天然气长输管道焊接裂纹及防范对策.pdf

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1、第43卷第3期化工设备与管道Vol.43No.32006年6月PROCESSEQUIPMENT&PIPINGJune.2006天然气长输管道焊接裂纹及防范对策1122阮鑫，葛爱菊，王春兰，蛤建妞（1.河北化工医药职业技术学院，石家庄050031；2.中国化学工程第十二建设公司，石家庄050031）摘要：结合多次现场试验、施工，分析研究了天然气长输管道焊接裂纹的特征、产生原因和影响因素，及其一些主要工艺措施与防漏止裂对策，并就如何提高一次焊接合格率提出几点有针对性的见解。关键词：天然气；长输管道；焊接裂纹中图分类号：TE973.3文献标识码：A文章编号：

2、1009-3281（2006）03-0058-04WeldCrackExistinginLongNaturalGastransportationPipingandPreventionMethods1122RuanXinGeAijuWangChunlanHaJianniu（1.HebeiPharmaceuticalVocationalInstituteofTechnology，Shijiazhuang0500312.ChinaNo.12ChemicalEngineeringConstructionCo.，Shijiazhuang050031）Abstra

3、ctWithseveralonsitetestsandconstructions，thefeaturesofweldcrackoccurredinlongnaturalgaspiping，thecausesandinfluencesprodu-cingthecrackswereresearchedandanalyzed.Meantimes，somemainweldingprocessandmethodsofprotectingcrackswerediscussed.Severalproposalstoincreasethequalificationra

4、tewerefinallypresented.Keywordsnaturalgas，longtransportationpiping，weldcrack，causeanalysis，preventionmeasures天然气长输管道通过不同自然条件（气候、土界（包括我国在内）的天然气工业。我国天然气输壤、沙漠等）的区域，有时还要穿过铁路、公路、沼送管道多用螺旋缝埋弧焊钢管，国家标准GB9711泽、河流甚至海洋。为了保证长输管线的正常运转，是参照相应的API5L标准制订的。在管道用材方必须确保整条管线运转过程中的可靠性（管道焊接面，我国广泛采用相当于AP

5、I标准的X42、X56、X60质量是重要一环，尤其是不能出现裂纹类缺陷）。及X65等级的钢种。哪怕局部地区发生故障，也会导致停产甚至灾难性长输管道施工中如组对不够精细、焊接工艺欠事故（重大的人身伤亡和财产损失）。多年来，许多佳，使得焊口质量难以达到预想的目标；如焊缝内部科技工作者均费尽心机，探索它的根源所在，寻求防应力较大，材质不够密实、均匀等，因而使其性能潜治、解决它的办法。本文就预防和减少天然气长输力未得到充分发挥（甚至未达到设计的使用年限）。管道焊接裂纹的产生进行探讨。管道运行中，受到频繁的温度波动、振动等作用，其1天然气长输管道用钢及焊接裂纹常

6、见类焊缝处稍有细微之缺陷，易于引发裂纹。表1为管型分析道的焊接裂纹常见类型及影响因素。天然气长输管道选材的安全性极为重要，它是施工过程质量保证体系中的重要一环。目前，输送收稿日期：2005-04-04天然气的钢管有热轧无缝钢管、螺旋缝钢管或直缝作者简介：阮鑫（1952—）男，副教授。现从事化工机械与管道专钢管。根据API标准制造的管子广泛地应用于全世业的教学与科研工作。第43卷阮鑫等.天然气长输管道焊接裂纹及防范对策·59·表1管道焊接裂纹常见类型与主要原因及影响因素裂纹类型主要原因及影响因素系在焊缝金属凝固或高温时形成。裂纹大都在焊缝金属内沿着树枝状

7、结晶的交界处，且呈晶间断裂。由于焊接是不均匀加热和冷却过程，所以熔池在结晶中必然受到拉应力。先结晶的金属比较纯，后结晶的杂质较多，且这些杂焊接热裂纹质往往会形成一些熔点低的共晶物，在熔池金属结晶过程中，低熔点共晶物常被排挤在晶界形成一种“晶间薄膜”，结果在晶界形成一个性能极差的薄弱地带，在拉应力的作用下，便形成热裂纹。钢材及焊缝处的化学成分（主要是S、P、C、Si、Mn等元素的含量）是影响热裂倾向的主要因素。多发生在热影响区或熔合线处。多层焊时产生在焊缝上。通常在焊后冷却过程中马氏体转变点附近或200～300℃以下的温度区间发生。主要受钢的淬硬倾向、焊

8、接接头中的扩散氢含量与拘束应力的影响。热影响区中氢的浓焊接冷裂纹度足够高时，能使热影响区的马氏