天然气管道的焊接技术

《上海煤气》2003年第 4期 一23一 天然气管道的焊接技术 上海煤气第二管线有限公司 朱亮广 摘要：文章叙述了用于天然气管道的几种常用焊接 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 ，并介绍了几种焊接的新技术，供有关工程技术人 员参考。 关键词：高压 天然气管道 合金钢 焊接 自动焊 1 前言 随着东海气田的进一步开发，西气东输项目的 全面启动，天然气作为一种洁净能源逐步替代传统 的人工煤气，其热值高、成本小、污染少，可广泛 用作城市燃气和火力发电：又因天然气碳氢含量 高，也是一种优质的化工原料。 天然气的特点是压力大，其输配系统为高中压 燃气管道，对燃气供应的安全性、可靠性的要求较 高。天然气管道的材质一般为合金钢，从 X52到 X70，壁厚为 21．5一mm的并不鲜见，承压值有较大 的提高。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，显得十分 突出。 2 常用天然气管道焊接工艺介绍 双面焊容易保证接头质量，对焊工的焊接技术 要求低；但是工作效率不高，作业条件差，并且受 到管径和施工条件的限制，应用范围很小，天然气 管道的焊接多采用下述几种工艺。 2．1 氩 弧 焊 打 底 +低 氢 型 焊 条 焊 填 充 盖面 (TIG50+E5015) 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。 2．2 手工纤维素焊条焊接(如 E6010) 手工纤维素焊条焊接主要用于：纤维素焊条打 底+低氢型焊条焊填充盖面(如 E6010+E8018)、纤维 素焊条打底+自保护药芯焊丝半 自动焊填充盖面 (如E6010+E71T8一Nil)。 为了适应大直径、厚壁高压管道焊接的需要， 目前西气东输工程中下游地区广泛采用以上工艺。 焊接方向自上而下，使用的焊接电流较大，因 而效率大大提高；而且因为顺流焊接，焊缝 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面纹 路较小，成型美观。 纤维素焊条焊接时，产生的电弧吹力足，容易 获得理想的背面成型，是比较理想的打底材料，这 种 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 缺点是对组对要求较高，尤其要保证组对间 隙，否则影响根部质量：由于电弧吹力较大，飞溅 多，焊接时层间打磨量较大。在管道材质强度不高 (如X42，X46，X52)时，可以采用 E6010纤维素焊 条打底与填充盖面，操作起来比较简单。在管道材 质强度较高(如 X56，X60，X65，X70)时，采用 E6010 纤维素焊条打底，E7018或 E8018填充盖面；如果 管壁较厚或者气温较低，在打底后立即用 E6010， E7010或 E8010纤维素焊条加焊一层热焊道，具体 选材视管材而定。 药芯焊丝半自动焊可以大大提高工作效率，改 善工作条件。由于焊丝的连续性，焊接过程断弧停 1www．sh—gas．coml 维普资讯 http://www.cqvip.com 《上海煤气》2003年第 4期 ．24． 顿的机会较少，因而焊缝质量大大提高；同时，自 动焊使用的焊接电流大大增加，工作效率高，便于 排管过程的流水作业。由于焊丝内含药芯，可以方 便地调节成分，所以适合焊接不同成分的合金钢的 需要，应用前景十分广阔。 2．3 纤维素焊条打底+普通低氢型焊条焊填充盖面 (如F_,6010+ES015) 在山区或其他地形复杂区域，只适合小型手弧 焊机作业时，一般可采用这种工艺，特点是比较灵 活，操作简单，可以保证焊接质量。由于国产焊条 质量的提高，在一定区域有相当的应用空间。 3 管道焊接新工艺 由于国内油气 田的开采建设以及西气东输工 程的需要，大口径厚壁管的高压管道安装推动了自 动焊技术的发展。近年来，全 自动氩弧焊和 CO2 气体保护焊技术相当成熟，表面张力过渡(STr)焊 接设备的研制成功，使管线安装的自动焊接成为可 能，这里就几种典型的工艺作些介绍，焊接方向均 为下向焊。 3．1 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。 3．2 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 0．9～1．6 rain。 保护气体可为纯 或混合气(co2+ )，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 0。的小角度坡口，减 小了焊接量，提高了工作效率。 3-3 STT半自动打底+RMS自动外焊机填充盖面 焊接材料为实芯焊丝，直径在 0．9 ．5 rain。 保护气体可为纯 或混合气(co2+ )，根据 管材级别的高低，合理调节气体比例，焊接高合金 管道时 Ar量要高些；并且通常在打底层时 Ar量稍 高，填充盖面焊道 Ar量可适当减少，甚至完全使 用 CO2气体保护。由于填充盖面是全 自动控制，坡 口角度可大大减小，因而填充金属少，这在厚壁管 道焊接时，效益非常明显。 3．4 STT全 自动打底+RMS自动外焊机填充盖面 焊接材料为实芯焊丝，打底及热焊时焊丝一般 直径在 1．2～1．6 rain，填充盖面焊丝直径在 0．9～1．2 rain，具体视管壁厚度及工艺要求而定。 保护气体可为纯 或混合气(co2+Ar)，根据 管材级别的高低，合理调节气体比例，高合金管道 焊接时 量要高些；并且一般打底层 量稍高， 填充盖面焊道 Ar量适当减少，甚至完全使用 CO2 气体保护。坡口角度可大大减小，如有的工艺采用 单边 8。的坡口，提高功效。 3．5 美国 CRCM300外焊机自动焊 采用这种工艺，全部焊接过程只用一种焊机， 单种焊丝，只需要调整焊接参数就可完成整道焊缝 焊接，操作过程大大简化。 焊接材料为实芯焊丝，直径在 0．9~2．5 rain。 保护气体可为混合气(co2+ )或纯 ，坡口角 度可大大减小，因而填充金属量少，功效大大提高。 根据母材成分选用焊接 焊用实芯焊丝国内已大量生 满足焊接要求。 全 自动焊接对坡口及组 部质量、较高的生产效率， 小角度 V型坡口，一般采用 口机加工坡口。 在西气东输上游工地， 工艺评定，目前已用于正式 克服了人为因素，焊接质量 格率在 98％以上，工作效率 限的人力从繁重的具体劳动 iwww．sh-gas．coml 维普资讯 http://www.cqvip.com www.bzfxw.com 《上海煤气》2003年第 4期 一27一 气管，还有高压电缆，甚至军用通信电缆，给施工 带来一定的难度。在钻进轨迹设计和施工前，必须 对工作区及管线经过区域进行认真周密的地面和 地下的勘察。地面勘察包括对地形地貌的测量，确 定施工区域是否有足够的场地来保证设备的安放 和正常施工；地下勘察包括地质条件的勘探和地下 管线及设施的探测。 3．4．2 采用水平定向钻铺设的钢管，一般敷设深度 较深，铺设后外防腐很难检测。即使发生泄漏，也 不可能进行开挖抢修，因此对钢管的防腐涂层提出 了很高要求，除了要有良好的电绝缘性，能耐腐蚀、 抗菌外，还要有足够的机械强度；有较好的耐磨性， 以防止与土壤摩擦而损伤；有良好的抗弯曲性，以 确保防腐层在一定曲率半径下不致损坏。环氧粉末 由于具有优 良附着力、柔韧性、耐化学腐蚀性强、 电绝缘性好等的优点，在穿越钢管上广泛应用。为 了提高环氧粉末层的耐机械撞击力与防水性，目前 使用的双层环氧粉末的涂层结构和环氧粉末外加 挤压聚乙烯(PE夹克)的防腐技术，保证了燃气输气 管道的万无一失。 3．4．3 虽然已进行了一定程度的有效控制，但该方 案的具体实施仍涉及到施工区域附近居民用地的 占用，人行道、车道的局部开挖，绿化赔偿等，在 施工过程中需要各方面的通力配合。 4 结束语 在天然气管网建设中，水平定向钻技术作为一 项高精度、高效率、环保、安全的施工技术，将得 到越来越广泛的应用。而对于上海地区人工煤气管 线施工，由于施工区域狭窄、地下管线复杂、设置 集水器等各类其他因素的影响，对水平定向穿越该 项技术的发展应用提出了新的课题，在今后的施工 实践中需进一步加以研究及不断充实完善。 (收稿 日期：2003．04．24) The AppI ication ExampIe of Horizon Di rectionaI Crossing TechnoIogy Shanghai Gas No．2 Pipeline Engineering Co．，Ltd Dai Bin Ling Chang Abstract：By taking Yan ’an elevated road engineering for example，the article introduces the application of the horizon directional crossing technology in west Shan ghai． Keywords：gas ,pipe line non·-excavation horizon directional crossing (上接第 24页) 4 结语 社会需要是科技发展的唯一动力，除天然气 外，目前固体物质(如粉煤)等都已成功实现管道输 送。随着物流技术的进一步发展，冶金技术的日新 月异，高合金化、高强度以及热处理强化钢管的使 用将越来越普遍，其必然引发焊接技术的一次又一 次革新。而具体采用什么工艺，首先要与现实条件 结合起来，最合适的才是最有效的。 (收稿 日期：2003—5·12，修回日期：2003·05·27) WeId TechnoIogy of NaturaI Gas PipeI ine ShanghaiGasNo．2PipelineEngineeringCo．，Ltd ZhuLiangguang Abstract：The article describes man y weld process an d techn ologies an d then introd uces some new tec hn ologies ofnam ral gas pipe welding． Keywords：ugh pressure natural gaspipeline alloy steel weld automatic welding 1www．sh-gas．coral 维普资讯 http://www.cqvip.com