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天然气管道焊接技术应用

2015-02-11唐强

科技资讯 2014年29期
关键词:焊接天然气管道

唐强

摘 要:随着石油天然气及石油化工工业的高速发展,天然气管道加速朝着大口径、高压力输送的方向发展。与其配套的焊接技术的掌控已成为天然气管道工程施工成败的关键, 它直接关系到工程质量、施工效率、施工成本、管线运行期间的安全性、可靠性和经济效益。而施工的低点随着工程进度而不断的搬迁从而与工厂产品生产相比,增加了施工和质量以及安全的管理难度。文章通过对天然气管道焊接技术的特点以及选择对天然气管道的应用进行了详细的概述。

关键词:天然气 管道 焊接 应用

中图分类号:TU996.7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)10(b)-0080-01

1 天然气管道焊接方法

节约施工的投资以及提高焊接效率、保证焊接的质量是天然气管道焊接的原则,因此在选择焊接方法时,应根据施工现场的情况和管道的壁厚、直径、材质等因素,选择一种切实可行的方案。

(1)根据不同的施工现场导致焊接方式有区别。在山区或者水网等地理环境比较恶劣的地区,由于活动的限制导致无论是自动或是半自动焊接设备都无法进场,只能采取手工焊接的方式来进行焊接;而平原地区则可以采用自动或是半自动的焊接方式。

(2)天然气管道材质因素。根据焊接的相关管理办法,若天然气管道材质等级低于X70(L485)一版采用全纤维手工焊接方式,高于这个等级的话,则采取混合型手工下向焊、半自动下向焊或自动焊。

(3)管道的壁厚。目前天然气管道一般采用的是大直径管道,而壁厚的增大则会直接影响焊接方式,一般采用的是半自动下向焊或是混合手工下向焊等,而填充盖面焊接是目前应用较广的焊接方法。

2 天然气管道常用焊接方法及特点

2.1 自动焊

自动焊技术在管道焊接方面具有效率高,劳动强度小,质量高等特点,人为因素在焊接过程中的影响极小,在对大口径以及厚壁管道的焊接中具有极大的潜力。因此,现阶段比较成熟的自动焊技术主要是以下方面:

(1)实芯焊丝气体保护自动焊接。实芯焊丝气体保护自动焊接的特点就是对焊工要求比较低,对进行野外作业的管道进行焊接作业的装备与控制系统要求校稿,需要提供防风棚。

(2)药芯焊丝自动焊接。这种焊接方式可以分为药芯焊丝气体保护焊和自保焊,与实芯焊丝相比,对管材适应性好、焊接韧性好、经济性好、熔敷速度快等优点。药芯材料主要有钛合金、矿物材料、稳弧剂、还原剂、透气剂和造渣剂等。

(3)电阻闪光对焊。电阻闪光对焊是属于压力焊的一种,他是在强电流与低电压交流电的作用下使两管瞬间达到高温,从而能够保护焊接区,从而通过外加顶锻压力使管端融化以达到焊接的效果。

2.2 手工焊条下向焊

手工下向焊是从管道顶部中心引弧,自上而下一直到管道底部中心进行的全位置焊接。手工下向焊与传统的上向焊相比的优点是,可以降低人的劳动强度、节省焊接材料、打底时可以单面焊双面成形、焊接质量好、焊缝美观、焊接效率高等。

(1)复合型下向焊技术。

复合型下向焊技术主要应用于对焊接壁厚较大的管道。与其他向上焊技术相比,其热输入低,熔深较浅,焊道较薄。随着钢管壁厚的增加焊道层数也迅速增加导致焊接的时间和劳动强度也随之增大。而单纯的向下焊技术难以发挥其特点也使得在对打底焊和填充焊采用向上焊的复合型下向焊技术,这样便可以达到最优质的效果。

(2)混合型手工下向焊。

混合型下向焊是指在长输管道的现场组焊时,采用纤维素型焊条打底焊、热焊,低氢型焊条填充焊、盖面焊的手工下向焊技术。主要用于焊接钢管材质级别较高、对焊接接头韧性要求较高、输送介质硫含量较高及需要在寒冷环境中运行的管道的焊接。

(3)全纤维素手工下向焊。

全纤维素手工下向焊是天然气管道中普遍采用的一种焊接方法,主要应用于材质等级较低的薄壁大口径管道的焊接。它是指在管道现场组焊时,根焊、热焊、填充焊、盖面焊均采用纤维素型焊条的手工下向焊接方式。其工艺的关键在于根焊时要求单面焊双面成形。

2.3 半自动焊焊接技术

半自动焊焊接技术相较于手工下向焊其劳动强度更低,但更高效,焊接的工艺容易掌握,质量比较好,因此这种技术主要是用于管道的填充和盖面焊道。目前这种技术主要包含:

(1)自保护药芯焊丝半自动焊。

自保护药芯焊丝半自动焊具有良好的工艺性能、全位置成型好、对环境适应能力比较强、成本较低,同时焊接的合格率比较高,焊工容易掌握其技能,特别适合户外场所,因此主要用来填充和盖面。

(2)CO2活性气体保护焊。

由于传统的短路过渡CO2焊解决不了在焊接时焊接飞溅大、控制熔深与成形的矛盾,采用STT半自动焊,它通过精确的峰值和基值电压和电流的控制,促使溶滴更利于过渡成型,保证焊接时稳定,可以解决大口径管道根部环节单面焊双面成型和飞溅的问题,能够用于全位置单面焊双面成形的打底焊。CO2活性气体保护焊是一种廉价、高效、优质的焊接方法。保证了焊接过程中的稳定性也对焊缝的成形较为简单、方便,并且飞溅的程度明显降低,很大程度上减轻了焊工的劳动强度。

3 结语

综上所述,天然气管道的焊接需要根据其自身的特点以及所处的环境来进行不同方式的焊接。既能够保证质量也提高效率,从成本考虑也节约资金,这也是为天然气管道建设未来发展的趋势。除去川气东送管道工程、西气东输一线、二线工程外,西气东输三线工程、中缅天然气管线工程、LNG管道工程、中俄西线天然气管道、“新粤浙”和“新鲁”煤制气管道等都已经正式启动或提上日程。加入WTO后,随着国外队伍的介入,国内市场势必竞争更加激烈。焊接技术的改进及应用,对于天然气管道建设极其重要。

参考文献

[1] 贾永亮,天然气管道施工焊接技术的探讨[J].中国新技术新产品,2009(17):146.

[2] 陈杨.长输天然气管道焊接方法综述[J].管道技术与设备,2010(6):37-39.

[3] 逯怀斌.石油化工企业工程建设项目管理[J].当代化工,2010(4).endprint

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