探讨长输管道焊接方法的选择与应用

发表时间:2020/9/29   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:朱良蒙 任海涛 苗磊 张东林
[导读] 摘要:焊接工艺的选择是长输管道施工中的一个重要环节,尤其是对施工速度和施工质量安全的影响尤为突出。
        中国石油天然气第七建设有限公司  山东省胶州市  266300
        摘要:焊接工艺的选择是长输管道施工中的一个重要环节,尤其是对施工速度和施工质量安全的影响尤为突出。长输管道是输送到处理区域的一种基本材料,长输管道为DN2000及以上口径螺旋埋弧焊钢管。本文介绍了焊接技术在长输管道施工中的应用。
        关键词:长输管道;焊接方法;选择;应用
        引言:本文介绍了一种铺设管道的方法,该方法通过内部和外部焊道将管段焊接在一起。该方法包括在管道末端附近布置一个管段,从而确定要焊接的环向接头,在要焊接的接头根部进行外部焊道,例如GMAW-MIG焊枪,在此期间,焊接材料沉积在待焊接接头的根部,从而形成根部焊缝,然后在根部焊缝上进行内部焊道,例如GTAW-TIG焊枪,在此期间,根部焊缝熔化并重新成形。该方法特别适用于覆有耐蚀合金的管道。
        1. 长输管道焊接方法的选择
        在铺设管道时,管道的一端(有时称为“管柱”)由持有,并在管道末端焊接一个管段。然后将管道和新焊接的管段从容器中输送出去,这样就可以重复这一过程。考虑到管道在铺设过程中所承受的高拉伸载荷,焊接接头必须具有高质量。焊接接头的质量是至关重要的,因为管道一旦安装,就会暴露中经常变化的运动中(例如,当管道采用双体立管的形式时)。在这种情况下,焊接接头必须能够承受它所承受的疲劳载荷。输送液体或气体的管道,这些液体或气体具有腐蚀性或以其他方式能够损坏的普通钢管通常在内部包覆或内衬CRA(耐蚀合金)。此外,这种CRA内衬管道也越来越多地被发现为偏远地区的开发提供了一种经济解决方案。CRA内衬的管道是通过冶金键合,或将CRA圆柱体压在碳素钢(CS)管的内部。
        内衬管段焊接在一起的技术是使用单一的外部安装的半自动GMAW焊头焊接头,将关键的第一道道作为根道,然后进行内部检验,以确保根焊的质量达到极高的标准。焊接区域用保护气体(通常为惰性气体,如氩)净化,以减少焊缝材料氧化的风险。内部检查包括超声波检测和用摄像机辅助完成的视觉检查。由于超声检测容易因CRA材料的剩余磁化强度而产生虚假结果,因此需要进行目视检查。由于根焊工艺的性质,很难保证焊接正确。[1]
        2. 长输管道焊接方法的选择与应用
        将管段焊接到管道的末端,将所述管段布置在管道末端附近,从而定义要焊接的圆周接头,在所述焊接接头的焊点上进行外部焊接,在所述焊接接头的根部沉积焊缝材料,从而形成根焊缝,并在所述根焊缝上进行内部焊接。有利的是,在根部焊缝上进行内部焊缝传递的步骤熔化并形成根部焊缝。已经形成的根焊缝的熔化可以进行,以使内部表面的刻蚀深度超过0.5mm,并且最好超过1mm。这样的根焊缝重熔可以提高焊接接头完全熔合的机会,否则很难实现可靠的熔合。从管道内部对热管焊缝进行整形,可以提高焊缝的整体质量,减少因不符合可接受性标准而被拒焊的现象。所述方法包括在接头根部执行外部焊缝传递的步骤。
        进行焊接,并在根焊缝上执行内部焊缝传递的步骤。用于执行外部焊缝道次的设备将称为外部焊接设备,用于执行内部焊缝道次的设备将称为内部焊接。

[2]
        从管道内部对根焊缝进行整形的方式可以是:
        以减少由于管道不对齐而导致焊缝被拒绝的风险。如果管道不完全与管道的相邻端对齐,则在管道周长周围的某些圆周位置上可能会出现一个“hi-lo”(从一个管道段到相邻的管道段)。如果焊接太棒了,焊缝就会被拒绝。在本文的实施例中,可以容纳1.5毫米级的高步长,从而减少在管道的分接(对齐)中所需的时间。管件形状和尺寸的可接受公差也变得不那么重要,从而节省了潜在的成本。[3]
        使用中间焊接步骤,在同一焊缝上平缓外焊步骤,可以以这样的方式执行,以便允许根焊中的某些缺陷在以前未设想的方式。例如,在现有的铺设管道的焊接方法中,在根珠被拒绝的情况下没有修复选项:在这种情况下,整个焊缝通常是切割的. 重熔根部焊缝。可以提高焊缝和焊缝之间的熔合的充分性。管道。窄斜面被认为是导致侧壁熔合不足的原因,尤其是在焊缝附近。然而,本发明的方法可以提高焊缝熔合的充分性,从而使窄斜面更容易使用。窄斜面的最大宽度可以小于10毫米,最好小于7毫米。管子的厚度比(例如,在10毫米到30毫米之间)和斜面的最大宽度最好在10:1和3:1之间,最好是在6:1和20:7之间。
        根部焊缝的内焊缝道次最好采用弧焊方式进行.
        内部焊接道次可使用非自耗电极进行。在不添加焊缝材料的情况下,可以在根焊缝上进行内焊。例如,根焊缝上的内部焊缝通过自焊接过程进行。内部焊接可通过等离子焊接装置进行。内部焊接可通过激光焊接装置进行。内部焊接可通过使用钨电极的焊接装置进行。例如,用于形成内部焊缝的装置可以包括GTAW(气体钨弧焊)焊炬,例如TIG(钨惰性气体)焊炬。根焊缝上的内部焊缝可在一个或多个摄像机的协助下进行,用于引导内部焊接。例如,一个或多个照相机可用于在视频显示设备上产生实时图像,内部焊接装置可部分手动控制。[4]
        结束语:综上所述,整个焊接过程对许多参数的变化非常敏感,如接头安装、磁力水平,甚至气体成分的微小变化。尽管这种焊接过程提供了很大程度的自动化,焊接的接受程度仍然取决于焊工的技能。完成前两个根道和执行间期检查的整个周期时间相对较长。此外,如果焊缝不符合严格的验收标准,一般情况下,根部修复不进行,而是整个焊接接头被切割,导致进一步拖延。接头焊接到热道次,并在移出焊接前进行内部检查。
        参考文献:
        [1]蒋艳. 长输管道焊接方法的选择与应用[C]. 科技与企业杂志社、北京科技大学计算机与通信工程学院、北京科技大学土木与环境工程学院.科技与企业——企业科技创新与管理学术研讨会论文集(下).科技与企业杂志社、北京科技大学计算机与通信工程学院、北京科技大学土木与环境工程学院:《科技与企业》编辑部,2016:107.
        [2]樊学华,庄贵涛,李向阳,于勇,陈丽娟,柯特.长输油气管道焊接方法选用原则[J].油气储运,2014,33(08):885-890.
        [3]王影,薛大帅.长输油气管道焊接方法及焊材的选用探究[J].中国石油和化工标准与质量,2014,34(07):233.
        [4]张国东,刘涛,齐文选,缪浩波.长输管道现场焊接方法的现状及展望[J].内蒙古石油化工,2006(09):58-60.
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