L360QS管道环焊缝泄漏失效分析

利用力学性能分析、X射线探伤和微观组织分析等研究方法对L360QS管道环焊缝的泄漏原因进行了系统研究和分析。射线检测结果表明相邻未失效环焊缝未发现有超标缺陷;失效环焊缝除开裂部分外,未发现有超标缺陷。理化性能检测结果表明母材及环焊缝符合标准要求。裂纹从环焊缝根焊部位起裂,沿着靠近直管一侧的熔合线扩展,焊缝根焊部位附近有氧化物存在。裂纹由环焊缝根焊部位起裂,向外壁辐射扩展,属于脆性断裂,断口处存在硫化物和氧化物,为H2S应力腐蚀开裂所引起的管道失效。     

焊缝无损检测中未焊透与未熔合的识别

未焊透与未熔合是油气输送管道对接焊缝的常见缺陷,且危害性较大.介绍了未焊透与未熔合缺陷的概念及其特征,分析了未焊透和未熔合缺陷的危害及产生原因.为了能正确辨识焊缝中的未焊透和未熔合缺陷,避免漏检、错判并能准确地判别检测结果,提高缺陷的检出率,给出了超声波检测和X射线检测对该类缺陷的识别方法.最后,提出了预防焊缝中产生未...     

用超声检测方法分析埋弧焊钢管焊缝缺陷的性质

在钢管焊接检测中,真实反映焊缝中的缺陷性质有助于优化焊接工艺,降低材料损耗,提高生产效率。A型超声波探伤仪在埋弧焊钢管焊缝检测过程中只能反映缺陷的位置和大小,而对缺陷性质的判定存在一定的困难。通过对焊缝加工工艺,缺陷几何位置和缺陷静、动态波形等几个方面的研究和综合分析,总结出了埋弧焊钢管焊缝中存在的裂纹、未焊透、未熔合、夹渣和气孔等缺陷性质的评定方法。     

油气输送管道对接环焊缝缺陷检测分析

通过X射线检测、金相组织检测、扫描及能谱分析,对某油气输送管道对接环焊缝缺陷及形成原因进行了分析。结果表明,环焊接头中存在焊瘤、密集气孔、内凹（焊道未填满）、未熔合和夹渣缺陷,缺陷处易产生应力集中,成为裂纹源。建议在油气管道对接环焊缝焊接操作时,一要保证管口组对精度,以减小错边、侧壁未熔合的可能性,二要选择合适的焊接方法。     

环缝未焊透缺陷对圆筒形容器承载能力的影响

研究了圆筒形容器环焊缝单面未焊透缺陷对应力分布、失效压力和断口的影响,提出了失效压力的计算式以及在满足强度条件的情况下环缝未焊透深度的允许尺寸。     

焊接缺陷对管道安全可靠性影响分析

采用国际通用的双判据法计算分析了焊接缺陷种类和尺寸对管道极限承载能力和抗断裂能力的影响.计算分析结果表明,缺陷的长度和深度对管道的极限承载能力都有影响,尤其是深度的影响更加显著.此外,焊接缺陷的存在对管道的抗断裂能力影响较大,特别是错边、未焊透、未熔合等裂纹类缺陷的复合型缺陷对管道抗断裂能力影响非常大.在管道环焊缝焊接施工和无损检测时应尽量预防和减少缺陷,尤其是复合型缺陷,最大限度地保证管道的安全可靠性.     

深水SCR X65管线钢环缝无衬垫全自动GMAW焊接接头疲劳行为

对钢悬链线立管X65管线钢进行无衬垫全自动熔化极气体保护焊(Gas Metal Arc Welding,GMAW),然后对焊接接头开展疲劳试验。疲劳试验载荷值根据API RP 2A-WSD的规定进行设定,为了弥补小尺寸试件焊接残余应力的释放,对焊接后的管子测试残余应力,将残余应力作为平均应力进行考虑。在疲劳试验后,采用扫描电镜进行疲劳断口分析。试验结果表明,X65管线钢环缝无衬垫全自动GMAW焊接接头在高、中、低3个应力水平下的疲劳寿命最低值和平均值均高于API RP 2A-WSD标准的要求,疲劳断裂以盖面焊缝焊趾断裂为主。疲劳断口分析结果表明,部分试件盖面焊缝焊趾处存在微咬边缺陷,根部焊缝存在微小未熔合缺陷。     

内衬316L双金属复合管环焊焊缝失效原因分析

针对双金属机械复合管对接环焊缝的刺漏问题,对某油田现场服役的内衬316L双金属复合管问题管段进行取样,并从焊缝横截面各区域微观组织、化学成分、抗晶间腐蚀性能等方面进行了研究。研究结果表明,对接环焊缝打底焊道的热影响区晶粒粗大,对接环焊缝打底焊道熔合线附近区域主要耐腐蚀合金元素被稀释是双金属机械复合管对接环焊缝发生刺漏的主要原因。最后给出了预防刺漏发生的措施,即通过降低打底焊热输入量,提高管端尺寸精度,增加过渡层厚度且减小第一层填充焊热输入量的方法可有效预防刺漏问题的发生。     

1.4米~3高压球形气瓶的爆破试验

我厂于一九六九年末,曾用第一台1.4米~3高压球形气瓶试制产品作过低温爆破试验(环境温度为-18℃)。在加压到740公斤/厘米~2时,气瓶突然爆破,该压力与估算爆破压力(950公斤/厘米~2～1000公斤/厘米~2)相差较远。裂源产生在上半球人孔加强板和球体连接的焊缝与球体的交界处,在此断面上有较大的应力集中,且焊缝上有未熔合缺陷。所以,爆破前气瓶各部位都未发现明显的塑性变形,破裂特征是一种脆性破坏。     

USC-16W型裂解炉炉管焊接缺陷分析

某化工厂对EF-111E裂解炉辐射段炉管进行了更换改造,施工后对焊缝进行100%射线探伤,检测发现3道焊缝有未熔合、未焊透等缺陷。文中针对该类焊接缺陷形成原因及危害进行了分析,并提出了具体的预防和整改措施。     

高钢级油气管道环焊缝接头性能及质量控制

在介绍管道环焊缝特点及重要性的基础上,分析了典型化学成分X80钢管自保护药芯焊丝半自动焊(FCAW-S)和熔化极气体保护焊(GMAW)环焊缝接头的关键力学性能。结果表明,无论采用FCAW-S还是GMAW方法并匹配相应级别焊丝进行环焊缝焊接,其接头的抗拉强度均满足标准要求。FCAW-S和GMAW环焊接头热影响区的韧性分散性大于焊缝,但是FCAW-S环焊接头焊缝的冲击吸收能量容易出现低值而导致不满足标准要求,而GMAW环焊接头焊缝和热影响区的冲击韧性均满足标准要求。强度匹配和焊接缺陷对管道环焊缝接头性能和承载能力有重要影响。为了保证管道运行安全,需要加强环焊缝焊接质量控制。     

埋弧自动横焊在海上风电导管架吸力桶环缝焊接的应用

针对某海上风电导管架吸力桶管径大、筒壁厚且立式建造导致的焊接工作量较大的问题,采用埋弧自动横焊焊接工艺,通过坡口设计、焊接工艺参数的合理选择,克服了横焊埋弧焊焊接过程中铁水下垂、层间未熔合、焊剂敷洒等操作难点,实现了埋弧横焊在吸力桶环缝的应用。风电导管架吸力桶埋弧自动横焊的焊接工艺试验结果显示,焊缝外观、硬度、力学性能均符合相关标准要求。该工艺的应用表明,吸力桶环缝焊接作业效率得到大幅提升,并且节约了人工成本。     

强度匹配对X80螺旋埋弧焊管环焊接头宽板拉伸性能的影响

为了研究不同强度匹配下X80螺旋埋弧焊管环焊接头的拉伸性能,采用等强匹配根焊+高强匹配填充盖面焊和低强匹配根焊+等强匹配填充盖面焊的两种不同强度匹配组合进行了熔化极气体保护自动焊（GMAW）,测试了环焊接头的拉伸性能和夏比冲击韧性,并采用宽板拉伸试验研究了环焊接头的拉伸性能和失效行为。结果表明,两种强度匹配下的X80钢管GMAW环焊缝接头均具有较好的形变能力,二者的平均总应变均大于4.0%;最大载荷下,两种强度匹配组合的环焊接头全截面抗拉强度略低于环焊接头小尺寸试样的抗拉强度,但等强+高强匹配的环焊接头具有更高的平均总应变、平均远端应变和裂纹口张开量,失效模式为管体母材发生颈缩失效,而低强+等强匹配组合的GMAW环焊接头失效模式为根焊热影响区发生开裂失效。试验表明,对于X80螺旋埋弧焊管环焊接头,可选用具有一定韧性的等强度焊接材料进行根焊,从而避免焊缝根部产生应变集中而失效。     

Φ3 040 mm超大直径SAWH钢管自动补焊装置的研制及应用

为了提高补焊作业效率,针对结构钢管及桩用超长、超大直径螺旋焊管的对头焊缝和螺旋焊缝缺陷,进行了Φ3 040 mm SAWH钢管自动补焊装置的研制和应用。自动补焊装置利用旋转辊旋转轨迹和焊枪平移轨迹合成螺旋焊缝运动轨迹的原理,实现了自动跟踪补焊功能。该装置主要由补焊台架、补焊机构与旋转辊3部分组成,焊接方式采用CO2气体保护焊。生产实践应用表明,自动补焊装置的应用使焊缝质量得到了优化,并且大幅提高了生产效率,降低了劳动成本。     

输送管环焊缝附近管体缺陷分析

对某管道对接环焊缝进行X射线检测时,发现环焊缝附近管体部位存在多个密集性圆孔缺陷。为了确定这些圆孔缺陷形成的原因,对缺陷钢管进行了宏观分析、X射线检测、金相分析、扫描电镜(SEM)及能谱分析,并对这些试验结果进行了综合分析。分析结果表明,钢管环焊缝附近管体密集型圆孔是焊接过程中焊接金属熔池附近管体材料在高温下熔化后重新结晶过程中产生的气孔缺陷。建议选择强度稍低的焊接材料,并严格控制现场作业,做好焊口预热准备工作,控制好工艺参数,防止焊接熔池体积增大、熔池过热度增加而对焊缝附近母材的性能造成不良影响。     

锅炉集箱成排小管座自动焊焊接试验及工艺改进

针对锅炉集箱小管座焊接结构特点及生产质量要求,开展了集箱小管座典型焊接接头自动焊焊接工艺研究。采用药芯焊丝气体保护焊方法及外夹管壁定位方式,选择匹配的焊接装备及预置的焊接工艺参数,进行了集箱成排小管座自动焊焊接试验,并对焊件进行了质量检测。对检测中发现的焊缝气孔、夹渣、未熔合等缺陷的形成因素进行了分析,并对焊接工艺进行了优化。采用优化后的焊接工艺,可获得质量稳定、成型美观的焊缝,焊后基本不需要修磨,一次合格率提升至98%～99%,焊接效率较焊条电弧焊提高一倍。     

输气管道环焊缝表面裂纹管道极限载荷计算方法

为了便于对天然气长输管道环焊缝缺陷进行准确快速的安全评估,建立了考虑裂纹尖端奇异性的含环焊缝缺陷的有限元模型,计算了不同缺陷尺寸下的管道环焊缝裂纹J积分,分析了焊缝匹配系数及材料硬化指数对J积分的影响,进而研究了基于J积分理论的含缺陷管道的极限载荷影响因素,并在此基础上提出了适用于特定匹配系数和材料硬化指数情况下能够实现J积分及极限载荷快速求解的工程计算公式。研究结果表明:①根据有限元计算结果拟合的工程计算公式具有较高的精度,可以满足较大缺陷几何尺寸范围内J积分求解,实现含环焊缝裂纹缺陷的管道极限载荷求解;②含环焊缝缺陷管道的裂纹J积分与缺陷尺寸、材料属性以及焊缝匹配系数密切相关,含缺陷管道的极限载荷会随着裂纹尺寸的增加而降低,而随着材料硬化指数的增大而增大;③对含环焊缝中心线处表面裂纹的X80钢制管道而言,低匹配焊接管道极限承载能力要弱于高匹配或等匹配焊接管道。结论认为,该研究成果可为现役输气管道的安全评价及完整性管理提供参考。     

X80钢管双连管埋弧环焊用烧结焊剂研制

为了提高X80管线钢管双连管焊缝韧性和焊接工艺性,针对X80管线钢管双连管埋弧环焊工艺,对埋弧焊焊剂进行了优化。以CaF2-MgO-Al2O3-CaO-SiO2渣系为基础,加入稀土硅铁及镍合金等,研制出了一种适合于X80双连管埋弧环焊用烧结焊剂,并按照CDP-G-OGP-OP-081.01—2019-2《油气管道工程焊接技术规定 第1部分》标准进行了X80钢级双连管环焊试焊及焊缝性能检测。结果表明:采用所研制的焊剂配合相应焊丝焊接所得的环焊缝各项性能均能满足管道线路焊接标准要求,且环焊缝具备了良好的强韧性及断裂韧性,焊缝抗拉强度达到690 MPa以上,-10 ℃下焊缝冲击韧性达150 J以上,-10 ℃下焊缝CTOD值超过0.254 mm。     

窄小间隙全位置管焊机控制系统

针对电厂锅炉管爆漏的修复问题,研制了一种适用于窄小间隙环缝的全位置自动管焊装置,它采用PLC控制,既可自动焊接也可手动操作。主要介绍了此焊接系统的软硬件组成、控制策略和工艺试验结果。     

锅炉集箱插入式管座角焊缝的超声波检测

简要介绍了电站锅炉集箱管座角焊的分类及其优缺点.模拟制作了φ 44.5mm×9.5mm的12CrMoV插接管的全焊透式集箱管座角焊缝试样,用超声波检测方法对角焊缝内的人工缺陷进行了检测.分析总结了无缺陷、未焊透、坡口未熔合等焊缝用超声波检测时的图谱特征.现场应用结果表明,利用该方法能够有效发现缺陷,保证锅炉的焊接质量及...