油气输送用erw钢管焊缝质量影响因素与缺陷无损检测工艺的分析

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1、学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：当鑫垄够日期：例·侈·P学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位

2、期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：过越导师签名：零冬日期：伊订小。毫日期：撕g·‘D·～第一章绪论1．1、课题背景油气输送管道作为石油、天然气的一种经济、安全、不间断的长距离输送工具，在近40年内得到了巨大发展。随着我国能源战略的调整和石油天然气工业地不断发展，我国的管线建设已经进入了快速发展阶段。近几年内，西气东输一线、陕京二线、春晓海底气田管线等重

3、大油气输送管线的建成，极大地推动了我国油气管道的建设与发展。目前，建设中的川气东送管线及西气东输二线，以及各油气输送支线、城市油气管网的建设，将进一步推进我国油气管线建设的高潮。ERW钢管(E1ectricResistanceWeld，电阻焊)采用电阻焊接方式生产，钢管具有尺寸精度高、生产率高等独特的优点，是油气输送管线的主要用管类型之一。ERW钢管在国外已经获得了广泛应用，除了用于常规管线的油气输送外，ERW钢管的开发已经涉及到极地寒冷地区和酸性介质条件下的使用场合【11。我国ERW钢管用于长输油气输送管线的技术及状况相对较为

4、落后，由于国内ERw钢管生产厂家对技术的掌握程度不同、认识不同、产品定位不同，加上早期ERW钢管在国内陆地油气输送管线中出现的两起重大质量问题，使得早期ERW钢管在国内发展一直比较缓慢【2】。早期，国产ERW一般用于输送压力较低的油气输送管线和城市天然气／煤气管网等【31，在一些输送压力较高、要求较高的管线建设中，使用的ERW钢管都是从国外进口，国产Ⅸ涮钢管因为焊缝力学性能不稳定、缺陷检测水平较低等原因，使得在国内管线应用较少【4】。陆地管线方面如我国2004年投资建设的无锡一张家港输气管线使用的是从日本JFE公司进口的ERW钢

5、管。国内海底输气管线几乎全部使用进口ERw钢管，如1997年建设的东海平湖气田海底管线，1999年建设的绥中36—1海底管线、东方一洋浦一海口管线，2003年建设的春晓气田群海底管线等。最近几年来，国内几家工厂从国外相继引进了大口径ERW钢管生产线，生产能力和设备状况均比早期有了很大提高，这为提高我国ERw钢管生产水平奠定了基础，将促进我国ERW钢管制造水平的发展，从而扩大国产Ⅸ涮在油气输送管线的应用范围。经过对目前我国ERW钢管生产状况、钢管质量的调查发现，相比国外，目前我国ERW钢管生产水平总体来说仍然相对较低，各生产厂质量

6、水平不一，钢管生产合格率较低，钢管韧性性能较低且稳定性差，钢管焊缝抗沟腐蚀性能不稳定，钢管缺陷漏检率较高。这些问题的出现，原因是由于生产厂对影响焊缝质量(力学性能、沟腐蚀性能等)的影响因素了解不足，钢管生产中的缺陷无损检测工艺不完善等原因所致，因此，应该开展对影响ERW钢管焊缝质量因素的研究及钢管缺陷无损检测工艺的研究。本课题将对影响焊缝力学性能质量的各因素和对影响焊缝抗沟腐蚀性能的各因素进行试验研究，提出改善ERW钢管焊缝质量的措施；分析目前我国ERW钢管缺陷无西安石油大学硕士学位论文损检测工艺中的不足，设计出完善的无损检测工

7、艺。通过本课题的研究，将系统地分析ERW钢管焊缝质量的各影响因素的关系，提出提高钢管焊缝质量的措施，并系统地分析钢管缺陷无损检测工艺和技术，提出改善ERW钢管无损检测水平的工艺和方法。本课题的研究，将提高我国ERW钢管的制造水平，从而推动国产ERW钢管在油气输送管线的广泛应用，促进我国钢管工业、管线建设的发展。1．2、ERW钢管概述1．2．1、ERW钢管生产分类电阻焊是一种非填充金属的压力焊接方式，可分为交流焊和直流焊。交流焊根据电流波形的不同有正弦波焊和方波焊，根据频率的不同有低频焊、中频焊和高频焊。在上世纪50年代以前都采用

8、低频(50～360Hz)焊，由于低频焊周期性的跳焊现象影响焊缝质量的稳定性，在1960年以后，高频焊逐渐代替了低频焊，直至低频焊被淘汰。中频焊用于厚壁管的焊接，高频焊用于薄壁管或普通壁厚管的焊接，目前油气输送用中大口径电阻焊钢管采用的都是高频焊。高频焊按电流输入