分析长输管道焊接技术及发展前景.pdf

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1、106石油规划设计第13卷第6期石油地面工程技术专辑高泽涛*杨俊伟李艳华中国石油天然气管道局高泽涛.长输管道焊接技术及发展前景.石油规划设计2002136106109摘要介绍了国内外目前采用的5种焊接技术自动焊技术手工下向焊技术自保护半自动焊技术双联管焊接技术闪光焊技术并对这5种技术的优缺点进行分析研究分析了焊接技术在西气东输工程试验段应用情况并对我国管道焊接技术的发展提出了建议主题词长输管道焊接技术自动焊接半自动焊接焊接设备特征分析研究长输管道及其焊接的特点1长输管道的特点长输管道作为铁路公路海运民用航空和长输管道五大运输行业之一

2、与其他运输系统有以下几方面的不同点1管道与输送介质相对流动这就要求管道内部尽可能光滑减少磨阻另外考虑介质的腐蚀性在设计上管道应增加相应的裕量2管道是相对固定的即管道埋于地下除改造敷设新线路等原因外管道一般不会发生位移3输送的连续性即管道一旦建成投产一般情况下连续运行相应地增加了不停输带压维修的操作难度和危险性4在役运行的管道对地面建构筑物或区域长期构成威胁尤其是气天然气煤气LPG等易燃气体管道其威胁程度更大5长输管道除特殊地形一般均为地下敷设运行中不易发现潜在的危险尤其是建设中未检出的缺陷通过上述分析说明管道质量对其安全运行和使用寿

3、命是非常重要的管道焊接质量是影响管道质量的极其重要因素2焊接在长输管道建设中的特点1流动性施工对焊接质量的影响施工作业点随着施工进度而不断迁移与工厂生产产品相比增加了施工管理质量管理安全管理等方面的难度因焊接作业处于流动状态对保证质量相对增加了难度2地形地貌对焊接质量的影响施工单位没有能力选择理想的施工场地一条长输管道可能会遇到多种地形如西气东输工程自西向东途经戈壁沙漠黄土高原山区平原水网等地形地貌对焊接有直接影响所以要因地制宜选择不同的焊接方法来满足工程的需要3环境对焊接质量的影响风雨温度湿度等自然环境与焊接质量高低有着一定的关系

4、*高泽涛男1953年生高级工程师1982年毕业于哈尔滨工业大学焊接工程专业现任中国石油天然气管道局局长助理通信地址河北省廊坊市广阳道87号管道局065000万方数据石油地面工程技术专辑石油规划设计2002年11月1074除现场双联管焊接外焊接设备工艺材料及焊工技能等因素对焊接质量有很大影响5人文社会环境对焊接质量的影响在我国的东部人工密集地区由于种种原因施工不能连续进行往往给现场焊接带来困难由于外界因素干扰造成现场留头多连头数量增加质量难以保证也使焊接成本上升管道焊接技术发展现状1自动焊技术自动焊技术适用于大口径大壁厚管道大机组流水

5、作业焊接质量稳定操作简便焊缝外观成型美观应用自动焊必须解决的最根本的问题依然是根焊据了解当前配合自动焊的根焊方法主要有两种一是内焊机二是带铜垫对口器外焊根焊成型1为了解决根焊问题管道局从NOREAST公司购买3套管道内焊机型号AW40-42已在西气东输试验段上进行了应用内焊机具有焊接速度快Æ1016mm管径根焊时间1min内焊道成型美观的优点但由于设备结构复杂在管道施工过程中设备故障较多设备需要配备备件和高技术水平的维修人员为保证管道连续作业在内焊出现故障时而不使整个机组停工往往要求内焊机有备用设备即一个机组备用一台或两机组备用一台

6、备用焊机是好的方案但焊机价格较高成本增加2带内铜衬垫对口器外根焊成型工艺已在国外很多管道上应用尤其海洋管道上应用更为广泛ALLIANCE管道和其它一些陆地管道也有较普遍应用西气东输工程拒绝使用这一工艺的原因在于两方面一是渗铜问题二是内部成型有尖锐金属对通球扫线有影响渗铜是否影响焊缝质量法国DASA公司曾对X70管道做过一系列试验试验管道规格为Æ91419mm试验条件是调整对口间隙加大缩小间隙调整焊接电流常规电流和增大焊接电流15A对不同试件分别进行加载疲劳试验常规力学试验宽板拉伸试验试验证明加大间隙增加电流有渗铜现象减小间隙无渗铜现

7、象不渗铜及极其微量渗铜的焊缝完全满足设计要求对于极端工艺渗铜较严重的焊缝轴向加载疲劳试验未出现从渗铜的焊缝根部发生破坏现象宽板拉伸试验没有因根部渗铜对管子承载能力产生不利影响瞬间过载试验失效也不是由根部渗铜引起的而是由邻近部位塑性变形引起的法国试验结果完全证明铜衬垫渗铜问题可以由调整组对间隙和焊接电流来避免即使恶劣条件下有渗铜现象对管道焊缝不存在明显不利因素内部成型尖锐金属的处理铜衬外焊根部成型内部有尖锐金属问题会对通球扫线造成不利影响事实上只要设备合理尤其铜衬的动作形式外形尺寸恰当完全可以避免这一现象发生当然影响内成型不但是设备问

8、题对管子端部尺寸和形状也应有较严格要求如管子端部不整主要指的是错口设备很难弥补这一缺陷而焊出好的焊道通过研究对口设备调整合理的焊接参数以及错边量的大小合理的工艺和严格的对口来解决铜衬外焊根部成型内部有尖锐金属问题通过对这两种根焊方法比