焊接管道長度超過34000km。法國、前蘇聯(lián)等其他國家也都研究應(yīng)用了類似的管道內(nèi)外自動(dòng)焊技術(shù),此種技術(shù)方向已成為當(dāng)今世界大口徑管道自動(dòng)焊技術(shù)主流。
我國鋼質(zhì)管道環(huán)縫焊接技術(shù)經(jīng)歷了幾次大的變革,七十年代采用傳統(tǒng)焊接方法,低氫型焊條手工電弧焊上向焊技術(shù),八十年代推廣手工電弧焊下向焊技術(shù),為纖維素焊條和低氫型焊條下向焊,九十年代應(yīng)用自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊技術(shù),到今天開始全面推廣全位置自動(dòng)焊技術(shù)。
手工電弧焊包括纖維素焊條和低氫焊條的應(yīng)用。手工電弧焊上向焊技術(shù)是我國以往管道施工中的主要焊接方法,其特點(diǎn)為管口組對(duì)間隙較大,焊接過程中采用息弧操作法完成,每層焊層厚度較大,焊接效率低。手工電弧焊下向焊是八十年代從國外引進(jìn)的焊接技術(shù),其特點(diǎn)為管口組對(duì)間隙小,焊接過程中采用大電流、多層、快速焊的操作方法來完成,適合于流水作業(yè),焊接效率較高。由于每層焊層厚度較薄,通過后面焊層對(duì)前面焊層的熱處理作用可提高環(huán)焊接頭的韌性。手工電弧焊方法靈活簡便、適應(yīng)性強(qiáng),其下向焊和上向焊兩種方法的有機(jī)結(jié)合及纖維素焊條良好的根焊適應(yīng)性在很多場(chǎng)合下仍是自動(dòng)焊方法所不能代替的。
自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊技術(shù)是20世紀(jì)90年代開始應(yīng)用到管道施工中的,主要用來填充和蓋面。其特點(diǎn)為熔敷效率高,全位置成形好,環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),焊工易于掌握,是目前管道施工的一種重要焊接工藝方法。
隨著管道建設(shè)用鋼管強(qiáng)度等級(jí)的提高,管徑和壁厚的增大,在管道施工中逐漸開始應(yīng)用自動(dòng)焊技術(shù)。管道自動(dòng)焊技術(shù)由于焊接效率高,勞動(dòng)強(qiáng)度小,焊接過程受人為因素影響小等優(yōu)勢(shì),在大口徑、厚壁管道建設(shè)的應(yīng)用中具有很大潛力。但我國的管道自動(dòng)焊接技術(shù)正處于起步階段,根部自動(dòng)焊問題尚未解決,管端坡口整形機(jī)等配套設(shè)施尚未成熟,這些都限制了自動(dòng)焊技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。
目前自動(dòng)焊根焊主要采用STT半自動(dòng)焊。STT半自動(dòng)焊屬于CO2氣體保護(hù)焊,它是通過精確的基值和峰值電流和電壓控制,使熔滴過渡更利于成型,焊接過程穩(wěn)定,解決了飛濺問題和大口徑管道根部焊環(huán)節(jié)單面焊雙面成型的難題。
2.3 西氣東輸管道工程中應(yīng)用的焊接方法。由于西氣東輸線路工程用鋼管的強(qiáng)度等級(jí)較高,管徑和壁厚較大,所以線路施工以自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊為主,手工焊為輔。所涉及的主要焊接方法有熔化極氣體保護(hù)電弧焊(GTAW),自保護(hù)藥芯焊絲電弧焊(FCAW)和手工電弧焊(SMAW)。
自動(dòng)焊方法包括:①內(nèi)焊機(jī)根部焊+自動(dòng)外焊機(jī)填充、蓋面;②STT氣保護(hù)半自動(dòng)焊部根焊+自動(dòng)外焊機(jī)填充、蓋面;③纖維素焊條手工電弧焊根部焊+外焊機(jī)自動(dòng)焊填充、蓋面。這幾種焊接方法的區(qū)別在于根部焊方法的不同。
針對(duì)管道局自動(dòng)外焊機(jī)PAW-2000、英國自動(dòng)外焊機(jī)NOREAST,集團(tuán)公司工程技術(shù)研究院自動(dòng)外焊機(jī)APW-Ⅱ分別進(jìn)行了焊接工藝性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)于大口徑、厚壁鋼管,采用自動(dòng)焊的方法焊接具有十分明顯的優(yōu)勢(shì),勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低,焊接效率顯著提高。試驗(yàn)還表明,自動(dòng)外焊技術(shù)對(duì)坡口形狀及管口組對(duì)要求嚴(yán)格,現(xiàn)場(chǎng)施工必須具備內(nèi)對(duì)口器、管端坡口整形機(jī)等配套機(jī)具。另外,采用手工焊或半自動(dòng)焊方法進(jìn)行根部焊時(shí),由于管口組對(duì)間隙不同造成坡口形狀、尺寸不一致,自動(dòng)外焊機(jī)填充、蓋面時(shí)就極易形成坡口邊緣未熔合,從而制約了自動(dòng)外焊機(jī)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。
3 結(jié)束語
隨著管線鋼性能的不斷提高,管道建設(shè)越來越趨于向長距離,高工作壓力,大口徑、厚壁化方向發(fā)展,這就需要研發(fā)高質(zhì)量的焊接材料和高效率的焊接方法與之匹配,保證環(huán)焊接頭的強(qiáng)韌性。未來的管道建設(shè),為獲得施工的高效率和高質(zhì)量,將優(yōu)先考慮熔化極氣體保護(hù)焊。而自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊與手工電弧焊相結(jié)合,由于操作靈活,環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),一次性投資小,對(duì)于大直徑、大壁厚鋼管是一種好的焊接工藝。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:管道焊接;質(zhì)量控制;焊接技術(shù)
1管道焊接方法和工藝
1.1管道施工安裝流程
管道施工一般包括以下工序流程:線路設(shè)計(jì)交樁測(cè)量放線施工作業(yè)帶清理修筑施工便道管溝開挖管線防腐及運(yùn)輸布管清理管口組裝焊接焊縫質(zhì)量檢查與返修管線防腐補(bǔ)口、補(bǔ)傷管線下溝、回填通信光纜敷設(shè)鐵路、公路和河流穿越管道干線通球、試壓、掃線管道連頭碰死口陰極保護(hù)截?cái)嚅y室與沿線設(shè)備三樁安裝投產(chǎn)試運(yùn)交工驗(yàn)收。
1.2管道焊接方法
管道焊接采用氬弧焊打底,電弧焊蓋面,可以獲得良好的焊接接頭,返修率低,易于保證工程質(zhì)量。電弧焊即手工電弧焊,是利用焊條與工件間產(chǎn)生的電弧熱將金屬熔化的焊接方法,電弧焊是適應(yīng)性很強(qiáng)的焊接方法,可在室內(nèi)或野外高空進(jìn)行平、橫、立、仰全位置焊接,是壓力管道焊接中的主要焊接方法。
1.3管道焊接工藝
(1)打底:選用氬弧焊打底,由下往上施焊,點(diǎn)焊起、收尾處可用角磨機(jī)打磨出適合接頭的斜口。整個(gè)底層焊縫必須均勻焊透,不得焊穿。氬弧打底必須先用試板試焊,檢查氬氣是否含有雜質(zhì)。氬弧施焊時(shí)應(yīng)將焊接操作坑處的管溝用板圍擋。以防刮風(fēng)影響焊縫質(zhì)量。底部焊縫焊條接頭位置可用角磨機(jī)打磨,嚴(yán)禁焊縫底部焊肉下塌、頂部內(nèi)陷。并應(yīng)及時(shí)進(jìn)行打底焊縫的檢查和次層焊縫的焊接,以防產(chǎn)生裂紋。
(2)中層施焊:底部施焊完后,清除熔渣,飛濺物,并進(jìn)行外觀檢查,發(fā)現(xiàn)隱患必須磨透清除后重焊,焊縫與母材交接處一定清理干凈。焊縫接頭應(yīng)與底層焊縫接頭錯(cuò)開不小于10mm,該層選用焊條直徑為準(zhǔn)3.2,當(dāng)管壁厚度為9mm時(shí),焊縫層數(shù)選用底、中、面共三層。中層焊縫厚度應(yīng)為焊條直徑的3~5mm,運(yùn)條選用直線型,嚴(yán)禁在焊縫的焊接層表面引弧,該層焊接完畢,將熔渣、飛濺物清除后進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)隱患必須鏟除后重焊。
(3)蓋面:該層選用焊條直徑根據(jù)焊縫厚度而選用。每根焊條起弧、收弧位置必須與中層焊縫接頭錯(cuò)開,嚴(yán)禁在中層焊縫表面引弧,該蓋面層焊縫應(yīng)表面完整,與管道圓滑過渡,焊縫寬度為蓋過坡口兩側(cè)約2mm,焊縫加強(qiáng)高度為1.5~2.5mm,焊縫表面不得出現(xiàn)裂紋、氣孔、夾渣、熔合性飛濺等。不得出現(xiàn)大于0.5mm深度,且總長不大于該焊縫總長10%的咬邊,焊接完畢,清理熔渣后,用鋼絲刷清理表面,并加以覆蓋,以免在保溫、防腐前出現(xiàn)銹蝕。
2管道焊接質(zhì)量控制易發(fā)生的問題
(1)管道焊接施工中技術(shù)員沒有嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況編制施工方案和對(duì)施工班組進(jìn)行技術(shù)交底,施工單位憑經(jīng)驗(yàn)施焊。
(2)施工過程中,焊接作業(yè)人員沒有取得施焊項(xiàng)目合格證,或沒有在合格證核定的項(xiàng)目和規(guī)定的期限內(nèi)承擔(dān)焊接作業(yè)工作,造成現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量不能處于受控狀態(tài)。
(3)施工現(xiàn)場(chǎng)壓力管道材質(zhì)種類繁多,經(jīng)常有異種鋼焊接,因此易產(chǎn)生焊接工藝參數(shù)管理失控現(xiàn)象。經(jīng)焊接工藝評(píng)定合格的焊接工藝指導(dǎo)書得不到嚴(yán)格執(zhí)行,施工工人任意改變坡口形式和尺寸,更改電流電壓參數(shù),加快焊接速度,甚至用錯(cuò)焊材等,使焊縫產(chǎn)生裂紋、咬
邊、氣孔、夾渣、未融合等缺陷。
3管道焊接質(zhì)量控制措施
3.1焊接工藝控制
施工單位在正式施焊前,必須按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行完善的焊接工藝評(píng)定。各施工單位必須按公司的焊接工藝評(píng)定和焊接工藝指導(dǎo)書,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際焊接情況,編寫現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝卡;項(xiàng)目部技術(shù)員對(duì)施工班組進(jìn)行書面的技術(shù)交底。每一個(gè)施焊的焊工和管工必須各存一份,同時(shí)送交項(xiàng)目部質(zhì)量檢查員。不同焊接工藝的管線分別編寫。相同焊接工藝的管線可以寫在一張表內(nèi),必須注明管線號(hào)。有特殊要求的焊接,不但注明管線號(hào)還應(yīng)該注明焊口號(hào)。管工按焊接工藝卡預(yù)制管口,焊工按焊接工藝卡進(jìn)行工序交接確認(rèn)焊口,合格后才能按所給焊接參數(shù)和要求進(jìn)行焊接。焊接質(zhì)量檢查員按焊接工藝卡進(jìn)行檢查,并做好焊接記錄。
3.2焊接設(shè)備控制
管道施工中,常用的焊接設(shè)備有鎢極氬弧(TIG)焊機(jī)、逆變焊機(jī)、交流焊機(jī)、焊條烘干箱、無損檢測(cè)設(shè)備等,保證設(shè)備處于完好狀態(tài)是保證焊接質(zhì)量的前提。電焊機(jī)的電壓表、電流表是焊接計(jì)量儀表,應(yīng)保證示數(shù)準(zhǔn)確。焊工應(yīng)熟悉所使用設(shè)備狀況,事前應(yīng)確認(rèn)設(shè)備處于完好狀態(tài)。操作時(shí)嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行,嚴(yán)禁超負(fù)荷使用,一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備性能不穩(wěn)定應(yīng)及時(shí)報(bào)修,使設(shè)備始終處于受控狀態(tài)。
3.3焊接材料控制
焊接材料是焊接質(zhì)量保證的基本條件,焊接材料的質(zhì)量和正確使用,直接影響到焊接質(zhì)量和工程成本。因此應(yīng)控制焊接材料的采購、驗(yàn)收、保管、發(fā)放及使用等幾個(gè)環(huán)節(jié)。焊接材料必須要有質(zhì)量證明書,化學(xué)成分及機(jī)械性能符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)文件要求,用于高溫高壓及有毒有害介質(zhì)的合金材料還應(yīng)做光譜分析確認(rèn),經(jīng)檢驗(yàn)不合格材料嚴(yán)禁入庫和使用。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)立焊材一級(jí)庫和二級(jí)庫,庫內(nèi)的溫度和濕度應(yīng)進(jìn)行有效控制,符合要求。入庫的焊接材料應(yīng)該經(jīng)過質(zhì)量檢驗(yàn)合格,有材料標(biāo)記號(hào)、建帳立卡,按品種、規(guī)格、分區(qū)堆放。焊條使用前應(yīng)進(jìn)行烘干并做好焊條烘干記錄。焊條領(lǐng)出后必須立即放入保溫桶,回收再利用的焊條,必須重新烘干,但同一焊條烘干次數(shù)不得超過兩次。
3.4焊接環(huán)境控制
焊接環(huán)境因素是制約焊接質(zhì)量的重要因素之一。焊接環(huán)境要求要有適宜的環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速,才能保證所施焊的焊縫組織獲得良好的外觀成形與內(nèi)在質(zhì)量,具有符合要求的機(jī)械性能與金相組織。
3.5焊接操作控制
管道的焊接施工,要求全部氬弧焊接打底電焊蓋面。但在焊接過程中,焊接施工中容易發(fā)生問題的關(guān)鍵是承插焊口、凸臺(tái)焊口、三通焊口、計(jì)量孔板焊口和管道支吊架焊接、管托焊縫質(zhì)量等。因?yàn)樵谝酝こ坦芫€吹掃、試壓時(shí)就發(fā)生過管托焊縫將管道一側(cè)焊漏,也發(fā)生過承插焊口、凸臺(tái)焊口、三通焊口焊接質(zhì)量不合格,沒有焊接透等現(xiàn)象,所以我們制定了專門的工藝管件施工和焊接主要控制點(diǎn),并進(jìn)行檢查。
3.6焊接檢驗(yàn)控制
施工現(xiàn)場(chǎng)焊口外觀檢查合格后按比例進(jìn)行無損檢測(cè)(RT),現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢查員依據(jù)技術(shù)交底和各種管線無損檢測(cè)比例的要求,根據(jù)焊工焊接數(shù)量及質(zhì)量,執(zhí)行隨機(jī)點(diǎn)口抽透的原則,向第三方檢測(cè)公司委托檢測(cè)。施工單位將要檢驗(yàn)的焊口管線號(hào)、編號(hào)、焊工號(hào)、寫在明顯部位
上,探傷人員保證無損檢測(cè)抽透和增透比例準(zhǔn)確,保證管道檢測(cè)合格。
4管道焊接后質(zhì)量控制
(1)管線焊口核查:焊接施工結(jié)束,所有焊口外觀質(zhì)量,工藝配管單線圖的各種標(biāo)記與實(shí)際管道焊口標(biāo)記、各種控制點(diǎn)表格的填寫、檢查表的記錄和無損檢測(cè)報(bào)告必須一致,要逐一審核。
(2)技術(shù)資料的整理:焊接資料是整個(gè)工程交工資料的一個(gè)重要組成部分,在施工過程中要認(rèn)真收集、整理各種焊接資料,做到資料完整、及時(shí)、資料移交手續(xù)齊全。
5結(jié)束語
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和石油、天然氣的消費(fèi)量的迅猛增加,未來的十幾年我國管道工業(yè)將有令人振奮的發(fā)展。對(duì)于新建、擴(kuò)建的管道焊接施工過程中,建立焊接施工質(zhì)量管理體系、實(shí)行全面質(zhì)量控制,所以為保證工程質(zhì)量,首先指定好焊接工藝,并且對(duì)焊接過程進(jìn)行嚴(yán)格控制,從而保證整個(gè)工程質(zhì)量,這也是各個(gè)施工單位在今后施工過程中的質(zhì)量控制重點(diǎn)。
參考文獻(xiàn):
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篇6
【關(guān)鍵詞】油氣管道;焊接技術(shù);特殊環(huán)境
中圖分類號(hào): TE973 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、前言
對(duì)于油氣管道的焊接工作來說,焊接技術(shù)的好壞直接影響焊接的質(zhì)量,因此,必須要選用有效合理的焊接技術(shù),這樣才能夠提高焊接的效果,確保焊接工作的有效性。
二、管道焊接的特點(diǎn)
管道作為五大運(yùn)抽方式之一,在擔(dān)負(fù)著把油氣資源運(yùn)送到加工廠或用戶的過程中,具有線路長、跨區(qū)域范圍大的特點(diǎn),所經(jīng)山區(qū)、平原、丘陵、沙淇和水域等多種地形、地貌,自然條件變化大、施工作業(yè)條件差。在野外現(xiàn)場(chǎng)組裝焊接中,由于鋼管不動(dòng),需要全位置焊接。這就要求現(xiàn)場(chǎng)焊接所采用的焊接設(shè)備和材料必須滿足兩個(gè)最基本的條件:能夠進(jìn)行全位置焊接;適應(yīng)環(huán)境性強(qiáng),具有良好的焊接性能。
三、油氣管道焊接技術(shù)
1、下向焊接技術(shù)
(一)操作要點(diǎn)
按照焊接順序,通常將管道焊接各層焊道稱為根焊、熱焊填充焊、蓋帽焊。根焊與熱焊道均為單道焊,而填充焊則可能是多層多道焊,這與管道的壁厚有關(guān)。焊接時(shí),根焊采用直拉式運(yùn)條,不擺動(dòng),只有當(dāng)間隙過大或熔孔過長時(shí),可作往返運(yùn)條,以防止熱輸入過大而燒穿。熱焊的目的在于加強(qiáng)根焊,并通過繼續(xù)輸入熱量使焊道保持較高溫度而防止根焊產(chǎn)生裂紋、開裂等缺陷,一般均要求兩焊道間隔時(shí)間少于5min。采用直線往復(fù)運(yùn)條,焊接速度要快,并保證坡口邊緣熔合良好,熱焊之前必須進(jìn)行徹底清根。
(二)優(yōu)點(diǎn)
手工下向焊通常使用纖維素焊條和低氫型焊條兩種專用下向焊條,它通過獨(dú)特的藥皮配方獲得上向焊無法比擬的優(yōu)良性能。與上向焊相比,下向焊電弧挺度好、吹力大,焊接熔深大,根焊可以單面焊雙面成型,而且熔渣少,易脫渣,不易產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷,焊縫一次合格率高。由于采用薄層快速焊接技術(shù),后層焊道對(duì)前層焊道有熱處理作用,尤其熱焊道與根焊道的間隔時(shí)間短,輸入的熱量使根焊道保持較高溫度,能使根焊道中的擴(kuò)散氫充分逸出,降低焊道中擴(kuò)散氫含量,并能防止根焊裂紋產(chǎn)生,使焊接接頭性能得到提高。上向焊根焊不能連續(xù)焊接,只能采用滅弧法施焊,速度太慢,而且缺陷多,因此采用下向焊進(jìn)行根焊和熱焊,以獲得好的根焊質(zhì)量和速度,而用上向焊進(jìn)行填充蓋帽,利用其焊層厚的特點(diǎn),減少焊接遍數(shù),提高整體焊接速度,即采取優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的辦法使用復(fù)合焊接工藝。
2、半自動(dòng)焊接技術(shù)
管道半自動(dòng)焊是采用電焊工手持半自動(dòng)焊槍施焊,由送絲機(jī)構(gòu)連續(xù)送絲的一種焊接方式。該焊接方法可節(jié)省更換焊條等輔助作業(yè)的時(shí)間,具有熔敷速度快、焊接接頭少、焊接收弧及引弧產(chǎn)生的焊接缺陷少等優(yōu)點(diǎn),焊接合格率明顯高于手工電弧焊。國內(nèi)采用半自動(dòng)焊接技術(shù)始于1995~1997年建成的庫鄯輸油管道,實(shí)踐證明,該焊接法的應(yīng)用效果較好。目前,國內(nèi)在管道主體焊接中應(yīng)用比較成熟的半自動(dòng)焊工藝為纖維素焊條打底,自保護(hù)藥芯焊絲或CO2氣體保護(hù)焊絲進(jìn)行填充、蓋面。藥芯焊絲半自動(dòng)焊抗風(fēng)能力強(qiáng),而CO2氣體保護(hù)焊絲的抗風(fēng)能力較差。半自動(dòng)焊焊接設(shè)備較手工電弧焊設(shè)備復(fù)雜,適宜在地形較好的平原、低矮丘陵和坡度較緩的山區(qū)地段機(jī)械化流水線作業(yè)上應(yīng)用。
3、全自動(dòng)焊接技術(shù)
全自動(dòng)焊是借助于機(jī)械和電氣的方法使整個(gè)焊接過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。目前國外用于管道焊接比較成熟的自動(dòng)焊技術(shù)主要有實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)焊和藥芯焊絲自保護(hù)焊技術(shù)。
(一)實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)自動(dòng)焊接技術(shù)自動(dòng)焊接技術(shù)減少了人為因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響,減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,容易保證焊接質(zhì)量,同時(shí)具有焊接速度快、焊接材料成本較低對(duì)焊工的技術(shù)水平要求較低等優(yōu)點(diǎn),在國外已廣泛應(yīng)用于大口徑、大壁厚的管道焊接領(lǐng)域。但由于管道環(huán)縫為全位置焊接,對(duì)焊接裝備及控制系統(tǒng)要求較高,且全自動(dòng)氣體保護(hù)焊設(shè)備目前還存在造價(jià)高、維修難度大等缺陷。
(二)藥芯焊絲自動(dòng)焊接技術(shù)該焊接技術(shù)包括藥芯焊絲自保焊和藥芯焊絲氣保兩種方法,其焊接基本原理與實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)焊相似。藥芯材料主要有礦物材料、鈦合金透氣劑、穩(wěn)弧劑、造渣劑及還原劑等,與實(shí)芯焊絲相比,藥芯焊絲的優(yōu)點(diǎn)有熔敷速度快,焊接質(zhì)量好,沖擊韌性好,對(duì)各種管材的適應(yīng)性好,設(shè)備投資成本比全自動(dòng)氣體保護(hù)焊少等。
四、油氣管道環(huán)縫焊接工藝方法比較
根據(jù)試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用情況, 將纖維素下向焊、低氫下向焊、低氫上向焊、藥芯焊絲半自動(dòng)焊、全自動(dòng)氣保焊、藥芯焊絲自動(dòng)焊等五種管道環(huán)縫焊接工藝方法進(jìn)行了比較, 結(jié)果見表1。
表1 管道環(huán)縫焊接工藝方案比較結(jié)果
五、油氣管道在特殊環(huán)境下的焊接質(zhì)量控制
焊接的質(zhì)量應(yīng)該從焊接人員、設(shè)備和檢驗(yàn)儀器、材料、焊接環(huán)境、焊前和焊接檢驗(yàn)檢測(cè)、焊縫返修等多個(gè)方面進(jìn)行控制。
1、施工人員的控制
任何的施工工程,人都是施工的主體。對(duì)施工進(jìn)行質(zhì)量的控制,首先要做好對(duì)施工人員的控制,焊接的質(zhì)量控制也不例外。當(dāng)前的長輸管道的焊接工藝主要還是以手工為主,所以焊接人員的焊接水平和焊接技術(shù)就成為影響焊接質(zhì)量的最重要的因素之一。所以必須對(duì)焊接人員進(jìn)行崗前培訓(xùn),掌握專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能,通過基本知識(shí)和操作技能考核并取得質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門的焊工合格證之后,才能在有效期內(nèi)持證上崗作業(yè)。焊接的檢驗(yàn)是焊接質(zhì)量控制的最后一關(guān),也是非常重要的一關(guān),因此對(duì)檢驗(yàn)人員也要做好嚴(yán)格的崗前培訓(xùn)工作和技能培訓(xùn),這樣才能在質(zhì)量檢驗(yàn)中對(duì)焊接質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān),保證施工質(zhì)量。
2、設(shè)備和檢驗(yàn)儀器的控制
要保證焊接管道用的各種工具的質(zhì)量,如手弧焊機(jī)、氬弧焊機(jī)、自動(dòng)焊機(jī)、焊條烘干設(shè)備和焊縫熱處理裝置等,設(shè)備的性能指數(shù)和參數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),這樣才能保證設(shè)備的焊接能力和焊接質(zhì)量。
溫度濕度儀、電流表、電壓表、風(fēng)速儀、焊口檢驗(yàn)尺等檢驗(yàn)工具也要檢定合格并保證其檢驗(yàn)的能力,保證在焊接質(zhì)量出現(xiàn)問題時(shí)能及時(shí)、準(zhǔn)確的檢驗(yàn)出來。
3、焊接環(huán)境的控制
焊接工作時(shí)周圍的氣候環(huán)境是影響焊接質(zhì)量的一個(gè)重要因素。下面的幾種自然環(huán)境下是不宜進(jìn)行焊接的:有風(fēng)天氣(氣體保護(hù)焊:風(fēng)速大于2m/s;低氫型焊條電弧焊:風(fēng)速大于5m/s;酸性焊條電弧焊,風(fēng)速大于8m/s;藥芯自保護(hù)焊絲半自動(dòng)焊,風(fēng)速大于8m/s)情況下不能焊接;雨雪天氣;大氣濕度達(dá)到90%以上;環(huán)境溫度過低(低于焊接工藝規(guī)定的最低焊接溫度)。
4、材料的控制
長輸管道元件,如鋼管、焊材、管件等材料,應(yīng)該于有長輸管道元件生產(chǎn)許可證的生產(chǎn)商處采購,管道元件的質(zhì)量說明書等內(nèi)容應(yīng)該清晰、齊全,管道元件的質(zhì)量要符合施工標(biāo)準(zhǔn),這是保證焊接質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。要堅(jiān)決禁止不合格、偽劣的產(chǎn)品投入使用。
5、焊前和焊接檢驗(yàn)檢測(cè)
要確保管口表面質(zhì)量、坡口的表面和角度、對(duì)口間隙、組對(duì)間隙、錯(cuò)邊量、坡口尺寸的誤差在合理的范圍內(nèi),并確定是否符合工藝文件的規(guī)定。每次焊接完成后,焊工應(yīng)先自行檢測(cè)飛濺、熔渣等缺陷病并將之清除,然后交給檢驗(yàn)員檢驗(yàn)。檢驗(yàn)員應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè),監(jiān)督并檢查焊接工藝的施工情況,一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該及時(shí)處理,或者向上進(jìn)行反饋。
六、結(jié)束語
總而言之,油氣管道焊接技術(shù)一定要遵循焊接的工藝流程,從油氣管道焊接質(zhì)量考慮,確保焊接的有效性,提高焊接技術(shù)的質(zhì)量,保證油氣管道焊接技術(shù)得到充分應(yīng)用。
【參考文獻(xiàn)】
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篇7
關(guān)鍵詞:石油天然氣;管道;焊接;技術(shù)
目前,石油天然氣行業(yè)蓬勃發(fā)展,石油天然氣需求量的增長加快了其開采和儲(chǔ)運(yùn),因此,為了保障石油天然氣資源的安全儲(chǔ)運(yùn),對(duì)石油天然氣的管道建設(shè)質(zhì)量提出更高要求,焊接作為管道建設(shè)中的重要工序,其技術(shù)水平的提高尤為重要。由于石油天然氣具有易燃、易爆等特點(diǎn),因此必須提高管道焊接技術(shù)水平,優(yōu)化輸送環(huán)境,從而為我國社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的能源基礎(chǔ)。
1 石油天然氣管道焊接技術(shù)及特點(diǎn)
1.1 自動(dòng)焊
現(xiàn)階段自動(dòng)焊是一種較為成熟的焊接技術(shù),具有效率高、質(zhì)量高以及受人為因素影響較小等優(yōu)勢(shì),主要適用于大口徑及厚壁管道的焊接作業(yè)中。自動(dòng)焊接技術(shù)主要包括以下幾種:
①實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)自動(dòng)焊接。
此焊接方式對(duì)野外作業(yè)的管道焊接裝備與控制系統(tǒng)及周圍的環(huán)境要求較高,需設(shè)置必要的防風(fēng)棚。
②藥芯焊絲自動(dòng)焊接。
此焊接方式相較于實(shí)芯焊絲具有管材適應(yīng)性好、焊接韌性好、熔敷速度快及經(jīng)濟(jì)性較好等優(yōu)勢(shì),其藥芯材料包括鈦合金、穩(wěn)弧劑、還原劑、造渣劑及礦物材料等。另外,藥芯焊絲自動(dòng)焊接還可劃分為藥芯焊絲氣體保護(hù)焊和自保焊兩種方式。
③電阻閃光對(duì)焊。
此焊接方式是一種壓力焊,通過強(qiáng)電流與低電壓交流電的作用,使兩管瞬間達(dá)到高溫來保護(hù)焊接區(qū),再通過外加頂鍛壓力融化管端,實(shí)現(xiàn)焊接作業(yè)。
1.2 手工焊條下向焊
手工焊條下向焊是一種全位置焊接方式,焊接從管道頂部中心引弧,自上而下直至管道底部中心,其具有打底時(shí)可以單面韓雙面成形。焊接質(zhì)量好、效率高以及勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。手工焊條下向焊主要包括:
①混合型手工下向焊。
此焊接方式在長輸管道的現(xiàn)場(chǎng)組焊時(shí)主要采用纖維型焊條和低氫型焊條進(jìn)行焊接,纖維型焊條用于打底焊、熱焊;低氫型焊條用于填充焊、蓋面焊接?;旌闲褪止は孪蚝附臃绞街饕糜阡摴懿馁|(zhì)級(jí)別較高、焊接接頭韌性要求較高、輸送介質(zhì)硫含量較高以及處于嚴(yán)寒環(huán)境里的管道焊接。
②全纖維素手工下向焊。
此焊接方式在管道現(xiàn)場(chǎng)組焊時(shí)采用纖維型焊條進(jìn)行根焊、熱焊、填充焊及蓋面焊,其中根焊時(shí)要求采用單面焊雙面形式。全纖維素手工下向焊主要焊接材質(zhì)等級(jí)較低的薄壁大口徑管道,是天然氣管道常用的一種焊接方法。
1.3 半自動(dòng)焊焊接技術(shù)
半自動(dòng)焊接技術(shù)適用于管道的填充焊和蓋面焊,其焊接工藝較為簡便,焊接效率和質(zhì)量較高且勞動(dòng)強(qiáng)度更低,是管道焊接中應(yīng)用較為普遍的一種焊接技術(shù)。此技術(shù)主要有:
①自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊。
此焊接方式是填充焊與蓋面焊廣泛使用的方法之一,其具有全位置成型好、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、工藝性能好、合格率高以及成本較低等優(yōu)點(diǎn),焊接工藝簡單對(duì)焊接人員要求較低,是戶外場(chǎng)所焊接作業(yè)的首選方式。
②CO2活性氣體保護(hù)焊。
傳統(tǒng)的短路過渡CO2焊在焊接作業(yè)時(shí)焊接飛濺大、控制熔深與成型的缺陷,因此,需要一種新型的焊接技術(shù)來解決此問題。CO2活性氣體保護(hù)焊中的STT半自動(dòng)焊接方式通過控制精確的峰值和基值電壓及電流使溶滴更易于過渡成型,焊接時(shí)的穩(wěn)定性較高,能夠有效解決大口徑管道根部環(huán)節(jié)單面焊雙面成型和飛濺問題,主要應(yīng)用于全位置單面焊雙面成形的打底焊。CO2活性氣體保護(hù)焊降低了焊接作業(yè)過程的飛濺,焊接過程較為穩(wěn)定使焊縫成形變得較為簡便,具有高效、優(yōu)質(zhì)、勞動(dòng)強(qiáng)度低、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)勢(shì),從而廣泛應(yīng)用于石油天然氣管道的焊接作業(yè)中。
2 強(qiáng)化石油天然氣管道焊接技術(shù)水平的有效策略
2.1 焊接作業(yè)前的質(zhì)量控制
首先,做好焊接前的準(zhǔn)備工作。焊接作業(yè)前的準(zhǔn)備工作是保障焊接作業(yè)效果的基礎(chǔ)性工作,應(yīng)予以重視。石油天然氣管道在進(jìn)行焊接作業(yè)前由技術(shù)人員編寫焊接工藝指導(dǎo)文件和焊接工藝評(píng)定文件,其內(nèi)容要涵蓋適用于不同管徑和壁厚的基材的焊接方法及焊接材料的選擇、焊接速度、焊接接頭形式以及焊道數(shù)等。之后就編寫的焊接工藝研討與評(píng)定工作,焊接施工按照評(píng)定合格的焊接工藝進(jìn)行。另外,焊接人員是焊接作業(yè)實(shí)施的主體,其專業(yè)水平和綜合素質(zhì)對(duì)焊接效果有直接的影響,因此,必須要求參與石油天然氣管道焊接施工的焊工具有有效的資格認(rèn)證書,并對(duì)其進(jìn)行焊接工藝考核,檢驗(yàn)其焊接工藝的質(zhì)量,檢驗(yàn)合格后才能參與管道的焊接施工。同時(shí)還要加強(qiáng)焊工職業(yè)素質(zhì)的教育培訓(xùn)工作,將焊接質(zhì)量與其薪酬待遇相掛鉤,提高其工作責(zé)任心和主觀積極性,進(jìn)一步提高石油天然氣管道焊接的效率和質(zhì)量,保障管道的正常、安全運(yùn)行。
其次,加強(qiáng)焊前檢查。焊接前的檢查工作主要是針對(duì)焊接所需的機(jī)械設(shè)備、材料等質(zhì)量和各項(xiàng)參數(shù)要符合設(shè)計(jì)文件的要求。例如焊機(jī)的選擇,要綜合考慮管道焊接所處的環(huán)境選擇環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)的焊機(jī)。同時(shí)焊機(jī)工作前要對(duì)其性能及各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的檢查,例如其電流與電壓是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。對(duì)于到場(chǎng)后的焊條等耗材的檢查主要是三證是否齊全,抽樣檢測(cè)是否合格,另外還要重視質(zhì)量檢測(cè)合格的焊接材料的儲(chǔ)存工作,必須確保存儲(chǔ)焊接材料的倉庫的溫濕度以及通風(fēng)條件滿足材料的存放要求,尤其是再次使用已拆包的焊條要進(jìn)行烘干處理,避免焊條超聲造成焊縫缺陷。
2.2 焊接施工過程中的質(zhì)量控制
首先,焊接作業(yè)必須嚴(yán)格按照操作規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,保障石油天然氣管道焊接作業(yè)的各項(xiàng)參數(shù)符合焊接操作規(guī)范的詳細(xì)規(guī)定以及設(shè)計(jì)文件的要求。由于焊接電流直接決定著焊條的熔化速度、母材的熔深以及焊縫成分等,因此,焊工在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)要根據(jù)基材的材質(zhì)、厚度等合理設(shè)置焊接電流,使其處于最佳狀態(tài),有效避免電流過大導(dǎo)致基材坡口要變、燒穿基材與電流過小導(dǎo)致未焊透、夾渣等質(zhì)量缺陷。
其次,注意焊接操作重點(diǎn)。
①確保焊接作業(yè)時(shí)焊條熔化速度與焊縫成形速度均勻變化,防止焊縫出現(xiàn)過寬或過厚等問題,盡可能保持焊縫整體的均勻性,提高石油天然氣管道焊接的強(qiáng)度。
②采取科學(xué)、有效的措施防止管道產(chǎn)生穿堂風(fēng)。管道兩端未封閉時(shí)管道內(nèi)部出現(xiàn)穿堂風(fēng)會(huì)帶來較快的空氣流速,急劇增加焊縫的冷卻速度導(dǎo)致管道出現(xiàn)冷裂紋,因此應(yīng)采取必要的措施來有效避免穿堂風(fēng)的產(chǎn)生,例如在焊接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置遮擋裝置。
③焊接收弧交接處的處理。由于每個(gè)焊工的焊接速度不一致,就會(huì)出現(xiàn)先后到達(dá)交接處,此時(shí)需要先到達(dá)交接處的焊工多焊部分焊道,以便順利完成后到交接處焊工的收弧作業(yè)。
④注意每層焊道的起弧與收弧錯(cuò)開間距,并確保起弧在坡口以內(nèi),多層焊接作業(yè)必須保持一定的順序,只有上一層焊接結(jié)束后才能焊接下一層。
⑤隨時(shí)觀察焊條的狀態(tài),一旦出現(xiàn)偏吹、易粘條等問題應(yīng)及時(shí)更換新焊條并修磨焊接接頭后再繼續(xù)進(jìn)行焊接施工。
⑥焊接時(shí)在不損壞坡口形狀的基礎(chǔ)向管外表上延長焊道1-2mm,同時(shí)注意纖維素焊條的焊接要盡量降低焊條擺動(dòng)幅度,有效提高焊接成型效果和質(zhì)量。
2.3 焊后質(zhì)量控制
焊接結(jié)束后的質(zhì)量控制主要是針對(duì)焊縫的內(nèi)外部進(jìn)行檢查,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格的焊縫,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決。具體來說,焊縫外部的檢查主要包括對(duì)焊縫表面的裂紋、夾渣、咬邊、焊瘤、氣孔以及焊縫的外觀尺寸等方面,對(duì)于質(zhì)量不合格或不符合設(shè)計(jì)要求的焊縫,根據(jù)具體情況進(jìn)行返修或返工處理。同時(shí)焊接結(jié)束后要及時(shí)清理焊縫表面的焊渣與雜物并標(biāo)記好焊口編號(hào);焊縫內(nèi)部的檢查要采用超聲波探傷及射線探傷等無損檢測(cè)技術(shù),遇到特殊情況經(jīng)設(shè)計(jì)與技術(shù)人員同意也可采用磁粉檢測(cè)或滲透檢測(cè)等方法。若焊縫無損檢測(cè)判定不合格要及時(shí)進(jìn)行返修并再次無損檢測(cè)返修后的焊縫質(zhì)量。此外,還要做好焊縫的防護(hù)工作,焊縫是整個(gè)石油天然氣管道強(qiáng)度的薄弱環(huán)節(jié),因此,應(yīng)采取必要的防護(hù)措施保障整個(gè)管道的強(qiáng)度。如果管道采用的是金屬材質(zhì),那么就要采用焊縫處噴防銹漆、套裝熱縮套管等方式做好防腐處理,隔絕管道表面與外界環(huán)境的接觸來防止其生銹。而針對(duì)已生銹焊縫的防腐處理要采用先打磨表面或在表面噴砂除銹再套熱縮套管的方式。
3 結(jié)束語
總的來說,石油天然氣管道的焊接技術(shù)水平對(duì)石油天然氣行業(yè)的發(fā)展速度和效率有著直接的影響,因此,在國內(nèi)外市場(chǎng)競爭日益激烈的現(xiàn)在,必須提高石油天然氣管道焊接的技術(shù)水平,保障管網(wǎng)的安全運(yùn)行,促進(jìn)石油天然氣行業(yè)可持續(xù)發(fā)展,進(jìn)一步增強(qiáng)我國石油天然氣資源的儲(chǔ)運(yùn)能力,從而為提升我國的綜合實(shí)力及國際市場(chǎng)的競爭力奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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篇8
【關(guān)鍵詞】油氣管道;焊接;工藝技術(shù);質(zhì)量;控制
當(dāng)今世界,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國化學(xué)工業(yè)等也出現(xiàn)了空前的發(fā)展,作為化工技術(shù)之一的油氣管道焊接技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展,這就為油氣事業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),尤其是在我國,由于地區(qū)發(fā)展的差異性,導(dǎo)致了目前存在油氣的分布地區(qū)和消費(fèi)市場(chǎng)出現(xiàn)不均衡的現(xiàn)象,油氣礦藏主要在北方地區(qū),而主要的消費(fèi)市場(chǎng)卻是在南部人口相對(duì)密集的地區(qū),這就給石油的運(yùn)輸事業(yè)造成了很大的挑戰(zhàn)。對(duì)于運(yùn)輸方式的選擇,具有經(jīng)濟(jì)、能大量運(yùn)輸且安全的管道運(yùn)輸成了運(yùn)輸方式的首選,而在油氣的管道運(yùn)輸時(shí)焊接工藝技術(shù)也顯得尤其重要,據(jù)此,中石化綜合考慮各方面因素后選擇了比較科學(xué)合理的油氣管道焊接工藝技術(shù)及質(zhì)量控制方法。
一.油氣管道焊接工藝技術(shù)
1.1油氣管道現(xiàn)場(chǎng)焊接施工的特點(diǎn)
目前由于基于環(huán)境、油氣藏儲(chǔ)等特點(diǎn)的綜合考慮,油氣的開采地點(diǎn)條件都是比較惡劣的,氣候條件惡劣、油氣所在周圍的地理狀況不盡人意等。同時(shí),為了提高工作效率,經(jīng)常在現(xiàn)場(chǎng)采用的是口器進(jìn)行管口組對(duì),這樣的技術(shù)對(duì)施工的難度增大了很多。而且,許多輸送用的管道都存在熱脹冷縮的自然現(xiàn)象,這些問題的存在都給油氣管道現(xiàn)場(chǎng)焊接施工技術(shù)帶來了很大的挑戰(zhàn)。
2.2、油氣管道施工焊接工藝
中石化從建立以來,嘗試了很多種油氣管道焊接工藝。這些嘗試的油氣管道焊接工藝一開始主要是以手工焊接為主,它主要包括低氫型焊條手工電弧焊向上焊技術(shù)、纖維素焊條和低氫型焊條下向焊技術(shù),這些技術(shù)都有其各自的特點(diǎn)。通過隨著我國管道焊接工藝的改進(jìn)和革新而不斷地嘗試,目前,中石化管道焊接的技術(shù)主要是以STT半自動(dòng)焊接技術(shù)為主,同時(shí),使用較多的還有手工下向焊、全自動(dòng)下向焊和組合焊等多種焊接方法。下面,我們分別對(duì)這幾種焊接技術(shù)進(jìn)行簡單介紹。首先,STT半自動(dòng)焊接技術(shù),這是一種以CO2為保護(hù)氣體焊接的技術(shù)之一,主要通過控制電流和電壓,使熔滴過渡更加容易成型,從而使焊接過程更容易、穩(wěn)定,也正是其相對(duì)簡便、容易的優(yōu)點(diǎn)使得這個(gè)技術(shù)成為中石化的主要應(yīng)用技術(shù)。其次,手工下向焊接技術(shù),這種焊接方法是通過手動(dòng)來控制的焊接工藝,根據(jù)它焊接的順序,可以把油氣輸送管的不同焊接部位稱為根焊道、熱焊道、填充焊道以及蓋帽焊道,這個(gè)焊道的間隔時(shí)間要求大于6分鐘,為了使輸送管道的外形更加好看,同時(shí)減少表面的粗糙度,這種焊接技術(shù)通常應(yīng)用的是來回?cái)[動(dòng)的焊接手法。然后,全自動(dòng)下向焊技術(shù),這個(gè)技術(shù)主要是通過利用電弧來使相連接部位的焊絲和鋼管熔化,從而達(dá)到焊接的目的,在這個(gè)過程中,不需要人為的進(jìn)行工具的輸送,主要通過自動(dòng)化的裝置來達(dá)到這個(gè)目的,全自動(dòng)下向焊接技術(shù)目前的應(yīng)用也是比較廣的,因?yàn)樗暮附有时容^高、而且其工藝的技術(shù)要求相對(duì)于其他工藝也較低。最后,組合焊接技術(shù),這是一種融合多種焊接工藝來完成一個(gè)管道焊接的焊接技術(shù),這種技術(shù)可以集幾乎所有焊接技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)于一身,但是,相對(duì)而言,其工藝的技術(shù)要求就比較高,對(duì)焊接的條件要求也比較高??傊?,各種焊接技術(shù)都有其各自的優(yōu)點(diǎn),需要采用何種焊接技術(shù),還要根據(jù)具體情況綜合考慮。
二.油氣管道焊接工藝的質(zhì)量控制
油氣管道焊接工藝成功的關(guān)鍵主要還在于其對(duì)質(zhì)量的控制,正所謂質(zhì)量是所有焊接工藝投入使用的保障,深諳這一道理,中石化在油氣管道焊接工藝的質(zhì)量控制上也采取了相應(yīng)的措施。
首先,無規(guī)矩不成方圓,中石化建立了相對(duì)比較完善的油氣管道焊接工藝技術(shù)的管理制度和施工的操作標(biāo)準(zhǔn)。這些要求和標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)是根據(jù)具體情況不斷在實(shí)踐中進(jìn)行總結(jié)和改進(jìn)而得到的相對(duì)完善的。同時(shí),相應(yīng)的規(guī)章對(duì)所有的工作人員也提出的行為規(guī)范的要求,在操作的時(shí)候,工作人員必須嚴(yán)格遵守這些。其次,在正式開始施工之前要將所有的準(zhǔn)備活動(dòng)做充分,比如,檢查焊接口,并且保證其處于50毫米內(nèi)的清潔范圍;對(duì)焊接需要預(yù)先加熱的材料進(jìn)行預(yù)熱處理;還有,對(duì)焊接工藝開始需要用到的所有的材料進(jìn)行檢查,材料的型號(hào)必須符合質(zhì)量可靠保障的要求。其次,在油氣管道的焊接過程中,工作人員的操作必須嚴(yán)格遵守之前所指定的操作要求,做到細(xì)致認(rèn)真,盡量將操作失誤率降低到零,尤其是在焊接過程中對(duì)于電流的控制,不能過大也不能過小,否則都會(huì)對(duì)焊接的成功與否造成很大的影響。另外,在油氣管道焊接工藝結(jié)束以后,還要對(duì)焊接的組隊(duì)間隙進(jìn)行檢查,著重要檢查的就是焊接的間隙大小是否符合要求,間隙過大過小都會(huì)影響到焊接工藝的質(zhì)量,這個(gè)縫隙的大小一般要求在1.5毫米以內(nèi)。
三.總結(jié)
基于目前油氣需求量的增加及其運(yùn)輸?shù)奶厥庖?,?jīng)濟(jì)、安全、輸送量較大的管道輸送技術(shù)已成為油氣輸送的首選運(yùn)輸方式,而在這個(gè)運(yùn)輸方式中油氣輸送管道的焊接工藝發(fā)揮著極其重要的作用。中石化也深知管道焊接的重要性,所采用的管道焊接工藝技術(shù)都是目前國內(nèi)運(yùn)用比較廣泛,技術(shù)含量比較高的技術(shù),比如組合焊,手工下向焊等焊接技術(shù)。同時(shí),為了保證油氣管道焊接技術(shù)的質(zhì)量,中石化也做出了比較合理的管理措施,通過制定總體的管理制度,科學(xué)地從焊接施工前、焊接施工過程中、焊接施工結(jié)束后對(duì)焊接施工進(jìn)行了相應(yīng)的管理。當(dāng)然,目前無論是中石化還是全國,對(duì)于油氣管道焊接工藝技術(shù)及其質(zhì)量控制的方面距離國際水平還有一點(diǎn)的距離,但是,相信在不久的將來,我們一定能走到國際領(lǐng)先水平。
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篇9
關(guān)鍵詞:油田管道;焊接工藝;技術(shù);質(zhì)量
原油和天然氣是人們生產(chǎn)生活中不可缺少的自然資源,確保原油和天然氣的安全運(yùn)輸是保證人們生產(chǎn)生活順利進(jìn)行的重要條件。目前,我國原油和天然氣的主要運(yùn)輸方式是管道,這種方式不僅安全有效,而且經(jīng)濟(jì)適用。管道的焊接是管道施工過程中最重要的環(huán)節(jié)之一,一旦焊接出現(xiàn)質(zhì)量問題,會(huì)給原油和天然氣的運(yùn)輸帶來巨大的安全隱患,因此,提高油田管道焊接工藝是提高油田運(yùn)輸質(zhì)量和水平的重要途徑。
1 管道焊接工藝
管道焊接工藝的種類比較多,正確選擇合適的焊接方法可以有效提高焊接質(zhì)量。目前,我國的管道焊接工藝主要包括以下幾種:
1.1 全自動(dòng)向下焊接技術(shù)和手工向下焊接技術(shù)
1.1.1 全自動(dòng)向下焊接技術(shù)。油氣管道全自動(dòng)向下焊接技術(shù)的工作原理是使用具有熔化性能的焊絲,借助與焊金屬之間的電弧來實(shí)現(xiàn)對(duì)焊絲和鋼管的熔化。全自動(dòng)向下焊接技術(shù)可以有效的將輸送氣體和空氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行隔離,確保油氣的安全運(yùn)輸。這種焊接方式的優(yōu)點(diǎn)是程序簡單,便于操作,生產(chǎn)效率高。
1.1.2 手工向下焊接技術(shù)。手工向下焊接技術(shù)目前在我國還屬于新型的焊接技術(shù),其焊接順序?yàn)楦?、熱焊、填充焊和蓋帽焊。
(1)根焊。根焊的主要運(yùn)條為直拉式和往返式,又以直拉式最為常用,有一種情況例外,如出現(xiàn)間隙或溶孔長度過大的情況,則往返式更為合適。(2)熱焊。為了防止根焊產(chǎn)生裂紋,進(jìn)行熱焊是非常有必要的。熱焊可以使管道保持一定的高溫,防止根焊產(chǎn)生裂紋。需要注意的是,因?yàn)楹附铀俣瓤?,邊緣融合性高,在熱焊之前必須要進(jìn)行清根操作。(3)填充焊。填充焊主要有單道和多道兩種形式,采用這兩種中的哪一種都可以,但需要注意的是厚度,該種焊接形式對(duì)厚度的要求特別高。為了保證焊接完成后的飽滿狀態(tài),在填充焊時(shí)運(yùn)條要稍微擺動(dòng),一定要掌握好焊層厚度。(4)蓋帽焊。蓋帽焊主要采用擺動(dòng)焊接,其主要作用是對(duì)焊道外進(jìn)行加固,確保其美觀光滑。
1.2 低氫焊條下向焊接技術(shù)
低氫焊條下向焊接技術(shù)對(duì)管道在惡劣環(huán)境條件下的焊接具有重要意義,比如在高寒環(huán)境或腐蝕環(huán)境中的焊接。該焊接技術(shù)可以有效提高焊條的抗裂性能和低溫韌性。低氫焊條下向焊接技術(shù)的工作原理是通過使焊縫處金屬含氫量達(dá)到一定數(shù)值來確??箶嘈阅芎晚g性。低氫焊條下向焊接技術(shù)是對(duì)根焊的強(qiáng)化,目的是為了保證在進(jìn)行根焊時(shí)坡口尺寸的精準(zhǔn)度,避免出現(xiàn)焊接不透徹和內(nèi)延咬邊的情況發(fā)生。
1.3 組合焊接技術(shù)
顧名思義,組合焊接技術(shù)即在對(duì)管道進(jìn)行焊接的過程中同時(shí)采用多種焊接技術(shù)以確保焊接能夠達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)效果。比如說,在進(jìn)行熱焊或者根焊時(shí),可以采用焊條向下焊接法,在進(jìn)行蓋帽焊或者填充焊時(shí),可采用焊條向上焊接法。
2 管道焊接技術(shù)存在的問題
受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及歷史條件的制約,我國的管道焊接技術(shù)還存在一些問題,主要包括以下兩個(gè)方面:
2.1 技術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱
近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國的焊接技術(shù)有了很大的進(jìn)步,但與發(fā)達(dá)國家相比,我國焊接技術(shù)的技術(shù)基礎(chǔ)還是比較薄弱,主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,其一是油田管道焊接工藝的具體技術(shù)比較薄弱,其二是從事焊接工藝的人才儲(chǔ)備和人才培養(yǎng)薄弱。與發(fā)達(dá)國家相比,我國油田管道焊接工藝起步較晚,加之缺乏對(duì)專業(yè)人才的培養(yǎng),導(dǎo)致焊工數(shù)量和系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量不成正比,久而久之必然會(huì)對(duì)焊接技術(shù)質(zhì)量及焊接技術(shù)的提高產(chǎn)生不利影響。
2.2 技術(shù)研究薄弱
不斷的進(jìn)行焊接技術(shù)的研究是提高焊接工藝質(zhì)量的重要途徑,而目前我國的技術(shù)研究還相對(duì)比較薄弱,許多核心的焊接材料還在依靠進(jìn)口且需求量較大,此種情形不但不利于我國油田管道焊接工藝技術(shù)質(zhì)量的提高,還會(huì)加大設(shè)備配置的投入資金,因此,為焊接工藝技術(shù)提供全方面的技術(shù)支持,加強(qiáng)焊接體系的科學(xué)技術(shù)研究,提高焊接工藝技g質(zhì)量是相關(guān)單位的工作重點(diǎn)。
3 油田管道焊接工藝質(zhì)量控制措施
油田管道焊接工藝的質(zhì)量受多種因素的影響,提高油田管道焊接工藝質(zhì)量需要做好以下幾個(gè)方面的工作:
3.1 焊接環(huán)境管理
焊接作業(yè)對(duì)環(huán)境要求比較高,溫度,風(fēng)速,適度都是需要考慮的因素,特別是在惡劣環(huán)境下進(jìn)行焊接操作時(shí)要注意對(duì)施工材料的管理。比如,如果天氣特別寒冷,在焊接前要把焊條放在保溫桶里,還要對(duì)木材進(jìn)行預(yù)熱,需要注意的是,不同牌號(hào)的焊條要分開放,不能放在同一個(gè)保溫桶。在焊接過程中,同樣需要考慮環(huán)境因素對(duì)焊接工作帶來的影響,比如,要安排專人進(jìn)行溫度測(cè)量,如果溫度低至標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)要停止焊接工作,在進(jìn)行加熱處理后再重新焊接工作。
3.2 焊接材料管理
焊接材料的質(zhì)量是確保焊接工藝質(zhì)量的最基本條件,焊接材料管理主要包括采購和日常管理兩個(gè)方面。在采購環(huán)節(jié),要確保所選用的材料是正規(guī)廠家生產(chǎn)的、符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,避免三無產(chǎn)品、劣質(zhì)產(chǎn)品流入管道施工現(xiàn)場(chǎng)。在施工前后,要根據(jù)材料的性能對(duì)材料妥善保管,避免因?yàn)楸9懿簧茖?dǎo)致材料性能發(fā)生改變,從而對(duì)焊接工藝產(chǎn)生不良影響。
3.3 焊接施工過程管理
3.3.1 做好焊接前的準(zhǔn)備工作。在焊接操作之前,要做好焊接準(zhǔn)備工作,比如,要檢查材料是否準(zhǔn)備齊全且按照規(guī)定要求放置,檢查焊接坡口角度的大小及性質(zhì),根據(jù)施工要求選擇最適合的焊接工藝,確保施工表面的清潔等等。
3.3.2 焊接前的預(yù)熱處理。在焊接之前按照相關(guān)的工藝操作規(guī)程對(duì)管線焊口進(jìn)行預(yù)熱處理,確保焊接過程中不會(huì)出現(xiàn)裂紋,防止脆化和裂變情況的產(chǎn)生。
3.3.3 嚴(yán)格遵守焊接規(guī)程。在焊接操作過程中要嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)章制度和技術(shù)規(guī)范,充分掌握操作要點(diǎn),比如,在操作過程中要掌握好電流的大小,防止電流過大造成咬邊或電流過小造成焊接未熔。
3.4 焊接人員管理
焊接工作需要依賴人的操作才能完成,因此,焊接人員的技藝水平、工作態(tài)度對(duì)焊接質(zhì)量有著直接影響。加強(qiáng)對(duì)焊接人員的管理主要有以下幾個(gè)方面,其一,加強(qiáng)對(duì)焊接人員的技術(shù)培訓(xùn),確保焊接人員能夠獨(dú)立承擔(dān)相應(yīng)的焊接任務(wù)并保障焊接質(zhì)量。其二,加強(qiáng)對(duì)焊接人員的考核力度,持證上崗,優(yōu)勝劣汰。
3.5 制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一可以有效地控制焊接工藝的施工質(zhì)量,反之,如果技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,不但會(huì)導(dǎo)致焊接質(zhì)量層次不齊,還會(huì)威脅整體管道的安全。
3.6 加強(qiáng)焊接科研體系研究
加強(qiáng)焊接科研體系研究,擺脫焊接產(chǎn)品及相關(guān)核心技術(shù)對(duì)進(jìn)口的依賴,是確保我國焊接技藝不斷提高,管道建設(shè)順利進(jìn)行的重要條件。在今后的發(fā)展中,無論是政府相關(guān)部門還是企業(yè),都要注重焊接科研技術(shù)的發(fā)展,加大具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)新產(chǎn)品的研發(fā)力度,擺脫對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的依賴,確保管道建設(shè)能夠順利進(jìn)行。
綜上所述,焊接技術(shù)的質(zhì)量對(duì)油田管道建設(shè)具有重要影響,不斷提高焊接技術(shù)是確保原油和天然氣安全運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)條件。在未來的發(fā)展中,國家要加大對(duì)焊接技術(shù)的研究力度,大力培養(yǎng)焊接專業(yè)人才,不斷提高焊接工藝技術(shù)質(zhì)量,切實(shí)做好焊接工程的質(zhì)量控制工作,確保原油和天然氣的安全輸送。
參考文獻(xiàn)
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篇10
【關(guān)鍵詞】長輸管道;全位置;自動(dòng)焊接;西氣東輸;管道口
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源的需求越來越大,世界各地開展了新一輪的管道建設(shè)熱潮,為適應(yīng)長距離、大運(yùn)量的要求,油氣管道也逐漸向大口徑和長距離的趨向發(fā)展。我國地域遼闊,能源分布不均,對(duì)能源大量需求的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)大多自身能源蘊(yùn)藏量極低,而且我國地形地貌復(fù)雜,使得我國對(duì)于油氣管道的布置要求特別高。為適應(yīng)我國油氣輸送的特點(diǎn),輸送管道不僅要求口徑大、距離長, 而且布置復(fù)雜,對(duì)管壁的厚度和材料強(qiáng)度都要求很高,這使得施工的難度極大。尤其對(duì)于長輸管道,焊接是其中十分之關(guān)鍵的工序,焊接的質(zhì)量直接關(guān)系到管線以后的使用安全和效率。而對(duì)于國內(nèi)長輸管道的高要求,傳統(tǒng)的手工焊接方法已經(jīng)難以適應(yīng),亟需尋找一種更優(yōu)質(zhì)、高效的焊接工藝來適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,于是長輸管道全位置自動(dòng)焊接技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
1.長輸管道全位置自動(dòng)焊接技術(shù)的概念
全位置自動(dòng)焊接技術(shù)是近些年發(fā)展起來的一種比較先進(jìn)的管道施工工藝,在世界各地都有應(yīng)用。這種工藝的技術(shù)特點(diǎn)就是通過將管道固定不動(dòng),讓焊接小車帶動(dòng)焊槍沿著管道壁軌道轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)管道的全位置自動(dòng)焊接。實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程的基本裝置有焊接小車、行走軌道和自動(dòng)控制系統(tǒng)。保護(hù)氣體一般用二氧化碳或二氧化碳和氬氣的混合氣體。為保證焊接質(zhì)量,可通過修改送絲速度、擺動(dòng)頻率、焊接速度等參數(shù),以使得每臺(tái)焊機(jī)和焊口焊接工藝參數(shù)一致來實(shí)現(xiàn)。
全位置自動(dòng)焊接技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾方面:
(1)工作效率高。相比于傳統(tǒng)的手工焊接技術(shù),全位置自動(dòng)焊接技術(shù)實(shí)現(xiàn)了焊絲的連續(xù)送進(jìn),加快了焊絲的熔敷速度,避免了焊工換條時(shí)時(shí)間的浪費(fèi),而且焊接時(shí)層間的雜物清理也更方便,其效率因而大大提高。
(2)焊接質(zhì)量更好。由于在焊接時(shí)有藥芯和惰性氣體的雙重保護(hù),焊道成型更好,各種人為的缺陷也更少,并且,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接后,焊接質(zhì)量就不再受到焊接工人水平的限制,焊接質(zhì)量更好,尤其對(duì)于大口徑、大壁厚的管道,比人工焊接的技術(shù)優(yōu)勢(shì)更為明顯。
(3)大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。眾所周知,焊接是一項(xiàng)勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)環(huán)境惡劣、費(fèi)神費(fèi)力的工作,而全自動(dòng)焊接技術(shù)由于實(shí)現(xiàn)了焊接的機(jī)械化,所以對(duì)于工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低,并且,在焊接過程中,全自動(dòng)焊接技術(shù)焊接更為穩(wěn)定,飛濺現(xiàn)象比較少,煙塵也少,這也改善了工人的勞動(dòng)環(huán)境。
2.施工過程
長輸管道全位置自動(dòng)焊接的施工過程主要包括管口清理、管口休整和組對(duì)及焊接管道的安裝、焊接參數(shù)輸入、焊接和檢修幾個(gè)過程。下面一一進(jìn)行概述:
2.1管口清理
由于長輸管道的管徑大、壁厚,在應(yīng)用全位置自動(dòng)焊接技術(shù)時(shí),為適應(yīng)其流水作業(yè)的方式,要先進(jìn)行管口組對(duì),所以就需要對(duì)管口進(jìn)行清理。一般清理范圍為管口附近100mm內(nèi),要求將該范圍內(nèi)的塵土、油污、鐵銹等污垢全部細(xì)心清理至管壁呈現(xiàn)金屬光澤為止。
2.2管口修整、組對(duì)及安裝焊接管道
在清理完管口后,由于管口的坡口角度或者鈍邊厚的硬度太硬都會(huì)造成軌道的損傷,所以在焊接作業(yè)前,要對(duì)管口的一些集合參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,包括坡口角度、鈍邊厚度、管口橢圓度和垂直度等,如果測(cè)得的結(jié)果不符合要求則應(yīng)進(jìn)行休整,以便后續(xù)焊接軌道的安裝。管口組對(duì)并預(yù)熱后安裝焊接軌道時(shí),所用的安裝工具要求硬度不高于焊接軌道的硬度,以免對(duì)軌道造成損傷。要求安裝的焊接軌道與管道表面的距離不大于3mm,與管口端面的距離應(yīng)小于2mm。
2.3輸入焊接參數(shù)
焊接軌道安裝完畢后,將焊機(jī)安裝在軌道上,之后要做的就是按照焊接指導(dǎo)書上的要求調(diào)整焊槍位置和角度。然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)焊接的要求得出恰當(dāng)?shù)暮附訁?shù)并將其輸入到計(jì)算機(jī)中。
2.4焊接
在上述幾個(gè)步驟完成之后,接下來就是關(guān)鍵的焊接了。直接啟動(dòng)焊接按鈕,焊機(jī)就會(huì)自動(dòng)沿著焊接軌道對(duì)管道進(jìn)行焊接施工了。而工人需要做的只是在一旁監(jiān)視即可,當(dāng)焊接過程中出現(xiàn)斷弧、跑偏等現(xiàn)象時(shí),及時(shí)停機(jī)并采取糾正措施,直到焊接工序的完成。
2.5檢驗(yàn)
焊接工序完成后,拆卸掉焊接裝置,然后對(duì)焊接的成果進(jìn)行外觀檢驗(yàn),若有不合格的地方,則對(duì)其進(jìn)行手工焊返修或手工焊退修。檢修完成后,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理,焊接結(jié)束。
3.長輸管道全位置自動(dòng)焊接技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
我國正式將全自動(dòng)焊接技術(shù)應(yīng)用到長輸管道是在2001年5月的西氣東輸工程上。我國西部地區(qū)冬季嚴(yán)寒,夏季酷熱,晝夜溫差也大,且多為戈壁和荒漠;西北部地區(qū)海拔高,氣壓低;中部地區(qū)山勢(shì)陡峭,地形起伏大;動(dòng)、南部地區(qū)則氣溫高、多雨潮濕,這些都大大提高了西氣東輸工程的難度。針對(duì)西氣東輸工程高標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求,我國石油行業(yè)的專業(yè)研究所和中國石油管道局共同對(duì)大口徑、大壁厚、高強(qiáng)度的管道布置技術(shù)進(jìn)行了深入研究,提出采用全位置焊接技術(shù),并對(duì)該技術(shù)的施工工藝和工藝性能進(jìn)行了詳細(xì)的研究和測(cè)試,為我國的西氣東輸工程打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
近年來,我國長輸管道焊接技術(shù)通過引進(jìn)、吸收和創(chuàng)新,已經(jīng)取得了不少的成就。尤其在西氣東輸一線、二線、陜京三線等重點(diǎn)工程中的實(shí)踐研究后,我國已有了自己比較成熟的技術(shù)。比如APW-1型管道全位置自動(dòng)焊機(jī)已累計(jì)完成了大慶、遼河等油建施工單位合計(jì)100多公里的焊接任務(wù),并且焊接一次合格率達(dá)到了98%。
4.全位置自動(dòng)焊接技術(shù)目前存在的問題
全位置自動(dòng)焊接技術(shù)并非沒有缺陷,在施工過程中,最常見的問題是未焊透和未熔合。這一方面是由于在工藝和設(shè)備磨合期內(nèi),焊工不能很快的適應(yīng)坡口和大口徑的管道焊接。另一方面是坡口的加工質(zhì)量和組對(duì)質(zhì)量不怎么適合自動(dòng)焊機(jī)施工。遇到這類情況,建議采用手工施焊。
目前,從整體上看,我國長輸管道全位置自動(dòng)焊接技術(shù)跟世界先進(jìn)水平還有一定的差距,但中國目前一些重大的項(xiàng)目,如西氣東輸三線、四線、中緬油氣管道等,都開工在即,為了更好地完成這些項(xiàng)目的建設(shè),我們需要加緊研究新的焊接材料、新的焊接工藝與方法,以努力趕超世界先進(jìn)水平。
5.工程實(shí)例
2011年,某公司采用10套APW-R-I 型管道全位置自動(dòng)焊接機(jī)設(shè)備組成自動(dòng)焊作業(yè)班,然后對(duì)20名焊工進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)并考核通過后投入到西氣東輸施工建設(shè)中去。施工中累計(jì)完成1252處焊口,包括1016×146管道915道口,1016×175管道337道口,累計(jì)長度一千多公里,最終統(tǒng)計(jì)所得的焊接一次合格率達(dá)到98%,取得了相當(dāng)好的效果。 [科]
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