下向焊技术在燃气管道中的应用

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1、下向焊技术在城市燃气管网施工中的应用http://china.toocle.com2009年01月13日08:39生意社生意社01月13日讯 摘要：介绍了下向焊工艺技术特点及其在天津市外环线北半环城市管网工程中的应用，着重介绍了施工程序及操作工艺，并结合焊缝检测结果，对该工程中的常见焊接缺陷进行了分析。   序言    随着城市建设的迅猛发展，天然气凭借高效、清洁、污染小的优点，为蓝天工程的实施创造了条件。近年来，天津市城市改燃项目的实施力度在不断加大，原有的管线已不能满足现有的需要。2003年，天津市燃气集团通过铺设外

2、环线高压管线，与原有南半环管线形成环状管网，解决了供气需求紧张的问题，也为周边沿线企业的发展注入了动力。   1.技术应用   目前，在城市燃气管网施工中，因为管道设计压力小（通常≤0.4MPa）、管径也不大（通常≤DN300），管线强度级别相对较低（通常选用钢管材质为Q235B），所以采用普通上向焊技术施工即可满足要求。而天津市外环线北半环工程全长40多公里，设计压力2.5MPa，采用L360双面螺旋埋弧焊管，钢管规格为φ711×9.5，三层PE防腐，这些都为下向焊的采用提供了条件；其次，下向焊技术在进行有上述特点的工

3、程施工中，采用的焊缝间隙小，故填充金属少，焊接速度快，使得与传统上向焊工艺相比，显得高效、节能；另外，选用的纤维素焊条，焊条电弧吹力大、抗外界干扰能力强；连续焊接，焊接接头少，焊缝成型美观；采用的多层多道焊操作工艺，使得焊缝的内在质量好，无损检测合格率高；此外，该方法操作技能单一、易于学习与掌握，也便于流水作业施工。   但在该工程施工过程中，与长输管线的野外施工不同，受到诸多外界因素限制。城市地网中，河流、公路、和频繁的地下障碍，都为施工带来很大难度。在管道铺设过程中，既有穿越工程，又有过河道明开工程，还有沉管工程等；

4、此外，因为外环线两侧均为树木，导致作业空间小，这些无疑都增加了施工的难度。针对上述出现的问题，为保证工程质量，施焊时，根据外部环境有的管段采用分段施工，分段下管，也有的管段采用沟下组焊，围绕焊接质量从各角度加以控制。   该工程中，选用的焊材为奥地利伯乐公司生产的FOXCELE6010（AWS）焊条打底，国产E7010（AWS）焊条填充、罩面；焊接设备选用美国米勒公司的XMT304焊机和国产ZX7-400B逆变焊机。   正式施工前，按SY4052—2002《石油天然气金属管道焊接工艺评定》标准进行了焊接工艺评定，检验的

5、项目有：外观检查、刻槽锤断试验、X射线探伤检验和力学性能试验。力学性能试验项目包括拉伸试验、弯曲试验。并在工艺评定后，制订了相关的焊接工艺规程。由监理人员对上岗焊工进行了资格审查及现场考试，这些为工程的开工提供了前提条件。   为保证工程质量，在正式施工时，还应对现场加强控制，具体施工控制工作如下：   1.1焊前准备：   钢管的组对及定位焊是保证焊接质量和焊缝背面成型良好的基础，依据《天津市外环线北半环高压天然气管道工程线路施工技术要求》规定，管材单边坡口角度为28°-32°，钝边厚度1.0-1.5mm，对口间隙1.

6、2-2.0mm，最大错边量不大于管外径的3‰，且≤2mm。要求管道端面切口平整，不得有裂纹，且切口面与管轴线垂直，不垂直的偏差不得大于1.5mm；焊前分别用角磨机、电动钢丝刷将坡口两侧表面各50mm的油污、浮锈、水分、泥沙、气割后的熔渣、氧化皮等杂物以及坡口内侧机加工毛刺等清除干净，使坡口及两侧各大于10mm范围的内外表面露出金属光泽。   采用E6010（AWS）、E7010（AWS）纤维素焊条打底时，在包装、保管良好的情况下，可不用烘干即可施焊，否则，应进行70℃~80℃烘干，保温0.5~1h，焊条重复烘干次数不多于

7、两次。   定位焊缝因作为正式焊缝的一部分，通常要求焊缝长度≤20mm，为利于接头，其两侧打磨成缓坡状。   1.2焊接工艺参数的选择：   采用纤维素焊条下向焊，可分为：根焊、热焊、填充焊和罩面焊，每层焊缝均由两名焊工对称施焊，其焊接工艺参数（WeldingParameters）如表1：表1焊接工艺参数   1.3下向焊操作方法：   1.3.1根焊：   根焊是整个管接头焊接质量的关键。操作时，要求焊工必须正确掌握运条角度和运条方法，并保持均匀的运条速度。施焊时，一名焊工先从管接头的12点往前10mm处引弧，采用短弧

8、焊作直线运条，也可有较小摆动，但动作要小，速度要快，要求均匀平稳，做到“听、看、送”的统一，即既要“听”到电弧击穿钢管的“扑扑”声，又要“看”到熔孔的大小，观察判断出熔池的温度，还要准确地将铁水“送”至坡口根部。熄弧时，应在熔池下方做一个熔孔，应比正常焊接时的熔孔大些，然后还要迅速用角磨机将收弧处打磨成15~20mm