1、1谈油田长输管线的焊接技术摘要:油田管道运输成为油气等战略物资输送的重要环节,其管线的施工质量,特别是在油田长输管线的施工中,焊接技术的质量高低关系到油田企业和国家的经济利益,关系到沿途人民和建筑物的安全,不容小觑。本文浅谈油田长输管线的焊接技术。 关键词:油田 长输管线 焊接技术 石油工业的迅猛发展带动了长距离输油、输气钢质管道的建设有了长足的发展,管道施工技术也有了飞速提高。管道运输作为继铁路、公路、水路、航空之后的第五大物流方式,一旦建成、投产,就可以连续运行。但因管道掩埋于地下,运行中不易发现潜在的危险,因而会长期对沿途的人和建筑物构成威胁,尤其是天然气、煤气等易燃气体管道,其威胁程度
2、更大。故确保管道施工质量对管道的运行安全和使用寿命是非常重要的。 一、长输管线焊接中确保施工人员技术过关 施工人员是决定焊接质量第一位的要素。从事压力管道受压元件焊接的焊工;经规定的基本知识和操作技能考试合格后;取得质量技术监督部门颁发的焊工合格证;且在有效期内方能进行相应项目的焊接工作。严禁无证从事焊接作业。施工企业必须与焊工签订劳动合同。管工要对管口组对质量负责;确保管口表面质量;坡口尺寸;对口间隙;错边量控制在规定的范围内。 石油天然气钢制管道无损检测是等同采用 API2有关标准制定的;该标准第一次提出错边未焊透这一新的焊接缺陷概念;并将错边未焊透的长度单独进行焊缝质量评级;而且规定出现
3、错边未焊透的 x 光底片不能评为一级片。此外错边未焊透缺陷的返修是较为困难的。另外;质检员要起到严格把关的作用。及时发现问题;及时给予纠正;及时反馈质量信息;防止不合格品发生。焊接机组其他人员都必须围绕保证焊接质量这个中心;尽心、尽责、尽力做好本岗位工作。 二、焊接设备和检验仪器工具 长输管道焊接所需的自动焊机、手弧焊机、氩弧焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等;应具备保证焊接质量的过程能力。所有指示、测量、检验所使用的仪器、仪表;检验工 具;如电流表、电压表、焊口检验尺、温湿度仪、风速仪、红外测温仪等等;都应通过周期检定合格;并在有效期内。据实际经验;焊机上电压表、电流表所指示的数值与焊点附
4、近的真实数值是有一定的差距的;主要原因是焊接把线有一定的电阻而造成电压降。要比较准确地掌握焊接电流、电压值;我们的做法是用钳形电流表在焊点附近;对正在工作的焊接把线测量电流、电压数值。这样测量的数值是比较准确的。 三、焊材的选用 目前,野外大口径、高壁厚管道焊接施工中,使用的电源是适用于纤维素型焊条、低氢型焊条和自保护药芯焊丝的逆变式直流电源;普遍使用的焊丝是伯乐焊丝与哈伯特焊丝。特点如下:伯乐焊丝熔敷金属冷凝速度快,操作性能、焊接性能、脱渣性能优越。焊接时伯乐焊丝的铁水较稠,所形成的保护熔渣较厚,熔池的保护效果比较好,底部焊缝易3于成形,采用单道焊接时底部焊缝高度易于控制。伯乐焊丝焊接参数的
5、调节范围比较大。采用密封铁桶和锡箔包装,防潮效果好,能保证焊接质量和减少焊材的浪费,适用于野外工程的施工作业。 哈伯特焊丝的不足,主要表现为铁水较稀,在焊缝腰部焊接时,若焊接参数(焊接电流、电压、送丝速度)选用稍大,就会导致熔渣呈球状倒流,导致熔渣跑到熔池的前面,铁水和熔池不能清楚分辨,熔池观察困难;同时焊缝表面熔渣保护层较薄,焊接熔池得不到很好的保护,在金属结晶过程中有害气体容易进入熔池,导致焊缝成形后存在密集型气孔和条状夹渣等缺陷。在焊接底部焊缝时,由于重力作用铁水容易往焊缝中间堆积,使焊缝的余高难以控制。同时哈伯特焊丝的焊接参数调节范围较小,对参数精度的要求比较高。 四、焊接工艺评定的选
6、取 焊接工艺评定、焊接施工措施方案或焊接作业指导书是焊接施工必须严格遵守的“法律”文件。在压力管道安装质保体系诸多控制点中;一般将焊接工艺评定设置为“停点” ;不具备焊接工艺评定不得开焊。焊接工艺评定的内容、数量要能覆盖长输管道线路、联头、返修、不同壁厚及爬坡管段等各种焊接工况。焊接作业指导书依据焊接工艺评定来制定;焊接作业指导书中的焊接工艺参数应在焊接工艺评定规定的范围内。焊接作业指导书应由焊接技术人员向焊接施工班组交底;交底的内容包括:焊接工艺参数;工艺流程;质量要求;检验方法;焊接环境要求;施工安全要求等。 焊接方法是:焊条电弧焊加自保护药芯焊丝半自动焊;焊接方向:4下向;每层焊工数:二
7、至四人;层间温度:不低于八十摄氏度;焊后热处理:无;焊条烘干:按焊条生产厂家要求执行;焊丝烘干:无;根焊与填充焊时间间隔:不大于十分钟;填充、盖面焊丝外伸长度:二十至三十毫米。 清理措施清理工具:动力角向磨光机和钢丝刷;焊缝余高:焊缝表面不低于母材表面,焊缝余高一般不应超过两毫米,局部不超过三毫米,余高超过三毫米时,应进行打磨,打磨应与母材圆滑过渡,但不得伤及母材。必须清理焊层间的熔渣后,方可进行后续焊层的焊接,焊接接头必须打磨。 五、焊接环境控制 焊接环境直接影响焊接质量。当施焊环境出现下列任何一种情况,且无有效防护措施时禁止施焊。主要有:雨雪天气禁焊;大气相对湿度大于百分之九十禁焊;低氢型
8、焊条电弧焊,风速大于每秒五米禁焊;酸性焊条电弧焊,风速大于每秒八米禁焊;自保护药芯焊丝半自动焊,风速大于每秒八米禁焊;气体保护焊禁焊,风速大于每秒两米禁焊;环境温度低于焊接工艺规程中规定的温度禁焊。 六、焊前及焊接检验检测控制 焊前焊接质检员应检查焊缝坡口表面状况、坡口角度、钝边、组对问隙、错边量等数据应符合工艺文件规定。监督施焊的全过程;检查焊接工艺的执行情况;发现问题及时处理或向有关人员反馈。每条焊缝焊完后;焊工应按要求将飞溅、熔渣及肉眼可见的缺陷等清除干净;自检合格后;按规定进行焊口标识并做好记录;交焊接质检员确认和专检。5焊接质检员对焊工自检合格后的焊缝进行外观检查。需要无损检测的焊缝
9、由焊接质检员根据规定的探伤比例、施焊外观质检情况和焊接作业指导书的规定进行无损检测委托;严禁焊前指定待探的焊口。对焊接咬边应予重视。焊接咬边将造成应力集中;而成为疲劳裂纹源;使管道早期疲劳断裂失效。目视法测量咬边深度只能由检验者凭经验来进行;对于内咬边的深度;通过 x 射线透照的方法来进行测量。咬边深度的测定;存在一定的误差。钢制管道焊缝咬边;应尽可能进行补焊、修磨;使焊缝与母材圆滑过渡;消除咬边对焊接接头性能的不利影响。 七、结束语 综上所谈,本文主要论述了油田长输管道中的焊接技术问题,通过技术人员的控制、焊接设备、焊材选用、焊接工艺的选用以及环境控制和焊接后质量检测等六个方面谈了如何确保长输管线的施工质量,希望本文所谈能对油田长输管线施工质量的提高带来帮助。 参考文献 1薛振奎,隋永莉,黄福祥,杨天冰;长输管道焊接施工工艺J;焊接;2002 年 08 期 2李宪政;长输管线高效焊接技术及焊机特点J;焊接技术;2000 年 S1 期 3庞红印;我国油气管道焊接技术发展综述J;现代焊接;2009 年 02 期 4崔萌;油气管道施工中焊接技术的有效应用探析J;中国石油和化工标准与质量;2012 年 03 期