高压管道焊接施工技术

高压管道焊接施工技术（共10篇）

高压管道焊接施工技术 篇1

随着科学技术的不断进步, 我国机电行业取得了飞速的发展, 尤其是316L高压钢管的焊接技术。在316L高压钢管的焊接技术中, 对于焊材和管材的化学成分以及管理、钨极氩弧焊和焊条电弧焊的操作以及焊接质量检验上都有着严格的要求, 因此必须要进行进一步的深入研究。

1 316L高压管材及焊材的化学成分要求

1.1 316L高压管材化学成分

316L高压管材主要有八种化学成分, 在化学成分含量上存在显著差异, 详见表1。

1.2 焊材的选择以及化学成分对比

316L高压钢管在焊接上, 对于焊接材料的选择必须遵循“等成分”原则。同时, 在选择316L高压钢管焊接材料时, 为了提高接头抗热裂纹能力, 增强晶间腐蚀能力, 从而使少量铁素体在接头中出现, 因此对于钨极氩弧焊焊材的选择上, 选用的焊丝材料主要为H00Crl9Nil2M02, 同时选用的焊条材料主要为CHS022。焊丝H00Cr19Ni12Mo2和焊条CHSO22虽然在化学成分上没有显著差异, 但是在化学成分含量上存在很大不同, 详细对比详见表2。

1.3 焊接接头性能与合金成分的关系

在316L钢焊接性能的影响因素中, 碳、硫、磷、锰等起着举足轻重的作用, 主要表现在六个方面:一是碳含量。当碳含量偏高时, 在晶界面上易生成碳铬化合物, 降低焊接接头的耐腐蚀性能;二是硅含量。当含量偏高时, 硅能溶于铁素体, 产生很强的抗氧化作用, 严重影响到了316L高压钢管钢的焊接性能;三是锰含量。当锰含量过高时, 由于锰能置换硫化亚铁为硫化锰, 同时也能调整硫化物的分布形态, 有助于焊缝抗裂性的提高, 因此降低了316L高压钢管的耐蚀性;四是硫、磷的含量。当硫、磷含量过高时, 由于316L晶界自身的特性影响, 因而在焊接过程中容易产生焊接热裂纹;五是铬含量。在焊接的过程中, 当铬含量增加时, 由于加热不平衡, 冲击值会下降, 同时在316L晶界面上产生了偏析产物, 导致焊接热裂纹的不断增加;六是钼含量。当钼增加时, 对不锈钢的韧性会产生一定影响。

2 316L高压管材及焊材管理

2.1 316L高压管材管理

在316L高压管材管理的过程中, 首先对于管子以及管件要进行详细检查, 严格限制裂纹、重皮以及杂渣缺陷。同时, 对于机械的损伤深度要进行严格控制, 把壁厚偏差控制在标准范围内。在进行外径以及壁厚的检查过程中, 要按照相应的标准来进行。

2.2 316L高压焊材管理

在316L高压焊材的管理过程, 对于焊材的采购、验收以及保管、烘干、发放和回收程序要进行严格控制, 从而提高焊材的使用效率。

3 316L不锈钢高压管道焊材工艺概述

3.1 焊接准备工作

在焊接前, 首先要做好准备工作, 要严格遵循相关设计标准, 同时还要充分结合现场实际施工方案, 从而进行焊接工艺指导书的编制。同时, 在施工现场要严格督促焊工和管工, 积极完成焊接技术质量交底工作。

3.2 坡口加工和组对要求

在316L高压管道的切割上, 一般而言, 为了使坡口尺寸能够适应焊缝透度的变化以及母材的熔合, 因此通常采用机械方法。同时, 综合316L高压管道导热系数小以及热膨胀系数大等因素, 坡口的角度一般为35°, 同时坡口的倾角类似与U型坡口, 坡口的钝边要尽可能减小。同时, 为了提高焊缝焊接的质量, 因此需要对坡口进行渗透检测。首先, 在施焊前必须要对焊缝坡口及两侧一定范围内的油污、铁锈必须要用角磨机进行清理。同时, 要尽量使接焊口的内壁平齐, 内壁错边量要控制在一定范围内。在焊接的过程中, 为了提高接焊口组对的准确度, 因此要构建组对质检停止点, 从而保证已组对但未正式施焊的管段的材质、角度、尺寸等方面的合格。

3.3 316L不锈钢高压管道焊材方法

考虑到管道管径以及厚壁的异同, 因此采用钨极氩弧焊焊接时, 壁厚一般小于等于6㎜;当采用钨极氩弧焊打底焊, 手工电弧焊盖面时, 壁厚一般大于6mm。同时, 为了保障焊透及熔合条件的稳定, 降低焊接线能量, 因此焊接必须要选用小电流、小电压的参数。为了控制焊接线能量, 在焊接工艺, 可以采用短电弧、窄道焊、小摆动等操作方法。在焊接的过程中, 还要注意每层焊接温度的控制, 一般而言都在100℃以下。

3.4 钨极氩弧焊的操作要领

在钨极氩弧焊的操作过程中, 对于焊机的选择, 通常都采用带高频的引弧, 同时对于钨极有着严格的要求, 钨极的磨成尖部直径一般为0.4mm, 同时使用氩气的纯度控制在99.96%以上。同时, 为了提高氩气的利用率, 一般的充氩保护措施有两种:一是置换充氩。一般用于小直径管以及短管。首先将充氩堵板安装好, 并把回收绳置于管外, 通过充氩堵板上的开孔进行充氩, 最后进行焊接。这种方法的密封性好, 同时保护效果显著;二是背充保护。这种方法主要用于较大直径的管子对接焊口。一般而言, 在置换充氩保护时, 一般利用氩气流量计, 从而进行氩气流量的调节, 同时氩气的保护效果主要是依据焊缝的颜色变化状况来判断的。

3.5 焊条电弧焊的操作要领

在焊条电弧焊的操作过程中, 要注意烘干温度和烘焙时间的变化。同时, 要严格控制焊工使用焊条筒的方法。同时, 要严格控制熔敷金属的宽度, 在收弧时要注意填满弧坑, 并在焊后进行渣皮处理, 同时要开展焊缝表面的外观检验。

4 316L不锈钢高压管道焊材质量检验

在316L不锈钢高压管道焊材质量的检验过程中, 主要可以从三个方面来进行:一是外观检查。在管道的外观检查上, 首先要避免表面出现裂纹、气孔、夹渣、咬边、凹陷、未熔合等缺陷的焊缝。其次, 管道表面必须要高于焊缝表面。同时, 对焊缝还要进行渗透检测。最后, 对于焊缝的外观, 为了保证质量, 满足标准要求, 必须要进行适当的补焊以及打磨;二是焊缝内部射线检测。在对316L高压管进行100%射线检测的过程中, 首先对于质量要进行严格控制, 使其不低于JB/T4730—2005Ⅱ级的验收标准要求。同时, 在对接焊缝的射线检测过程中, 为了提高检测的效率, 因此管道预制除要考虑一个关键因素, 即预制深度;三是焊缝返修。在检测的过程中, 对于不合格的焊缝, 要进行认真分析, 同时把返修次数控制在一定范围内, 一般不得超过3次。

5 结论

综上所述, 316L高压管道的焊接技术应用于多个工程项目, 因此在实际的焊接过程中, 要严格根据现场的实际情况, 对于焊材和管材的化学成分以及管理、钨极氩弧焊和焊条电弧焊的操作要点以及焊接质量检验与焊缝返修等方面要进行全方位的控制, 从而提高焊接效果。

摘要：随着我国社会主义现代化建设的不断进步, 我国的机电信息技术取得了巨大的发展, 尤其是316L高压钢管的焊接技术。本文主要论述了316L高压钢管的焊接技术要求, 具体分析了焊材和管材的管理以及化学成分要求, 同时对于焊接工艺参数的选择、钨极氩弧焊和焊条电弧焊的操作要点以及316L高压钢管焊接质量检验与焊缝返修都作出了相关的分析与研究。

关键词：316L不锈钢管,高压,焊接技术

参考文献

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[2]季鹏.探讨316L高压钢管的焊接技术[J].无线互联科技, 2011 (5) .

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[4]范同海, 杨俊喜.奥氏体不锈钢钨极氩弧焊药芯焊丝的操作要领[J].中国科技财富, 2009 (11) .

[5]田金柱.压力管道施工焊接质量控制[J].管道技术与设备, 2008 (3) .

山区大口径管道焊接技术 篇2

摘要：针对山区管道施工特点，结合近年来国内大口径长输管道焊接技术，对山区大口径管道(杭甬天然气输气管道工程)焊接工艺、焊接施工等技术进行探讨。

关键词：山区石方地段 大口径管道 焊接技术

1 山区大口径长输管道的现场焊接特点

由于地形起伏较大，高程变化频繁，施工中常会遇到纵向坡度、横向坡度或叠加坡度；管道弯头、弯管较多；施工作业面狭窄，管沟开挖难度很大，一般需要进行岩石爆破；可利用的现成道路极少，设备与材料难以直接运抵施工现场。不大可能按照平原地段的程序施工，需制定合适的施工工艺。采用大口径管道高压输送天然气时，选用管材的强度较高(材质为X65)，为保证可焊性和冲击韧性，需选用高质量的焊接材料和适宜的焊接方法，来保证焊接质量，而管材、焊材、焊接工艺以及焊接设备等是影响焊接质量的关键因素，应重点监控。

2 焊接工艺的选定

由于自动焊技术要求管子全周对口均匀，现场施工须配备内对口器、管端坡口整形机等机具；为避免外界气候的影响，还需配备防风棚，这些条件在山区施工中都很难满足，因此本段不考虑自动焊工艺。

2.1 根焊工艺 纤维素焊条，具有极强的造气功能，电弧吹力大，在全位置焊接时熔滴向熔池稳定过渡，熔透能力和填充间隙性能好，对管子的对口间隙要求不很严格，焊缝背面成形好，气孔敏感性小，容易获得高质量的焊缝，适合打底焊。纤维素焊条手工电弧下向焊管口组对间隙小，焊接过程中采用大电流、多层、快速焊的方法来完成，适合于流水作业，焊接效率较高。可用作主线路根焊。纤维素焊条手工电弧上向焊，采用息弧操作法完成，管口组对间隙较大，每层焊层厚度较大，可作为连头，返修根焊；STT半自动焊通过精确的基值和峰值电流和电压控制熔滴过渡成型，焊接过程稳定，单面焊双面成型，焊接速度快、焊道光滑。但对口质量要求较高，抗风能力差，需采取防风措施。可用作山区段主线路根焊备选工艺。

2.2 填充、盖面焊工艺 低氢钾型，铁粉型低氢型焊条下向焊灵活简便、适应性强，熔敷效率、力学性能指标等均能满足要求，适用于坡度大等自动化率不高的场合，也适用于连头和返修等。自保护药芯焊丝半自动焊熔敷效率高，综合成本低，焊丝的焊接工艺性能优良，电弧稳定，全位置成型好，抗风能力强，适宜野外施工。可用作山区段主线路的填充、盖面焊。

2.3 焊接工艺选择 根据以上分析，在一般情况下，山区大口经长输管道主线路焊接以“纤维素型焊条手工根焊(下向)＋自保护药芯焊丝半自动焊填充、盖面”焊为主要焊接工艺。

2.4 主线路焊接工艺参数(不作为焊接依据供参考) 焊接方法:纤维素型焊条手工根焊＋自保护药芯焊丝半自动焊填充、盖面焊接方向:下向；层间温度≥100℃；焊后热处理:无；根焊与填充焊时间间隔:不大于10分钟。

3 焊接施工

焊接施工前，按业主提供的焊接工艺规程，根据施工地段特点、施工技术和装备等情况，选择与管线壁厚和焊接方法相适应的焊接工艺规程。山区大口径管道宜采半自动焊焊接工艺（手工下向焊根焊＋自保护药芯半自动焊填充盖面）进行主管线的焊接。

3.1 焊接准备 ①被焊接表面应均匀、光滑，不得有起鳞、磨损、铁锈、渣垢、油脂和其他影响焊接质量的有害物质；管内外表面坡口两侧25mm范围内应清理至显现金属光泽。②按焊接工艺规程要求调整好焊接参数，包括：电压、电流、焊速、保护气体流量、电源极性、送丝速度、提前送气和延迟停气的时间、干伸长度、电弧的摆幅、摆频和良好的停留时间等。③焊接前，准备好加热器、测温计、保温被以及焊工使用的焊梯、焊台、隔热胶皮板等辅助工具，保证焊接工作顺利进行。④焊接地线尽量靠近焊接区，采用自制卡具将地线与管表面接触牢固，避免产生电弧伤害母材。

3.2 焊前预热 ①根据焊接工艺规程规定的温度进行焊前预热；可采用环形火焰加热器、电伴热加热或中频加热方法进行预热。如果预热温度偏低，不利于降低钢材的淬硬程度、延缓焊缝的冷却速度，不利于氢的逸出和改善应力条件、降低接头的延迟裂纹倾向；但若层间温度过高或预热温度过高，易引起过热或产生接头塑性和冲击功的下降。②当焊接两种具有不同预热要求的材料时，应以预热温度要求较高的材料为准；③预热宽度应为坡口两侧各50mm，均匀加热，使用红外线测温仪等测温工具测量。预热热源撤走后，尽快开始焊接。

3.3 管道焊接 ①根焊焊道由2～3名焊工在管口同时起弧，由上向下施焊，根焊道必须焊透，表面成形好。相邻两层的接头点不得重叠，应错开30mm以上；由于第二层的热焊熔池较浅，不易将熔渣折出，根焊完成后，应修磨清理根焊道；为避免地线打火产生弧坑，采用特制的接地线。②每层焊道和每道焊口应连续焊完，中间不应中断，在熔池未冷却前，进行下一层施焊(或下道焊接)，根热焊间隔时间不易超过10min；采用直线运条方式进行热焊，将焊丝干伸长调整到合适长度，使用直接短路引弧法进行引弧，在焊接过程中，焊丝不摆动；层间温度达不到要求，应重新加热；为避免熔池液体金属外溢，仰焊时应采用低速焊接。③层间焊道上的焊渣，在下一步焊接前清除干净；填充焊接时，由于坡口宽度的增加，焊丝要作适当的摆动，为避免发生熔池满溢、气孔和夹渣等缺陷，焊接速度要控制适当，以保持熔池前移；填充焊应有足够的焊层，盖面焊后，完成焊缝的横断面在整个焊口上均匀一致；盖帽焊前坡口应填满，剩余坡口深度控制在1.6mm以内，盖帽焊接的送丝速度应与填充焊的相同或略低一些。④流水作业时，当天未完焊道至少焊三遍；⑤在焊接作业中，焊工应对自己所焊的焊道进行自检和修补工作。每处修补长度不小于30mm；⑥对需要后热或热处理的焊缝，应按焊接工艺规程的规定进行后热和热处理。需缓冷焊缝，焊后不允许立即清除药皮，待缓冷结束后，方可清除药皮和修补。⑦每日下班前应将管线端部管口临时封堵好，防止异物进入。临时封堵装置可利用机械式、套筒式、收缩套堵板式等。沟下焊管线还应注意防水。⑧焊接完成后用记号笔写在距焊口(油、气流动方向下游)1m处防腐层表面，并同时作好焊接记录。焊口标记为：“桩号-焊口号-焊工号”。

4 结束语

高压管道焊接施工技术 篇3

从化学成分看, A335-P22相当于我国的12Cr2Mo1, 属于2.25 Cr-1 Mo类钢。较大的碳当量反映出此钢材焊接时具有较大的淬硬倾向;项目涉及A335-P22管道的口径大, 管壁厚, 结构钢性大, 焊接时容易产生较大的拘束应力和三维应力;由于管壁厚, 坡口深, 焊接时冷却速度快, 焊缝中的扩散氢不容易及时逸出, 使得焊缝中的扩散氢含量高。综上所述, 超厚避管道A335-P22焊接时, 在淬硬组织、扩散氢和焊接应力的作用下, 容易产生冷裂纹。

2 实际工作中的应用

2.1 焊材选用

根据A335-P22化学成分确定, 在焊接过程中淬硬性大, 易产生冷裂纹、热裂纹、再热裂纹等焊接缺陷。所以对焊接材料的选用和管理显得更为重要, 焊接材料匹配, 焊接过程控制严格是保证焊接工程质量, 选用的焊材与所焊接的管材化学成分相当;熔敷金属的抗拉强度不得低于管材标准抗拉强度的下限, 焊条采用PP-R407 E6015B3 (GB/T5118;NB/T47018) , 氩弧焊丝采用PP·TIG-R40 (Q/FAAX.31-2008) 。

2.2 坡口加工

2.2.1由于A335-P22耐热钢有较强的淬硬倾向, 故坡口的加工宜采用机械加工方法, 必须将坡口表面及边缘20mm内的淬硬层打磨干净, 不得有油漆、毛刺、锈斑、氧化皮及其他对焊接过程有害的物质及坡口表面不得有裂纹、夹层等缺陷。并对母材坡口进行磁粉检测或渗透检测。超厚壁管的壁厚易出现不均, 坡口加工时对管内壁车削掉厚0.1mm、长度70mm的金属, 以利于坡口组对, 需要内部切削端面使用砂轮机打磨处理, 形成平滑过渡, 避免应力集中。

2.3 管道组对

管线组对时, 其错边量不应超过下列规定, 如超过下列要求, 应按要求加工。当壁厚不等时, 内壁差不大于0.5mm或外壁差不大于2mm。定位焊应与正式焊接工艺相同;定位焊的焊缝长度宜为10-15mm, 高宜为3-5mm。

2.4 焊前预热

由于A335-P22耐热钢有较大淬硬倾向和裂纹倾向, 为了减少淬硬组织减小焊接应力, 降低冷却速度及焊接区的温差, 有利于焊缝中扩散氢的逸出, 防止出现焊接冷裂纹等焊接缺陷, 必须进行焊接预热。在施工现场, 预热采用电加热方式, 预热温度控制在250℃-300℃。第一次预热至150℃, 升温速度为75℃/h, 手工钨极氩弧焊 (TIG) 打底, 焊接过程中跟踪预热。第二次预热至250—350℃, 升温速度为75℃/h, 第一次手工电弧焊 (SMAW) 填充焊接, 焊接过程中跟踪预热。预热范围以焊接接头中心线为基准, 两侧不小于100mm, 加热区以外的100mm区域应保温。

2.5 层间温度的控制

施焊过程中随时对层间温度进行检测, 严格控制层间温度在预热温度250℃-300℃, 达不到要求时应重新进行预热后方可继续施焊。对于采用电加热法预热的焊缝, 施焊过程中加热设施不拆除, 进行保温 (保温的目的:一是使焊件整个截面热透, 即里外温度均匀;二是保证组织转变完全) 。

2.6 焊接工艺

A335-P22耐热钢的焊接, 采用多层多道的焊接方法, 采用钨极氩弧焊打底, 焊条电弧焊填充盖面的焊接工艺。在焊件达到预热温度后, 要保持15分钟再开始打底焊接, 以保证在厚度方向上温度均匀, 并一次连续焊完。为保证焊接层间温度防止焊接裂纹的产生, 打底焊接完后, 立即进行下一层的焊接, 并连续焊完。焊接过程中因特殊情况中断, 应进行后热处理 (温度300℃-350℃, 时间1-1.5h) , 保温缓冷。

3 焊接其他注意事项

3.1 A335-P22钢管的焊接要用纯度为99.99%的氩气进行保护焊接, 尾部保护气体流量10-18L/min, 背部保护气体流量10-12L/min。

3.2焊接次层焊道时, 不致将打底层烧穿。根据施工的经验, 将氩弧焊打底层的最小厚度规定为3mm, 保证焊缝的基本强度, 防止开裂。

3.3 后热 (消氢处理)

可消除焊缝中的扩散氢, 防止产生冷裂纹。如焊接过程中须中断、整道焊缝完成不能立即热处理时均须后热处理。后热温度加热至300-350℃, 恒温2h, 升温速度为不大于75℃/h。采用远红外电加热法。后热应在焊至15-2Omm, 停止施焊后立即进行。主要是为了保证焊缝的基本强度, 防止开裂。

3.4 焊接热处理

为了消除焊接接头的残余应力, 减少淬硬性, 改善组织, 加速氢的逸出, 防止出现焊接裂纹, 提高接头的综合力学性能, 焊接完毕后应及时进行焊后热处理。焊后热处理采用局部电加热的方法。加热范围以焊缝中心为基准, 两侧各不小于焊缝宽度的3倍且不小于25mm, 加热区外的100mm范围内应予保温, 且管道端口应采取封堵措施。在热处理过程中, 要准确的控制加热温度, 保持温度的均匀。测温热电偶数量要合理, 布置要分布均匀, 采用自动温度记录仪控制热处理过程, 记录热处理曲线。焊接接头热处理完成后, 100%进行硬度检测。检测每个焊接接头的焊缝、热影响区、母材表面布氏硬度, 测后硬度值不超过原母材布氏硬度 (HB) +100, 且小于300HB为合格, 否则要求重新热处理。

摘要：本文结合实践, 对A335-P22高压蒸汽管道安装及水压试验技术进行总结, 并提出安装过程中的注意事项及技术要求。

浅议管道下向焊焊接技术 篇4

【关键词】管道焊接；下向焊；焊接工艺

1、前言

我国能源资源主要分布在西部和北部，而东南部经济相对发达，能源消耗较大，每年需要运输大量的能源。管道运输是一种低成本运输方式，可输送油气，也可输送煤炭。应该积极开展管道运输，不仅能够减小铁路运输的紧张压力，而且也是海上油气资源开发、输送的迫切需要。

管道焊接是保证管道密性和强度的关键，是保证管道质量的关键，是保证管道安全生产的重要条件。大型输油、输气管道一般都是大口径、长距离金属管道需要一种质优高效的焊接工艺，目前我国广泛采用的一种焊接施工技术是金属管道下向焊焊接工艺，这种技术以其焊接速度快、焊接质量好成形美观、焊道背面成形平缓、均匀、节省焊接材料、降低工艺难度和工人劳动强度等优点,在我国石油、输气金属管道施工中应用得非常普遍。管道下向焊不仅可以提高管道焊接效率，缩短管线铺设时间，而且能够提高经济效益。

2、管道下向焊简介

输油、输气管道的焊接施工常在野外作业，焊接时要转动钢管使熔池处于水平位置是很困难的，因此焊接是在钢管固定不转动的情况下，对环形焊缝进行全方位施焊。下向焊技术是到目前为止优点较多的焊接工艺，已成为我国大部分长距离管线建设设计文件指定必须采用的焊接工艺。特别是大型输油、输气管道的焊接施工中，为了加速工程进度，保证质量，在操作技术上普遍采用下向焊接技术。下向焊必须采用性能优良的下向焊专用焊条。下向焊工艺，是从环形焊缝的顶部引弧，向底部施焊，每一半的环缝焊接时，焊接位置先后经历水平一倾斜一立焊一半仰焊一仰焊位置。

3、焊接设备及材料

3.1焊接设备

焊接设备在使用中应能保持性能稳定,长时间工作无过热、过流和欠压等现象。在根焊时电弧推力要适中,无断弧现象,根部成形好。同时根据长输管线的单移动性要求,焊机能够具有较强的移动方便性。我公司在施工中选用的是我国西安北方电气公司的MPM8/350CX型直流弧焊自发电焊机,该MPM系列是西安北方电气公司与意大利Genset公司作产品,采用全套进口组件生产。其性能稳定,功率强劲、坚固耐用。

3.2焊接材料及母材

下向焊条的性能应符合GB1717-85《碳钢焊条》,GB5118-85《低合金钢焊条》的要求。目前,下向焊的焊条在国内已有一些厂家生产,但在电弧的燃烧性、稳定性等方面与国外焊条相比还有一定的差距。而在国外焊条的选用上应符合如下要求,不同管材用纤维素型下向焊条焊接,焊条选用

3.3纤维素型焊条药皮特点

纤维素下向焊焊条的药皮中含有30%-50%的纤维素，其造气功能特别强，大量的CO和CO2气体在焊接时由于高温被分解，气体能够保护电弧和熔池表面，增强电弧吹力，增加熔滴在全位置焊接时向熔池过渡的稳定性，防止了熔渣及铁水向下流淌,并且熔透能力也较大，填充间隙性能也不错。

3.4低氢型焊条药皮特点

低氢型下向焊条是最为常用的一种管道下向焊专用焊条，其焊缝不仅韧性好，而且抗裂性更好，适合于X52-X70管线钢各层的下向焊接。低氢型焊条多为国外进口，药皮中含有稀释剂,提高了熔渣的流动性和浸润性,增加了熔渣的附着面积,加大了熔渣的附着力。

3.5自保护药芯焊丝药皮特点

自保护药芯焊丝在焊接时由于药芯高温分解会释放出大量的气体，从而无需外加保护气体对熔池进行保护，熔渣对熔池及凝固焊缝金属也能够起到保护作用。

3.6焊条的烘干

焊条在使用前应按规定条件进行烘干处理。焊条使用前要进行烘干，随用随取，烘干温度一般不得超过其碳化温度(120℃)，烘干时间为lh，现场使用的焊条应置于性能良好的保温简内，严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料。施工环境温度在零度以下时,在焊接前,对母材进行预热(70-90℃),焊条烘干(70-80℃,保温0.5h)。

4.焊接工艺

4.1焊前准备

管道施焊前应将坡口两侧各50mm表面上的油污、水份、气割后的溶渣等杂物清除干净, 还须对坡口两侧各50mm的内外壁进行打磨及清理，直到露出金属光泽。

4.2焊接顺序

现场施工中的焊接程序应按如下进行:焊材验收→坡口清理→组对管口→焊口预热→下向焊根焊→清理焊渣、打磨→下向焊热焊→清理焊渣、打磨→下向焊填充→清理焊渣、打磨→下向焊盖面焊接→清理焊渣、飞溅物→外观检查→无损探伤→焊接返修(如需返修时)→外观检查→无损探伤。

4.3操作工艺

应在焊接施工前进行焊接工艺评定,焊接电源为直流反接。焊接速度不能过快，每根焊条焊200-300mm左右，且速度均匀，坡口根部两侧的熔合才会有保证。焊接时焊条的倾角随着焊条的位移而变化，在过0点钟位置处起弧,焊条与焊缝成80-85°,运条至3点钟位置时成85-90°,运条至5~6点钟位置时成90-100°,拉过6点钟位置处熄弧。在平焊位置起弧时,应将电弧拉到位,始终采用压弧直拉式运条,电弧要指向熔池中心,要特别注意控制熔池温度不要过高。在立焊位置焊接时,电弧应略长,使熔池保持一定的圆度,再下拉轻轻摆动。焊接起弧要在坡口内进行,严禁在坡口以外的管子表面起弧。下向焊焊肉薄，各层焊道的厚度应控制在2~左右，每一层焊道焊完后应仔细清除熔渣。更换焊条时的收弧和引弧连接是保证焊道均匀的关键。收弧前应增大焊接速度和适当减小焊条角度,以形成熔池小而薄的收弧,给接头创造良好条件。收弧时要将电弧引起坡口处熄弧,然后用砂轮将弧坑磨薄。引弧时在熔池收弧的后方5~10mm打火引弧,然后拉长电弧预热片刻,压短电弧形成熔池,运条至接头处并压住电弧,然后正常焊接。根焊时，选用小直径的焊条施焊，短弧直线运条，不做横向摆动，确保根部焊透。在根焊后立即进行热焊及填充焊，层焊温度不低于100℃为宜，焊条直径一般比根焊时略大，焊条不摆动或少量摆动。盖面焊时，焊接电流不宜太大，根据坡口尺寸做少许的横向摆动。

5、结语

在我国长输管道建设中,管道下向焊工艺是目前最为成熟的下向焊工艺。随着西气东输工程的建设，活性气体(CO2)保护下向焊打底、药芯焊丝自保护下向焊填充盖面的半自动下向焊技术得到迅速推广,全自动下向焊将是我国长输管道下向焊技术的发展方向。

锅炉管道焊接施工工艺 篇5

材料验收——管子坡口加工———管道组对———管道焊接———无损探伤。

1.1 管道组对合格后, 即可进行管道焊接。

焊工在焊接时必须严格遵守焊接工程师制定的焊接工艺评定报告。焊工在操作时其电弧、电压、焊接电流、焊接速度、运条方式等必须严格遵守焊接工艺评定综合报告, 要做到焊缝无气孔、夹渣、裂纹、飞溅等缺陷, 电弧焊缝表面完整、美观, 其尺寸符合要求。

焊缝质量标准见下表:

1.2 管道任何位置不得有十字形焊缝, 管道固定支架支架处不得有环形焊缝。

1.3 管材、管件应由厂家做好坡口, 未做坡口及现场发生需要割断重新焊接的, 必须按规定施工做坡口, 然后焊接。

1.4 在焊接前, 应对每根新焊钢管、每件新焊管件进行人工清理, 清出其内所有杂物。

1.5 管道焊接工艺要求:

1.5.1 焊条和焊丝的选用应按照母材的化学成分、力学性能、焊接接

头的抗震性、焊前预热、焊后热处理、适用条件及施工条件等因素综合确定。且应符合下列规定: (1) 焊接工艺性能良好。 (2) 同种钢材焊接时, 焊缝金属的性能和化学成分应与母材相当。a.低温钢应选用与母材的使用温度相适应的焊材;b.耐热耐蚀高合金钢, 可选用镍基焊材。 (3) 异种钢材焊接时的焊条选用。a.当两侧母材均为非奥氏体钢或均为奥氏体钢时, 可根据合金含量较低一侧母材或介于两者之间的选用焊材;b.当两侧母材之一为奥氏体钢时, 应选用25Cr-13Ni型或含镍量更高的焊材。 (4) 复合钢板焊接时, 基层和复层应分别选用相应焊材, 基层与复层过渡处的焊接应选用过渡层焊材。

1.5.2 定位焊缝应符合下列规定:

(1) 焊接定位焊缝时, 应采用根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺, 并应由合格焊工施焊。 (2) 定位焊缝的长度、厚度和间距, 应能保证焊缝在正式焊接过程中不至于开裂。 (3) 在焊接根部焊道前应对定位焊缝进行检查, 当发现缺陷时应处理后方可施焊。 (4) 与母材焊接的工卡具其材质宜与母材相同或同一类型号。拆除工卡具时不应损伤母材, 拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。

1.5.3 严禁在坡口之外的母材表面引弧和实验电流并应防止电弧擦伤表面齐平。

1.5.4 对含铬量大于或等于3%或合金元素总含量大于5%的焊件,

氩弧焊打底焊接时, 焊缝内侧应充氩气或其他保护气体, 或采取其他防止内侧焊缝金属被氧化的措施。

1.5.5 焊接时应采取合理的施焊方法和施焊顺序。

1.5.6 施焊过程中应保证起弧和收弧处的质量, 收弧时应将弧坑填满。多层焊的层间接头应错开。

1.5.7 管子焊接时管内应防止穿堂风。

1.5.8 除工艺或检验要求需分次焊接外, 每条焊缝宜一次连续焊完,

当因故中断焊接时, 应根据工艺要求采取保温、缓冷或后热等防止产生裂纹的措施, 再次焊接前应检查焊层表面, 确认无裂缝后方可按原工艺要求继续施焊。

1.5.9 需预拉伸或预压缩的管道焊缝, 组对时所使用的工卡具应在整个焊缝焊接及热处理完毕并经检验合格后方可拆除。

1.5.1 0 低温钢、奥氏体不锈钢、耐热耐蚀高合金钢以及奥氏体与非奥氏体异种钢接头焊接时应符合下列规定:

(1) 应在焊接作业指导书规定的范围内在保证焊透和熔合良好的条件下采用小电流、短电弧、快焊速和多层多道焊工艺, 并应控制层间温度。 (2) 对抗腐蚀性能要求高的双面焊焊缝, 与腐蚀介质接触的焊层应最后施焊。 (3) 低温钢焊接完毕, 一对焊缝进行表面焊道退火处理。

1.5.1 1 复合钢焊接应符合下列规定:

(1) 严禁使用基层和过渡层焊条焊接复层。 (2) 焊接过渡层时, 宜选用小的焊接线能量。 (3) 在焊接复层前, 应将落在复层坡口表面上的飞溅物清理干净。

1.5.1 2 应根据设计规定对奥氏体不锈钢焊缝及其附近表面进行酸洗、钝化处理。

2 质量保证措施

2.1 严格按照ISO9001标准的要求, 抓好准备阶段、施工阶段、验

收阶段及服务阶段的全过程质量控制, 确保质量达到预定的质量目标, 在质量管理过程中, 严格贯彻以下质量管理制度及质量控制措施, 以预防为主, 防止质量问题发生, 确保工程施工质量合格。

2.2 质量管理制度。

2.2.1 实行质量责任制:

项目经理是工程施工质量的第一责任人, 各施工队队长是本队施工质量第一责任人, 质量保证工程师和各责任工程师是各专业质量责任人员, 各部门负责人要按分工认真履行质量职责, 施工中严格按国家、行业、地方强制性标准规范要求进行管理与验收。

2.2.2 严格实行“编制、审核、审批”制度, 技术措施 (作业指导书) 、质

量检验计划必须按现行施工规范、技术标准及质量验评标准进行编制, 由技术质检部门负责人审核, 最后由质保工程师审批通过后, 才允许用以指导施工。

2.2.3 贯彻“技术交底”制。

对关键工序的施工, 在开工前, 必须由技术质检科组织对施工队进行交底, 一般工序由施工队技术员对施工班组进行交底, 并做好技术交底记录。

2.2.4 贯彻“质量大检查”制度。

每周对施工现场质量进行一次全面质量大检查。大检查前, 先编制出《检查大纲》, 明确检查内容、抽查数量、检测方式、检查量具及允许偏差值。

3 管道组焊安全措施

3.1 从堆管场向现场调运管道时应自上而下逐层吊运, 严禁从下层抽取;布管时, 车辆停靠位置与管沟边缘距离不得小于3米。

3.2 用拖拉机运送管道时, 应避让周围的输电线路和树木;用爬犁托运管道时, 应避免管子与地面磨擦或与周围障碍物碰撞。

3.3 坡度大的地段, 要采取稳管措施, 防止管道滚动滑动, 尽可能放在较安全的一侧, 用锲木、沙袋或软土固定牢靠。

3.4 吊管机布管时, 应单根吊运, 双根或多根吊运时, 应采取有效的保护措施, 防止损伤防腐层, 严禁拖、滚、撬、滑等方法布管。

3.5 内对口器应专人操作, 统一指挥。管道对口时, 不准将手伸入管口之间, 以免夹伤手指;对口工具不能放置在管道上, 以免滑落伤人。

3.6 管沟开挖应根据管道埋深、土壤类型、施工方法、气候条件等因素, 设计好合理的坡度比, 以防管沟坍塌伤人。

3.7 人工挖沟作业时, 人员应均匀分布, 相距2米以上, 堆土一侧应随时清理, 沟边保留0.5米以上通道, 土堆不超过1.5米高。

3.8 开挖中如遇到流沙、断裂带、地下管道、电缆、坑洞及不明物体时, 应停止作业, 采取必要的安全措施后方可复工。

燃气行业管道焊接施工技术综述 篇6

一、燃气管道焊接技术

1. 手工电弧焊焊接技术。

手弧焊因其适应性强、适用于野外和高空作业, 焊接方式 (平、横、立、仰) 灵活等特点, 在燃气管网建设中最为常用。

(1) 手工电弧焊技术设备。电弧焊焊机通常有交流和直流两种, 交流焊机也称为交流变压器, 具有成本低、效率高、使用可靠、维修容易等优点, 直流电焊机分为旋转式直流电弧焊机和整流式焊机, 旋转式因电动机、焊接发电机在同一轴上, 体积较大, 而整流式直流焊机具有噪声小、空载损耗小、惯性和磁偏吹较小、效率高、成本低、维修较容易等特点。

(2) 手工电弧焊使用规程。定期检查电焊机的接地装置, 尤其是移动位置后接地工作必须在接通电源之前做好;焊机启动后需要空载运行一段时间, 调整焊接电流及极性开关时需在空载下进行;在使用中时刻注意运行状态, 如风冷系统是否正常, 工作声音是否正常等;焊接过程中偶尔短路是允许的;保持电焊机内部清洁卫生。

(3) 手工电弧焊使用安全要求。禁止对装有液体、气体及带电压力容器或设备进行焊接;确保接地良好, 导线及焊把绝缘良好;焊件必须清理干净再进行焊接, 密闭容器严禁直接焊接;露天作业时风力≥5级, 需设置棚架或禁止焊接;高空作业时需要对焊接场地进行有效监护, 以防火星引起火灾或灼伤他人;禁止在储有易燃、易爆物的场所进行焊接, 必要时需进行相应防火措施并派专人监护;从业人员必须按要求配置并穿戴工作服及手套、鞋帽等防护用具;焊钳绝缘和隔热良好, 保持焊钳钳口的清洁, 确保焊条的夹持能力, 焊钳与电缆的连接要稳固和深入, 以防触电和手柄烫手;确保焊接电缆导电能力和绝缘外层良好, 中间无断接现象, 焊机与焊钳的铜芯电缆长度以20~30 m为宜;作业时确保焊接电缆条理有序, 避免因焊缝高温灼烧绝缘层, 同时避免碾压和磨损等。

2. 手工钨极氩弧焊焊接技术。

手工钨极氩弧焊作为非熔化极氩弧焊, 电弧稳定、飞溅少, 尤其是对焊接厚度6 mm以下的工件, 焊接效果显著。

(1) 钨极氩弧焊可分为手工和机械式两种。对于直线焊缝和规则的曲线焊缝, 可采用机械化焊接;而对于不规则的或较短的焊缝, 则采用手工钨极氩弧焊。

(2) 手工钨极氩弧焊使用规程。焊接启动前检查有效接地装置;氩气放置牢固, 远离热源;焊接时焊枪和地线之间不能短路;作业人员必须穿戴工作服、面罩、手套等防护用具。

(3) 氩弧焊的气体保护效果。焊接时的氩气纯度、流量、喷嘴直径、焊接间距、接头形式、母材等直接影响保护效果。通常氩气纯度越高, 效果越好, 流量以7~12 L/min为宜, 喷嘴过大影响操作者视线, 过小保护区范围变小 (以5~14 mm为宜) 。喷嘴与母板间距过近易损坏喷嘴, 过远则效果变差 (以10 mm为宜) 。对T形接头焊接效果较好, 而对于搭接和角接接头效果较差。

(4) 手工钨极氩弧焊使用安全要求。露天操作抗风能力弱, 必要时需要搭建棚架;禁止对压力容器如装有液体、气体或带电装置进行直接焊接, 对焊接面有残余油脂或可燃液体的容器要及时清理干净后方可作业;严禁在有易燃、易爆物品附近作业, 必要时加强防火及专人监护。

3. 气焊与气割。

气焊与气割是通过可燃气体与助燃气体的混合燃烧产生的热源, 将焊接材料与焊件熔化, 并使之结合的一种焊接方式, 具有较好的适应性。

气焊与气割使用安全要求:在开启氧气、乙炔瓶阀时要站在出气口侧面, 以免伤人;定期检测钢瓶减压阀及高低压表的运行情况;氧气、乙炔钢瓶不易长久暴晒及高温热源辐射, 以免爆炸;在焊接、切割过程中遇到回火时, 应及时关闭阀门并清除焊炬内的烟灰后方可重新点火。

二、燃气管道焊接常见缺陷及问题

在焊接过程中, 由于焊件与母材及人为等因素的影响, 常常出现焊接不符合要求的现象, 通常有以下几种情况。

焊缝问题:焊缝高低不平、宽窄不一主要是由于焊接坡口角度不当或装配间隙不均匀、焊接电流过大或过小、速度及焊接角度不当所造成。咬边现象:咬边使母材金属的有效截面减少, 降低焊接强度, 主要由操作不当如电流过大、电弧过长、焊接角度引起的。焊瘤:焊瘤不影响外观, 常有未焊透缺陷, 主要是由于焊缝间隙大、焊接位置不当、焊接速度过慢引起的。烧穿:焊接时使得熔化金属从背面流出造成烧穿, 主要是电流过大、钝边太薄以及焊接速度太慢等造成。未焊透:主要由于电流过小, 焊接速度太快, 角度不当, 氧化物和熔渣等阻碍造成不能充分熔合。未熔合:焊道与母材或焊道与焊道之间未熔合, 主要有电流过小、电弧偏离以及锈蚀焊渣清除不彻底。凹坑、塌陷及未填满:由于焊接工艺不当引起正面塌陷、背面凸起等现象。夹渣:由于电流过小或者焊道清理不净, 熔池内有杂物或氧化物过多等。气孔:因凝固时而残留的气孔, 主要由焊接区有油污、锈蚀, 焊条烘焙不充分, 焊接电流、速度不当引起的。33裂纹:由于金属冷却时产生的焊接裂纹, 直接影响焊接强度。

三、焊接质量检测

1. 焊接检测。

焊接监测可分为焊接前检测、焊接中检测和焊接后检测。通过对焊缝进行外观检查, 如利用目测或焊接检验工具对焊缝及缺陷进行常规检测, 焊接外观应该符合《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 (GB50236-98) 规定要求。对焊缝内部的检测主要通过射线检测 (RT) 、超声波检测 (UT) 、磁粉检测 (MT) 、渗透检测 (PT) 等技术, 焊缝内部质量应该符合《城镇燃气输配工程施工验收规范》 (CJJ33-2005) 规定要求。破坏性实验主要包括拉伸实验、弯曲实验、金相检验、爆破实验等, 爆破实验通常是在焊接工艺评定时采用的检测手段。

2. 焊缝检测基本要求。

高压管道焊接施工技术 篇7

关键词：长输管道,焊接缺陷,原因,防治方案

随着经济的迅速增长和人口的不断增加, 人们对于能源的需求量也越来越大, 而我国的能源资源非常有限, 因而保证能源安全成了我国经济建设当中的重要内容。作为能源运输的主要方式, 管道运输的安全性也变得十分重要。近年来, 我国的长输管道在实际运用过程当中出现了诸多的问题, 其中焊接缺陷是常见的问题之一, 长输管道焊接问题在阻碍了能源的安全运输的同时, 也给我国社会经济建设的进度带来了不利的影响。

1 长输管道焊接施工中常见的焊接缺陷

在长输管道的焊接施工当中, 主要包括包括咬边、夹渣、未熔合、未焊透、气孔和裂纹这几种焊接缺陷。

1) 咬边。咬边指的是焊接过程当中, 熔敷金属未能盖住母材坡口而在焊道边留下了一些低于母材的缺口导致焊道咬肉的现象, 通常较浅的咬边不会产生太大影响, 但在咬边较深的情况下就会阻碍焊道力学性能的正常发挥, 减少母材的有效截面积, 并在咬边处形成应力集中导致接头强度降低, 引发咬边边缘组织淬硬, 从而出现裂纹。

2) 夹渣。作为长输管道焊接缺陷的重要表现, 夹渣指的是焊缝当中夹杂着熔渣和铁锈等物质, 一般发生在焊道的层间和根部, 其中层间夹渣是最为常见的。夹渣的产生主要是由于焊接时对焊条焊丝产生的熔渣没有做好清理, 使得熔渣进入到焊道层间, 或者是焊接电流不达标导致熔渣未完全溶化。此外, 坡口太小或坡口和焊道间夹角太小, 也会造成熔渣无法充分融化, 引起夹渣。

3) 未熔合。未熔合是一种面积缺陷, 指的是焊缝金属和母材金属、焊缝金属在没有完全溶化的情况下就焊接到了一起的缺陷, 通常未熔合依据出现位置的不同被分为根部未熔合、坡口未熔合和层间未熔合这三种类型, 其中根部、坡口未熔合对承载截面积减小的影响较为突出, 造成了严重的对应力集中现象。

4) 未焊透。未焊透缺陷会导致焊道有效面积的大大减少, 属于一种开口性缺陷, 也会导致应力的严重集中。导致未焊透缺陷出现的主要因素包括:由于没有规范性地进行坡口加工, 使得角度太小、钝边太厚、间隙不足;对层面的过度清理与打磨使得坡口变宽, 引发沟槽等一系列现象;焊接电流不足、线能力输入过小以及焊接人员的手法不够稳当, 也是导致未焊透缺陷产生的重要原因。

5) 气孔。气孔是熔池气体在金属凝固时未逸出的情况下形成的, 包括条形、密集、球形和柱状气孔等, 一般体现在一些深度的柱孔或大面积圆形气孔当中。

6) 裂纹。作为焊接施工中最具危害性的缺陷, 裂纹包括了结晶、液化和延迟裂纹, 不同与其他缺陷, 裂纹具有一定的延伸性, 必须严格进行杜绝。裂纹主要是由于工艺规程不当执行、外部应力过大等原因造成的。

2 防治长输管道常见焊接缺陷的方案要点

对于上述的种种焊接缺陷, 我们需要结合实际情况来制定出有针对性的防治措施, 从而有效地保证长输管道焊接工作的顺利进行。

1) 咬边的防治方案。首先, 为了避免熔池溶敷受到电流太大、电弧太长或电弧力不集中因素的影响而产生不到位的情况, 我们需要对焊接的参数进行适当的调整;其次, 为避免偏吹状况应调整焊条焊丝的倾斜角度;最后, 施工人员应当保证操作过程中手法稳当, 做好运条的摆动, 尽量减少偏差和失误。

2) 夹渣的防治方案。在多层焊接的过程当中应当及时清理干净焊丝焊条等产生的熔渣, 确保焊道的整洁通畅。避免熔渣因为焊接电流平过小而无法充分溶化, 出现浮出熔池的情况。此外, 还需确保坡口适中、上层焊道和坡口间无夹角, 从而促使熔渣快速溶解。

3) 未熔合的防治方案。未熔合缺陷对于长输管道质量起到了决定性的影响作用, 需要引起高度的重视。在进行焊接前, 必须清理干净坡口两侧五十厘米以内的油污、铁锈和泥水等杂物, 切实做好层间清渣工作。在起弧时, 需适当拉长电弧并放慢焊接速度, 通过局部预热使母材的热量达到足够溶化母材和前一条焊道之后, 再进行运条与施焊, 同时要适当控制焊条倾角和运条的速度, 时刻注意母材两侧的实际溶化情况。

4) 未焊透的防治方案。在焊接之前需对焊缝进行仔细的修磨与组对, 确保根焊时的焊丝焊条可顺利深入坡口的根部。在根焊不可出现熔孔的情况下需打磨出应有的根部间隙, 同时对焊接参数做出适当的调整。

5) 气孔的防治方案。焊接前须清理干净焊材与坡口, 避免其受油污和铁锈等污染或受潮, 同时要严格控制好焊接的电流与电压, 确保焊接工作的正常进行。另外, 为免影响焊接效果, 焊接的速度需适当。

6) 裂纹的防治方案。首先, 应当确保焊接施工严格根据相关的工艺要求来进行, 尽量挑选一些具有强抗裂性的材料来制作钢管, 使焊缝组织结构具有更好的韧性、塑性。其次, 若在严寒天气下施工, 要采取一定的保温措施, 可适当进行热处理, 或于焊后进行加热。最后, 还需严格控制好对应力, 避免使用对口器来强制组对。

3 总结

近年来, 我国的焊接技术不断得到了很好的发展与完善, 给长输管道建设工作带来了很大的便利, 使得焊口一次焊接的合格率大大提升, 但是与此同时, 在焊接过程当中也存在着很多亟待解决的焊接缺陷, 这些缺陷严重影响了长输管道的使用寿命, 并且很可能致使管道内输送介质发生泄漏、燃烧和爆炸等问题。因此, 我们必须在综合考虑焊接设备、焊接技能、材料、地形等因素的基础上, 采取合理有效地防治措施来避免危害的出现, 从而保障人们的生命安全, 给国家和企业带来更佳的环境与经济效益。

参考文献

[1]李益平.长输管道施工常见焊接缺陷质量分析控制[A].中国工程建设焊接协会.全国焊接工程创优活动经验交流会论文集[C].中国工程建设焊接协会, 2011.

[2]胡思亮.长输管道焊接施工常见的焊接缺陷及防治要点[J].低碳世界, 2014.

探讨316L高压钢管的焊接技术 篇8

关键词：316L,高压,不锈钢管,焊接技术

1 316L高压管材及焊材的化学成分要求

1.1 316L高压管材的化学成分

1.2 焊材的化学成分

遵循“等成分”原则选择焊接材料, 同时为增强接头抗热裂纹和晶间腐蚀能力, 使接头中出现少量铁素体, 钨极氩弧焊选用焊丝H00Cr19Ni12Mo2, CHS022进行电弧焊, 其成分见表2和表3。

3 合金成分对焊接接头性能的影响

偏高的碳含量会导致316L钢的焊接性能下降, 而且在焊接过程中容易在晶界生成碳铬化合物, 降低耐腐蚀性能;硅能溶于铁素体, 具有强化和抗氧化作用, 但含量若偏高, 会严重影响316L钢的焊接性;锰能置换Fe S为Mn S, 有脱硫作用, 同时也能改善硫化物的分布形态, 使薄膜状Fe S改变成球体分布, 从而提高焊缝的抗裂性, 但锰含量过高时, 会降低耐蚀性;316L的晶界特性对硫、磷等微量杂质敏感, 使316L钢产生焊接热裂纹, 因此应严格控制硫、磷的含量;铬能显著提高钢的脆性转变温度, 冲击值随铬含量增加而下降, 由于不平衡地加热和冷却, 晶界可能产生偏析产物, 从而增加焊接热裂纹倾向;钼在较高回火温度下, 可弥散分布并形成特殊的碳化物, 可以改善在高温高压下抗氢侵蚀的作用和二次硬化作用, 但钼含量多会影响不锈钢的韧性。所有这些元素对钢的作用不是简单的叠加, 也不是相互抵消, 它们相互之间会发生新的物理化学作用。

所以, 管道及管道组成件与焊接材料的化学成分必须严格控制, 焊前认真审查管道材料和焊接材料的合格证, 逐个进行光谱分析, 仔细核对其各种化学成分含量, 以确保焊接后焊缝金属奥氏体形成元素 (Ni、Mn、C、N等) 和铁素体形成元素 (Cr、Mo、Si等) 的平衡, 获得良好的焊接接头性能。

2 316L高压管材及焊材的管理

2.1 管材管理

管子、管件应逐个进行外观检查, 不得有裂纹、杂渣、重皮等缺陷, 锈蚀、凹陷及其他机械损伤的深度不应超过产品相应标准允许的壁厚负偏差。应逐个测量外径、壁厚, 应符合相应标准。

管子、管件应逐个进行100%的渗透 (PT) 检测, 检测方法和缺陷评定需符合JB4730-2005的规定, I级合格。经检测发现的表面缺陷允许修磨, 修磨后的实际壁厚不应小于公称壁厚的90%。

2.2 焊材管理

为确保焊材的正确使用, 必须建立严格的焊材采购、验收、保管、烘干、发放和回收制度, 使焊材入库到回收均能全过程追踪, 始终处于受控状态。

3 焊接工艺的具体要求

3.1 施焊技术准备

施焊前需严格按设计文件要求的标准、规范和现场实际情况编制焊接施工方案, 按照JB4730-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》的要求进行焊接工艺评定, 编制焊接工艺指导书。在施工现场还必须结合实际焊接工件, 编写现场接头焊接工艺卡, 其焊接施工控制内容必须齐全。

对焊工和管工严格进行焊接技术质量交底, 将接头焊接工艺卡下发到每一个焊工和管工, 并在焊接班组粘贴上墙。

3.2 坡口加工和组对要求

316L高压管道的切割必须采用机械方法, 不允许用等离子切割、碳弧气刨加工。

合适的坡口尺寸可以兼顾母材熔合和焊缝透度, 考虑到316L高压管道管壁厚、导热系数小、热膨胀系数大等特性, 为减少焊接变形, 坡口角度为40°~55°, 坡口倾角由底部向上逐步减小, 近似于U型坡口, 坡口间隙2.0~2.5mm;由于采用了较小的焊接电流, 熔深小, 因而坡口的钝边要小, 保证打底焊能实现单面焊双面成形, 一般应小于1mm。

为了保证焊缝焊接质量, 防止焊接缺陷的产生, 需对坡口进行渗透检测。施焊前必须用角磨机对基层焊缝坡口及两侧各30mm范围内的铁锈、油污、水分等进行清理。

管道对接焊口的组对应做到内壁平齐, 内壁错边的量不宜超过壁厚的10%, 并且不大于0.5mm, 外壁错边量应不大于2mm。

为了确保组对的准确度, 要设置组对质检停止点, 对已组对未正式施焊的管段的材质、尺寸、角度、编号等进行检验, 确认合格后方可进行焊接。

3.3 焊接方法

根据管道管径和壁厚的不同, 选用钨极氩弧焊或氩电联焊进行管道焊接, 一般壁厚≤6mm的管道, 采用钨极氩弧焊焊接;壁厚>6mm的管道, 采用钨极氩弧焊打底焊, 焊条电弧焊填充及盖面焊的焊接方法。

在保证焊透及熔合良好的条件下, 焊接参数尽量采用小电流、小电压和快速焊, 以减小焊接线能量, 也可通过增加焊接层道数来控制焊接线能量, 即多层多道焊的焊接工艺, 并采用短电弧、快速焊、窄道焊、不摆动或小摆动的操作方法, 尽量保持电弧电压的稳定。

应防止焊层厚度过厚, 以减少热输入, 并有利于气体析出。每层焊缝应连续焊完, 层间接头应错开。层间温度控制在100℃以下, 采用红外线测量仪测量。

每焊完一层焊缝, 必须彻底打磨清渣, 并经质量检查合格后方可进行下一层焊接。

3.4 钨极氩弧焊的操作要领

钨极氩弧焊应选用带高频引弧的焊机, 钨极选用铈钨棒, 钨极磨成尖部直径0.4mm, 夹角30°~60°的尖状, 可保证电弧稳定。使用氩气的纯度应在99.96%以上。氩弧焊始焊时应提前送气, 停焊时滞后停气。为防止焊缝内表面的铬等合金元素氧化, 影响接头质量, 焊缝背面必须采用充氩保护措施。

3.5 焊条电弧焊的操作要领

焊前CHS022焊条必须经300~350℃烘焙lh, 防止焊接过程出现气孔、延迟裂纹等缺陷。烘干温度不宜过高, 烘焙时间也不宜过长。最好不要重复烘干, 随烘随用, 以防药皮脱落。

烘干记录表格上必须有烘干炉号的记录, 且为流水号。现场回收焊条按要求再次烘干和记录。

焊工必须使用焊条筒, 并在施焊时一根一根地取用, 保证使用中的焊条温度符合要求。焊条筒每个焊工一个, 不得串用。

采用电弧焊时, 坡口两侧各100mm范围内应涂白亚粉或其他防粘污剂。不允许焊条在非焊接部位引弧, 以避免产生引弧迹点。

必须短弧直线运条, 以减少合金元素的烧损, 减少热影响区的宽度, 有利于提高焊缝的抗晶间腐蚀能力和减少裂纹产生的倾向。熔敷金属宽度不得超过焊条直径的两倍。收弧应填满弧坑, 以免产生弧坑裂纹。应在焊后立即除去渣皮、飞溅, 并应将焊缝表面清理干净, 进行外观检验。

4 焊接质量检验

焊接缺陷减小了焊接接头承载截面积的有效面积, 使截面应力增加, 更重要的是在缺陷周围产生了严重的应力集中。因此, 焊接缺陷对结构的静载强度、疲劳强度、脆性断裂以及抗应力腐蚀开裂都有重大影响。

4.1 外观检查

管道焊缝表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、熔合性飞溅、咬边、表面凹陷;焊缝表面不得低于管道表面。

除用肉眼检查外, 还需对焊缝进行100%的渗透检测。焊缝外观质量经必要的补焊及打磨后, 必须全部达到合格标准。

4.2 内部射线检测

316L高压管应进行100%的射线检测, 质量标准不低于JB4730—2005的Ⅱ级。

高压厚壁管对接焊缝应采用γ射线检测, 以提高检测质量和效率。

由于进行100%射线探伤, 因此, 管道预制除应考虑预制深度及方便现场焊接外, 还应在固定口的预留上考虑探伤工作是否能进行。

5 焊缝返修

经无损检测判定为不合格的焊缝, 必须认真分析不合格原因, 确保返修合格并不得超过3次。

6 结束语

高压管道焊接施工技术 篇9

摘 要：伴随着我国能源结构的调整，天然气在我国能源中所占的比重也越来越大。作为天然气运输主要途径的天然气管道建设总长也在不断增加，一些天然气管道建设中的新技术也在不断的出现和运用。焊机天然气管道建设中发挥着至关重要的作用，也是一项非常常见的应用技术。天然气管道建设的发展对焊接标准及技术都有了新的要求。

关键词：焊机技术；天然气管道；应用

最近几年，随着我国对天然气用气量需求的加大，我国的天然气管道的建设也随之也随着加快了建设步伐。伴随着天然气管道建设速度的加快，天然气管道的施工技术也在不断的提升。下面就这几种不同的焊接技术在我国天然气管道建设中的实际应用一一进行说明。

1 天然气管道焊接时的手工焊接技术及应用

手工电弧焊下向焊技术可具体分为纤维素焊条和低氢型焊条下向焊。相对传统的天然气管道焊接技术来说，手工下向焊是比较先进的手工焊接技术，手工下向焊因为采用大钝边、小间隙、小坡口角度的技术参数，使天然气管道工程加快了焊接速度，并且焊接的质量比较好，对焊接材料浪费少，加之操作难度不大，进行焊接时的抗风能力也很强，应用十分广泛。①纤维素下向焊在天然气管道焊接中的应用。纤维素下向焊的显著特点是根焊的适应性极强。纤维素下向焊的焊接工艺有很大的熔透能力，与此同时纤维素下向焊能很好的填充连接处间隙，焊缝背面成形也比较平整，而且气孔敏感性很小，极易形成质量很高的焊缝，在钢材为X70以下的薄壁大口径管道上主要应用的焊接工艺就是纤维素下向焊。纤维素下向焊要注意防止产生冷裂纹。因为纤维素下向焊的焊条熔敷金属扩散氢含量高，不易控制预热温度和层间温度。②天然气管道手工焊接的另一种工艺就是低氢下向焊。利用低氢下向焊工艺进行焊接的管道接口具有较好的抗冷裂纹性和冲击韧性，焊缝质量相对较高，在焊接天然气管道中比较重要的部件时应用较多。低氢下向焊工艺的缺点是进行焊接时熔化速度较慢，对从事焊接的工人技艺要求比较高，不易掌握焊接时机。低氢下向焊根焊的适应性相对于纤维素焊条要差一些，所以常被用于填充盖面等部位的焊接。

2 半自动焊接技术及应用

半自动焊接技术是我国从美国引进的自保护半自动焊设备和工艺，引进后陆续应用于国内外的一些天然气管道施工中使用，技术日渐成熟，也是目前天然气管道施工中重要的焊接方法。半自动焊焊接工艺效率高、劳动强度低、质量好等优点，而且焊接工艺相对较简单，从事焊接的技术人员易学习掌握。缺点在于根焊时焊缝质量不能够得到保证，所以在天然气管道施工中的半自动焊接技术主要用于管道的填充和盖面焊道等方面。目前常见的主要有：①CO2活性气体保护焊技术。半自动焊接技术CO2活性气体保护焊是一种高效、优质的天然气管道焊接技术。对根焊部位主要采用STT半自动焊进行焊接，这种焊接通过控制基值和峰值电流及电压，熔滴过渡成型非常有利，焊接过程稳定，能够很好地解决飞溅问题及大口径管道根部焊环节单面焊双面成型的难题，而且在全位置单面焊双面成形的打底焊也同样有很好的效果。半自动焊中的STT型CO2半自动下向焊技术工艺具有电弧稳定、飞溅少、速度快、韧性好等一系列的优点，但在进行STT型CO2半自动下向焊时，需要有相应的防风措施，要求现场风速不能大于2m/s。②天然气管道焊接的自保护药芯焊丝半自动焊。所谓的自保护药芯焊丝半自动焊，就是把焊药填灌在管状焊丝的内部，不需要保护气体就可以进行的一种焊接技术。在冶金过程利用管状焊丝中所含合金元素及焊药中保护熔池，彻底清除熔池中氮所造成的不良影响，得到合格的焊缝。这种焊接工艺具有性能优良、熔敷效率高、环境适应能力强等一系列优点，加之焊接成本相对较低，而且焊接技术简单，焊接合格率高。这种焊接技术的缺点是焊根熔合不易，仅仅在填充和盖面时有所运用。

3 自动焊技术及应用

天然气管道的自动焊就是指使用一定的工艺和技术使整个焊接过程实现自动化，常用的是机械方法和电气方法。自动焊技术焊接效率高、进行焊接工作的劳动强度较小，焊缝稳定可靠，质量可靠，进行焊接时几乎不受人为操作因素影响，所以在焊接大口径管道和厚壁管道时使用非常方便，发挥了极大的作用。但是全自动气体保护焊设备昂贵，后期修理、维护不易操作，根部焊接也有局限性，所以全自动气体保护焊并未大规模应用于天然气管道焊接。现阶段常用的自动焊技术主要有：①实芯焊丝气体保护自动焊接。这种自动焊是在可熔实芯焊丝与被焊金属间形成电弧，强大的电流把焊丝熔化，并与母材相结合形成焊缝，从而实现管道焊接。这种自动焊接技术工艺易于掌握，广泛应用大口径、大壁厚的管道焊接领。但缺点是进行焊接时，需要有较高的焊接装备及控制系统，而且对现场的风力有一定的要求。②药芯焊丝自动焊接。药芯焊丝自动焊有两种类型，分别是药芯焊丝自保焊和药芯焊丝气保焊。这种自动焊的原理和实芯焊丝气体保护焊基本相同。区别在于，药芯焊丝熔敷的速度很快、焊接的接缝韧性好、在不同的场合适应性也不错。③电阻闪光对焊。电阻闪光对焊是利用低电压和强电流，使得要焊接的连接管两管端在极短的时间内达到极高的温度，利用蒸发金属保护焊接区域，进而用顶锻压力使熔化的管端形成连接接头，达到焊接目的。电阻闪光焊接技术工艺、焊接效率很高，也能很好的适应不同的环境，焊接质量好。但是电阻闪光对焊设备庞大且昂贵、针对性强，对焊缝无法进行标准的无损检测。所以并未在天然气管道施工焊接中得到普及。

天然气管道焊接时的焊接质量、焊接效率和焊接技术水平与天然气管线建设的质量密切相關，鉴于天然气管线本身的特点，在进行管道焊接时，一定要结合现场的实际情况，正确的选择合适的焊接技术，保证焊缝质量，确保天然气管道的安全。对于新的天然气管道焊接技术，要严格按照相关的操作规范来进行。对出现的问题，要认真研究，及时总结、处理，坚决避免因操作失误而造成的损失。

参考文献：

[1]陆文清，张扬军，蒋云峰.简谈天然气管道安装焊接技术的应用[J].民营科技，2008（4）：35-36.

[2]徐英浩.焊接技术在管道施工中的应用[J].民营科技，2008（4）：35-36.

压力管道焊接技术与质量控制探析 篇10

关键词：压力管道,焊接质量,焊接工艺

在目前的社会发展中, 压力管道的应用越来越广泛, 其焊接技术也提出了新的标准和要求。在目前的压力管道焊接中, 除了要求焊接接头能够完全熔透焊接缝之外, 对压力管道的耐腐蚀性以及焊缝的表面质量也具备着明确的要求和标准, 对于焊缝表面的质量也需要进行系统、全面的处置和完善, 为此我们在工作中应当控制好焊接质量, 确保管道安装质量和控制质量。

1 压力管道概述

1.1 压力管道概念

压力管道主要指的是管道内部或者外部承受的一定压力, 或者内部输送一些可以引起燃烧、爆炸或者中毒等介质的管道。这种管道由于其自身的特殊性, 使得其在焊接中必须要进行严格的控制, 确保管道应用质量。焊接作为压力管道安装工作中不可缺少的一环, 是质量形成中的关键工序, 焊接质量的高低直接关系着整个工程竣工质量和系统的安全运行情况。

1.2 焊接工艺概述

1.2.1 定位和配对

在目前的管道焊接工作中, 管道的定位是焊接工作中最不容忽视的环节, 其在工作中对于焊接质量的保证有着极为重要的作用, 同时在工作中我们通常都是促使管道焊接和联系, 使得其在背面能够形成良好的整体性, 不出现凹凸、焊疤等现象。同时在工作中组对的合理与否其主要在于间隙控制是否均匀, 其定位是否能够保证管道焊接的同心度, 错变量也应当控制在1.5mm以内, 若是在焊接中, 其定位的应该处理在焊接缝的同一方向。

1.2.2 焊接工艺

在施工中, 我们首先要选择好相关的焊接层, 对于单面焊双面形成的操作方法来进行控制和完善, 其在施工的过程中对于焊接要求应当遵守“中间起弧、右侧息弧”的原则。在工作中, 我们没完成一道工序, 就需要在工作中进行操作和控制, 其在工作中对于应当控制和管理的环节进行完善。在焊接的时候, 应当使得坡口两侧的边缘地区得到充分有效的管理和控制, 其定位和焊接的时候应当进行全面的管理和完善, 使得整个工程都能够得到系统有效的处置。

2 质量控制要求

2.1 施工人员组织

在目前的工程项目中, 施工单位必须要具备压力管道安装的许可证, 其在工作中主要具备了各方面的施工流程要求, 使得在工作中能够进行专业的安装资格证和许可证, 且具备丰富的安装施工经验。同时一般在施工之中, 更是要对工作人员的工作经验和工作效果进行分析和总结, 同时在应用的过程中对于作业证书和资格证件进行全面系统的处理与总结。

2.2 施工机具准备

2.2.1 焊机电源及焊机的选择

在目前的施工中, 对于电弧能否稳定的进行燃烧和处理, 一般都是获取较为良好的焊接接头和主要因素, 在电弧稳定燃烧的时候进行全面系统的总结, 并且对电弧稳定性来进行操作, 一般在工作中需要具备以下要求:①具有合适的外特性;②具有适当的空载电压;③具有良好的动特性;④具有良好的调节特性。选择电焊机时应当根据电焊机的主要用途, 电源电压, 功率以及焊接材料的特性进行。

2.2.2 焊接设备的管理

用于焊接的设备有电弧焊机, 氩弧焊机, 焊条烘干箱、保温桶等, 在确定设备的基础上, 对焊接设备按《设备控制程序》进行控制, 并有完好和专管标识。同时, 对每台设备的性能和能力进行检查, 每台用于检测焊接设备的电流表、电压表均须完好, 准确, 可靠, 并有周检合格标识。

2.3 施工中的材料准备

焊接材料是压力管道焊接质量的基本保证条件, 压力管道用焊材经检查、验收合格后, 方能登记入库。企业应设焊材一级库, 项目部设焊材二级库。一级库应具有保温、去湿的必要条件, 入库、发料手续及记录齐全。二级库应具有良好的环境和烘干、保温设备, 设备上的各种仪表应在周检期内使用。现场焊条烘干, 应有专人负责, 详细记录烘干的温度和时间, 填写《焊条 (剂) 烘干与恒温存放记录》。

2.4 压力管道的焊接方法和工艺

2.4.1 焊前技术准备工作

焊接前编制压力管道焊接作业指导书, 进行焊接工艺评定和填写焊工工艺卡。焊接技术人员应当根据工程概况, 编制焊接作业指导书, 拟定技术措施, 制定焊接方案。凡施焊单位首次采用的钢种、焊接材料和工艺方法, 必须进行焊接工艺评定, 用以评定施焊单位是否有能力焊出符合产品技术条件所要求的焊接接头, 验证施工单位制定的焊接工艺指导书是否合适。

2.4.2 压力管道焊接方法和工艺

(1) 采用氩弧焊打底, 电弧焊填缝和找补。氩弧焊即氩气保护焊, 可以获得良好的焊接接头, 返修率低, 易于保证工程质量, 目前已普遍用于质量要求较高的碳素钢和合金钢焊接接头的根部焊道焊接。电弧焊即手工电弧焊, 是利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化的焊接方法。电弧焊是适应性很强的焊接方法, 可在室内或野外高空进行平、横、立、仰全位置焊接, 是压力管道焊接中的主要焊接方法。

(2) 焊接工艺: (1) 打底:选用氩弧焊打底, 由下往上施焊, 点焊起、收尾处可用角磨机打磨出适合接头的斜口。整个底层焊缝必须均匀焊透, 不得焊穿。氩弧打底必须先用试板试焊, 检查氩气是否含有杂质。氩弧施焊时应将焊接操作坑处的管沟用板围挡。以防刮风影响焊缝质量。底部焊缝焊条接头位置可用角磨机打磨, 严禁焊缝底部焊肉下塌、顶部内陷。并应及时进行打底焊缝的检查和次层焊缝的焊接, 以防产生裂纹。 (2) 中层施焊:底部施焊完后, 清除熔渣, 飞溅物, 并进行外观检查, 发现隐患必须磨透清除后重焊, 焊缝与母材交接处一定清理干净。焊缝接头应与底层焊缝接头错开不小于10mm, 该层选用焊条直径为Φ3.2 (焊条材料和直径根据管材的材质和规格来确定) , 假如工程中管壁厚度为9mm时, 焊缝层数选用底、中、面共三层。中层焊缝厚度应为焊条直径的0.8～1.2倍, 运条选用直线型。严禁在焊缝的焊接层表面引弧。

2.5焊接的环境

施焊环境因素是制约焊接质量的重要因素之一。施焊环境要求要有适宜的温度、湿度、风速, 才能保证焊缝获得良好的外观和内在质量, 具有符合要求的机械性能与金相组织。因此施焊环境应符合下列规定:

(1) 焊接的环境温度应能保证焊件焊接所需的足够温度和使焊工技能不受影响。当环境温度低于施焊材料的最低允许温度时, 应根据焊接工艺评定提出预热要求。

(2) 焊接时的风速不应超过所选用焊接方法的相应规定值。当超过规定值时, 应有防风设施。 (1) 手工电弧焊、埋弧焊、氧乙炔焊<8m/s; (2) 氩弧焊、二氧化碳气体保护焊<2m/s。

(3) 焊接电弧1m范围内的相对湿度应不大于90% (铝及铝合金焊接时不大于80%) 。

(4) 当焊件表面潮湿, 或在下雨、刮风期间, 焊工及焊件无保护措施或采取措施仍达不到要求时, 不得进行施焊作业。

3结束语