双金属复合管焊接工艺研究

为了介绍双金属复合管采用钨极氩弧焊和焊条电弧焊组合焊接方法,以及采用镍基填充材料各焊层的焊接工艺参数及操作要点,以L245N/316L钢级Φ168.3 mm×（11+2） mm双金属复合管为例,详细介绍了双金属复合管的焊接工艺,包括焊接工艺参数、封焊及组对、焊接方式以及焊后检验返修等。并发现通过焊前检查、焊接操作过程的控制、焊后的清理等工序,可以有效防止焊接缺陷的产生,保证了双金属复合管的焊接质量。     

双金属复合管焊接工艺研究

为对比全部采用Ni625焊丝焊接与分层焊接(采用Ni625焊丝打底、316L焊丝过渡及J507焊条填充盖面焊接)2种工艺的冶金复合管焊接接头性能,采用电化学测试和电子探针对焊接接头内壁耐蚀性和主要元素分布进行分析,对焊接接头的力学性能进行了测试。研究结果表明,2种焊接工艺均可以得到力学性能优良的焊接接头;分层焊接工艺中过渡层的合金明显被稀释,而不锈钢层合金含量变化不大,这说明过渡层对打底层起到了很好的保护作用;2种工艺焊接接头内壁比20#钢的耐蚀性能良好,并且2种工艺焊接接头内壁耐蚀性相差不大。最后指出分层焊接工艺可以取代全部采用Ni625焊丝焊接工艺进行复合管焊接。     

2205双相不锈钢双金属复合管焊接工艺研究

研究了2205双相不锈钢双金属复合管的焊接工艺参数,制定了相应的焊接工艺,并进行了焊缝性能检测。试验结果表明,复合管环焊焊缝性能优良,衬管组织为铁素体/奥氏体双相组织,相比例合适,各项指标满足相关标准要求。为2205双相不锈钢复合管的市场推广和应用进行了一定的技术储备。     

双金属复合管焊接技术分析

双金属复合管的焊接接头结构复杂,焊接难度较大。通过对双金属复合管端面处理工艺和对接焊接工艺分析,提出了端部堆焊工艺较端部封焊工艺易于焊接但不够经济的现状,指出对于薄壁小直径双金属复合管道的焊接宜采用合金焊丝对接焊工艺,而对于厚壁大直径双金属复合管道则宜采用过渡焊方法焊接。另外,还分析了当前的焊接评定标准,强调了制定适宜复合管的焊接工艺评定标准的必要性。     

双金属复合管焊接技术探讨

针对双金属复合管焊接时易产生层间未熔合或夹渣、主要合金元素烧损、熔池金属塌陷形成焊瘤、背面氧化成形不良、焊缝周围碳原子迁移影响防腐效果等焊接缺陷,结合双金属复合管的结构特点及国内外焊接技术应用现状,分析了双金属复合管的焊接原则、管端设计、焊接方法、焊接材料选取、坡口设计以及工艺控制要点,并对其焊接相关技术发展趋势进行了探讨。最后指出双金属复合管在进一步发展其高效焊接及检测技术的同时,应建立适合于双金属复合管结构特点的耐蚀性能评价体系。     

双金属复合管的施工焊接技术

结合西气东输主力气源地新疆油气田双金属复合管的成功应用实例,介绍了双金属复合管的施工及焊接技术,该技术综合采用了特殊的坡口形式、焊接工序、焊接方法、焊接材料等工艺方法,解决了焊接难题,提出了常见缺陷的消减措施,为后续复合管在酸性高压腐蚀介质条件下的推广应用及施工提供技术参考。     

双金属复合管焊接失效原因分析

新疆某气田双金属复合管部分管线在试压合格后的投产试运阶段出现了焊缝开裂及刺漏现象。对焊缝失效原因进行分析可知,复合管焊接时根焊和过渡焊的厚度一般都大于钢管复层厚度,从而会占用填充焊和盖面焊的厚度空间,使得填充层和盖面层形成高硬度区,韧性变差,当管道承受弯曲应力和蠕变应力时,就有可能在焊缝处出现裂纹或开裂现象。提出新的焊接工艺,即采用TGS-309Mol不锈钢焊条直接焊接填充层及盖面层,并在封焊、根焊和过渡焊时进行背面氩气保护,对焊接试件除按照NB/T47014—2011要求进行试验外,再补充晶间腐蚀试验、全浸腐蚀试验。执行新的焊接工艺后,重新焊接192道焊口,一次焊接合格率99%,试压一次成功,管线运行良好。     

焊接工艺对双金属复合管对接焊缝晶间腐蚀的影响

为了保证双金属复合管对接焊焊缝的耐腐蚀性能,结合双金属复合管对接焊的特点与特殊要求,从焊材的选取和焊接工艺参数的设计出发,验证了不同焊接工艺对复合管对接焊焊缝晶间腐蚀的影响。结果显示,实芯焊材正常焊接工艺下,焊缝的晶粒度与母材相当,没有出现腐蚀坑和晶间腐蚀弯曲开裂现象;药芯焊材及大热输入焊接工艺下,焊缝均出现不同程度的腐蚀。试验结果表明,双金属复合管在对接焊时最好选择与覆层材质相当的实芯耐蚀合金焊材,同时,要注意焊接热输入量的控制和内部惰性气体的保护。     

机械式双金属复合管焊接过程数值模拟

针对目前国内外双金属复合管焊缝失效较多的情况,通过有限元分析软件ANSYS,运用其热源加载、移动及生死单元技术实现了焊接过程的模拟,从而探索焊接残余应力对焊缝失效的影响。运用间接法,先模拟出焊接时焊缝的温度场,再将温度场加载至单元计算应力场,得出焊缝的应力分布曲线。分析发现,焊缝区最大应力为拉应力,最大应力值虽未超过材料的屈服极限,不是焊缝失效的直接原因,但对焊缝腐蚀有诱导作用。通过有限元技术对复合管对接焊时的应力分布进行了数值仿真分析。其结果对对接焊接的工艺设计有一定的理论指导作用。     

L245/316L双金属复合管焊接技术

针对井口天然气氯离子含量高对输送管道腐蚀较严重的情况,为保证管道在安全运行的前提下节约成本,设计采用了L245/316L双金属复合管道。介绍了L245/316L双金属复合管的特点、焊接坡口型式、坡口加工和组对方法,对焊接工艺方法、焊接材料的选用、焊接顺序和焊接中的注意事项进行了阐述,并给出了焊接工艺参数,详细归纳了封焊、根焊和过渡层焊接的方法及缺陷处理措施。按照该方法施焊后,焊接合格率达到95%。     

冶金双金属复合管焊接技术的开发及应用

为了解决国内冶金双金属复合管制造过程中的焊接技术难题,设计开发了一种以带极焊接设备为核心的双金属复合管纵缝焊接生产线,并对其焊接工艺和带极焊接材料进行了研究。结果显示,采用以带极焊接为核心的焊接技术,焊接的复合管焊缝的力学性能、晶间腐蚀性能等指标均满足相关标准要求。现场使用结果表明,设计开发的复合管成套焊接技术可以解决冶金双金属复合管纵向焊缝的焊接技术难题。采用该焊接技术不仅提高了生产效率,而且有利于实现冶金双金属复合管的国产化生产。     

双金属复合管现场焊接施工的质量控制分析

以新疆克拉苏气田克深5区块试采集气干线管道工程为背景,介绍了双金属复合管焊接应用实例,包括焊接工艺的选择、焊接工艺参数的确定、焊缝的力学性能等。分析了现场施工注意事项,并提出了现场焊接操作工序的质量控制可行性建议等内容。通过工程实践检验,自2015年6月开工至2016年10月完工,完成各种管径焊缝共计2 357道,合格率为98.65%,焊接质量得到了有效验证,为后续双金属复合管在酸性腐蚀介质条件下的施工及应用提供技术参考。     

双金属复合管受青睐

以不锈钢耐腐蚀合金作内衬、以新或旧的碳钢管为基材，采用燃爆加工技术完成的双金属复合管，覆盖厚度0．5～1．0mm。其防腐性能寿命近于合金管，较碳钢管的防腐寿命高4～6倍以上，适宜于多种石油管材防腐需求，已广泛用于国内油气田，生产厂将扩大到8个。已在国外申请专利，并成批出口北美和中东地区。     

管口堆焊复合管焊接工艺研究

管口堆焊复合管是碳钢管内衬薄壁不锈钢管,管端内壁距坡口30 mm由焊丝堆焊出不锈钢层。采用这类复合管对接时可以使用异种钢焊丝一次完成焊道的根焊和过渡焊,比常规复合管省掉了封焊、切割、坡口加工等工序,提高了工作效率。但管端堆焊时容易产生应力集中、管口收缩变形的情况,甚至产生裂纹。因此这类复合管的使用在带来施工方便、提高工作效率的好处的同时,控制现场堆焊质量又成为新的技术难题。通过科学设计接头的坡口形式和尺寸,制定焊道的焊接顺序和操作技术要求,成功地解决了这类双金属复合管的焊接问题,同时研究出适用于野外作业的端部处理技术,保证了这类双金属焊接质量和安装效率。通过研究总结和成功应用,为今后管口堆焊复合管施工积累了经验。     

双金属复合管及管件在油气工程中的应用

双金属复合管及管件是一种耐腐蚀性能和经济性优良的产品,由于其制造工艺比较复杂,不同类型双金属复合管及管件的工艺特点、适用范围和成本情况各不相同,给工程选用带来一定的困难。机械式复合管在应用时需要考虑结合强度、端部坡口密封性和热塌陷问题;冶金式复合管应考虑大口径复合管的椭圆度要求、堆焊管的稀释率控制和离心浇铸+热挤压复合管的缺陷问题。在工程设计中应合理选型,采取有效的控制手段,以保障管道的安全运行,降低管道的腐蚀破坏风险。通过实际工程测算,采用以机械式复合管为主、冶金式复合管和纯合金管为辅的方案,其运行成本大约在10~15年以后将逐年低于碳钢+缓蚀剂的方案运行成本。     

双金属复合管防腐蚀应用技术

根据经济比选,确定辽河油田双6储气库工程采气集输系统采用双金属复合管防腐技术,该技术比其他防腐蚀方式更为经济有效。双金属复合管结构有碳钢基管+机械结合的耐腐蚀合金层衬里,适用于腐蚀介质含量高、压力高的输送工况。双金属复合管基管材质根据DN100~650不同管径选择L245、L360、L485材质;通过室内试验选择衬管材质为316 L;通过试验、分析、计算和现场应用确定结构设计、连接设计、试压要求等。双金属复合管防腐技术在辽河油田双6储气库的地面集输系统中应用效果良好。     

国内外双金属复合管研究现状

介绍了当前国内外双金属复合管的发展现状,重点对双金属复合管的不同制造工艺进行了介绍,并对比分析了其优缺点。对双金属复合管的主要应用情况进行了分析说明,并提出了复合管的相关制造标准。指出国内双金属复合管应在复合工艺、高效生产及检测技术方面进行完善和改进,同时应建立适合双金属复合管结构特点的耐蚀性能评价体系,才能得到更大范围的推广和应用。     

双金属复合管防腐技术研究进展

随着油田开发的延续,油田地面管线面,临的腐蚀环境越来越恶劣,特别在一些高酸性气田,地面管线的腐蚀问题十分严重.目前应根据油气田地面管线腐蚀环境特点和防腐技术要求,立足国内双金属复合管生产现状和技术水平,借鉴国外双金属复合管的应用经验和规范要求,开展双金属复合管及其焊缝在可能的腐蚀环境中的腐蚀行为与耐蚀性能研究,从而建立双金属复合管焊缝耐蚀性能评价方法,明确油气田地面管线用双金属复合管的技术规范和焊接工艺要求.     

20钢+316L不锈钢双金属复合管的焊接技术和焊接方法

针对雅克拉凝析气田的强腐蚀性,结合目前双金属复合管的发展和现场应用试验,集输管道采用了抗腐蚀性能较好的20钢+316L双金属复合管。文章从复合管基管材料、内衬层材料及其焊接性能出发,介绍了20钢+316L双金属复合管的焊接工艺及焊接方法。