对于含硫化氢天然气压力管道的焊接

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1、2011▲▲石油化工设备技术，32(3)12材料与焊接．PetrochemicalEquipmentTechnology含硫化氢天然气压力管道的焊接马文宏，蔡毅德，韩涛，徐文超，关熠(中国石油塔里木油田油气田产能建设项目部．新疆库尔勒841000)摘要：高舍硫油气田中管道腐蚀非常严重。文章在分析了管道硫化氢应力腐蚀开裂机理的基础上，通过选取抗硫化物腐蚀材料(管材和焊材)、消氢处理、焊后热处理等方法，取得了比较好的效果，减小了管道的腐蚀程度．使管道能够安全、平稳、正常运行，延长了管道的使用年限。关键词：高含硫天然气压力管道焊接塔里木油田近几年对塔中地区开发的规

2、模日为了筛选适宜的焊材，特意进行了焊接工艺益加大，各种单井的开发，构成了庞大的集输管评定。在评定试验中，选择了四川大西洋焊接材网。各单井所产天然气硫化氢含量均比较高，其料股份有限公司生产的三种焊材(焊条和焊丝)。7×10～中，中古井H：S含量为88000，中古43焊材的基本特性、化学成分、力学性能分别见HS含量32000×10～HS不井。。腐蚀介质。仅表3、表4和表5。对地面集输管道和设备安全构成极大威胁，还会表2L360QCS钢管的力学性能危及人体的生命健康及环境安全。因此，严格控制高含H!S天然气管道的焊接质量尤为重要。1管道材质简介414506在高含硫

3、化氢的天然气集输管道中，天然气环境对管道的腐蚀最危险的是硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)，金属材料的化学成分及强度是影响管n]材SSCC的重要因素。因此输送高含硫化氢天然气的管道选用国内衡阳钢厂生产的L360QCS3焊接工艺要求钢管，规格为4323．9×10mm，其焊接性能良好，3．1焊口组对的要求L360Qcs硬度小于HRC22，能有效地防止硫化在钢材的硫化物应力腐蚀开裂事故中，焊缝l_2J物应力腐蚀开裂。的熔合线部位最易发生破裂。因此焊口在组对L3600cs钢管的化学成分和力学性能分别时，必须保证自由状态，不得形成拉应力、压应力、见表1和表2。剪切应力等。

4、同时，管道内部焊缝的未焊透和错口，是高速气流容易形成旋流的原因，也是容易积表1L360QCS钢管的化学成分液的部位。在固相颗粒的冲刷下，加速了该部位、SiM化学成分【nPs的腐蚀～。天然气集输管焊接时，间隙控制在2．53～．5mm，钝边．51．5mm，f’、保证在0错口控制在化学JE分NiLr、II)Lu1trim以内，保证了组对工艺要求，可以得到较好—⋯一一⋯一⋯一一●的焊接接头。2焊接材料的选择为保证焊接质量，应选择超低氢型碱性焊条，—-0101126一08由于熔渣属于碱性收稿日期：2；修改稿收到日期：201卜03。，并且氧化性极低，对于去氢作者简介：马

5、文宏．男，2008年毕业于新疆农业大学土木工和脱硫有良好的效果，不易在焊缝中形成残留程专业．现从事项目管理工作，助理工程师。物，焊缝组织良好，综合力学性能优越。Email：4624137@qq．corn第32卷第3期马文宏等．含硫化氢天然气压力管道的焊接表3焊材种类表5力学性能CH(、rSH5341054033—30290290290CHE507SHA40050027—．530221243252—SH53；ds一400～484MPa=～一～=~特殊要求cHG，ab480570MPa；cHE507sHA：盯。360460MPa；乱450550MPa“”注：焊接

6、材料CHCrSH53和CHE507SHA为特殊订货．除了满足表中特殊要求栏要求外，其化学成分和力学性能均应满足相关标准的要求。3．2焊接方法及参数的选择检验合格后进行焊后热处理，热处理完毕后，再对本工程的焊接方法为GTAw+SMAW，全焊口按lO％抽检进行超声波检验。同时注意，管道焊缝如出现裂纹一程为手工焊。焊接时，做好母材的的预热，预热温，只允许返修次。100～150℃5焊度为。在焊接过程中严格控制电流，后热处理尽量避免较大的线能量输入，避免焊缝组织性能在焊接过程中，由于加热和冷却的不均匀性．发生变化。因为母材中的硫在液态下几乎可以全以及构件本身产生拘束或

7、外加拘束，在焊接工作部过渡到焊缝中去，因此需要采用较为缓慢的焊结束后，在构件中总会产生焊接应力。焊缝特别接速度，便于焊接熔池中的硫等有害杂质能充分是熔合线部位最容易受到腐蚀，因为该部位存在析出。很大的残余应力，组织分布不均匀，容易产生淬硬焊接时采用多层多道焊接工艺，且每层焊接组织；同时焊缝热影响区晶粒粗大，此区域明显出全部完成后才能进行下一道的焊接一。在进行下现脆化现象，硬度明显升高。而硫化氢应力腐蚀。道焊接时保证层问温度在100～200C且时间不敏感性与钢材的硬度有关，硬度越高。敏感性越10min能超过。禁止在压力管道表面引弧和试大，从而使焊缝及其热影响区

8、成为硫化氢应力腐验电流，注意其他容易影响焊接质量的施