管道焊縫檢驗(yàn)概述

1、 HYPERLINK / 前言本設(shè)計(jì)要緊對(duì)石油管道的焊接工藝以及焊縫的檢驗(yàn)進(jìn)行了詳細(xì)的編制和分析；它適用于厚壁大直徑管體工件，有助于管體的焊縫檢測(cè)和探討。該書的撰寫是按照指導(dǎo)老師劉志敏老師的任務(wù)書嚴(yán)格進(jìn)行的，制作過程中，通過輔導(dǎo)老師的指導(dǎo)和查閱大量的資料輔助完成。該書要緊從石油管道的材料分析，管道的鋪設(shè)環(huán)境等多方方面因素考慮，對(duì)管道的焊接工藝過程進(jìn)行鑒定討論。焊后，通過多種無損探傷的方法如射線探傷、磁粉探傷以及探傷機(jī)器人等高科技設(shè)備，對(duì)焊縫（環(huán)焊縫）進(jìn)行分析檢驗(yàn)，以達(dá)到石油在運(yùn)輸過程中的安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)。由于作者能力水平嚴(yán)峻匱乏，該書的完成存在許多缺欠，可能在學(xué)術(shù)觀點(diǎn)上和友愛的讀者有些分歧，請(qǐng)

2、您諒解！真心的希望此作品能夠幫到你此致-高立華 設(shè)計(jì)要求 大直徑厚壁的石油管道中間的環(huán)焊縫是通過氬弧焊焊接，通過可行的方法對(duì)焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)設(shè)計(jì)目的 確保石油在運(yùn)輸過程中的安全可靠，幸免環(huán)境壓力，提高經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)社會(huì)和諧適用范圍 此設(shè)計(jì)只適用于大直徑厚壁的管件工件，若進(jìn)行其他不符合范圍的操作，后果自負(fù)一 石油管道材料分析判定結(jié)合具體的管道工程，由于其輸送介質(zhì)和周圍環(huán)境等實(shí)際情況的不同，對(duì)焊接材料的要求就有所不同，要針對(duì)不同的情況參照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下管道焊接時(shí)，焊接材料的選擇要遵循如下原則：強(qiáng)度方面，焊接所形成的整個(gè)接頭的強(qiáng)度要高于管體母材的強(qiáng)度，而在根焊焊接時(shí)，能夠采納比母材強(qiáng)度級(jí)不稍低的

3、焊接材料進(jìn)行焊接，以釋放焊接應(yīng)力并幸免焊接裂紋的產(chǎn)生；韌性方面，除了要符合相關(guān)規(guī)定外，還要考慮具體運(yùn)輸介質(zhì)和環(huán)境條件等因素的阻礙。無縫鋼管是采納穿孔熱軋等熱加工方法制造的不帶焊縫的鋼管。必要時(shí)，熱加工后的管子還能夠進(jìn)一步冷加工至所要求的形狀、尺寸和性能。目前，無縫鋼管（DN15600）是石油化工生產(chǎn)裝置中應(yīng)用最多的管子。關(guān)于油品、油氣介質(zhì)，但其設(shè)計(jì)溫度超過350攝氏度或壓力大于10.0兆帕?xí)r，宜選用GB9948或GB6479標(biāo)準(zhǔn)的鋼管；值得注意的是質(zhì)量好的鋼管價(jià)格也比較高，因此在選用鋼管材料的時(shí)候，應(yīng)依據(jù)使用條件綜合考慮，既要可靠又要經(jīng)濟(jì)。同時(shí)，材料代用時(shí)還應(yīng)考慮如下因素：材料對(duì)工作介質(zhì)的相容

4、性。如應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕等；代用材料的設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力是否達(dá)到原設(shè)計(jì)的要求；代用材料是否會(huì)產(chǎn)生如改變焊接材料、焊接工藝等；代用材料是否會(huì)產(chǎn)生諸如改變熱處理狀態(tài)、無損檢測(cè)及焊接試板等要求。二 石油管道的焊接氬弧焊焊的介紹1 氬弧焊的焊接原理1.1鎢極氬弧焊確實(shí)是把氬氣做為愛護(hù)氣體的焊接。借助產(chǎn)生在鎢電極與焊體之間的電弧，加熱和熔化焊材本身（在添加填充金屬時(shí)也被熔化），而后形成焊縫金屬。鎢電極，熔池，電弧以及被電弧加熱的連接縫區(qū)域，受氬氣流的愛護(hù)而不被大氣污染。2焊槍鎢極氬弧焊槍（也稱焊炬）除了夾持鎢電極，輸送焊接電流外，還要噴射愛護(hù)氣體。大電流焊槍長時(shí)刻焊接還需使用水冷焊槍。因此，焊槍的正確

5、使用及愛護(hù)是相當(dāng)重要的。3 氣路氣路由氬氣瓶減壓閥、流量計(jì)、軟管及電磁氣閥（在焊機(jī)內(nèi))等組成。減壓閥用以減壓和調(diào)節(jié)愛護(hù)氣體的壓力。流量計(jì)是標(biāo)定和調(diào)節(jié)愛護(hù)氣體流量，氬弧焊機(jī)通常采納組合一體式的減壓流量計(jì)，如此使用方便、可靠。4氬氣純度 氬弧焊時(shí)材質(zhì)對(duì)氬氣純度的要求 金屬材料 鉻鎳不銹鋼 太難熔金屬 氬氣純度（%）99.7 99.98 5規(guī)范參數(shù)鎢極氬弧焊的規(guī)范參數(shù)要緊由電流、電壓、焊速、氬氣流量，其值與被焊材料種類、板厚及接頭型式有關(guān)。其余參數(shù)如鎢極伸出噴嘴的長度，一般取1-2倍鎢極直徑，鎢電極與焊件距離（弧長）一般取1.5倍以下鎢電極直徑，噴嘴大小等則在焊接電流值確定后再選定。一般不銹鋼氬弧焊

6、規(guī)范如下： 電流種類 及極性 板厚 mm 卷邊對(duì)接 對(duì)接加填充焊絲 焊絲直徑 焊接電流（A) 氬氣流量（L/min) 焊接電流（A) 氬氣流量（L/min) 直流正接 （焊炬接焊機(jī)輸出一） 0.5 30-50 4 35-40 4 1.0 0.8 30-50 4 35-40 4 1.0 1.0 35-60 4 40-70 4 1.6 1.5 45-80 4-5 50-85 4-5 1.6 2.0 75-120 5-6 80-130 5-6 2.0 3.0 110-140 6-7 120-150 6-7 2.0 6.鎢極氬弧焊特有的工藝缺陷及防止措施 缺陷產(chǎn)生緣故 防止措施 夾鎢 （1）鎢極直接

7、接觸焊件 （2）鎢極熔化 （1）采納高頻引弧 （2）減少焊接電流或增加鎢極直徑 （3）調(diào)換有裂紋的鎢極 氣愛護(hù)效果差 氬氣純度不高（1）采納純度為99.99%的氬氣 （2）有足夠的提早送氣和滯后停氣時(shí)刻 （3）做好焊前清理工作 （4）正確選擇愛護(hù)氣流量 （5）增大噴嘴尺寸，電極伸出長度等 電弧不穩(wěn) （1）焊件上有油污 （2）鎢電極污染 （3）鎢電極直徑過大 （4）弧長過長 （5）鎢電極端頭未磨好 （1）做好焊前清理工作 （2）去除污染部分 （3）使用正確尺寸的鎢電極及夾頭 （4）調(diào)整噴嘴距離 （5）重新磨制鎢極端圓錐角大小 鎢極損耗 （1）愛護(hù)不行，鎢電極氧化 （2）槍與焊機(jī)極性接反 （3）夾

8、頭過熱 （4）鎢電極直徑過小 （5）停焊時(shí)鎢電極被氧化 （1）清理噴嘴，縮短噴嘴距離，適當(dāng)增加氬氣流量 （2）更改焊槍與焊機(jī)輸出的連接 （3）增大夾頭直徑 （4）調(diào)大鎢極直徑 （5）磨光鎢電極，調(diào)換夾頭 7.焊前清理 鎢極氬弧焊對(duì)焊件和填充金屬表面的污染相當(dāng)敏感，因此焊前須清除焊件表面的油脂，涂層，加工用的潤滑劑及氧化膜等。 8.安全技術(shù) 鎢極氬弧焊操作者，必須戴好頭面罩、手套、穿好工作服、工作鞋，以幸免電弧光中的紫外線和紅外線灼傷。 斯泰爾鎢極氬弧焊機(jī)均裝有高頻引弧器，小功率的高頻高壓電雖可不能電擊操作者，但當(dāng)絕緣性能不良時(shí)，高頻電會(huì)灼傷操作者手的表皮，且專門難治愈，因此焊接手把的絕緣性能一

9、定要經(jīng)常檢查。 鎢極氬弧焊接時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)焊接區(qū)的通風(fēng)。在不能進(jìn)行通風(fēng)的局部空間施焊時(shí)，應(yīng)戴供給新奇空氣面罩或防毒面具。 依照任務(wù)書的要求，管道是由工作人員焊接完成的，因此在那個(gè)地點(diǎn)我們不不做過多講明，我們得到了焊接成品，接下來對(duì)焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)三 檢驗(yàn)前的焊縫分析1焊接缺陷的危害焊接缺陷對(duì)產(chǎn)品構(gòu)件，尤其是壓力容器和壓力管道在使用中帶來了的隱患和危害是不能低估的由于缺陷的存在，減少了焊縫的承載面積，削弱了靜力拉伸強(qiáng)度。由于缺陷形成缺口，缺口尖端會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中和脆化現(xiàn)象，容易產(chǎn)生裂紋并擴(kuò)展。缺陷可能穿透管壁，發(fā)生泄漏，阻礙致密性，留下隱患。對(duì)一些結(jié)構(gòu)件輕者在專門大程度上降低產(chǎn)品的力學(xué)性能和縮短產(chǎn)品的使用

10、壽命；重者，還能產(chǎn)生脆斷，導(dǎo)致危及生命財(cái)產(chǎn)安全的災(zāi)難性事故，給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失。2焊接缺陷的分類焊縫表面缺陷和焊縫內(nèi)部缺陷常見缺陷：氣孔、夾渣、未熔合、未焊透、裂紋以及咬邊、焊瘤、燒穿、凹坑等。3防止缺陷的措施防止氣孔焊前將坡口兩側(cè)20-30mm范圍內(nèi)的油污、銹、水分清除潔凈。嚴(yán)格按照講明書規(guī)定的溫度和時(shí)刻烘干焊條。正確選擇焊接工藝參數(shù)，正確操作。要預(yù)熱。盡量采納短弧焊接，野外焊接施工要有防風(fēng)設(shè)施。不同意使用失效的焊條，如焊芯腐蝕，藥皮裂開，脫落，偏心度過大等。防止夾渣選擇合適的焊接規(guī)范，使熔池存在的時(shí)刻不要太短，防止熔池金屬凝固過快。多層焊接時(shí)，要注意消除前層焊縫的熔渣。操作時(shí)要注意愛

11、護(hù)熔池，防止客氣侵入熔池。焊接速度不宜過快，保證熔池內(nèi)的熔渣有充分的時(shí)刻上浮。焊接電流不要太小。防止未熔合增加焊線能量。將坡口邊緣充分熔透。焊接規(guī)范正確，操作得當(dāng)，焊接速度快慢均勻，焊條擺動(dòng)到位。將坡口表面或坡口底部邊緣污物處理潔凈。未焊透緣故焊接電流過小，焊接速度過快。坡口角度太小。根部鈍邊太厚。坡口間隙太小。焊條角度不當(dāng)。電弧太長。 防止措施合理選用坡口型式裝配間隙要得當(dāng)采納正確的焊接工藝防止熱裂紋限制母材和焊接材料中易偏析元素和有害雜質(zhì)的含量，要緊限制硫含量，提高錳含量。提高焊條或焊劑的堿度，降低雜質(zhì)含量，改變偏析程度。改進(jìn)焊接機(jī)構(gòu)型式，采納合理的焊接順序，提高焊接收縮時(shí)的自由度。焊接終

12、了斷弧時(shí)，弧坑冷卻速度快，因偏析在弧坑處形成熱裂紋。采納與母材相同的引出板。 防止冷裂紋焊前預(yù)熱，焊后緩慢冷卻。焊后及時(shí)進(jìn)行低溫退火，去氫處理，消除焊接時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，使氫及時(shí)擴(kuò)散到外界去。堅(jiān)強(qiáng)焊接時(shí)的愛護(hù)和被焊處的處理。選用低氫型焊條和堿性焊劑或奧氏體不銹鋼焊條焊絲，焊材按規(guī)定烘干，清理坡口。選用合理的焊接規(guī)范，采納合理的焊接順序，改善焊件的應(yīng)力狀態(tài)。四 討論、分析焊縫檢驗(yàn)的方式焊縫檢驗(yàn)方法: 1,外觀檢查.2,致密性試驗(yàn)和水壓強(qiáng)度試驗(yàn).3,焊縫射線照相.4,超聲波探傷.5,磁力探傷.6,滲透探傷.關(guān)于返修規(guī)定:具體情況具體對(duì)待,總之要力爭(zhēng)減少返修次數(shù)在廠房建設(shè)及設(shè)備安裝中大量使用鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)

13、構(gòu)的焊接質(zhì)量十分重要，無損檢測(cè)是保證鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的重要方法。無損檢測(cè)的常規(guī)方法有直接用肉眼檢查的宏觀檢驗(yàn)和用射線照相探傷、 HYPERLINK /csbtsy.htm 超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、渦流探傷等儀器檢測(cè)。肉眼宏觀檢測(cè)能夠不使用任何儀器和設(shè)備，但肉眼不能穿透工件來檢查工件內(nèi)部缺陷，而射線照相等方法則能夠通過各種各樣的儀器或設(shè)備來進(jìn)行檢測(cè)，既能夠檢查肉眼不能檢查的工件內(nèi)部缺陷，也能夠大大提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。至于用什么方法來進(jìn)行無損檢測(cè)，這需依照工件的情況和檢測(cè)的目的來確定。由于我們要進(jìn)行的是對(duì)石油管道焊縫的檢驗(yàn)，依照對(duì)管道的用途，產(chǎn)品材料，工作環(huán)境，使用壽命，經(jīng)濟(jì)性等因素的

14、考慮，因此，下面要具體分析哪些檢驗(yàn)方法適合對(duì)該產(chǎn)品的檢驗(yàn)：1 超聲波探傷那么什么又叫超聲波呢？聲波頻率超過人耳聽覺，頻率比20千赫茲高的聲波叫超聲波。用于探傷的超聲波，頻率為0.4-25兆赫茲，其中用得最多的是1-5兆赫茲。利用聲音來檢測(cè)物體的好壞，這種方法早已被人們所采納。例如，用手拍拍西瓜聽聽是否熟了；大夫敲敲病人的胸部，檢驗(yàn)內(nèi)臟是否正常；用手敲敲瓷碗，看看瓷碗是否壞了等等。但這些依靠人的聽覺來推斷聲響的檢測(cè)法，比聲響法要客觀和準(zhǔn)確，而且也比較容易作出定量的表示。由于超聲波探傷具有探測(cè)距離大，探傷裝置體積小，重量輕，便于攜帶到現(xiàn)場(chǎng)探傷，檢測(cè)速度快，而且探傷中只消耗耦合劑和磨損探頭，總的檢測(cè)

15、費(fèi)用較低等特點(diǎn)，目前建筑業(yè)市場(chǎng)，管道架設(shè)等要緊采納此種方法進(jìn)行檢測(cè)。因此，此種方法依舊比較適合石油管道焊縫的探傷操作的。2 水壓實(shí)驗(yàn)水壓試驗(yàn)適用于檢驗(yàn)焊縫的致密性和強(qiáng)度，其試驗(yàn)方法有兩種：一種是用于開口容器的致密性試驗(yàn)，在常壓下用水將容器灌滿或部分灌水，不附加壓力，檢驗(yàn)焊縫的致密性；另一種是用水將容器灌滿，并封閉容器上所有孔，用水泵把容器內(nèi)的水壓提高進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，通常試驗(yàn)壓力為工作壓力的倍，并在此壓力下持續(xù)一段時(shí)刻，然后把壓力降至容器的工作壓力，進(jìn)行致密試驗(yàn)。用小錘距焊縫 處，沿焊縫方向輕輕敲擊，若發(fā)覺焊縫上有水滴或細(xì)水紋出現(xiàn)，則講明焊縫不致密。由于水壓實(shí)驗(yàn)具有一定的局限性，它只能檢測(cè)細(xì)小的裂

16、紋等，適合一些強(qiáng)度要求比較底的產(chǎn)品，滿足不了像石油管道這種高強(qiáng)度，在現(xiàn)役中承擔(dān)專門大責(zé)任的設(shè)施3 氣壓實(shí)驗(yàn)氣壓試驗(yàn)是將壓縮空氣通入密閉容器內(nèi)，在焊縫表面涂抹肥皂水，當(dāng)焊縫有穿透性缺陷時(shí)，容器內(nèi)的氣體就會(huì)從這些缺陷中逸出，使肥皂水起泡，此處即為缺陷所在。在氣壓試驗(yàn)中還有一種氨氣試驗(yàn)，該試驗(yàn)方法是向密閉容器中通入含有10%氨的氣體，在容器外壁焊縫處貼上一條比焊縫略寬的硝酸汞溶液試紙，假如容器焊縫某處有泄漏，則該處試紙中硝酸汞溶液與氨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)呈現(xiàn)黑色斑點(diǎn)，以顯示該處有穿透性缺陷。氣壓試驗(yàn)通常用于一些管子或小型受壓容器檢驗(yàn)。氣壓實(shí)驗(yàn)它只能檢測(cè)焊縫中一些穿透性的缺陷，關(guān)于材料內(nèi)部的隱形缺陷依舊受限，

17、因此也不適合石油管道的檢測(cè)4 煤油實(shí)驗(yàn)煤油試驗(yàn)是在焊縫的一面涂抹上白堊粉水溶液，在焊縫的另一面涂煤油，若焊縫中存在細(xì)微的裂紋或穿透性氣孔等缺陷，煤油會(huì)滲過縫隙在白堊粉上形成明顯的油斑，從而確定焊縫缺陷的位置。試驗(yàn)時(shí)，為了能正確地確定缺陷的大小和位置，應(yīng)在涂煤油后立即觀看，當(dāng)出現(xiàn)油斑時(shí)，要及時(shí)標(biāo)出缺陷區(qū)，否則隨著時(shí)刻的延長油斑擴(kuò)大，造成推斷誤差加大。假如通過5min仍未發(fā)覺油斑點(diǎn)，則焊縫致密性為合格。煤油試驗(yàn)用于常壓容器的致密性試驗(yàn)。和水壓、氣壓雷同，因此不可取5射線探傷是利用 HYPERLINK /view/290246.htm t _blank 射線穿透物體來發(fā)覺物體內(nèi)部 HYPERLINK

18、 /view/1122313.htm t _blank 缺陷的 HYPERLINK /view/716089.htm t _blank 探傷方法。 射線能使膠片 HYPERLINK /view/748934.htm t _blank 感光或激發(fā)某些 HYPERLINK /view/115747.htm t _blank 材料發(fā)出 HYPERLINK /view/162956.htm t _blank 熒光。射線在穿透物體過程中按一定的規(guī)律衰減，利用衰減程度與射線感光或激發(fā)熒光的關(guān)系可檢查物體內(nèi)部的缺陷。 射線探傷分為X射線探傷、射線探傷、高能射線探傷和中子射線探傷。 射線對(duì)人體是有害的。探傷作

19、業(yè)時(shí)，應(yīng)遵守有關(guān)安全操作規(guī)程，應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。 X射線探傷裝置的 HYPERLINK /view/670685.htm t _blank 工作電壓高達(dá)數(shù)萬伏乃至數(shù)十萬伏，作業(yè)時(shí)應(yīng)注意高壓的危險(xiǎn)。 射線探傷（x、）方法（RT） 工業(yè)上常見的 HYPERLINK /view/187964.htm t _blank 無損檢測(cè)的方法之一。指使用 HYPERLINK /view/1015.htm t _blank 電磁波對(duì)金屬工件進(jìn)行檢測(cè)，同X線透視類似。射線穿過材料到達(dá) HYPERLINK /view/584910.htm t _blank 底片，會(huì)使底片均勻感光；假如遇到裂縫、洞孔以及 HYPERLINK /view/241363.htm t _blank 氣泡和 HYPERLINK /view/1144337.htm t _blank 夾渣等缺陷，將會(huì)在底片上顯示出暗影區(qū)來。這種方法能檢測(cè)出缺陷的大小和形狀，還能測(cè)定材料的厚度。 HYPERLINK /view/45735.htm t _blank x射線是由 HYPERLINK /view/106162.htm t _blank x射線管加高壓電激發(fā)而成，能夠通過所加電壓，電流來調(diào)節(jié)x射線的強(qiáng)度。 射線是由 HYPERLINK /view/693613.htm t _blank 放射性元素激發(fā)，