壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件

壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件2024/3/28壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件內(nèi)容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、焊接應力和變形5、焊接工藝評定6、焊接質量控制7、管道的在線焊接及修復

壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件管道與公路、水道、鐵路以及航空運輸相比，管道運輸成本最低。系統(tǒng)化網(wǎng)絡化人類離不開管道人體內(nèi)的管道和容器、生活、交流壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件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)建成和將要建設的管道工程壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件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，機械接頭也由焊接取代。第二次世界大戰(zhàn)期間，美國政府資助建立了一條直徑630mm，全長2240km的成品油管道。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，是世界上第一條進入北極地區(qū)的原油管道，其中615km采用高架鋪設。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件原蘇聯(lián)1964年建設的第一條“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)在管道設計和建造方面的實力。在西伯利亞、北極區(qū)的管道鋪設得益于閃光對焊技術的應用。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件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4000余公里，在深100多米的海底鋪設。

這些管道的成功建設，標志著管道已可以通過極為復雜的地質、地理條件與氣候惡劣的地區(qū)。

壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件1.2我國早期的輸油管道我國的第一條長輸管道是1957年建設的克拉瑪依到獨山子的輸油管道，管徑150mm，全長147km。1965年勝利油田開始建設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的原油管道。1970年8月3日，國家批準在東北地區(qū)興建著名的“八三管道工程”，干線全長593km，管徑720mm。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件解放后鋪設的第一條輸氣管道，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)建設形成了四川地區(qū)輸氣干、支線延展總長度達3525km，可與54個氣田相連接，承擔著向川、滇、黔3省13個地區(qū)600多個用戶的供氣任務。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壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件西氣東輸工程，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。陜京輸氣工程復線，全長近900公里濟寧聯(lián)絡線，全長1000多公里1.3我國近幾年建設和將要建設的輸氣管道壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件2壓力管道用鋼及制管2.1鋼材的力學性能2.2管線鋼的發(fā)展歷史2.3管線鋼按組織分類2.4相關標準中鋼號的含義2.5管道工業(yè)的發(fā)展方向2.6焊管的生產(chǎn)2.7西氣東輸工程用鋼管情況2.8壓力管道用其它鋼管壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件2.1鋼材的力學性能鋼材在一定的溫度條件和外力作用下抵抗變形和斷裂的能力，稱為力學性能。常規(guī)力學性能，如強度、塑性、硬度和韌性等。高溫性能，如抗蠕變性能、持久強度、瞬時強度和熱疲勞性等。低溫性能，如低溫沖擊韌性、脆性轉變溫度等。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件常規(guī)力學性能指標屈服強度：σsN/mm2或KN/mm2抗拉強度：σbN/mm2或KN/mm2延伸率：δ5或δ10%斷面收縮率：φ%硬度：HBHRHVHL沖擊韌性：akJ壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件2.2管線鋼的發(fā)展歷史C、Mn、Si型普通碳素鋼

早期的管線鋼一直采用C、Mn、Si型的普通碳素鋼，在冶金上側重于性能，對化學成分沒有嚴格的規(guī)定，鋼的屈服強度一般為295～360MPa。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件低合金高強鋼（HSLA）自60年代開始，隨著輸油、氣管道輸送壓力和管徑的增大，開始采用低合金高強鋼（HSLA），主要以熱軋及正火狀態(tài)供貨。這類鋼的化學成分：C≤0.2%，合金元素≤3～5%。

壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件API5LX56、X60、X65微合金控軋鋼隨著管線鋼的進一步發(fā)展，到60年代末70年代初，美國石油組織在API5LX和API5LS標準中提出了微合金控軋鋼X56、X60、X65三種鋼，屈服強度提高到392～457MPa。這種鋼突破了傳統(tǒng)鋼的觀念，碳含量為0.1-0.14%，在鋼中加入≤0.2%的Nb、V、Ti等合金元素，并通過控軋工藝使鋼的力學性能得到顯著改善。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件多元微合金化控軋控冷鋼到1973年和1985年，API標準又相繼增加了X70（屈服強度達482MPa）和X80鋼，而后又開發(fā)了X100管線鋼，碳含量降到0.01-0.04%，碳當量相應地降到0.35以下，屈服強度達551.2～689MPa，真正出現(xiàn)了現(xiàn)代意義上的多元微合金化控軋控冷鋼。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件2.3管線鋼按組織分類鐵素體—珠光體鋼：基本成分是C-Mn，采用熱軋正火生產(chǎn)工藝。少珠光體鋼：基本成分是Mn-Nb、Mn-V、Mn-Nb-V等。為微合金控軋鋼，通過晶粒細化和Nb、V第二相的沉淀強化可獲得較好的強韌配合。針狀鐵素體鋼：典型成分為C-Mn-Nb-Mo。通過微合金化和控制軋制，綜合利用晶粒細化、微合金化元素的析出相和位錯亞結構的強化效應來提高屈服強度和沖擊韌性。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件超低碳貝氏體鋼：典型成分為Mn-Nb-Mo-B-Ti。在保證優(yōu)良的低溫韌性和焊接性的前提下，通過適當提高合金元素的含量和進一步控軋與控冷工藝顯著提高屈服強度（700-800MPa）。代表鋼種X80鋼。低碳索氏體鋼是未來管線鋼的發(fā)展方向，具有更高的強韌性，通過淬火+回火的熱處理工藝形成低碳索氏體，以滿足厚壁、高強度和足夠韌性的綜合要求。

壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件2.4API5L標準中鋼號的含義美國石油學會標準APISpec5L《管線管規(guī)范》X70：強度等級為70,000磅/平方英寸A、B、X壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件GB9711.2標準中鋼號的含義石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術條件第2部分：B級鋼管GB9711與ISO3183等效采用。L485：屈服強度等級為485MPa。

L360NB

壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件A:相當于API5L（1）規(guī)定的基本的質量要求。B:不同于基本質量要求或除基本質量要求之外的其他要求，如韌性、無損檢測方面的內(nèi)容。C:某些特殊用途，對鋼管的質量和試驗有著非常嚴格的要求。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件N:交貨狀態(tài)為形變正火狀態(tài)。即最終形變在一定溫度范圍內(nèi)完成，使材料狀態(tài)與正火處理后的性能相當。即使再經(jīng)正火處理，力學性能的規(guī)定值保持不變。M:交貨狀態(tài)為形變熱處理。即最終形變在一定溫度范圍內(nèi)完成，使材料具有單獨采用熱處理無法達到或重復的某些性能。若隨后加熱至580℃以上會降低強度值。Q:交貨狀態(tài)為淬火加回火。即先奧氏體化，然后進行冷卻，得到馬氏體或貝氏體，再進行一次或多次加熱、保溫，適當?shù)乃俣壤鋮s，以達到規(guī)定的性能。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件GB9711與API5L（1）部分鋼級對照表鋼級（按GB/T9711.1或9711.2）鋼級（按ANSI/API5L）L175（Ⅰ、Ⅱ類）A25（Ⅰ、Ⅱ類）L210AL245BL290X42L320X46L360X52L390X56L415X60L450X65L485X70L555X80壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件2.5管道工業(yè)的發(fā)展方向在一定條件下提高輸送壓力。擴大管道直徑可以增加經(jīng)濟效益。在保證可焊性和沖擊韌性的前提下，管材的強度有了很大提高。長距離－大動脈壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件目前國外建設的一些大口徑管道多采用高強鋼，如阿拉斯加輸油、輸氣管道，北海油田的輸油管道均采用X65級鋼。原蘇聯(lián)及加拿大的輸氣管道均采用X70級鋼。我國管線鋼的應用和起步較晚，過去已鋪設的油、氣管線大部分采用Q235和16Mn鋼?！傲濉逼陂g，我國開始按照API標準研制X60、X65管線鋼，并成功地與進口鋼管一起用于管線敷設。90年代初寶鋼、武鋼又相繼開發(fā)了高強高韌性的X70管線鋼，并在西氣東輸工程、陜京二線工程中得到成功應用。國外已經(jīng)有X80鋼試驗段。目前應用到的最高強度級別為X120,在加拿大北部有2公里試驗段。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件2.6焊管的生產(chǎn)a.螺旋縫埋弧焊（SSAW）b.直縫埋弧焊（LSAW）c.高頻直縫電阻焊（ERW）d.直縫雙面埋弧焊管（UOE）壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件焊管生產(chǎn)過程壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件2.7

西氣東輸線路工程用鋼管

西氣東輸管道工程用鋼管為X70等級管線鋼，規(guī)格為Φ1016mm×14.6～26.2mm。X70管線鋼除了含Nb、V、Ti外，還加入了少量的Ni、Cr、Cu和Mo，其本質為針狀鐵素體型的高強、高韌性管線鋼。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件西氣東輸工程X70管線鋼化學成分

壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件西氣東輸工程X70管線鋼力學性能

壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件2.8其它鋼材碳鋼及低合金鋼：20#,16Mn，15MnNbR,A105，Gr.B調質鋼：WHPY70，WHPY65，WHPY60,A694F65熱強鋼：16MnR,12CrMo，P355NH,P460NH低溫鋼：16MnD，16MnDR，15MnNiDRA350LF2,A333Gr.6不銹鋼：0Cr18Ni9TiAISI316壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件3壓力管道焊接施工3.1壓力管道焊接施工的特點和發(fā)展3.2主要應用的焊接工藝和焊接材料3.3常用的焊接設備3.4焊接施工工序壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件3.1壓力管道焊接施工的特點復雜的氣候條件；不穩(wěn)定的固定條件；全位置的操作條件；焊接工藝的多樣化和適應性。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件我國鋼質管道環(huán)縫焊接技術經(jīng)歷了幾次大的變革：七十年代采用傳統(tǒng)焊接方法，低氫型焊條手工電弧焊上向焊技術；八十年代推廣手工電弧焊下向焊技術，為纖維素焊條和低氫型焊條下向焊；九十年代應用自保護藥芯焊絲半自動焊技術；今天開始全面推廣全位置機械化焊接技術。壓力管道焊接施工的發(fā)展壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件焊條電弧焊上向焊（手工焊）焊條電弧焊下向焊（手工焊）自保護藥芯焊絲電弧焊下向焊（半自動焊）熔化極氣體保護電弧焊下向焊（半自動焊、機械化焊接）自動化焊接3.2主要應用的焊接工藝和焊接材料壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件

這種焊接方法是我國20世紀70年代以前管道焊接施工中采用的傳統(tǒng)的方法（即低氫型焊條上向焊技術）。目前，這種焊接方法主要用于返修焊接、連頭焊接，站場焊接以及特殊地段、特殊焊縫的焊接。這種焊接工藝方法使用的焊接材料主要為國產(chǎn)的低氫型焊條，如E5015，E5016等。上向焊壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件下向焊焊條電弧焊下向焊是八十年代從美歐引進的焊接技術，其特點為采用薄層、多道、快速焊的方法完成操作，合格率高，特別適合于大機組流水作業(yè)主要使用的焊接材料為纖維素型和低氫型下向焊條。目前壓力管道建設中，下向焊工藝使用的焊條主要依靠進口。如奧地利BOHLER，美國LINCOLN等。國內(nèi)對于纖維素型焊條的開發(fā)工作已經(jīng)有了很大的進展，初步具備了現(xiàn)場應用的條件。如洛陽725所，四川大西洋等的產(chǎn)品。而低氫型下向焊條基本上還是空白。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件E6010纖維素型焊條電弧吹力大，操作性能好，特別適合于單面焊雙面成型的根部焊接，是目前管道焊接施工中主要的根焊方法。低氫型焊條下向填充、蓋面焊接技術操作靈活，適應性好。但對于大口徑、厚壁鋼管來說，勞動強度大，焊接效率低，另外對焊工的操作水平要求較高，目前只應用在部分連頭焊接和返修焊接中。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件下向焊1.全纖維素型焊條下向焊對于條件如區(qū)域性的長輸管道建設工程及一些水網(wǎng)地帶，自動或半自動焊接機具和設備因環(huán)境限制，不易進入的地區(qū)等情況多采用這種方法。同時，此法對焊機有一些要求：具有陡降外特性；外拖推力電流起作用時其數(shù)值要足夠大；要適當提高靜特性曲線外拖拐點。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件2.混合型下向焊技術這項技術是指在長輸管道的現(xiàn)場組焊時，采用纖維素型焊條根焊和熱焊，填充和蓋面焊則采用低氫型焊條下向焊技術。此法主要用于鋼管級別較高的管道，如我國建設的陜京輸氣管道。由于長輸管道沿線環(huán)境條件惡劣，要求焊接接頭具有較好的低溫沖擊韌性，通常的纖維素型焊接工藝難以達到高質量要求，而低氫型焊條的抗冷裂性和沖擊韌性較纖維素型焊條要好，因此，在盡可能提高效率的同時，為了保證根焊的質量、減少難度以及確保焊接接頭的力學性能，應選用混合型下向焊工藝。3.復合型下向焊技術復合型下向焊是指根焊道及熱焊道采用下向焊工藝，而填充和蓋面采用上向焊的工藝方法。主要應用于焊接壁厚較大的管道和穿越、連頭等焊縫。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件下向焊的特點（1）焊接生產(chǎn)率下向焊時采用的焊條直徑大，焊接電流比上向焊大1/3～2/3，焊接速度比上向焊要大2～3倍，焊接線能量比上向焊低，而焊縫寬度和余高則比上向焊要小，因此，焊接生產(chǎn)率比上向焊提高30%～50%。（2）焊縫外觀成形下向焊焊縫余高比上向焊小，焊趾處母材與焊道的過渡半徑比上向焊大，因此應力集中比上向焊小。（3）焊縫缺陷由于下向焊焊道層的厚度比上向焊薄，所以下向焊焊接產(chǎn)生的缺陷少，一般不易產(chǎn)生尺寸較大的焊接缺陷。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件焊條電弧焊的應用特點

焊條電弧焊靈活簡便、適應性強，同時由于焊條工藝性能的不斷改進，其熔敷效率、力學性能仍能滿足當今管道建設的需要。焊條電弧焊包括纖維素和低氫焊條的應用。其下向焊和上向焊兩種方法的有機結合及纖維素焊條良好的根焊適應性在很多場合下是其它焊接方法所不能代替的。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件半自動焊自保護藥芯焊絲半自動焊工藝是90年代初從美國引進的一種下向焊的焊接方法。最早應用于庫鄯線管道工程中。經(jīng)蘇丹管道、蘭成渝管道和澀寧蘭管道等工程的應用，現(xiàn)已成為管道焊接施工中主要焊接方法。操作靈活，全位置成型好，熔敷效率高，環(huán)境適應能力強，焊工易于掌握，是目前管道施工的一種重要的填充、蓋面焊方法。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件主要使用的焊接材料為自保護藥芯焊絲。目前主要依靠進口。如美國HOBART、LINCOLN，瑞典ELGA等。國內(nèi)對于自保護藥芯焊絲的開發(fā)工作已經(jīng)有了很大的進展，初步具備了現(xiàn)場應用的條件。如天津金橋的產(chǎn)品。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件藥芯焊絲焊接技術特點焊接質量好：相同管徑的鋼管采用半自動焊接頭數(shù)比采用焊條焊的少，所以焊接缺陷也較焊條電弧焊少。手工焊多采用纖維素型焊條，而自保護藥芯焊絲屬于低氫型，因此可降低焊縫中的含氫量。此外，半自動焊的熔深較大，降低了未熔合和夾渣產(chǎn)生的可能性。焊接效率高：藥芯焊絲的焊接屬于連續(xù)焊接，接頭非常少。半自動焊熔敷量大，熔敷率為0.75，熔化速度為纖維素型焊條下向焊的1.5～2倍。此外，焊渣薄，容易脫渣?？傊?，焊接綜合效率為焊條下向焊的2倍。設備和焊材造價高：用于自保護藥芯焊絲焊接的焊接設備是焊條下向焊焊接設備的2～3倍，藥芯焊絲的價格也比下向焊焊條高。綜合成本低：綜合焊接設備、焊材、焊接效率、熔敷率、焊工數(shù)量以及輔助工裝等因素，自保護藥芯焊絲要比焊條下向焊的施工成本低。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件應用特點

自保護藥芯焊絲半自動焊主要用來填充和蓋面。其特點為熔敷效率高，全位置成型好，環(huán)境適應能力強，焊工易于掌握，是目前管道施工的一種重要焊接工藝方法。一般根焊采用纖維素焊條手工根焊或STT半自動焊根焊。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件STT焊接技術原理和特點STT（SurfaceTensionTransfer）是一種以表面張力為熔滴主要過渡力的熔化極氣體保護電弧焊。STT電源具有波形控制功能，可根據(jù)熔滴的不同過渡過程，控制電流和電壓的波形，即焊接電源能自動調節(jié)焊接電流和電弧電壓，使電弧獲得所需的瞬時熱量，從而確保焊接電弧的穩(wěn)定燃燒和有效地控制焊縫成形。電流及電壓波形如圖：STT焊接電源電流和電壓波形圖STT技術與常規(guī)的CO2氣體保護焊相比，基本消除了焊接時的飛濺，實現(xiàn)了電弧的穩(wěn)定燃燒。STT焊接可以用CO2氣體作保護介質，也可以Ar和CO2的混合氣體作為保護介質。當保護介質為CO2時，熔池的流動性和熔透性較好，但焊縫的力學性能稍差；當采用Ar和CO2的混合氣體作為保護介質時，熔池的流動性較差，但焊縫的力學性能好。STT焊接工藝的特點有：電弧燃燒穩(wěn)定，引弧容易，煙塵和噪音小，飛濺很小，焊縫成形好，焊接成本較低，操作容易，抗風能力較差，焊接設備較貴。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件熔化極氣體保護電弧焊有利于實現(xiàn)全位置焊接操作，易于進行管道機械化焊接。目前壓力管道焊接施工中應用的有半自動焊方法和機械化焊接方法。采用的保護氣體有氬氣、二氧化碳氣，以及氬氣與二氧化碳的混合氣。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件主要使用的焊接材料為實心焊絲。目前主要有錦州錦泰JM68、JM58，四川大西洋CHW60C、CHW50C8。國外的產(chǎn)品有美國LINCOLN、奧地利BOHLER、法國SAF、日本神鋼等的AWSA5.28ER80S-G系列和AWSA5.18ER70S-G、ER70S-6系列。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件機械化焊接方法的應用特點

熔化極氣體保護焊時對焊接區(qū)保護簡單、方便，焊接區(qū)便于觀察，生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)全位置焊，易于實現(xiàn)機械化和自動化焊接，因而在長輸管道焊接中被廣泛采用為自動化焊接方法。機械化程度高；焊接效率高，勞動強度低。焊接過程穩(wěn)定，焊接質量好。適合于平坦地段的大機組、流水作業(yè)，在惡劣的環(huán)境條件下尤其具有潛力。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件管道自動焊技術（1）管道自動焊概念一般來說，用自動焊接裝置完成全部焊接操作的焊接方法稱為自動焊，因此，用管道自動焊接裝置完成全部管道焊接操作的焊接方法稱為管道自動焊。管道自動焊是由電源、焊接小車和控制系統(tǒng)三大部分組成。焊接電源向電弧提高所需的能量；焊接小車的作用是焊絲的送進、送氣、焊槍的擺動和焊槍的移動等；控制系統(tǒng)的作用是將焊接電源和焊接小車結合起來，按設定的程序和參數(shù)控制焊接小車。（2）管道自動焊的分類管道自動焊的分類方法很多，如按焊接方法、保護氣體種類、焊絲種類、電源種類、焊槍數(shù)量、焊接方向以及焊接位置等都可分類，這里主要對后兩種做一說明。按焊接方向可分為：轉動管道自動焊、上向管道自動焊和下向管道自動焊；按焊接位置分為：管道自動內(nèi)焊和管道自動外焊。（3）管道自動焊的特點優(yōu)點：電弧燃燒穩(wěn)定，焊縫成形好，焊接接頭少，焊接缺陷少，層間清理方便，焊縫力學性能好，焊接效率高，操作簡單，勞動強度低，有害煙塵少，焊接成本較低。缺點：抗風能力差，焊接設備投入成本高，設備復雜維護保養(yǎng)和修理復雜，對管口質量要求高，適用性較手工電弧焊差。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件西氣東輸線路工程用焊材情況焊材類別焊材標準號用途纖維素型焊條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藥芯焊絲AWSA5.29E71T8-K6AWSA5.29E71T8-Ni2半自動焊填充焊蓋面焊CO2氣保護實芯焊絲AWSA5.18ER70S-6AWSA5.18ER70S-GSTT半自動根焊或內(nèi)焊機根焊AWSA5.18ER70S-GAWSA5.18ER80S-G自動外焊機用填充蓋面壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件3.3常用的焊接設備纖維素型焊條焊接，在小電流時易出現(xiàn)斷弧、粘條、電弧不穩(wěn)等問題。因此纖維素焊條下向焊對焊機靜特性的要求主要體現(xiàn)在：①要求靜特性曲線自然特性段至少達到50V以上。②外拖電流數(shù)值要足夠大，防止發(fā)生熔池邊界不清及焊條與鐵水粘連熄弧現(xiàn)象。③適當提高靜特性曲線的外拖拐點（15-20A），同時希望外拖曲線以斜率可調線性變化，保證熔滴小顆粒過渡，減少飛濺。④提高小電流（60-90A）焊接時的穩(wěn)定性。低氫型焊條對弧焊設備的要求較低，一般的直流弧焊設備即可滿足要求。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件自保護藥芯焊絲半自動焊時，要求焊接電源與送絲機具有良好的匹配特性，保證焊接過程穩(wěn)定，飛濺率低。目前較多使用的是美國LINCOLN公司的DC-400匹配LN-23P送絲機。熔化極氣體保護焊設備有國內(nèi)和國外設備供選擇。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件焊接工藝評定管端坡口加工3.4焊接施工工序管口組對預熱根焊熱焊、填充蓋面無損檢測填寫施工檢查記錄壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件3.4.1準備工作清理管口施工人員熟悉本工序的施工作業(yè)指導書合格焊工方能上崗檢查設備，確認材料管子級配壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件3.4.2對口組裝一般地段采用溝上組焊，組對管口端部應設置穩(wěn)固的支撐。除連頭和彎管處，管道組裝應采用內(nèi)對口器；坡地較長地段采用溝下組裝；組對時要求的項目：1、焊后錯邊量；2、對口間隙。

壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件3.4.3預熱預熱溫度預熱寬度：壁厚的4倍，且不小于150mm寬預熱方法：火焰加熱，感應加熱測溫方法：測溫筆，表面溫度計等若管口污染，應清除污染后重新預熱預熱完畢應立即施焊，保證焊接所需的溫度壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件3.4.4施工檢查記錄焊前檢查：材料檢驗，包括管道組成件和管道支承件，焊接材料驗收、儲存和保管，保護氣體等。組對檢查，包括主要結構尺寸、坡口尺寸、坡口表面質量等。施焊環(huán)境及預熱。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件焊接中間檢驗定位焊縫檢查，包括數(shù)量、長度、高度、形狀等。焊接熱輸入量檢查，包括焊接電流、焊接電壓、焊接速度、送絲速度、保護氣體流量、擺動寬度等。層間質量檢查，包括層數(shù)、道數(shù)、厚度、清理以及層間無損檢測等。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件焊后檢驗外觀檢查，包括焊縫寬度、焊縫高度、咬邊、表面未熔合、表面未焊透、氣孔、夾渣等。無損檢測。壓力及密封性試驗。破壞性試驗。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件3.4.5無損檢測壓力管道常用的無損檢測方法為：射線探傷RT

爬行器超聲波探傷UT滲透探傷PT壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件4焊接應力和變形4.1壓力管道中焊接應力和變形的產(chǎn)生4.2焊接殘余應力和變形的預防措施壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件4.1壓力管道中焊接應力和變形的產(chǎn)生焊接時由于熱過程，以及焊件本身厚度、剛度和組對等拘束條件的影響，在焊件內(nèi)部產(chǎn)生焊接應力。管子或容器的環(huán)焊縫，在結構中是對稱布置的，焊接順序也是對稱的，故一般產(chǎn)生直線變形，即橫向和縱向縮短，以及圓周長度的縮短。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件4.2焊接殘余應力和變形的預防措施采用合理的焊接順序嚴禁強力組裝預留出保證焊縫自由收縮的余量整體預熱法錘擊焊縫法壓力試驗法壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件5焊接工藝評定5.1參考標準5.2術語5.3焊接工藝評定的目的及要求5.4焊接工藝評定規(guī)則5.5焊接工藝評定的程序5.6評定報告壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件5.1參考標準美國石油協(xié)會標準API1104(19版)鋼質管道焊接及驗收SY/T4103-95輸油輸氣管道線路工程施工與驗收規(guī)范SY/T0401-98石油天然氣金屬管道焊接工藝評定SY0452-2002焊接和釬焊評定ASMEⅨ卷液態(tài)烴和其他液體管線輸送系統(tǒng)ASMEB31.4輸氣和配氣管道系統(tǒng)ASMEB31.8壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件5.2術語焊接工藝指導書根據(jù)工程設計要求和工程經(jīng)驗編制的用于焊接工藝評定的指導性文件。焊接工藝評定工程焊接之前對焊接工藝進行的鑒定性試驗。焊接工藝規(guī)程根據(jù)評定合格的焊接工藝編制的用于工程施工的焊接技術規(guī)定和程序。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件自動化焊接：在焊接過程中焊絲自動送進，焊接小車自動行走，工件自動移動。機械化焊接：在焊接過程中焊絲自動送進，焊接小車自動行走，人工操作工件的移動。半自動焊：在焊接過程中焊絲自動送進，人工操作電弧沿焊縫的行走和工件的移動。手工焊：在焊接過程完全由人工操作完成。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件根焊：第一層焊道。熱焊：根焊完成后立即進行的第二層焊道。填充焊：根焊、熱焊后，蓋面焊道前的焊道。立填焊：下向焊時，在立焊位置補填的焊道。蓋面焊：最外面的一層成型焊道。多道焊：同一層中焊接一道以上的焊道。

壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件缺欠:焊縫的不連續(xù)性、不完整性。缺陷:達到拒絕驗收標準的缺欠。修補:對表面非裂紋缺陷進行的修復。返修：對不符合無損檢測要求的焊縫缺陷進行的修復焊接。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件5.3焊接工藝評定目的焊接工藝評定是以金屬材料的焊接性為基礎，并在工程焊接前完成的。應制定詳細的焊接工藝指導書，并對此焊接工藝進行評定，以驗證用此工藝能否得到具有合格力學性能的完好焊接接頭。焊接工藝評定過程中應采用破壞性試驗檢驗焊接接頭的質量和性能。評定合格的焊接工藝是編制焊接工藝規(guī)程的重要依據(jù)。工程施工中必須遵守焊接工藝規(guī)程。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件6焊接質量控制6.1焊接施工過程的控制環(huán)節(jié)6.2焊接工藝6.3合格焊工6.4焊接材料6.5無損檢測壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件6.1焊接施工過程的控制環(huán)節(jié)焊接環(huán)境管端坡口焊接地線連接焊接設備焊口清理管口組對焊前準備鋼管支撐預熱焊接對口器撤離壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件焊接環(huán)境當環(huán)境溫度低于5°C時，應采取焊后保溫措施，防止焊道急驟降溫大氣相對濕度大于90%時，應采取必要的防護措施采用低氫型焊條電弧焊時風速大于5米/秒，采用纖維素型焊條或自保護藥芯焊絲電弧焊時風速大于8米/秒，氣保護電弧焊時風速大于2米/秒應采取必要的防風措施壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件焊前準備

管端坡口：管端坡口應均勻光滑，尺寸符合焊接工藝規(guī)程的要求。管端坡口的加工一般是在管廠機加工預制的。在機械化焊接施工現(xiàn)場需采用管端坡口整形機進行加工。在連頭、返修等特殊情況下可采用火焰切割或等離子切割加工，但必須用動力砂輪將坡口修磨均勻、光滑。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件焊口清理：

被焊接表面應均勻、光滑，不得有起鱗、磨損、鐵銹、渣垢、油脂、油漆和其他影響焊接質量的有害物質。管內(nèi)外表面坡口兩側25mm范圍內(nèi)應清理至顯現(xiàn)金屬光澤。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件焊接設備：焊接設備應能滿足焊接工藝要求，具有良好的工作狀態(tài)、準確的量值顯示和安全性。焊接設備啟動前，應檢查設備、指示儀表、開關位置和電源極性。在正式焊接前，應在試板上進行焊接規(guī)范調試。

壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件

鋼管支撐：

正在施焊的鋼管必須處于穩(wěn)定的狀態(tài)。管子支座應具有一定的剛性。管道上嚴禁焊接附屬物，如跨越段的欄桿、管道支座、跨越結構的吊點、錨固法蘭等。陰極引出線的焊接按設計方案進行。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件焊接地線連接：

焊接地線應盡量靠近焊接區(qū)，宜用卡具將地線與被焊管牢固接觸，嚴禁產(chǎn)生電弧灼傷母材。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件

管口組對優(yōu)先采用內(nèi)對口器組對。在無法采用內(nèi)對口器時，可用外對口器。兩相鄰管的制管焊縫在對口處應相互錯開，距離不小于100mm。接頭坡口角度、鈍邊、根部間隙、對口錯邊應符合焊接工藝規(guī)程的要求。溝上焊接作業(yè)空間高度應大于400mm；管溝內(nèi)焊接工作坑應保證焊工操作方便和安全。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件預熱

對焊接工藝規(guī)程中要求預熱的管口，宜采用環(huán)形火焰加熱或中頻感應加熱的方法進行，預熱后應清除表面污垢。預熱寬度以坡口兩側各大于50mm為宜。應采用測溫儀在距管口50mm處的圓周上均勻測量預熱溫度，保證預熱溫度均勻。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件

焊接過程現(xiàn)場焊接時，接頭形式、焊接層數(shù)、焊道順序、焊接工藝參數(shù)、預熱、層間溫度及焊后熱處理等應按照批準的焊接工藝規(guī)程執(zhí)行。對于焊接工藝參數(shù)的控制應根據(jù)具體的焊接方法控制關鍵參數(shù)。管子焊接時，應采取有效的措施防止管內(nèi)產(chǎn)生穿堂風。相鄰焊道的起弧或收弧處應相互錯開30mm以上。嚴禁在坡口以外的管表面上起弧。焊接前每個引弧點和接頭必須修磨。施焊時必須保證道間溫度。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件焊接時，焊條或焊絲不宜擺動過大，對較寬焊道宜采用多道焊方法。當日不能完成的焊口必須完成50%鋼管壁厚且不少于3層的焊道。未完成的焊口應采用干燥、防水、隔熱的材料覆蓋好。次日焊接前，應預熱至焊接工藝規(guī)程要求的溫度。焊口完成后，必須將接頭表面的熔渣、飛濺物等清除干凈。焊接過程中發(fā)現(xiàn)缺陷應立即修補。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件對口器撤離使用內(nèi)對口器時，只有根焊道全部完成后方可撤離。若根部焊道承受鋪設應力比正常情況高，且有可能發(fā)生裂紋的情況下，需完成熱焊道后才能撤離內(nèi)對口器。使用外對口器時，必須保證根焊道均勻對稱完成60%以上才能撤離。對口支撐或吊具則應在根焊道全部完成后方可撤除。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件6.2焊接工藝

依據(jù)焊接工藝評定報告編制焊接工藝規(guī)程，用于指導焊接施工過程。焊接工藝規(guī)程應詳細規(guī)定焊接程序、工藝參數(shù)、施工措施和環(huán)境要求等。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件6.3合格焊工焊工資格：依據(jù)TSGZ6002-2010特種設備焊接作業(yè)人員考核細則，通過了基本知識和操作技能考試，有能力擔任壓力管道中相應位置的焊接工作的焊工。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件上崗培訓與考試：具有了相應焊工資格后，還需經(jīng)過上崗培訓和考試，目的是檢驗焊工能否使用經(jīng)過評定合格的焊接工藝規(guī)程焊接出合格的焊接接頭。經(jīng)過上崗培訓與上崗考試的焊工，稱為合格焊工。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件6.4焊接材料驗收：焊接材料的驗收應執(zhí)行相應的標準。1）資料檢查檢查隨貨提供的焊接材料質量證明書。2）外觀檢查焊接材料外觀必須符合相應標準的要求。3）焊材復驗焊接材料的力學性能、化學成分等必須符合相應的規(guī)定。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件儲存及運輸：焊接材料的儲存及運輸應遵循產(chǎn)品說明書的要求。焊接材料使用前嚴禁受潮、雨水、雪霜及油類等有害物質的侵蝕，應在干燥、通風的室內(nèi)存放，室內(nèi)相對濕度小于60%。焊接材料應分類堆放。在保管和搬運時，應避免損壞焊接材料及其包裝，包裝開啟后，應保護其不致變質。凡有損壞或變質跡象的焊接材料不應使用。保存保護氣體的容器應遠離高溫環(huán)境。壓力管道焊接2020年壓力管道檢驗師培訓課件使用：每天按用量領取焊材，盡量避免焊材剩余。使用前，按照產(chǎn)品說明書的規(guī)定烘干焊材。當使用說明書不明確時，宜參照下列規(guī)定：纖維素型下向焊條一般不需要烘干，但在包裝不好或受潮的情況下可以烘干到70℃～80℃，不得超過100℃，恒