輸油壓力管道焊接

壓力管道焊接壓力管道焊接1、國內(nèi)外壓力管道的發(fā)展過程2、壓力管道用鋼及制管3、壓力管道焊接施工4、焊接應(yīng)力和變形5、焊接工藝評(píng)定6、焊接質(zhì)量控制1、國內(nèi)外壓力管道的發(fā)展過程1.1國外壓力管道的發(fā)展歷史1.2我國早期的輸油管道和輸氣管道1.3我國已經(jīng)建成和將要建設(shè)的管道工程1.1國外壓力管道的發(fā)展歷史1865年在美國賓夕法尼亞州建立了第一條輸油管道，直徑50mm，全長9km，材質(zhì)是絲扣連接的鑄鐵管。1874年該州又建立了一條直徑100mm，長度96km的管道，開始了與鐵路的競爭。在第一次世界大戰(zhàn)前，開始出現(xiàn)了能承受較大壓力的鋼管，機(jī)械接頭也由焊接取代。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭的關(guān)系，美國政府資助建立了一條直徑630mm，全長2240km的成品油管道，顯示了大型管道在經(jīng)濟(jì)和效率方面的優(yōu)越性。美國1977年建成投產(chǎn)的橫貫阿拉斯加的原油管道，全長1276.8km，管徑1220mm，是世界上第一條進(jìn)入北極地區(qū)的原油管道。經(jīng)過的地方氣候惡劣，地質(zhì)條件復(fù)雜，施工困難，其中615km采用高架鋪設(shè)。總共投資達(dá)77億美元。原蘇聯(lián)1964年建設(shè)的第一條“友誼”輸油管道，第一次采用1020mm管徑的鋼管，全長5500km。1977年又修建了第二條“友誼”輸油管道，全長4412km，管徑1220mm。1983年烏連戈伊-波馬雷-烏連戈羅德干線投入使用，這條管道第一次把蘇聯(lián)的天然氣送到了西歐。該管道長達(dá)4450km，直徑1420mm，工作壓力7.5MPa。經(jīng)過水域、河流、森林、永凍土區(qū)，施工難度，管徑，里程，泵站數(shù)量，輸量均堪稱世界之最。這條管道充分顯示了原蘇聯(lián)在管道設(shè)計(jì)和建造方面的實(shí)力。在西伯利亞、北極區(qū)的管道鋪設(shè)得益于閃光對(duì)焊技術(shù)的應(yīng)用。1983年投產(chǎn)的沙特阿拉伯的東西原油管道，引起各國注意。這條管道自東向西橫貫沙特阿拉伯中部地區(qū)，全長1202km，管徑1220mm，穿越了浩瀚的沙漠地區(qū)。隨著英國北海油田的開發(fā)，興建了一批海洋原油管道，總長度達(dá)4000余公里，在深100多米的海底鋪設(shè)。

這些管道的成功建設(shè)，標(biāo)志著管道已可以通過極為復(fù)雜的地質(zhì)、地理?xiàng)l件與氣候惡劣的地區(qū)。

1.2我國早期的輸油管道我國的第一條長輸管道是1957年建設(shè)的克拉瑪依到獨(dú)山子的輸油管道，管徑150mm，全長147km。1965年勝利油田開始建設(shè)由東營至辛店煉油廠的輸油管道，管徑426mm，全長約80km，是我國第一次在鹽堿腐蝕地帶建設(shè)的原油管道。1970年8月3日，國家批準(zhǔn)在東北地區(qū)興建著名的“八三管道工程”，干線全長593km，管徑720mm。解放后鋪設(shè)的第一條輸氣管道，是1958年建成的四川省永川黃瓜山氣田至永川化工廠的原料天然氣管道，全長20km，管徑159mm。隨著四川天然氣工業(yè)的迅速發(fā)展，從1963年至1984年陸續(xù)建設(shè)形成了四川地區(qū)輸氣干、支線延展總長度達(dá)3525km，可與54個(gè)氣田相連接，承擔(dān)著向川、滇、黔3省13個(gè)地區(qū)600多個(gè)用戶的供氣任務(wù)。70年代后，隨著油田天然氣的開發(fā)，大慶、遼河、華北、勝利、大港、中原等油田，都相應(yīng)建成了一批向城市供氣的長距離輸氣管道。我國早期的輸氣管道西氣東輸工程，近3900公里。澀寧蘭輸氣管道工程，全長950公里。忠縣至武漢輸氣管道工程，全長760公里。邯鄲至石家莊至涿州輸氣管道工程，全長362公里。陜京輸氣工程復(fù)線，全長近900公里濟(jì)寧聯(lián)絡(luò)線，全長1000多公里1.3我國近幾年建設(shè)和將要建設(shè)的輸氣管道蘭成渝成品油油管道工程中哈輸油管道道工程，中國國境內(nèi)長800公里茂名至貴陽至至昆明成品油油管線，約2000公里里鎮(zhèn)海至上海、、南京的原油油管線中俄輸油管道道工程，中國國境內(nèi)雙蘭線管道工工程我國近幾年建建設(shè)和將要建建設(shè)的輸油管管道2壓力管道用鋼鋼及制管2.1鋼材材的力學(xué)性能能2.2管線線鋼的發(fā)展歷歷史2.3管線線鋼按組織分分類2.4相關(guān)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中鋼號(hào)號(hào)的含義2.5管道道工業(yè)的發(fā)展展方向2.6焊管管的生產(chǎn)2.7西氣氣東輸工程用用鋼管情況2.8壓力力管道用其它它鋼管2.1鋼材材的力學(xué)性能能鋼材在一定的的溫度條件和和外力作用下下抵抗變形和和斷裂的能力力，稱為力學(xué)學(xué)性能。常規(guī)力學(xué)性能能，如強(qiáng)度、、塑性、硬度度和韌性等。。高溫性能，如如抗蠕變性能能、持久強(qiáng)度度、瞬時(shí)強(qiáng)度度和熱疲勞性性等。低溫性能，如如低溫沖擊韌韌性、脆性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變溫度等。。常規(guī)力學(xué)性能能指標(biāo)屈服強(qiáng)度：σσsN/mm2或KN/mm2抗拉強(qiáng)度：σσbN/mm2或KN/mm2延伸率：δ5或δ10%斷面收縮率：：φ%硬度：HBHRHVHS沖擊韌性：akJ2.2管線線鋼的發(fā)展歷歷史C、Mn、Si型普通碳碳素鋼早期的管線鋼鋼一直采用C、Mn、Si型的普通通碳素鋼，在在冶金上側(cè)重重于性能，對(duì)對(duì)化學(xué)成分沒沒有嚴(yán)格的規(guī)規(guī)定，鋼的屈屈服強(qiáng)度一般般為295～～360MPa。低合金高強(qiáng)鋼鋼（HSLA）自60年代開開始，隨著輸輸油、氣管道道輸送壓力和和管徑的增大大，開始采用用低合金高強(qiáng)強(qiáng)鋼（HSLA），主要要以熱軋及正正火狀態(tài)供貨貨。這類鋼的的化學(xué)成分：：C≤0.2%，合金元元素≤3～5%。API5LX56、、X60、X65微合金金控軋鋼隨著管線鋼的的進(jìn)一步發(fā)展展，到60年年代末70年年代初，美國國石油組織在在API5LX和API5LS標(biāo)準(zhǔn)中提出出了微合金控控軋鋼X56、X60、、X65三種種鋼，屈服強(qiáng)強(qiáng)度提高到392～457MPa。。這種鋼突破破了傳統(tǒng)鋼的的觀念，碳含含量為0.1-0.14%，在鋼中中加入≤0.2%的Nb、V、Ti等合金元素素，并通過控控軋工藝使鋼鋼的力學(xué)性能能得到顯著改改善。多元微合金化化控軋控冷鋼鋼到1973年年和1985年，API標(biāo)準(zhǔn)又相繼繼增加了X70（屈服強(qiáng)強(qiáng)度達(dá)482MPa）和和X80鋼，，而后又開發(fā)發(fā)了X100管線鋼，碳碳含量降到0.01-0.04%，，碳當(dāng)量相應(yīng)應(yīng)地降到0.35以下，，屈服強(qiáng)度達(dá)達(dá)551.2～689MPa，真正正出現(xiàn)了現(xiàn)代代意義上的多多元微合金化化控軋控冷鋼鋼。2.3管線鋼按組織織分類鐵素體—珠光光體鋼：基本本成分是C-Mn，采用用熱軋正火生生產(chǎn)工藝。少珠光體鋼：：基本成分是是Mn-Nb、Mn-V、Mn-Nb-V等。。為微合金控控軋鋼，通過過晶粒細(xì)化和和Nb、V第第二相的沉淀淀強(qiáng)化可獲得得較好的強(qiáng)韌韌配合。針狀鐵素體鋼鋼：典型成分分為C-Mn-Nb-Mo。通過微微合金化和控控制軋制，綜綜合利用晶粒粒細(xì)化、微合合金化元素的的析出相和位位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)的的強(qiáng)化效應(yīng)來來提高屈服強(qiáng)強(qiáng)度和沖擊韌韌性。超低碳貝氏體體鋼：典型成成分為Mn-Nb-Mo-B-Ti。在保證優(yōu)優(yōu)良的低溫韌韌性和焊接性性的前提下，，通過適當(dāng)提提高合金元素素的含量和進(jìn)進(jìn)一步控軋與與控冷工藝顯顯著提高屈服服強(qiáng)度（700-800MPa）。。代表鋼種X80鋼。低碳索氏體鋼鋼是未來管線線鋼的發(fā)展方方向，具有更更高的強(qiáng)韌性性，通過淬火火+回火的熱熱處理工藝形形成低碳索氏氏體，以滿足足厚壁、高強(qiáng)強(qiáng)度和足夠韌韌性的綜合要要求。2.4API5L標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)中鋼號(hào)的的含義美國石油學(xué)會(huì)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)APISpec5L《管管線管規(guī)范》》X70：強(qiáng)度度等級(jí)為70,000磅磅/平方英寸寸GB9711.2標(biāo)準(zhǔn)中中鋼號(hào)的含義義石油天然氣工工業(yè)輸送鋼管管交貨技術(shù)條條件第2部分：B級(jí)鋼管GB9711與ISO3183等效效采用。L485：屈屈服強(qiáng)度等級(jí)級(jí)為485MPa。L360NBA:相當(dāng)于API5L（1）規(guī)定定的基本的質(zhì)質(zhì)量要求。B:不同于基基本質(zhì)量要求求或除基本質(zhì)質(zhì)量要求之外外的其他要求求，如韌性、、無損檢測(cè)方方面的內(nèi)容。。C:某些特殊殊用途，對(duì)鋼鋼管的質(zhì)量和和試驗(yàn)有著非非常嚴(yán)格的要要求。N:交貨狀態(tài)態(tài)為形變正火火狀態(tài)。即最最終形變?cè)谝灰欢囟确秶鷩鷥?nèi)完成，使使材料狀態(tài)與與正火處理后后的性能相當(dāng)當(dāng)。即使再經(jīng)經(jīng)正火處理，，力學(xué)性能的的規(guī)定值保持持不變。M:交貨狀態(tài)態(tài)為形變熱處處理。即最終終形變?cè)谝欢ǘ囟确秶鷥?nèi)內(nèi)完成，使材材料具有單獨(dú)獨(dú)采用熱處理理無法達(dá)到或或重復(fù)的某些些性能。若隨隨后加熱至580℃以上上會(huì)降低強(qiáng)度度值。Q:交貨狀態(tài)態(tài)為淬火加回回火。即先奧奧氏體化，然然后進(jìn)行冷卻卻，得到馬氏氏體或貝氏體體，再進(jìn)行一一次或多次加加熱、保溫，，適當(dāng)?shù)乃俣榷壤鋮s，以達(dá)達(dá)到規(guī)定的性性能。GB9711與API5L（1））部分鋼級(jí)對(duì)對(duì)照表鋼級(jí)（按GB/T9711.1或9711.2）鋼級(jí)（按ANSI/API5L）L175（Ⅰ、Ⅱ類）A25（Ⅰ、Ⅱ類）L210AL245BL290X42L320X46L360X52L390X56L415X60L450X65L485X70L555X802.5管道工業(yè)的發(fā)發(fā)展方向在一定條件下下提高輸送壓壓力、擴(kuò)大管管道直徑可以以增加經(jīng)濟(jì)效效益。管徑的增加和和輸送壓力的的提高，均要要求管材有較較高的強(qiáng)度。。近年來，在在保證可焊性性和沖擊韌性性的前提下，，管材的強(qiáng)度度有了很大提提高。目前國外建設(shè)設(shè)的一些大口口徑管道多采采用高強(qiáng)鋼，，如阿拉斯加加輸油、輸氣氣管道，北海海油田的輸油油管道均采用用X65級(jí)鋼鋼。原蘇聯(lián)及及加拿大的輸輸氣管道均采采用X70級(jí)級(jí)鋼。我國管線鋼的的應(yīng)用和起步步較晚，過去去已鋪設(shè)的油油、氣管線大大部分采用Q235和16Mn鋼。。“六五”期期間，我國開開始按照API標(biāo)準(zhǔn)研制制X60、X65管線鋼鋼，并成功地地與進(jìn)口鋼管管一起用于管管線敷設(shè)。90年代初寶寶鋼、武鋼又又相繼開發(fā)了了高強(qiáng)高韌性性的X70管管線鋼，并在在西氣東輸工工程、陜京二二線工程中得得到成功應(yīng)用用。國外已經(jīng)有X80鋼試驗(yàn)驗(yàn)段。目前應(yīng)應(yīng)用到的最高高強(qiáng)度級(jí)別為為X120,在加拿大北北部有2公里里試驗(yàn)段。2.6焊管的生產(chǎn)a.螺旋縫埋埋弧焊（SSAW）b.直縫埋弧弧焊（LSAW）c.高頻直縫縫電阻焊（ERW）d.直縫雙面面埋弧焊管（（UOE）焊管生產(chǎn)過程程2.7西氣東輸線路路工程用鋼管管西氣東輸管道道工程用鋼管管為X70等等級(jí)管線鋼，，規(guī)格為Φ1016mm×14.6～26.2mm。X70管線鋼鋼除了含Nb、V、Ti外，還加入入了少量的Ni、Cr、、Cu和Mo，其本質(zhì)為為針狀鐵素體體型的高強(qiáng)、、高韌性管線線鋼。西氣東輸工程程X70管線線鋼化學(xué)成分分西氣東輸工程程X70管線線鋼力學(xué)性能能2.8其它鋼材碳鋼及低合金金鋼：20#,16Mn，15MnNbR,A105，Gr.B調(diào)質(zhì)鋼：WHPY70，，WHPY65，WHPY60,A694F65熱強(qiáng)鋼：16MnR,12CrMo，P355NH,P460NH低溫鋼：16MnD，16MnDR，15MnNiDRA350LF2,A333Gr.6不銹鋼：0Cr18Ni9TiAISI3163壓力管道焊接施工工3.1壓力力管道焊接施施工的特點(diǎn)和和發(fā)展3.2主要要應(yīng)用的焊接接工藝和焊接接材料3.3常用用的焊接設(shè)備備3.4焊接接施工工序3.1壓力管道焊接接施工的特點(diǎn)點(diǎn)復(fù)雜的氣候條條件；不穩(wěn)定的固定定條件；全位置的操作作條件；焊接工藝的多多樣化和適應(yīng)應(yīng)性。我國鋼質(zhì)管道道環(huán)縫焊接技技術(shù)經(jīng)歷了幾幾次大的變革革：七十年代代采用傳統(tǒng)焊焊接方法，低低氫型焊條手手工電弧焊上上向焊技術(shù)；；八十年代推推廣手工電弧弧焊下向焊技技術(shù)，為纖維維素焊條和低低氫型焊條下下向焊；九十十年代應(yīng)用自自保護(hù)藥芯焊焊絲半自動(dòng)焊焊技術(shù)；今天天開始全面推推廣全位置機(jī)機(jī)械化焊接技技術(shù)。壓力管道焊接接施工的發(fā)展展焊條電弧焊上上向焊（手工工焊）焊條電弧焊下下向焊（手工工焊）自保護(hù)藥芯焊焊絲電弧焊下下向焊（半自自動(dòng)焊）熔化極氣體保保護(hù)電弧焊下下向焊（半自動(dòng)焊、、機(jī)械化焊接接）3.2主要應(yīng)用的焊焊接工藝和焊焊接材料這種焊接方法法是我國20世紀(jì)70年年代以前管道道焊接施工中中采用的傳統(tǒng)統(tǒng)的方法（即即低氫型焊條條上向焊技術(shù)術(shù)）。目前，，這種焊接方方法主要用于于返修焊接、、連頭焊接，，站場(chǎng)焊接以以及特殊地段段、特殊焊縫縫的焊接。這種焊接工藝藝方法使用的的焊接材料主主要為國產(chǎn)的的低氫型焊條條，如E5015，E5016等。。焊條電弧焊下下向焊是八十十年代從美歐歐引進(jìn)的焊接接技術(shù)，其特特點(diǎn)為采用薄薄層、多道、、快速焊的方方法完成操作作，合格率高高，特別適合合于大機(jī)組流流水作業(yè)主要使用的焊焊接材料為纖纖維素型和低低氫型下向焊焊條。目前壓壓力管道建設(shè)設(shè)中，下向焊焊工藝使用的的焊條主要依依靠進(jìn)口。如如奧地利BOHLER，，美國LINCOLN等等。國內(nèi)對(duì)于纖維維素型焊條的的開發(fā)工作已已經(jīng)有了很大大的進(jìn)展，初初步具備了現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的條條件。如洛陽陽725所，，四川大西洋洋等的產(chǎn)品。。而低氫型下下向焊條基本本上還是空白白。E6010纖纖維素型焊條條電弧吹力大大，操作性能能好，特別適適合于單面焊焊雙面成型的的根部焊接，，是目前管道道焊接施工中中主要的根焊焊方法。低氫型焊條下下向填充、蓋蓋面焊接技術(shù)術(shù)操作靈活，，適應(yīng)性好。。但對(duì)于大口口徑、厚壁鋼鋼管來說，勞勞動(dòng)強(qiáng)度大，，焊接效率低低，另外對(duì)焊焊工的操作水水平要求較高高，目前只應(yīng)應(yīng)用在部分連連頭焊接和返返修焊接中。。焊條電弧焊的的應(yīng)用特點(diǎn)焊條電弧焊靈靈活簡便、適適應(yīng)性強(qiáng)，同同時(shí)由于焊條條工藝性能的的不斷改進(jìn)，，其熔敷效率率、力學(xué)性能能仍能滿足當(dāng)當(dāng)今管道建設(shè)設(shè)的需要。焊條電弧焊包包括纖維素和和低氫焊條的的應(yīng)用。其下下向焊和上向向焊兩種方法法的有機(jī)結(jié)合合及纖維素焊焊條良好的根根焊適應(yīng)性在在很多場(chǎng)合下下是其它焊接接方法所不能能代替的。自保護(hù)藥芯焊焊絲半自動(dòng)焊焊工藝是90年代初從美美國引進(jìn)的一一種下向焊的的焊接方法。。最早應(yīng)用于于庫鄯線管道道工程中。經(jīng)經(jīng)蘇丹管道、、蘭成渝管道道和澀寧蘭管管道等工程的的應(yīng)用，現(xiàn)已已成為管道焊焊接施工中主主要焊接方法法。操作靈活，全全位置成型好好，熔敷效率率高，環(huán)境適適應(yīng)能力強(qiáng)，，焊工易于掌掌握，是目前前管道施工的的一種重要的的填充、蓋面面焊方法。主要使用的焊焊接材料為自自保護(hù)藥芯焊焊絲。目前主主要依靠進(jìn)口口。如美國HOBART、LINCOLN，瑞瑞典ELGA等。國內(nèi)對(duì)于自保保護(hù)藥芯焊絲絲的開發(fā)工作作已經(jīng)有了很很大的進(jìn)展，，初步具備了了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的的條件。如天天津金橋的產(chǎn)產(chǎn)品。應(yīng)用特點(diǎn)自保護(hù)藥芯焊焊絲半自動(dòng)焊焊主要用來填填充和蓋面。。其特點(diǎn)為熔熔敷效率高，，全位置成型型好，環(huán)境適適應(yīng)能力強(qiáng)，，焊工易于掌掌握，是目前前管道施工的的一種重要焊焊接工藝方法法。一般根焊焊采用纖維素素焊條手工根根焊或STT半自動(dòng)焊根根焊。熔化極氣體保保護(hù)電弧焊有有利于實(shí)現(xiàn)全全位置焊接操操作，易于進(jìn)進(jìn)行管道機(jī)械械化焊接。目前壓力管道道焊接施工中中應(yīng)用的有半半自動(dòng)焊方法法和機(jī)械化焊焊接方法。采采用的保護(hù)氣氣體有氬氣、、二氧化碳?xì)鈿猓约皻鍤鈿馀c二氧化碳碳的混合氣。。主要使用的焊焊接材料為實(shí)實(shí)心焊絲。目目前主要有錦錦州錦泰JM68、JM58，四川川大西洋CHW60C、、CHW50C8。國外的產(chǎn)品有有美國LINCOLN、、奧地利BOHLER、、法國SAF、日本神鋼鋼等的AWSA5.28ER80S-G系系列和AWSA5.18ER70S-G、、ER70S-6系列列。機(jī)械化焊接方方法的應(yīng)用特特點(diǎn)熔化極氣體保保護(hù)焊時(shí)對(duì)焊焊接區(qū)保護(hù)簡簡單、方便，，焊接區(qū)便于于觀察，生產(chǎn)產(chǎn)效率高，易易于實(shí)現(xiàn)全位位置焊，易于于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化化和自動(dòng)化焊焊接，因而在在長輸管道焊焊接中被廣泛泛采用為自動(dòng)動(dòng)化焊接方法法。機(jī)械化程度高高；焊接效率高，，勞動(dòng)強(qiáng)度低低。焊接過程穩(wěn)定定，焊接質(zhì)量量好。適合于平坦地地段的大機(jī)組組、流水作業(yè)業(yè)，在惡劣的的環(huán)境條件下下尤其具有潛潛力。西氣東輸線路路工程用焊材材情況焊材類別焊材標(biāo)準(zhǔn)號(hào)用途纖維素型焊條AWSA5.1E6010手工電弧焊根焊AWSA5.5E8010-G手工電弧焊熱焊低氫型焊條AWSA5.5E8018-GAWSA5.5E8018-Pl手工電弧焊填充焊蓋面自保護(hù)藥芯焊絲AWSA5.29E71T8-K6AWSA5.29E71T8-Ni2半自動(dòng)焊填充焊蓋面焊CO2氣保護(hù)實(shí)芯焊絲AWSA5.18ER70S-6AWSA5.18ER70S-GSTT半自動(dòng)根焊或內(nèi)焊機(jī)根焊AWSA5.18ER70S-GAWSA5.18ER80S-G自動(dòng)外焊機(jī)用填充蓋面3.3常用的焊接設(shè)備纖維素型焊條條焊接，在小小電流時(shí)易出出現(xiàn)斷弧、粘粘條、電弧不不穩(wěn)等問題。。因此纖維素素焊條下向焊焊對(duì)焊機(jī)靜特特性的要求主主要體現(xiàn)在：：①要求靜特特性曲線自然然特性段至少少達(dá)到50V以上。②外外拖電流數(shù)值值要足夠大，，防止發(fā)生熔熔池邊界不清清及焊條與鐵鐵水粘連熄弧弧現(xiàn)象。③適適當(dāng)提高靜特特性曲線的外外拖拐點(diǎn)（15-20A），同時(shí)希希望外拖曲線線以斜率可調(diào)調(diào)線性變化，，保證熔滴小小顆粒過渡，，減少飛濺。。④提高小電電流（60-90A）焊焊接時(shí)的穩(wěn)定定性。低氫型焊條對(duì)對(duì)弧焊設(shè)備的的要求較低，，一般的直流流弧焊設(shè)備即即可滿足要求求。自保護(hù)藥芯焊焊絲半自動(dòng)焊焊時(shí)，要求焊焊接電源與送送絲機(jī)具有良良好的匹配特特性，保證焊焊接過程穩(wěn)定定，飛濺率低低。目前較多多使用的是美美國LINCOLN公司的DC-400匹配LN-23P送絲絲機(jī)。熔化極氣體保保護(hù)焊設(shè)備有有國內(nèi)和國外外設(shè)備供選擇擇。焊接工藝評(píng)定定管端坡口加工3.4焊接施工工序序管口組對(duì)預(yù)熱根焊熱焊、填充蓋面無損檢測(cè)填寫施工檢查查記錄3.4.1準(zhǔn)備工作清理管口施工人員熟悉悉本工序的施施工作業(yè)指導(dǎo)導(dǎo)書合格焊工方能能上崗檢查設(shè)備，確確認(rèn)材料管子級(jí)配3.4.2對(duì)口組裝一般地段采用用溝上組焊，，組對(duì)管口端端部應(yīng)設(shè)置穩(wěn)穩(wěn)固的支撐。。除連頭和彎彎管處，管道道組裝應(yīng)采用用內(nèi)對(duì)口器；；坡地較長地段段采用溝下組組裝；組對(duì)時(shí)要求的的項(xiàng)目：1、焊后錯(cuò)邊邊量；2、對(duì)口間隙隙。3.4.3預(yù)熱預(yù)熱溫度預(yù)熱寬度：壁壁厚的4倍，，且不小于150mm寬寬預(yù)熱方法：火火焰加熱，感感應(yīng)加熱測(cè)溫方法：測(cè)測(cè)溫筆，表面面溫度計(jì)等若管口污染，，應(yīng)清除污染染后重新預(yù)熱熱預(yù)熱完畢應(yīng)立立即施焊，保保證焊接所需需的溫度內(nèi)焊機(jī)根焊過過程演示3.4.4焊接外焊機(jī)填、蓋蓋焊接過程內(nèi)焊機(jī)根焊，，外焊機(jī)填充充、蓋面焊接接過程3.4.5施施工檢查記錄焊前檢查：材料檢驗(yàn)，包包括管道組成成件和管道支支承件，焊接接材料驗(yàn)驗(yàn)收、儲(chǔ)存和和保管，保護(hù)護(hù)氣體等。組對(duì)檢查，包包括主要結(jié)構(gòu)構(gòu)尺寸、坡口口尺寸、坡口口表面質(zhì)量等等。施焊環(huán)境及預(yù)預(yù)熱。焊接中間檢驗(yàn)驗(yàn)定位焊縫檢查查，包括數(shù)量量、長度、高高度、形狀等等。焊接熱輸入量量檢查，包括括焊接電流、、焊接電壓、、焊接速度、、送絲速度、、保護(hù)氣體流流量、擺動(dòng)寬寬度等。層間質(zhì)量檢查查，包括層數(shù)數(shù)、道數(shù)、厚厚度、清理以以及層間無損損檢測(cè)等。焊后檢驗(yàn)外觀檢查，包包括焊縫寬度度、焊縫高度度、咬邊、表表面未熔合、、表面未焊透透、氣孔、夾夾渣等。無損檢測(cè)。壓力及密封性性試驗(yàn)。破壞性試驗(yàn)。。3.4.6無損檢測(cè)壓力管道常用用的無損檢測(cè)測(cè)方法為：射線探傷RT超聲波探傷UT滲透探傷PT相控陣超聲波波檢測(cè)方法（（AUT））AUT檢測(cè)系系統(tǒng)由爬行器器、控制系統(tǒng)統(tǒng)和圖象建立立系統(tǒng)組成。。其工作原理為為：建立多振元發(fā)發(fā)射的動(dòng)態(tài)電電子聚焦數(shù)學(xué)學(xué)模型和反射射波接收、處處理數(shù)學(xué)模型型；根據(jù)幾何何光學(xué)和無損損檢測(cè)理論，，設(shè)計(jì)幾何和和物理參數(shù)設(shè)設(shè)置值，生成成檢測(cè)方案。。根據(jù)管道環(huán)環(huán)焊縫無損檢檢測(cè)的工藝流流程，控制每每個(gè)方案的發(fā)發(fā)射和接收。?？刂葡嗫仃囮嚦曁筋^爬爬行器和整個(gè)個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)調(diào)動(dòng)作；接收收數(shù)據(jù)通過網(wǎng)網(wǎng)卡傳送圖象象處理機(jī)處理理。相控陣超聲波波檢測(cè)（AUT）過過程示意4焊接應(yīng)力力和變形4.1壓力力管道中焊接接應(yīng)力和變形形的產(chǎn)生4.2焊接殘殘余應(yīng)力和變變形的預(yù)防措措施4.1壓力力管道中焊接接應(yīng)力和變形形的產(chǎn)生焊接時(shí)由于熱熱過程，以及及焊件本身厚厚度、剛度和和組對(duì)等拘束束條件的影響響，在焊件內(nèi)內(nèi)部產(chǎn)生焊接接應(yīng)力。管子或容器的的環(huán)焊縫，在在結(jié)構(gòu)中是對(duì)對(duì)稱布置的，，焊接順序也也是對(duì)稱的，，故一般產(chǎn)生生直線變形，，即橫向和縱縱向縮短，以以及圓周長度度的縮短。4.2焊接接殘余應(yīng)力和和變形的預(yù)防防措施采用合理的焊焊接順序嚴(yán)禁強(qiáng)力組裝裝預(yù)留出保證焊焊縫自由收縮縮的余量整體預(yù)熱法錘擊焊縫法壓力試驗(yàn)法5焊接工藝評(píng)定定5.1參考標(biāo)準(zhǔn)5.2術(shù)術(shù)語5.3焊焊接工藝評(píng)定定的目的及要要求5.4焊焊接工藝評(píng)定定規(guī)則5.5焊焊接工藝評(píng)定定的程序5.6評(píng)評(píng)定報(bào)告5.1參考標(biāo)準(zhǔn)美國石油協(xié)會(huì)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API1104(19版)鋼質(zhì)管道焊接接及驗(yàn)收SY/T4103-95輸油輸氣管道道線路工程施施工與驗(yàn)收規(guī)規(guī)范SY/T0401-98石油天然氣金金屬管道焊接工工藝評(píng)定SY0452-2002焊接和釬焊評(píng)評(píng)定ASMEⅨ卷卷液態(tài)烴和其他他液體管線輸輸送系統(tǒng)ASMEB31.4輸氣和配氣管管道系統(tǒng)ASMEB31.85.2術(shù)語焊接工藝指導(dǎo)導(dǎo)書根據(jù)工程設(shè)計(jì)計(jì)要求和工程程經(jīng)驗(yàn)編制的的用于焊接工工藝評(píng)定的指指導(dǎo)性文件。。焊接工藝評(píng)定定工程焊接之前前對(duì)焊接工藝藝進(jìn)行的鑒定定性試驗(yàn)。焊接工藝規(guī)程程根據(jù)評(píng)定合格格的焊接工藝藝編制的用于于工程施工的的焊接技術(shù)規(guī)規(guī)定和程序。。自動(dòng)化焊接：：在焊接過程程中焊絲自動(dòng)動(dòng)送進(jìn)，焊接接小車自動(dòng)行行走，工件自自動(dòng)移動(dòng)。機(jī)械化焊接：：在焊接過程程中焊絲自動(dòng)動(dòng)送進(jìn)，焊接接小車自動(dòng)行行走，人工操操作工件的移移動(dòng)。半自動(dòng)焊：在在焊接過程中中焊絲自動(dòng)送送進(jìn)，人工操操作電弧沿焊焊縫的行走和和工件的移動(dòng)動(dòng)。手工焊：在焊焊接過程完全全由人工操作作完成。根焊：第一層層焊道。熱焊：根焊完完成后立即進(jìn)進(jìn)行的第二層層焊道。填充焊：根焊焊、熱焊后，，蓋面焊道前前的焊道。立填焊：下向向焊時(shí)，在立立焊位置補(bǔ)填填的焊道。蓋面焊：最外外面的一層成成型焊道。多道焊：同一一層中焊接一一道以上的焊焊道。缺欠:焊縫的的不連續(xù)性、、不完整性。。缺陷:達(dá)到拒拒絕驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的缺欠。修補(bǔ):對(duì)表面面非裂紋缺陷陷進(jìn)行的修復(fù)復(fù)。返修：對(duì)不符符合無損檢測(cè)測(cè)要求的焊縫縫缺陷進(jìn)行的的修復(fù)焊焊接。5.3焊接工藝評(píng)定定目的焊接工藝評(píng)定定是以金屬材材料的焊接性性為基礎(chǔ)，并并在工程焊接接前完成的。。應(yīng)制定詳細(xì)細(xì)的焊接工藝藝指導(dǎo)書，并并對(duì)此焊接工工藝進(jìn)行評(píng)定定，以驗(yàn)證用用此工藝能否否得到具有合合格力學(xué)性能能的完好焊接接接頭。焊接接工藝評(píng)定過過程中應(yīng)采用用破壞性試驗(yàn)驗(yàn)檢驗(yàn)焊接接接頭的質(zhì)量和和性能。評(píng)定合格的焊焊接工藝是編編制焊接工藝藝規(guī)程的重要要依據(jù)。工程程施工中必須須遵守焊接工工藝規(guī)程。5.4焊接接工藝評(píng)定規(guī)規(guī)則評(píng)定試件：分為對(duì)接焊縫縫試件及角焊焊縫試件。評(píng)定對(duì)接焊縫縫焊接工藝時(shí)時(shí)，采用對(duì)接接焊縫試件；；評(píng)定非受壓壓角焊縫焊接接工藝時(shí)，可可采用角焊縫縫試件。對(duì)接焊縫試件件評(píng)定合格的的焊接工藝適適用于角焊縫縫。焊接工藝因素素重要因素：指指影響焊接接接頭抗拉強(qiáng)度度和彎曲性能能的焊接工藝藝因素。補(bǔ)加因素：指指影響焊接接接頭沖擊韌性性的焊接工藝藝因素。次要因素：指指對(duì)要求測(cè)定定的力學(xué)性能能無明顯影響響的焊接工藝藝因素。焊接方法的規(guī)規(guī)定，組合方方法的規(guī)定母材分組焊材分組適用于焊件母母材和焊件焊焊縫金屬厚度度的有效范圍圍板材對(duì)接焊縫縫與管材對(duì)接接焊縫的評(píng)定定關(guān)系5.5焊接工藝評(píng)定定程序確定金屬材料料的焊接性擬定焊接工藝藝指導(dǎo)書確認(rèn)母材和焊焊材的類型、、牌號(hào)、成分分及性能施焊試件，做做好各項(xiàng)記錄錄。檢驗(yàn)試件和試試樣，測(cè)定焊焊接接頭是否否具有所要求求的使用性能能，做好各項(xiàng)項(xiàng)記錄提出焊接工藝評(píng)評(píng)定報(bào)告以焊接工藝評(píng)定定報(bào)告為依據(jù)，，編制焊接工藝藝規(guī)程5.6評(píng)定報(bào)告焊接工藝評(píng)定報(bào)報(bào)告應(yīng)包括各項(xiàng)項(xiàng)試驗(yàn)的主要環(huán)環(huán)節(jié)、試驗(yàn)設(shè)備備、試驗(yàn)數(shù)據(jù)及及試驗(yàn)結(jié)論。評(píng)評(píng)定結(jié)論應(yīng)有評(píng)評(píng)定試驗(yàn)技術(shù)負(fù)負(fù)責(zé)人簽名。6焊接質(zhì)量控控制6.1焊接施施工過程的控制制環(huán)節(jié)6.2焊接工工藝6.3合格焊焊工6.4焊接材材料6.5無損檢檢測(cè)6.1焊接施施工過程的控制制環(huán)節(jié)焊接環(huán)境管端坡口焊接地線連接焊接設(shè)備焊口清理管口組對(duì)焊前準(zhǔn)備鋼管支撐預(yù)熱焊接對(duì)口器撤離焊接環(huán)境當(dāng)環(huán)境溫度低于于5°C時(shí)，應(yīng)采取焊后后保溫措施，防防止焊道急驟降降溫大氣相對(duì)濕度大大于90%時(shí)，，應(yīng)采取必要的的防護(hù)措施采用低氫型焊條條電弧焊時(shí)風(fēng)速速大于5米/秒秒，采用纖維素素型焊條或自保保護(hù)藥芯焊絲電電弧焊時(shí)風(fēng)速大大于8米/秒，，氣保護(hù)電弧焊焊時(shí)風(fēng)速大于2米/秒應(yīng)采取取必要的防風(fēng)措措施焊前準(zhǔn)備管端坡口：管端坡口應(yīng)均勻勻光滑，尺寸符符合焊接工藝規(guī)規(guī)程的要求。管端坡口的加工工一般是在管廠廠機(jī)加工預(yù)制的的。在機(jī)械化焊接施施工現(xiàn)場(chǎng)需采用用管端坡口整形形機(jī)進(jìn)行加工。。在連頭、返修等等特殊情況下可可采用火焰切割割或等離子切割割加工，但必須須用動(dòng)力砂輪將將坡口修磨均勻勻、光滑。焊口清理：被焊接表面應(yīng)均均勻、光滑，不不得有起鱗、磨磨損、鐵銹、渣渣垢、油脂、油油漆和其他影響響焊接質(zhì)量的有有害物質(zhì)。管內(nèi)內(nèi)外表面坡口兩兩側(cè)25mm范范圍內(nèi)應(yīng)清理至至顯現(xiàn)金屬光澤澤。焊接設(shè)備：焊接設(shè)備應(yīng)能滿滿足焊接工藝要要求，具有良好好的工作狀態(tài)、、準(zhǔn)確的量值顯顯示和安全性。。焊接設(shè)備啟動(dòng)前前，應(yīng)檢查設(shè)備備、指示儀表、、開關(guān)位置和電電源極性。在正正式焊接前，應(yīng)應(yīng)在試板上進(jìn)行行焊接規(guī)范調(diào)試試。鋼管支撐：正在施焊的鋼管管必須處于穩(wěn)定定的狀態(tài)。管子子支座應(yīng)具有一一定的剛性。管道上嚴(yán)禁焊接接附屬物，如跨跨越段的欄桿、、管道支座、跨跨越結(jié)構(gòu)的吊點(diǎn)點(diǎn)、錨固法蘭等等。陰極引出線線的焊接按設(shè)計(jì)計(jì)方案進(jìn)行。焊接地線連接：：焊接地線應(yīng)盡量量靠近焊接區(qū)，，宜用卡具將地地線與被焊管牢牢固接觸，嚴(yán)禁禁產(chǎn)生電弧灼傷傷母材。管口組對(duì)優(yōu)先采用內(nèi)對(duì)口口器組對(duì)。在無無法采用內(nèi)對(duì)口口器時(shí)，可用外外對(duì)口器。兩相鄰管的制管管焊縫在對(duì)口處處應(yīng)相互錯(cuò)開，，距離不小于100mm。接頭坡口角度、、鈍邊、根部間間隙、對(duì)口錯(cuò)邊邊應(yīng)符合焊接工工藝規(guī)程的要求求。溝上焊接作業(yè)空空間高度應(yīng)大于于400mm；；管溝內(nèi)焊接工工作坑應(yīng)保證焊焊工操作方便和和安全。預(yù)熱對(duì)焊接工藝規(guī)程程中要求預(yù)熱的的管口，宜采用用環(huán)形火焰加熱熱或中頻感應(yīng)加加熱的方法進(jìn)行行，預(yù)熱后應(yīng)清清除表面污垢。。預(yù)熱寬度以坡坡口兩側(cè)各大于于50mm為宜宜。應(yīng)采用測(cè)溫溫儀在距管口50mm處的圓圓周上均勻測(cè)量量預(yù)熱溫度，保保證預(yù)熱溫度均均勻。焊接過程現(xiàn)場(chǎng)焊接時(shí)，接接頭形式、焊接接層數(shù)、焊道順順序、焊接工藝藝參數(shù)、預(yù)熱、、層間溫度及焊焊后熱處理等應(yīng)應(yīng)按照批準(zhǔn)的焊焊接工藝規(guī)程執(zhí)執(zhí)行。對(duì)于焊接接工藝參數(shù)的控控制應(yīng)根據(jù)具體體的焊接方法控控制關(guān)鍵參數(shù)。。管子焊接時(shí)，應(yīng)應(yīng)采取有效的措措施防止管內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生穿堂風(fēng)。相鄰焊道的起弧弧或收弧處應(yīng)相相互錯(cuò)開30mm以上。嚴(yán)禁禁在坡口以外的的管表面上起弧弧。焊接前每個(gè)個(gè)引弧點(diǎn)和接頭頭必須修磨。施焊時(shí)必須保證證道間溫度。焊接時(shí)，焊條或或焊絲不宜擺動(dòng)動(dòng)過大，對(duì)較寬寬焊道宜采用多多道焊方法。當(dāng)日不能完成的的焊口必須完成成50%鋼管壁壁厚且不少于3層的焊道。未未完成的焊口應(yīng)應(yīng)采用干燥、防防水、隔熱的材材料覆蓋好。次次日焊接前，應(yīng)應(yīng)預(yù)熱至焊接工工藝規(guī)程要求的的溫度。焊口完成