X80钢管道全位置机动焊工艺可行性研究

近年来,X80钢在管道运输工程中得到普及应用。而目前,X80钢焊接方法主要为手工焊和半自动焊,效率较低。文章主要介绍了针对X80钢全位置机动焊设备的原理和工艺进行研究的成果,对通过多次试验获得的药芯焊丝气体保护焊全位置机动焊工艺参数进行了详细说明,并对其理化性能进行了对比分析。该研究可为X80钢全位置机动焊的实施提供参考。     

12Cr2Mo1R钢自动埋弧焊工艺研究与分析

为了解决12Cr2Mo1R钢自动埋弧焊焊接难度大的问题,基于自动埋弧焊进行焊接工艺评定试验,对焊缝进行了超声波、磁粉和X射线检测,以及化学成分分析、拉伸试验、弯曲试验、冲击韧性试验和硬度性能检测,并对12Cr2Mo1R钢自动埋弧焊工艺进行了研究和分析。结果表明,采用该焊接工艺的焊缝,检测结果均满足标准要求;通过合理选择焊材,制定最佳焊接参数,采取焊前预热、焊后缓冷及减小热影响区宽度等措施,可降低钢材的焊接淬硬性,获得优良的焊接接头性能,从而获得最佳的12Cr2Mo1R钢自动埋弧焊焊接工艺,为12Cr2Mo1R钢管的自动埋弧焊焊接及应用提供技术保障。     

海洋平台桩管自动焊技术研究

海洋平台现场安装由于质量要求高、施工环境恶劣,实现自动化焊接难度大,长期以来,我国乃至世界上对平台导管架与桩管的连接一直采用焊条电弧焊,焊接效率低,工人劳动强度大,是影响工程进度的瓶颈之一.中国石油集团工程技术研究院结合海洋平台的施工特点和技术要求,以自保护药芯焊丝焊接方法为基础,研究开发出专用的自动横焊成套设备及其焊接工艺.文章介绍了桩管自动焊设备的主要系统结构以及EH-36钢自动焊焊接材料的选择、焊接工艺参数的匹配和在海上工程现场焊接的应用情况.     

X80管线钢自保护药芯焊丝自动焊工艺试验研究

针对X80高强管线钢及相关焊接技术规范要求,应用自主研发的八焊炬内焊机及自保护药芯焊丝自动焊机进行管道全位置焊接试验,并进行焊接接头力学性能测试。确定了合理的坡口形式、焊丝型号及与之匹配的焊接参数,制定了"内焊机根焊+管道自保护药芯焊丝自动焊填充、盖面焊"的焊接工艺。试验结果证明,焊接工艺制定合理,操作简单,效率高,其焊接接头的各项性能指标均满足X80钢级管道工程焊接规范及国家相关标准要求。     

9%Ni钢埋弧自动焊接头力学性能及微观组织分析

介绍了埋弧自动焊在LNG储罐焊接施工中的应用以及与9%Ni钢相匹配的焊接材料的选择,并对LNG低温储罐用9%Ni钢进行了焊接性能分析,制定了合理的焊接工艺。采用埋弧自动焊横焊位置进行焊接试验,对焊接接头进行力学性能分析以及宏观形貌、断口形貌及金相分析。试验结果表明,埋弧焊焊接材料及焊接工艺完全满足LNG低温储罐的焊接施工要求。     

X80钢管道焊接技术

X80钢的焊接方法包括焊条电弧焊、药芯焊丝半自动焊、熔化极气体保护自动焊以及上述焊接方法的组合.其中焊条电弧焊主要用于主线路返修和连头的焊接,药芯焊丝半自动焊和熔化极气体保护自动焊主要用于主线路焊接.X80钢的预热温度主要通过理论计算、斜Y型坡口焊接裂纹试验和插销冷裂纹试验三种方法确定.X80钢填充和盖面焊接,当采用半自动或全自动焊接时和X70钢的焊接方法相同.如果采用低匹配进行X80钢焊接,焊缝会产生应变,因而需要焊缝具有更高的韧性以防止在缺陷处产生裂纹,所以焊接材料和母材金属采用高匹配.     

油气长输管线激光焊接研究新进展

介绍了油气长输管线现场焊接施工的需求,以及激光/GMAW复合焊具有的能显著提高光束能量利用率、改善焊缝成形、降低接头装配精度要求、改善接头力学性能等一系列优点。油气长输管线现场焊接施工时,不论是整个组对接头均采用激光/GMAW复合焊,还是先采用激光/GMAW复合焊接根焊道,随后采用GMAW进行填充焊,两种技术方案均能满足X80和X100高钢级管线钢管焊接接头的性能要求。     

大管径、高钢级天然气管道环焊缝焊接技术

唐山LNG外输管道是与规划建设中的中俄东线天然气管道、涿州—永清天然气管道等项目的互联互通工程，管道沿线主要地貌为沿海滩涂、连片鱼塘、水网、软土地基、果园和农田等，该工程采用了单管自重超过10 t、外径1 422 mm、X80钢级管道，焊接施工难度大、质量要求高，以往的半自动、手工焊等环焊工艺不能完全满足工程的需要。为此，基于X80钢管的环焊接头技术要求，结合该工程地貌特点和施工人力资源情况，提出了以管道环焊缝自动焊为主要焊接方法的环焊缝焊接工艺方案，并设计、确定了焊接坡口形式，优选了焊接材料和焊接设备，拟定了焊接施工管理措施。焊接工艺评定结果表明：所提出环焊缝焊接工艺获得的焊接接头、强度、韧性、硬度、低倍金相等理化性能试验结果均满足相关标准和设计的要求。该工程项目现场焊接实践证明，采用所提出的环焊缝焊接工艺进行焊接施工，焊接质量优良、施工效率高，从施工质量管控过程中总结出的质量管控关键点，可以为后续油气管道工程建设的焊接施工管理提供借鉴。     

CRC EVANS全自动焊技术在西气东输二线管道工程中的应用

根据西气东输二线焊接施工的经验,从铜管级配、坡口加工、管口预热、焊接材料、焊接工艺参数、焊接电弧穿透力、送丝速度、特殊坡口组对的焊接以及焊工的操作技能等方面总结了CRC EVANS全自动焊施工技术的要点及其要求．介绍了施工现场应用情况．并对CRC EVANS全自动焊进行了效益分析。现场施工实践证明．CRC EVANS全自动焊效率大约是手工焊接的10～12倍．日平均焊接70～80道焊口,焊接合格率达98．89％。     

长输油气管道全位置自动焊接技术探索

介绍了X70管线钢全位置自动焊接工艺试验和焊接工艺评定,确定了X70管线钢预热温度及焊接热输入控制及此项焊接技术在工程上的推广应用。应用表明：管道全位置自动焊接技术具有工作效率高、焊接质量好、劳动强度低、易于掌握等优点,对存在的问题进行了分析。提出以下建议：应尽快设立自动焊焊接施工标准与规范;采用自动焊接工艺时,应采用...     

西气东输冀宁支线X80管线钢焊接工艺

在西气东输冀宁支线,X80管线钢首次正式投入工业性应用。文章叙述了X80管线钢的化学成分、力学性能,并重点介绍了采用全自动焊和手工焊的焊接材料及焊接工艺。实践证明,针对X80管线钢的全自动焊和手工焊方法所选择的焊接材料和制定的焊接工艺是合理的,完全达到预期效果。全自动焊缝AUT检测一次合格率达97.27%,RT检测一次合格率达95.96%,手工焊缝检测一次合格率达97%。     

X80管线钢低氢焊条根焊技术

目前我国大直径长输管道大部分采用X80管线钢,X80钢根焊道的焊接常采用管道全位置自动焊、STT和RMD半自动焊、钨极氩弧焊以及焊条电弧焊等工艺。管道全位置自动焊设备昂贵、适应性差。STT和RMD半自动焊焊接时灵活性较差,必须严格防风措施。钨极氩弧焊的抗风能力差且焊接效率太低。低氢焊条电弧焊虽操作难度大且焊接效率不高,但灵活性强、焊接接头力学性能好且设备简单,适应于返修、连头和不良地段的焊接。详细介绍了X80管线钢低氢焊条根焊焊道的焊前准备、焊接操作技术及焊接工艺参数。     

Nb-Cr X80管线钢冷裂敏感性分析

采用碳当量法、焊接冷裂纹敏感指数法、最高硬度HV10(max)公式法、SHCCT曲线图、焊接热影响区最高硬度试验、斜Y形坡口对接裂纹试验、残余应力的数值模拟和插销试验评价了Nb-Cr X80管线钢产生冷裂纹的敏感性。理论分析与试验结果表明,Nb-Cr X80管线钢的冷裂倾向性较小。综合理论分析和试验数据,并考虑到管道安装焊接施工中钢管湿度高、装配拘束应力大的实际情况,认为Nb-Cr X80钢管0℃以上环境温度焊接时,采用低氢型焊接材料或进行根焊时预热温度≥50℃即可,采用纤维素型焊条进行根焊时预热温度≥100℃即可。     

焊接新技术在我国管道建设中的应用

探讨了高强度管线钢管焊接施工所面临的难点,分析了我国管道建设目前常用的两种焊接工艺的优势与局限性,论述了西气东输二线X80管道建设中应用的焊接新技术。提出了研发高质量的焊接材料和与之相匹配的高效率焊接方法,对保证环焊接头的强韧性,提高现场焊接施工效率具有十分重大的意义,并认为数字电源、气保护药芯焊丝、金属粉芯焊丝、双焊炬自动焊等焊接新技术的成功应用,将把我国管道焊接施工技术推进到一个新的阶段。     

钢级管线钢焊管研制

介绍了X80及X100管线钢管的开发,重点针对国家高强度管道建设工程的需要,介绍了高强度大直径埋弧焊管机组以及为适应X80钢管生产进行的制管工艺技术方面的研究改进,包括开发出适应于高速焊接的高强度、高韧性焊接材料,使西气东输二线用1 219 mm×18.4 mm X80螺旋焊管焊速达到1.75 m/min;研究了X80管线钢经受焊接热循环后性能变化规律及组织特征,提出合理的焊接线能量参数。介绍了1 219 mm×18.4 mm X80螺旋埋弧焊管、1 219 mm×15.3 mm X100螺旋埋弧焊管实物产品性能。采用国产X80管线钢以及自主研究开发的埋弧焊接材料,成功开发出了X80钢级1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管和1 219 mm×22 mm直缝埋弧焊管产品,目前已为西气东输二线工程生产X80螺旋埋弧焊管和直缝埋弧焊管超过100万t,并在螺旋焊管机组上进行了1 219 mm×15.3 mm X100螺旋埋弧焊管试制。     

油气长输管道全位置自保护药芯焊丝自动焊接技术

为实现复杂施工环境下的管道自动焊接,利用自保护药芯焊丝具有较好的全位置焊接性、良好的脱渣性与电弧稳定性、未熔合缺陷低、无需保护气体、在风速小于8m/s时不需采用任何防风措施的优势,研制了管道全位置自保护药芯焊丝自动焊接系统(由安装焊炬的焊接小车、导向轨道、自动控制系统、焊接电源及送丝机等组成),应用自保护药芯成品焊丝对X80管线钢进行了焊接试验,确定了合适的自保护药芯焊丝自动焊焊接参数,进而制订了"内焊机根焊+管道全位置自保护药芯焊丝自动焊接填充、盖面焊接"的焊接工艺,并对该工艺焊缝进行了力学性能测试。试验结果表明,管道全位置自保护药芯焊丝自动焊接系统整体性能稳定,焊接过程平稳,可有效提高焊接过程的连续性与稳定性,焊接接头的内在质量、外观成形、力学性能都满足X80管线钢的焊接标准要求,且焊接时不需防风棚,可有效降低管道焊接综合成本。同时,还提出了进一步研发适合于自动焊接的专用自保护药芯焊丝的合理化建议。     

针对中俄东线高钢级大口径输气管道自动焊的设计提升

中俄东线天然气管道首次选用外径1 422 mm、输送压力12 MPa、X80钢级的设计参数组合，并且首次全面采用自动焊施工。为了提高自动焊的焊接效率、保证焊接质量，从管道线路选线、管道敷设、材料及焊接等方面对设计方法和技术进行了改进与提升，重点针对管道路由选择、管道转向、管道穿越障碍物、线路用管技术条件、不等壁厚焊接坡口和管道可靠性校核等方面开展了相关技术研究。研究结果表明：①在线路选线原则上尽可能地保持线路走向顺直，坡度控制在12°以下；②在管道转向设计中，在空间允许范围内尽可能地使用大角度弹性敷设代替冷弯管和热煨弯管；③在穿越等级公路时，优先采用了新式盖板涵代替传统套管；④在管材方面，加强钢管不圆度等参数控制；⑤在焊接方面，采用新型不等壁厚内孔锥形焊接坡口；⑥在管道整体安全性方面，进行线路可靠性评价。结论认为，上述设计提升措施有效地提高了自动焊的施工效率和焊缝质量，使管道线路段的可靠性能够满足规范中的目标可靠度要求，在中俄东线的自动焊现场实施过程中取得了显著成效，可以为自动焊在后续工程中的全面应用提供技术支撑。     

高强度X80钢管道的焊接

管道钢是一种微合金控轧钢,随着石油天然气需求的增长及油气开发的进展,管道钢正朝着高强度、高韧性的趋势发展。高强度、长距离、大口径管道已经成为输气管道的发展方向。文章分析了高强度X80钢管道的热影响区的软化、焊缝金属与母材的匹配及产生焊接裂纹的可能性,介绍了管道环缝焊接工艺,还列举了国外X80钢管道的焊接工程实例。     

大直径X80油气输送管道焊接技术

在分析X80高强度管线钢化学成分、力学性能的基础上,结合选定的焊接材料、焊接方法和工艺参数,对该管线钢焊接接头的拉伸性能、硬度、冲击韧性等进行了研究.结果表明,X80高强度管线钢具有良好的焊接性能,焊接接头的强度、硬度、韧性等性能均满足X80管线的安全要求,所选用的焊接材料、焊接方法和工艺参数可用于该管材的现场焊接.