我国长输管道焊接技术进展及发展方向.pdf

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1、曹永利等：我国长输管道焊接技术进展及发展方向我国长输管道焊接技术进展及发展方向I曹永利-黄福祥t，。王勤1．：。I1．中国石油天然气管道局；2．油气管道输送安全国家工程实验室摘要：文章对近几年我国长输管道焊接技术的发展和课题研究进行了简单介绍，并对比分析了我国长输管道焊接技术与世界发达国家的差距，简要描述了目前世界发达国家针对管道焊接技术所进行的一些研究工作，尝试性地提出了我们今后的攻关目标和主要研究内容，为从事长输管道焊接技术开发的科研人员提供参考。关键词：长输管道焊接进展方向DOI：10．3969／j．issn．

2、1002-302x．2012．01．00220世纪70年代以前，我国的管道焊接以传统的手形钢管进行高强匹配半自动焊焊接工艺研究，遵循规工上向焊为主。20世纪80年代初，中国石油天然气管范性和实用性的原则，通过开展材料和工艺等方面的道局率先引进了欧美的手工下向焊工艺，该焊接方法优化设计研究工作，最终实现X70、X80大变形钢管半的成功应用，从根本上取代了传统的手工焊方法。20自动焊的高强匹配焊接工艺(图1)。研究成果将为我世纪90年代初，管道局从美国引进了自保护药芯焊丝国即将开工建设的西气东输三线管道工程和中缅油气半自

3、动焊设备和工艺，成为目前我国管道建设的主流管道工程在强震区和活动断裂带大变形地段的管道设施工方法，并成功地应用于西气东输一线、二线及其计施工提供直接的技术支持。同时，也为提高我国在他国内外重点工程中。强震区、活动断裂带及冻土等特殊地段地区的设计和目前，我国长输管道根焊工艺有低氢焊条电弧上施工提供强有力的技术保障。向焊、纤维素焊条下向焊，STT、RMD熔化极气保护半自动焊，CMT和内焊机自动根焊等方法。填充盖面焊接工艺有焊条电弧焊、自保护药芯焊丝半自动焊、单焊炬自动焊和双焊炬自动焊。目前，国内外所开展的焊接工艺及装备研

4、究有：自保护药芯焊丝自动焊、单弧双丝焊及激光电弧复合焊等。1近两年开展的相关科研工作1．1X70、X80大变形钢用半自动焊焊接工艺及环焊接头应力分析研究该研究主要是针对基于应变设计的X70、X80大变图1激光全息法应力测试基金项目：国家科技支撑项目“X80钢级管道焊接工艺研究”(2008BAB30B04)；中国石油天然气集团公司科技攻关项目“X80钢管环焊缝气保护实心焊丝新产品的研制”(2009E一0104中国石油天然气集团公司科技攻关项目“Xl00高强度管线钢管焊接施工新技术研究”(2009E-0107)；中国石油

5、天然气集团公司科技攻关项目“大口径管道单弧双丝自动焊机设备研制”(2010A一3008o第一作者简介：曹永利，1982年生，2005年毕业于大庆石油学院机械设计制造及其自动化专业，工程师，主要从事科技管理及焊接技术研究工作。2012年第1期·石油科技论坛71．2X80钢管环焊缝气保护实心焊丝新产品的研制此项研究是通过对X80钢管环焊缝焊丝的微合金化设计，开展了熔敷金属性能试验、X80钢管环焊缝自动焊焊接接头性能试验、自动焊全位置焊接工艺性能试验等，研制出了适用于X80钢焊接的不同合金成分体系的实心焊丝，并编制了X80

6、实心焊丝标准。通过此项研究的开展，打破了管道自动焊用焊接材料国外企业垄断的局面，实现了X80钢管环焊缝焊丝的国产化，满足图2激光或电弧复合焊了国内高钢级管道的建设需求。1．3管道全位置激光或电弧复合焊技术前期置，通过开展一系列的试验，制定出X70、914～研究1016ram钢管的“内焊机根焊+自保护药芯焊丝自动管道全位置激光或电弧复合焊技术是针对激光焊填充盖面”焊接工艺，并成功推广应用于长输管道焊接与电弧焊相结合的焊接工艺及装备研究。通过调研接工程施工中。国内外该项技术发展现状，论证管道全位置激光或电1．5X100高

7、强度管线钢管焊接施工新技术弧复合焊应用于管道焊接的技术、经济可行性及适用研究的管径、壁厚范围等，并开展相关的激光或电弧复合该研究是通过对x100钢管热影响区连续冷却组焊焊接试验(图2)，提出管道全位置激光或电弧复合织转变图(SHCCT)的模拟测定，开展焊接接头冷裂焊接系统样机的开发方案。目前，此项技术的前期研敏感性试验、热裂纹试验、焊接热影响区各微区的软究工作已经完成，下一阶段将进行管道全位置激光或化及脆化模拟试验、根焊工艺、最低预热温度试验、焊电弧复合焊接设备的研制，并通过开展一系列的相关接接头软化、HIC和SCC

8、试验、焊接材料筛选等，最试验，研制出管道焊接用激光或电弧复合焊焊接设备终确定XIO0高强度管线钢的焊接施工工艺及配套的焊及工艺，为进一步提高我国的管道焊接技术提供技术接工艺规程，为我国掌握X100高强度管线钢的焊接施储备。工奠定技术基础，为今后国内成功应用x100高强度管1．4自保护药芯焊丝全位置自动焊接装置线钢做好技术储备。研制1．6大口径管