对顶TIG根焊工艺在大口径不锈钢管道焊接中的应用

大口径不锈钢管道根焊焊接一般采用手工电弧焊、TIG焊和气保焊三种方式，各自存在优缺点，经分析对比后，确定在第二套硫磺回收装置环保达标升级改造项目大口径不锈钢316L烟气管道焊接中，采用对顶TIG根焊工艺，即在焊缝两面采用两把焊枪同时进行TIG焊接，通过焊接试验确定了合理的焊接工艺参数，制定焊接工艺评定并在大口径烟气管道焊接中应用，提高了焊接质量和效率，取得了良好的效果。     

LNG冷能空分装置低温工艺管道施工技术

LNG冷能空分装置低温工艺管道具有温度变化大、工艺复杂、安装标准高等特点,在施工过程中要严格遵循规范和技术要求。文章以国内第一个冷能空分项目即福建LNG冷能空分装置为例,详细介绍了LNG冷能空分低温工艺管道的施工技术,包括各种低温材料的使用条件,焊接工艺评定,焊接工艺参数的筛选,管道的清洗、焊接、试压、保冷等,按照该技术要求施工后,福建LNG冷能空分装置一次投产成功,其工作温度和压力均达到设计要求,且运行情况良好。     

-196℃ LNG低温储罐内胆焊接技术的研究

LNG低温储罐内胆材质为奥氏体不锈钢06Cr19Ni10,设计温度-196℃,介质为易燃易爆的液化天然气。奥氏体不锈钢在焊接时容易产生裂纹,在超低温时还会存在低温脆断危险。本文论述了如何根据低温奥氏体不锈钢焊接特性,制定合理的焊接工艺,并进行焊接工艺评定,使焊缝避免产生裂纹和低温脆断,确保LNG低温储罐储罐能够很好的满足超低温情况下的使用要求。     

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。     

UNS S31803双相不锈钢的TIP TIG焊接工艺

为了研究TIP TIG焊接工艺在UNS S31803双相不锈钢焊接中的应用,采用TIP TIG焊接工艺在纯Ar气体环境下对UNS S31803双相不锈钢进行焊接,测量并分析焊接接头的力学性能。结果表明,焊接接头具有较好的强度、塑性和韧性,焊接接头的力学性能满足相关标准要求;焊接接头显微组织均为奥氏体+铁素体,未见其他金属间化合物和析出相产生;焊缝区的铁素体含量平均为42.5%,热影响区铁素体含量的平均为47%,焊缝和热影响区的铁素体含量均符合相关要求;点腐蚀速率未超过4.0 g/(m²·d),满足项目规格书的要求,焊接接头耐腐蚀性能较好。结果表明,采用TIP TIG焊接工艺可提高UNS S31803双相不锈钢的焊接质量,改善焊接接头的力学性能。     

304不锈钢高温焊接残余应力研究

分别对常温、预热到500℃、预热到600℃、预热到700℃的304奥氏体不锈钢试板进行焊接,采用盲孔法分别对不同焊接温度的焊后试样进行焊接残余应力测试。结果表明,随着焊接温度的升高,304奥氏体不锈钢试样的焊接残余应力减小,焊接温度越高,残余应力减小的效果越明显,高温焊接可显著降低304奥氏体不锈钢的焊接残余应力。     

提高油气管道全自动焊低温工况下焊接一次合格率的技术措施

为了全面提高低温环境下油气管道全自动焊合格率，以我国某管道四个月的焊接作业施工为例，对低温环境下管道全自动焊接一次合格率偏低的原因进行综合分析，在此基础上提出提高全自动焊一次合格率的措施。研究表明：在温度较低的情况下，全自动焊接的一次合格率将会大幅降低，坡口处理质量、焊接参数、焊接温度以及焊缝打磨质量等属于影响焊接一次合格率的重要因素，因此，在低温环境下使用全自动焊技术开展焊接作业的过程中，需要全面提高坡口处理制度，对焊接参数进行合理控制，保持合理的焊接作业温度，提高焊缝的打磨质量，进而全面提高全自动焊接一次合格率。此次研究对低温环境下推广使用全自动焊技术具有重要意义。     

LNG接收站气化器管道设计浅析

液化天然气(LNG)气化器是LNG接收站的主要设备,其运行是否正常一定程度上决定了站场的外输能力.介绍了LNG气化器的类型,阐述了国内标准中关于气化器平面布置、管道设计应遵循的原则.LNG低温管道选用304/304L双牌号奥氏体不锈钢,保冷材料选用聚氨酯泡沫、泡沫玻璃及丁腈橡胶和二烯烃泡沫,其次着重介绍了ORV管道的布...     

海上风电结构焊接用金属粉芯焊丝的研制和应用

针对海上风电项目采用船用E级板的焊接工艺要求,通过对金属粉芯焊丝的合金成份和力学性能的设计,以及通过对焊丝的抗气孔性、低温韧性、低烟尘和低飞溅性、电弧的穿透性及全位置焊接性等方面的优化设计,研制出了一款适合于半自动焊用的金属粉芯焊丝。通过焊接工艺评定试验证明,该种焊丝的低温冲击性能满足海上风电项目的建造要求,满足全位置单面焊双面成型的要求,并成功用于海上风电项目的建造,焊接效率和焊接质量可大幅提高。     

海底管道X56与F70级钢对接焊接工艺试验研究

旅大油田开发工程中双层油气混输管道立管段外管材料为API5L X56级钢,而锚固件为ASTM A694F70级钢,二者强度级别相差较大,焊接困难。针对上述问题进行了对接焊接工艺试验研究。通过计算碳当量(Ceq),分析了钢材焊接性,选择了焊接方法和焊接材料,设计了对接试件坡口形式,进行了焊接工艺试验与分析。根据API1104标准和旅大油田开发工程项目焊接检验规格书(SPC-S/G-SP-003)的要求,对试验研究所确定的焊接工艺进行了评定,结果表明:焊缝外观检查、超声波探伤和X射线探伤质量合格,拉伸试验、刻槽锤断试验、弯曲试验及低温冲击试验等各项性能指标良好。按照试验研究所确定的焊接工艺施工的旅大油田开发工程海底管道焊接接头质量合格,满足施工技术要求。依据API1104标准的规定,本次试验研究所确定的焊接工艺可以推广到X52-X70(F70)、X56-F70、X56-X70(F70)等不同强度级别海底管道的对接焊接工程。     

大型液化天然气船围护系统及其低温金属材料焊接技术

液化天然气(LNG)船围护系统的材料选择影响液货舱的结构设计、安全性设计和成本设计,其中金属材料是与设计和制造过程关联程度最大的因素。讨论了围护系统的承力构件和保温层的组成结构,考虑在-196℃具有可行性的低温金属材料有Invar合金、304L不锈钢、Ni9钢和A5083铝合金。材料的导热性能影响隔热层设计和焊接冶金,强度影响板材厚度的设计,厚度则影响材料的成本、加工、搬运、安装和焊接。总结了4种金属材料的材料性能参数和焊接性。     

ASTM A240UNS S32101双相不锈钢SMAW焊接工艺研究

针对ASTM A240 UNS S32101双相不锈钢的性能特点和焊接特性,采用手工电弧焊接(SMAW),选用合理的焊接材料,调整焊接工艺和技术措施,严格控制层间温度和焊接热输入,焊接后焊缝及热影响区获得了与母材较为相近、比例适当的铁素体和奥氏体双相组织,焊接接头具有良好的力学性能.并通过焊接工艺评定试验,验证了SMAW焊接方法的可行性和有效性,确定了ASTM A240 UNS S32101双相不锈钢合理的SMAW焊接工艺,为现场焊接提供了指导.     

钨极氩弧自动焊根焊在中小管径管道焊接中的应用

为全面推广自动焊在中小管径长输管道建设中的应用,通过对自动焊焊接方式的调研和比选,提出采用钨极氩弧自动根焊+外焊机自动焊试验段应用方案。该方案是使用自动钨极氩弧焊工艺实现根焊单面焊双面成形,熔化极单焊丝气体保护下向焊填充盖面的一种焊接工艺,该工艺参数范围大,适用于各种地形,充分发挥了氩弧焊抗风能力强、熔透可靠、缺陷少的优势,减少了人为因素的干扰,实现了高质量自动化的全自动焊接。焊接工艺评定研究结果表明,此种焊接方式符合国标及DEC文件的要求,为中小管径管道自动焊的应用提供了技术储备和支持。同时该焊接方式也为集气管道、二氧化碳输送管道等中小管径高压管道焊接提高焊接质量指明了方向,具有良好的应用前景。     

加氢装置用奥氏体不锈钢管道焊后热处理探讨

高压加氢装置反应部分工艺管道材质多选用ASTM A312 Grade TP321或ASTM A312 Grade TP347奥氏体不锈钢,部分管道因操作温度和操作压力较高,存在多种腐蚀类型。为提高管道在高温下的抗敏化能力和抗应力腐蚀能力,一般要求管道焊后进行稳定化热处理。随着目前TP321或TP347管道的口径及壁厚数值越来越大,管道焊后热处理后焊缝出现裂纹的问题也日益凸显。国内外对厚壁不锈钢管道是否进行焊后热处理存在争议。通过分析以上两种奥氏体不锈钢管道的热处理类型及不锈钢管道的焊后热处理问题,得出如下结论:加氢装置厚壁不锈钢管道是否进行焊后热处理各有优缺点,是否进行焊后热处理需要根据使用工况、施工条件、管道壁厚等因素综合分析进行评估后确定,并采取相应措施,以保证管道的安全使用。     

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。     

不同焊接工艺下2205双相不锈钢焊缝组织及性能对比

采用PAW不填丝打底焊接+TIG填丝盖面焊接、PAW不填丝打底焊+SAW盖面焊两种焊接工艺对2205双相不锈钢进行焊接,并通过力学试验、弯曲试验、金相组织观察及耐腐蚀性能试验,对焊缝的理化性能进行了检测。结果表明,两种焊接工艺焊缝的拉伸、弯曲试验结果均符合标准要求;SAW焊焊缝组织方向性较强,整体呈树枝状晶,TIG焊焊缝也存在树枝状晶,方向性较埋弧焊不明显,SAW焊热影响区组织呈连续带状分布,TIG焊热影响区组织呈间断条状分布,TIG焊母材区组织呈间断条状分布,SAW焊母材区组织呈连续带状分布;TIG焊盖面焊缝耐点蚀性能较优于SAW焊盖面焊缝耐点蚀性能。研究表明,TIG盖面焊焊缝组织及理化性能优于SAW盖面,但SAW焊生产效率比TIG焊生产效率高3倍多。可综合考虑应用工况及生产效率,选择焊接工艺。     

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。     

SU304/Q235B不锈钢复合管环焊及补焊工艺研究

针对SU304/Q235B Φ820 mm×8（6.7+1.3）mm不锈钢复合管生产制造过程中内外断弧补焊、烧穿补焊、管内304不锈钢覆层损伤堆焊以及管道建设施工环缝焊接进行工艺试验研究。通过试验分析,采用的U形坡口GTAW+SMAW环焊、内外断弧SMAW补焊、烧穿SMAW补焊及覆层GTAW/SMAW ERNiCrMo-3堆焊工艺,均可使焊缝理化性能达到标准要求,且抗腐蚀性能良好。同时,对不同焊接坡口、焊接工艺及错边量对焊缝组织及性能影响进行了对比研究,进一步掌握了不锈钢复合管熔焊关键技术,对实际生产及管道施工提供参考。     

基于PLC的管道自动焊接控制系统设计

现场焊接生产过程中,不同场合使用的焊接方法也不一样,根据现场实际情况,核电站RCP管道母材为不锈钢无缝钢管,焊接方法采用钨极气体保护焊(通称TIG焊),所以,在设计该套设备时选用自动化数字焊接电源,并以台达DVP系列PLC为控制器,配合轨道焊接小车共同组成该套自动焊设备。该系统实现了圆形管道的自动焊接,而且具有稳定性好、工作效率高、焊接过程可监控等特点。     

使用高铬镍奥氏体焊材无热处理焊接ASTM A335 Gr.P22管材

ASTM A335 Gr.P22材料焊接性较差,由于受到现场施工条件及焊缝位置等的限制,该类母材部分焊缝不便于进行局部热处理,为此采用了高铬镍焊材,不预热、后热及焊后热处理的焊接工艺进行焊接。试样的力学性能试验及金相分析表明,力学性能符合要求,金相组织良好,焊接工艺满足NB/T 47017-2011规定要求;该焊接工艺用于国内某炼厂ASTM A335Gr.P22孔板法兰与引压短管角焊缝的焊接工程实践表明,装置自2014年投产运行至今采用该工艺施焊的所有焊缝均正常。