18世紀後期使用鑄鐵管,19世紀90年代使用鋼管。輸氣動力開始完全依靠天然氣的井口壓力。1880年,美國采用了蒸汽驅動的壓縮機。20世紀二三十年代,采用雙燃料發動機驅動的壓縮機對管道中的天然氣進行增壓,輸氣壓力從5883.6 Pa提高到27440 Pa ~ 41.160 Pa。運輸距離越來越長。後來出現了龐大的管網系統。自20世紀60年代以來,在天然氣進口國和出口國之間修建了許多跨國管道,如從蘇聯經前捷克斯洛伐克、奧地利和德國的1780公裏天然氣管道。從奧地利到意大利的774公裏長的管道;從阿爾及利亞經突尼斯、地中海和突尼斯海峽到意大利的2500公裏管道。到1983年,世界輸氣管道總長度將達到913400 km。長距離輸氣管道壹般采用壓縮機增壓輸送。輸氣管道技術在管材選擇、提高運輸效率、實現全線自動化等方面也發展迅速。X-60低合金鋼(度限41,160 Pa)在管道中應用廣泛,使用強度較高的材料如X-65、X-70等。為了降低管道內的摩擦阻力,426 mm以上的新鋼管已廣泛采用內塗層,此外還進行了不同物性氣體在同壹管道內的順序輸送和低溫-70℃、高壓75,460 Pa的氣態和液態天然氣管道輸送試驗。
天然氣管道的特點
本天然氣管道工程具有長輸管道工程的所有特征,即:
(1)相對流動性。管道與輸送介質之間存在相對流動,因此要求管道內部,尤其是管壁內的焊接接頭應完全
可以是光滑的以減少摩擦。
(2)固定性。天然氣管道埋在地下,除改建、鋪設新線等特殊原因外,壹般不會移位。
(3)運輸的連續性。天然氣管道壹旦建成投產,正常情況下應連續運行。
(4)恐嚇。天然氣易燃易爆,在役天然氣管道穿越中心城區地面的建築物、構築物或區域。
構成長期威脅。
(5)潛在的危險。除特殊地形和特殊要求外,天然氣管道壹般埋地敷設,施工中未發現的缺陷有
操作中不容易發現,存在不可預知的潛在危險。
上述特點表明,天然氣管道的工程質量是保證安全運行和延長使用壽命的決定性因素。和天然氣管道
鋪設完全靠焊接,所以焊接質量在很大程度上決定了工程質量,焊接工藝是天然氣管道建設的關鍵。
關鍵環節。管材、焊接材料、焊接工藝和焊接設備是影響焊接質量的關鍵因素。
焊接特點和難點
(1)流動性施工對焊接質量的影響。施工作業點隨著施工進度不斷移動。與工廠生產相比,建築、
質量、安全等方面的管理增加了難度;因此,更難保證焊接質量。
(2)地形對焊接質量的影響。施工單位不能主動選擇理想的施工場地,天然氣管道工程會有交叉。
城市溝渠、箱涵、土堤等。,可能會遇到各種地形,且焊接位置復雜,難度大。
(3)氣候環境對焊接質量的影響。本工程管道焊接主要集中在夏季和雷雨期間,氣候環
環境條件的影響增加了焊接質量控制的難度。
(4)現場焊接時,采用開口器的噴嘴組件。為了提高工作效率,通常在對齊的噴嘴下放置枕木或土堆。
在焊接上壹個對接接頭的同時,開始準備下壹個對接接頭。由於鋼管熱脹冷縮的影響,當碰到死口時,不適合對口
時容易引起附加應力,導致焊接質量問題。
(5)現場焊接位置多為管道的水平固定或傾斜固定對接,包括平焊、立焊、仰焊和橫焊。對接焊接
工人的操作技能要求更高,更嚴格。
(6)施工環境對焊接質量的影響。天然氣管道穿越城市主幹道,由於各種不可預見的因素,進行施工。
工作不能連續進行,經常給焊接帶來困難;外界因素的幹擾,導致現場焊接接頭數量增加,質量難以保證,以致
焊接成本上升。
(7)焊接質量要求高。根據《鋼質管道焊接及驗收》(SYPT4103)的規定,焊縫超聲波探傷比例為100%,兩者相等。
電網等級為二級;焊縫X射線探傷比例為20%,合格等級為二級。穿越段進行了100 %X射線探傷,合格。
二年級。
管道施工焊接技術
國內外管道常用的焊接技術
國外管道焊接施工經歷了手工焊和自動焊的發展。手工焊主要是纖維素焊條下向焊和低氫焊條。
向下焊接。在管道自動焊接方面,前蘇聯研制的閃光對焊機在前蘇聯時期已經積累了數萬公裏的大口徑管道。
英寸其顯著特點是效率高,環境適應性強。美國CRC公司開發的CRC多頭氣體保護管道自動焊接系統
系統,由管端坡口機、內對焊機和內焊機組合系統、外焊機組成;到目前為止,累計焊管長度已超過
3萬多公裏。法國、前蘇聯等國也研究應用了類似的管道內外自動焊接技術,成為今天。
世界大口徑管道自動焊接技術的發展趨勢。
中國鋼管環縫焊接技術經歷了幾次重大變革。70年代采用傳統的焊接方法,采用低氫焊條手工電弧焊。
仰焊操作技術;80年代初,推廣手工下向焊技術,同時開發了纖維素型和低氫型向下焊條。
與傳統的仰焊工藝相比,仰焊具有速度快、質量好、節省焊接材料等突出優點,因此在管道環縫焊接中得到了應用。
應用範圍廣;20世紀90年代初,自保護藥芯焊絲半自動手工焊得到推廣,有效克服了該領域其他焊接方法的不足。
由於其抗風性差,還具有焊接效率高、質量好、穩定性好的特點,成為目前管道環縫焊接的主要方法。
類型。
總結目前國內外常用的管道焊接方法:
(1)手工焊,包括藥皮焊條電弧焊(SMAW)和手工鎢極氬弧焊(TIG);
(2)半自動焊,包括用金屬焊條氣體保護的半自動焊[包括活性氣體保護(STT)半自動。
焊接、半自動MIG焊、半自動活性氣體保護焊(MAG)]、自保護藥芯焊絲電弧焊(FCAW);
(3)AW;
(4)自動埋弧焊(SAW)、電阻焊-閃光對焊(FBW)等。
本工程采用的焊接技術
根據以上對國內外管道焊接技術的分析,結合本工程的實際情況,本工程選用的管材為l 290711×11。
螺旋縫雙面埋弧焊鋼管直徑大,壁厚大。同時針對公司目前的焊接設備,用於管道連接。
手工氬弧焊技術,即手工TIG打底和手工電弧焊的組合焊接技術。
焊接工藝
(1)焊接工藝評定:
為了檢驗焊接工藝的可靠性和可操作性,施工前,根據JB4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝》
評價、SYPT4103《鋼管焊接及驗收》和GB50236-98《現場設備行業管道焊接工程施工及驗收規範》。
根據規定指標進行的焊接工藝評定應報監理進壹步確認。根據工藝評定編寫相應焊接工藝操作規程,
指導現場焊接施工。工藝評定的適用範圍見表1。
(2)焊接工藝指導書制定了相應的焊接工藝控制技術參數(見表2)和焊接材料(見表3)。
(3)焊接接頭坡口形式:
施工現場用坡口機對管件進行坡口加工,坡口角度32.5±2.5,鈍邊1.5±0.75mm;有導軌的
管件如未及時組裝,應按要求堆放備用。
表1焊接工藝評定項目適用範圍對照表
評價標準評價方法的適用範圍
SYPT4103鋼管焊接及驗收二級(L290)鋼管手工氬弧焊對接焊縫L290鋼管、彎頭、直管對接焊縫。
表2氬弧焊過程控制技術參數
焊接方法層級
焊絲
品牌直徑毫米
極地的
焊接電流
(壹)
弧電壓
㈤
焊接速度
(cmPmin)
鎢電極直徑
毫米
噴嘴直徑
毫米
氣體流量
LPmin
TIG根部層J50 2。4 DC正極135-145 17-19 10-25 3.279
D 1 T427 3。2 DC反極90-110 21-23 20-30
D 2 T427 3。2 DC反極90-110 21-23 20-30
表3碳鋼焊接用焊接材料
鋼的等級
手工焊接焊條
型號對應品牌
氬弧焊打底絲等級
20 #、L290 E4303 J422 J427 TIG- J50
l290+16 mnr e 4315 J427 TIG-J50
(4)預熱和層間溫度控制:
預熱的主要目的是降低鋼材的硬化程度,延緩或提高焊縫的冷卻速度,以利於氫的逸出,改善應力。
力狀況,從而減少接頭延遲開裂的傾向。管道焊接施工的預熱溫度範圍應考慮母材強度、組織和性能的變化。
焊接材料的規則性、管徑和壁厚以及氫含量。對於厚壁鋼管的多層焊接,還需要控制道次之間的溫度。
以控制接縫附近的冷卻速度。夾層溫度通常接近預熱溫度。在避免焊縫附近過熱的前提下,提高層間溫度
該溫度可以防止多層焊接過程中出現冷裂紋。本工程施工中,當焊件溫度低於0℃時,所有焊縫的初始焊接位置為100 mm。
將外殼預熱至15℃以上。
4.4焊接質量控制
(1)由於現場焊接條件較差,對焊工技能的要求更加嚴格。參與管道焊接的焊工必須有鍋爐壓力。
動力容器焊工合格證,上崗前必須通過業主和監理組織的現場模擬考試。
(2)加強焊接設備的管理。根據焊接材料的要求和施工條件,選用了DC逆變氬弧焊P手工焊專用焊機。
能量必須穩定,功率等參數要滿足焊接條件;現場配置的焊機應處於良好的工作狀態,並具有良好的安全性。
是的,它有很強的適合露天工作的性能。
(3)加強焊接材料的管理。用於管道焊接的焊接材料必須有產品合格證和同批號的質量證明書,嚴格按規定執行。
儲存、烘焙和配送;使用氬氣前,應檢查瓶上的合格證,氬氣純度應在99%以上。96%.
(4)加強過程管理。正式焊接前,組裝質量、坡口清理、臨時支撐或固定設施、預熱、焊條烘烤等。
應逐項確認焊前準備。
(5)嚴格過程評價管理。在焊接過程中,應嚴格按照工藝評定確定的工藝技術參數進行焊接操作控制。
系統,克服過程評價與施工現場參數控制的不壹致性。
(6)焊接裂紋的預防措施:
焊前預熱、清洗噴嘴和確定合理的焊接順序,可以大大降低焊接應力,控制焊接變形。
b .高度重視焊縫始端和末端的質量。開始時采用背引弧法,結束時必須填滿弧坑。每層的多層焊接接頭
應該是錯開的。
C.拆除開口器等工具和夾具時,不得損壞管道焊縫。移除後,應將其打磨光滑,並通過磁粉或滲透檢驗進行檢查。
d .每條焊縫應采用連續焊接,不允許隨意中斷。如果因故中斷,在繼續焊接前,應確認焊縫無裂紋。
當按工藝要求采取預熱措施後,可按原工藝要求繼續焊接。
E.焊接後,應立即對焊縫進行後熱脫氫處理,並在操作過程中按要求保證加熱溫度和保溫時間。
F.如果焊縫有氣孔、裂紋等缺陷,應打磨後重新焊接。並嚴格控制返修和補焊工藝。
G.同壹部位焊縫的補焊次數不應超過兩次。超過時,應經本單位技術負責人批準,方可補焊,並采取可靠措施。
技術措施;所有修補焊縫的長度應大於50毫米。
(7)在管道焊接施工過程中,應考慮外部應力對鋼管的影響。同時應考慮環境溫度、
環境濕度和環境風速對不同焊接方法的影響,並采取必要措施保證焊接質量。