分析含硫化氢天然气压力管道的焊接

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1、分析含硫化氢天然气压力管道的焊接抗硫管道的焊接工艺摘要：在我国石油化工生产中，往往会遇到一些高含硫天然气，比如硫化氢天然气。由于硫化氢气体有很强的腐蚀性，在与设备接触过程中可能会发生电化学反映，其阴极析出氢原子，但是由于硫化氢自身的存在，往往会阻止氢原子合成氢分子，这样就会使得氢原子无法排出，只能进入设备管道中，从而形成硫化物应力开裂与氢致开裂等。因此，在石油化工生产中就必须采取一定的抗硫化氢措施，主要办法为安设相应的抗硫管道。但是，在具体的安设过程中，如果焊接不当，那么抗硫效果也达不到理想要求，因此就需要注重

2、抗硫管道的焊接。基于此，本文对含硫化氢天然气压力管道——抗硫管道的焊接工艺进行了相关探讨。关键词：压力管道高度含硫抗硫管道焊接我国普光气田是一个主要生产高酸性气体的特大型气田，其地面产能建设主要包括了燃料气返输管线与站外集气管线两部分，其中站外管线主要生产及输送的是酸气部分，即富含硫化氢的天然气，其设计的管线总长为36.88km。压力为11MPa，温度为60度。硫化氢不仅仅是一种极性分子，同时对于设备的安全性以及地面输送管道正常运行有着极大的影响以及威胁，同时还会极大程度上的威胁到在附近施工的工作人员的身体健康

3、以及附近空间的环境安全。现如今为了减少石油化工生产中相关设备的不必要检修工作，所以在选用材料上面应根据其压力和介质及管道的厚度来确定，比如氢气管线，设计压力为30MPa，管道直径在600mm的管子壁厚就是60mm厚，管径在400mm的管子壁厚就是40mm厚等.1管道材质选择在硫化氢含量极高的集输管道中，油井的环境对于管道的腐蚀最严重以及最危险的即是因硫化物而导致的应力腐蚀。而影响管道材料这类应力腐蚀的最重要因素即是金属材料本身的强度以及组成的化学成分。当前世界上的原油富含高含硫、磷杂质，腐蚀性非常高，所以普通材

4、质的碳钢类工艺管道已经无法满足其工艺要求，所以采用抗硫化氢管道A106B材质，同时因为其介质的温度和压力过高，故采用厚壁管道；其主要的化学成分如表1，其焊接的性能非常好，能够在很大程度上的防止被硫化物的应力腐蚀。表1抗硫化氢管道A106B材质主要化学成分化学成分CMnPSSICrCuNi含量（%）≤0.300.29-1.06≤0.035≤0.035≥0.10≤0.40≤0.40≤0.402抗硫管道焊接工艺探析2.1焊口组对在许多已发生的管道受应力腐蚀而导致开裂的事故中，最开始或者说是最容易受到腐蚀的是焊缝处，其

5、最先破裂的则是融合线部位。因此，在焊接之前最好做好管道组对（焊口组对）。在进行管道组对之前，应将管内的杂物彻底清除干净，务必保证管道的端口内外表面至少50mm之内都不会出现油漆、泥浆及油污等杂物。此外，在对管道表面防腐层进行清理的时候，必须保证其加热的温度不会超过350度。2.2焊接相关要求及方法2.2.1焊接要求对于抗硫管道焊接而言，一般将其焊接接头设为V型，坡口的角度在600±2.50，其钝边在0~0.5mm之间，而破口的间隙为3.0~4.5mm之间。抗硫管道应按照相关的规范要求及规定尺寸来预制坡口，坡口在

6、加工时采用机械加工的方式，切勿使用火焰切割。在管段之上开孔之后，也是采用机械方法进行切割。具体而言，其焊接接头的示意图如图1所示：图1焊接接头示意图2.2.2焊接方法首先，需要对焊口进行预热处理，一般采用的是电加热的方式，其预热的温度应控制在100~150度为宜，而预热的时间最好为一小时。具体的预热范围应为焊缝两侧都不能低于了焊件厚度的三倍，尽量不能低于了100mm。在预热过程中应对温度进行监测，而监测点应设置在加热面的背面。在监测的时候，应先将加热源移开，待母材厚度方向上的温度稳定之后再对其温度进行测量，而温

7、度均匀化的时间一般按照每25mm母材厚度需要两分钟的比例来计算。预热的温度应控制在100度及以上，但不能高于200度。其次，应对焊缝层间的温度进行控制，而且焊缝层间的温控属于一个十分重要的焊接工艺，必须重点把握。具体而言，其焊接过程中，其最大层间的温度不能大于200度，而此时测量层间温度的点应设置在焊口三点及九点钟方向。此外，在焊接过程中，必须保证层间的最低温度不能低于100度。对层间温度进行测量，一般采用的是红外线测温仪或者远传温控箱等设备进行。最后，还应进行消氢处理，这个环节属于整个焊接工序中的重中之重，消

8、氢处理直接关系到了整个焊接口氢致开裂及硫化物应力开裂。具体而言，消氢处理中其温度应控制在250~350度之间，一般需要恒温处理两小时左右。当管道焊接完成之后，焊接的接头就应及时做好消氢处理，而在消氢处理之前应保证其温度高于100度。如果在具体的操作中出现了意外，比如说当焊口完成了三分之二及以上之后，但中途被迫停止，那么就应在焊接之后立刻进行消氢处理。一旦没有按照相关的规范操作进行消氢处