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摘 要:焊接技术在油田管道施工中至关重要,其质量控制管理十分复杂,包含很多方面的原因,需要各方面共同配合。管道焊接工艺从手工焊接发展到自动化焊接,当前采用的最普遍的是气体保护半自动焊接技术。随着油田行业规模的扩大,高超的焊接工艺和高质量的焊接技术是管道施工顺利运行的关键。。本文主要探讨了管道焊接的主要工艺和相应的质量控制举措,来确保焊接质量。
关键词:油田;管道焊接技术;质量控制;措施
目前,原油和天然气主要的运输方式是管道,这种方式既经济实用又安全有效。为了提高管道运输量,一般可以利用增大管道运行压力、扩大管道的直径、以及增大管道传输的横截面积的方式来提升传输速度。对于整个管道建设,需要高效的焊接工艺来推进。为此,要严格把控焊接工艺技术,执行相关的验收规范和标准,实现对管道焊接质量的全程控制。
1一、管道的焊接工艺
1.11. 手工下向焊工艺
手工下向焊技术在我国的油气管道施工中尚属于一项全新的技术,其基本流程为根焊、热焊、填充焊和盖帽焊。根焊的主要运条为直拉式,没有摆动的情况,如果出现间隙过大或者熔孔长度过大的时候,比较适合采用往返式运条,避免因为温度过高而产生烧穿的情况;热焊的作用是加强根焊,焊道在保持一定高温的前提下避免了根焊产生裂纹的情况。直线往复运条的焊接速度相对比较快,而且边缘的熔合性比较高,为此,热焊之前的清根操作比较重要;,填充焊的形式可以选择单道,也可以是多道,但是对于厚度的要求比较高。这样,就要求运条要稍微的横向的摆动,同时掌控好焊层的厚度,保证焊接完成后处于饱满的状态;盖帽焊用于焊道外的加固,能够实现其美观和光滑,摆动焊接比较常用。
1.22.全自动向下焊接技术
全自动下向焊接主要使用具有熔化性能的焊丝,借助与焊金属之间的电弧来实现对焊丝和钢管的熔化。焊接的时候,要焊接区域输送保护气体,实现与空气的分离,防止其有害作用,在持续送丝的情况下完成焊接流程。在进行熔化极气保护焊的时候对于区域的保护相对容易,便于观察,生产高效,技术相对简单,可以完成全方位的焊接工序,可控系数较高。
1.3 3.组合焊接工艺
组合焊是借助多种焊接方式来完成一道环焊缝,实现良好的焊接效果。在焊接的过程中,针对热焊和根焊,使用的焊条是纤维素焊条,焊接方式为下向焊,而盖帽和填充焊接的壁厚保持在7-17毫米之间。对于管口位置,下向焊的方式比较适合。在焊接壁比较厚的情形下,焊接层的数量与厚度成正比。这样,焊接的时间就会延长,工程进度受到影响。为此,对于壁厚大于17毫米的管道,通常是采用上向焊和下向焊两种方式相结合的方式。
1.4 4.低氢焊条下向焊技术
低氢焊条下向焊接方式主要采用的焊条为低氢型。在这种焊条的应用下,焊缝处的金属熔合含氢量达到一定的数值,抗断裂性能比较高,韧性较强,适合在腐蚀浓度高和高寒的环境下进行焊接行为。在进行根焊的时候,为了保障坡口尺寸的高精度,使用低氢焊条的情况比较多。否则,很容易出现焊接不透彻、内延咬边的情形,甚至熔合价差的情况。因此,在长输管道的焊接操作中不能单独使用这种方式。
2二、管道焊接的质量控制
2.1 1.在执行焊接操作前的准备工作
2.1.1 1.1对于焊口的检查与处理
按照施工图纸检查焊件坡口角度的大小及形状,检查工艺选择、管口形状是否有椭圆度超标现象。保持施工表面的清洁,防止鳞状现象的发生。要将焊接表面的油污、磨损等物质清理干净,尤其是坡口内侧,要呈现金属光泽,否则这些都会影响焊接的品质。同时还要注意钢管口的情形。如果在进行焊接操作的过程中,间隙过小,容易发生根部熔化不佳的情况;如果间隙过大,又会出现烧穿的情形,内部造成焊接瘤。钢管的对口优先选择内对口器组对,其次为外对口器。
2.1.2 焊接前的预热处理
按照相关的工艺操作规程对管线焊口进行预热处理,温度要符合技术标准。预热可以避免焊接过程中出现裂纹以及低温条件下的脆化和裂变;预热可以有效延长冷却的时间,对焊接头的温度实现降低。冷却时间的降低可以避免淬火组织增加塑性,防止轻质裂纹的出现。
2.2.2. 焊接技术的技术标准和相关制度
2.2.1 明确焊接技术的技术标准
当前,对于长输管线的建设缺乏完善的国家标准,因此,每条管线在实际的建设中也没有完全相同的技术标准。很多企业都自行制定本企业相关的企业内部焊接标准。为此,在焊接施工前,要清楚了解本企业内部的管线建设标准和要求,在此基础上制定方案,设计图纸,保证管道实施项目的顺利进行。
2.2.2 不断健全和完善各项规章制度
不断完善和健全质量保证体系及质量管理制度,确保相关技术人员的资质能够符合管理制度的要求。在施工进程中,工作人员要具有较强的责任意识和职业道德,具有认真严谨的态度,做好本职工作。
2.2.3 对施工材料进行检查
对于管道施工中所涉及的材料,要确保其具有真实的质保单,内容完整,生产企业进行盖章确认。同时,数据信息要保证符合技术标准,型号、规格等细节与施工方案和图纸中的要求一致。
2.33. 对焊接过程的控制
2.33.1 焊接的规程
在焊接的过程中要严格遵守技术操作规范,尤其是电流大小的掌控。电流过大会出现咬边或者烧穿,过小会出现焊接未熔的情况。
2.3.2 焊缝成形
对于焊接完成后的焊缝要进行检查,防止出现裂缝过宽、高低差距较大的情形。否则就会出现焊缝线能量大、机械性能受到影响的情况。一般情况下焊缝增宽单边焊及缝余高都要控制在1.5毫米以内。
2.33.3 焊接操作的技术要点
在焊接的过程中要遵守技术规范,掌握操作要点。首先要遵照焊接工艺规程进行接头设计、层数等流程的操作;其次,管道焊接时,要采取适当的措施防止出现管内的穿堂风。
结束语:
鉴于油田管道涉及的介质比较多,要切实做好焊接工程的质量控制工作,保障管道施工的顺利进行。焊接单位要运用科学、合理的焊接工艺和技术,实现相应的质量控制系统,严格遵守相关的规章制度和操作规范,提高焊接人员专业素质,全面而系统地保证管道的质量,防止出现质量安全事故。
参考文献
1、刘玉英,提高石油管道焊接技术水平的途径,《焊接技术》,2006年第S1期
2、杨金广,浅谈如何提高焊接管道的质量,《中国石油和化工标准与质量》,2011年第04期
3、徐庆海,石油化工管道焊接工艺与质量控制措施分析,《科技资讯》,2012年第10期
作者简介
王建春(1983-)女,汉,河南濮阳人,助理工程师,主要从事油田管道施工工作.
关键词:油田;管道焊接技术;质量控制;措施
目前,原油和天然气主要的运输方式是管道,这种方式既经济实用又安全有效。为了提高管道运输量,一般可以利用增大管道运行压力、扩大管道的直径、以及增大管道传输的横截面积的方式来提升传输速度。对于整个管道建设,需要高效的焊接工艺来推进。为此,要严格把控焊接工艺技术,执行相关的验收规范和标准,实现对管道焊接质量的全程控制。
1一、管道的焊接工艺
1.11. 手工下向焊工艺
手工下向焊技术在我国的油气管道施工中尚属于一项全新的技术,其基本流程为根焊、热焊、填充焊和盖帽焊。根焊的主要运条为直拉式,没有摆动的情况,如果出现间隙过大或者熔孔长度过大的时候,比较适合采用往返式运条,避免因为温度过高而产生烧穿的情况;热焊的作用是加强根焊,焊道在保持一定高温的前提下避免了根焊产生裂纹的情况。直线往复运条的焊接速度相对比较快,而且边缘的熔合性比较高,为此,热焊之前的清根操作比较重要;,填充焊的形式可以选择单道,也可以是多道,但是对于厚度的要求比较高。这样,就要求运条要稍微的横向的摆动,同时掌控好焊层的厚度,保证焊接完成后处于饱满的状态;盖帽焊用于焊道外的加固,能够实现其美观和光滑,摆动焊接比较常用。
1.22.全自动向下焊接技术
全自动下向焊接主要使用具有熔化性能的焊丝,借助与焊金属之间的电弧来实现对焊丝和钢管的熔化。焊接的时候,要焊接区域输送保护气体,实现与空气的分离,防止其有害作用,在持续送丝的情况下完成焊接流程。在进行熔化极气保护焊的时候对于区域的保护相对容易,便于观察,生产高效,技术相对简单,可以完成全方位的焊接工序,可控系数较高。
1.3 3.组合焊接工艺
组合焊是借助多种焊接方式来完成一道环焊缝,实现良好的焊接效果。在焊接的过程中,针对热焊和根焊,使用的焊条是纤维素焊条,焊接方式为下向焊,而盖帽和填充焊接的壁厚保持在7-17毫米之间。对于管口位置,下向焊的方式比较适合。在焊接壁比较厚的情形下,焊接层的数量与厚度成正比。这样,焊接的时间就会延长,工程进度受到影响。为此,对于壁厚大于17毫米的管道,通常是采用上向焊和下向焊两种方式相结合的方式。
1.4 4.低氢焊条下向焊技术
低氢焊条下向焊接方式主要采用的焊条为低氢型。在这种焊条的应用下,焊缝处的金属熔合含氢量达到一定的数值,抗断裂性能比较高,韧性较强,适合在腐蚀浓度高和高寒的环境下进行焊接行为。在进行根焊的时候,为了保障坡口尺寸的高精度,使用低氢焊条的情况比较多。否则,很容易出现焊接不透彻、内延咬边的情形,甚至熔合价差的情况。因此,在长输管道的焊接操作中不能单独使用这种方式。
2二、管道焊接的质量控制
2.1 1.在执行焊接操作前的准备工作
2.1.1 1.1对于焊口的检查与处理
按照施工图纸检查焊件坡口角度的大小及形状,检查工艺选择、管口形状是否有椭圆度超标现象。保持施工表面的清洁,防止鳞状现象的发生。要将焊接表面的油污、磨损等物质清理干净,尤其是坡口内侧,要呈现金属光泽,否则这些都会影响焊接的品质。同时还要注意钢管口的情形。如果在进行焊接操作的过程中,间隙过小,容易发生根部熔化不佳的情况;如果间隙过大,又会出现烧穿的情形,内部造成焊接瘤。钢管的对口优先选择内对口器组对,其次为外对口器。
2.1.2 焊接前的预热处理
按照相关的工艺操作规程对管线焊口进行预热处理,温度要符合技术标准。预热可以避免焊接过程中出现裂纹以及低温条件下的脆化和裂变;预热可以有效延长冷却的时间,对焊接头的温度实现降低。冷却时间的降低可以避免淬火组织增加塑性,防止轻质裂纹的出现。
2.2.2. 焊接技术的技术标准和相关制度
2.2.1 明确焊接技术的技术标准
当前,对于长输管线的建设缺乏完善的国家标准,因此,每条管线在实际的建设中也没有完全相同的技术标准。很多企业都自行制定本企业相关的企业内部焊接标准。为此,在焊接施工前,要清楚了解本企业内部的管线建设标准和要求,在此基础上制定方案,设计图纸,保证管道实施项目的顺利进行。
2.2.2 不断健全和完善各项规章制度
不断完善和健全质量保证体系及质量管理制度,确保相关技术人员的资质能够符合管理制度的要求。在施工进程中,工作人员要具有较强的责任意识和职业道德,具有认真严谨的态度,做好本职工作。
2.2.3 对施工材料进行检查
对于管道施工中所涉及的材料,要确保其具有真实的质保单,内容完整,生产企业进行盖章确认。同时,数据信息要保证符合技术标准,型号、规格等细节与施工方案和图纸中的要求一致。
2.33. 对焊接过程的控制
2.33.1 焊接的规程
在焊接的过程中要严格遵守技术操作规范,尤其是电流大小的掌控。电流过大会出现咬边或者烧穿,过小会出现焊接未熔的情况。
2.3.2 焊缝成形
对于焊接完成后的焊缝要进行检查,防止出现裂缝过宽、高低差距较大的情形。否则就会出现焊缝线能量大、机械性能受到影响的情况。一般情况下焊缝增宽单边焊及缝余高都要控制在1.5毫米以内。
2.33.3 焊接操作的技术要点
在焊接的过程中要遵守技术规范,掌握操作要点。首先要遵照焊接工艺规程进行接头设计、层数等流程的操作;其次,管道焊接时,要采取适当的措施防止出现管内的穿堂风。
结束语:
鉴于油田管道涉及的介质比较多,要切实做好焊接工程的质量控制工作,保障管道施工的顺利进行。焊接单位要运用科学、合理的焊接工艺和技术,实现相应的质量控制系统,严格遵守相关的规章制度和操作规范,提高焊接人员专业素质,全面而系统地保证管道的质量,防止出现质量安全事故。
参考文献
1、刘玉英,提高石油管道焊接技术水平的途径,《焊接技术》,2006年第S1期
2、杨金广,浅谈如何提高焊接管道的质量,《中国石油和化工标准与质量》,2011年第04期
3、徐庆海,石油化工管道焊接工艺与质量控制措施分析,《科技资讯》,2012年第10期
作者简介
王建春(1983-)女,汉,河南濮阳人,助理工程师,主要从事油田管道施工工作.