锦州9-3油田海底管道BULKHEAD 20MnMo锻造钢与管道钢的焊接技术

BULKHEAD(锚固件)是锦州9-3油田海底管道上的重要构件,其焊接质量的优劣直接关系到原油的生产及输送。通过对国产20MnMo锻造钢与API 5L X56 管道钢的焊接性能及焊接工艺的论述,为今后类似工作提供参考。     

锦州9-3油田海底管道BULKHEAD 20MnMo锻造钢与管道钢的焊接技术

BULKHEAD(锚固件)是锦州9-3油田海底管道上的重要构件,其焊接质量的优劣直接关系到原油的生产及输送.通过对国产20MnMo锻造钢与API 5L X56管道钢的焊接性能及焊接工艺的论述,为今后类似工作提供参考.     

美国管道焊接标准API Std 1104—2013变更简析

焊接作业是管道建设施工和运行维护中的重要环节,长期服役管道的焊接维修作业频繁,提高管道焊接作业技术水平和安全性具有重要意义。美国制定了焊接作业安全综合性标准API Std 1104,我国行业标准SY/T 4103—2006的修改就借鉴了API Std 1104—1999标准,因此有必要跟踪研究该标准的技术更新信息。API Std 1104—2013主要在焊接工艺评定、焊接接头试验、焊接工艺变更、管口焊接等方面进行了更新,修改了相邻焊道之间的允许时间间隔、焊缝余高允许值等指标参数,新增了缺陷清除和返修等内容。建议国内标准SY/T 4103—2006修订时纳入更新内容,提高我国管道焊接作业的技术水平。     

单弧双丝管道全位置自动焊系统

鉴于现有管道全位置自动焊接技术及工艺在施工中存在的焊缝未熔合、夹渣、气孔等缺陷,依据管道施工要求及施工特点,进行单弧双丝焊接系统的搭建及焊枪的设计.经过大量试验,确定最为合理的坡口形式及焊接参数,制定单弧双丝管道全位置自动焊接工艺,并对采用该工艺的焊缝进行X射线探伤.探伤结果表明,该工艺下的焊缝合格,该工艺可直接应用于相应管道工程的现场施工.     

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...     

CRC全自动焊接工艺在中石化巴西管道建设中的应用

介绍了中石化巴西GASENE管道项目中的美国CRC管道自动焊接工艺与设备的组成和性能特点,并通过性能试验结果的对比分析,发现CRC管道全自动焊接工艺各种试验结果均能满足API 1104-1999和巴油N133管道焊接规范要求,焊接接头性能优良.同时,该焊接工艺具有焊接速度快、效率高、自动化程度高以及焊接质量好等优点,其在巴西管道项目的应用对自动焊接工艺在国内的推广具有较好的指导意义.     

海洋工程管道对接方法及技术

介绍了海底管道的对接方法(焊接和机械连接器连接),阐述了国内外海底管道对接方法的现状,指出了海底工程管道对接需要发展的关键技术:对焊接过程进行监控,采用自动化遥控焊接;采用高压MIG焊接和摩擦叠焊;研制包括各种连接器和连接机具等的自动连接系统;水下机器人。最后认为,研究开发具有自主知识产权的深海管道对接方法及技术是海洋油气资源开发的需要,也是实现我国海洋战略的重要技术支撑。     

印度东气西输工程直径1219mm管道焊接工艺

印度东气西输天然气管道工程,管径1219mm（48in）,管材钢级为API5LX70．工作压力10MPa。管道焊接技术规范是业主与美国环球咨询公司以API1104—2005标准为基础．参考ASTM、ASME等标准共同编制的。文章介绍了该管道工程焊接工艺评定的主要规定．以及自保护药芯焊丝半自动焊工艺、英国NOREAST内焊机根焊＋国产PAW2000型外自动焊机填充盖面焊工艺、美国CRC内焊机根焊＋CRCP260外自动焊机热焊＋CRCP600双炬外焊机填充盖面焊工艺在管道施工中的应用。     

绥中36—1油田Ⅱ期工程海底管道铺设新技术的开发和应用

渤海绥中36—1油田Ⅱ期开发工程中铺设的海底管道,是目前我国海上最长、管径最大的双层原油外输管道。海洋石油工程股份有限公司(COOEC)在该管道的铺设施工中,采用了先进的坡口加工、组对、焊接、检验技术,使管道的铺设速度比用原铺设工艺提高了3倍。新工艺、新技术的开发和应用,首次实现了我国在海底管道铺设中坡口制备、组对、焊接、检验等关键环节的自动化和半自动化。近期引起世界焊接业轰动的STT表面涨力焊技术,也由海洋石油工程股份有限公司率先在海底管道焊接中大规模成功使用,标志着高效、高质量的有间隙焊接打底工艺和技术进入了崭新的阶段。本文着重介绍该工程所采用的新的管道铺设技术和工艺在提高铺设速度和铺设质量上所起的作用,并分析了它们在海底管道铺设应用中的特点。     

正确认识压力试验与无损探伤之间的关系

在油田安装的锅炉、压力容器、压力管道制造过程中,焊接质量非常重要。但目前焊缝探伤评定情况却不尽人意,存在着标准规范不完善、人为因素影响大,甚至于有用“锅炉、压力容器、压力管道的耐压试验合格代替焊缝探伤评定合格“的错误观念和行为。为此,只有正确认识压力试验与无损探伤之间的关系,才能确保油田工程建设的质量。     

HFW厚壁钢管生产线对头焊接设备的改造

为了解决HFW厚壁钢管生产过程中卷板对头焊接处容易出现开裂断开的问题,分析了HFW钢管生产线剪切对焊的要求,以及CO2气体保护焊在卷板对头焊中的应用现状,采用双丝埋弧焊接工艺对HFW钢管生产线对头焊接设备进行了改造。结果表明,改造后的焊接设备完成一个对头焊的时间减少了约20 min,焊缝抗拉强度达到600 MPa,弯曲至180°焊缝无明显开裂。改造后设备的焊接效率和焊接质量得到提高,能够满足厚壁高钢级HFW钢管的生产要求。     

X70M大壁厚螺旋埋弧焊管丁字焊缝工艺性能研究

X70M大壁厚螺旋埋弧焊管丁字焊缝焊接接头强度过高,经过成型器反变形易产生层状撕裂,焊缝热影响区温度过高易使焊缝组织产生脆化现象,为了确保X70M大壁厚螺旋埋弧焊管丁字焊缝焊接接头的各项性能指标,采用H08D焊丝与SJ101G焊剂匹配进行工艺试验,焊接过程中严格控制层间温度、减小焊接热输入及焊后热处理形式,通过试验得出了合理的焊接工艺。试验结果表明,按该工艺所焊试件的各项性能指标均达到API SPEC 5L PSL2标准及客户技术条件,采用此工艺已成功地生产了数万吨尼日利亚输油管线用管,效果良好。     

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。     

X70MS螺旋埋弧焊管的研制

为了开发酸性服役条件下的管线用管,通过对耐酸管硬度控制的研究、X70MS钢级卷板化学成分的设计、焊接材料的合理匹配以及焊接工艺参数的调整,研制出了X70MS钢级Φ711 mm×9.5 mm规格耐酸性埋弧焊管,并对试制钢管进行了化学成分分析、显微组织分析、硬度测试、力学性能检验以及HIC和SSC试验。试验结果显示,焊管管体屈服强度为489～555 MPa、抗拉强度为597～607 MPa,焊缝抗拉强度为667～679 MPa,管体和焊缝硬度均小于250HV10,0 ℃下母材冲击功大于226 J,焊缝单个冲击功大于169 J;母材、焊缝和热影响区裂纹敏感率（CSR）、裂纹长度率（CLR）、裂纹厚度率（CTR）均为零;在72%SMYS、80%SMYS和90%SMYS三种载荷下SSC试样的拉伸面在10倍显微镜下均未发现断裂。试制结果表明,X70MS管材表现出良好的力学性能和耐酸性, 各项性能满足API SPEC 5L标准要求。     

螺旋焊管板头对接FCB法单面焊双面成形工艺研究

为了实现螺旋焊管生产用钢带对接焊缝的单面焊双面成形,对埋弧焊FCB法单面焊双面成形工艺进行了试验研究。首先在试验室完成了壁厚16 mm、20 mm和22.5 mm焊接试板的FCB法单面焊双面成形工艺试验,优化了FCB工艺的焊接参数。在此基础上,完成了螺旋焊管生产线板头对接双丝焊改造,在线进行了18 mm、22 mm两种壁厚板头对接单面焊双面成形试验,基本实现了螺旋焊管卷板头尾对接工序的单面焊双面成形工艺的应用。试验及生产线应用表明,FCB法单面焊双面成型焊接接头各区域基本性能满足技术指标要求,该项工艺可以推广应用于输水管线、结构管等承压能力和钢级较低的螺旋管的板头对接缝焊接,可以提高焊接生产效率,降低生产成本。     

螺旋埋弧焊管预精焊焊接接头性能分析

介绍了螺旋埋弧焊管预精焊生产工艺,对预精焊工艺生产X70钢级φ1 016 mm×17.5 mm螺旋埋弧焊管焊接接头拉伸试验、夏比冲击试验、维氏硬度试验等试验结果进行了统计分析,并与传统的一步法工艺进行了对比.结果表明,预精焊生产工艺焊接接头抗拉强度与一步法工艺基本相当,夏比冲击韧性、维氏硬度等性能略优于一步法工艺,综合...     

X80螺旋埋弧焊管对接环焊接头失效裂纹分析

通过化学成分、微观组织、断口形貌分析等方法对某管线建设中X80螺旋埋弧焊管环焊接头裂纹产生的原因进行了研究。结果表明,裂纹出现于对接焊缝焊趾处,呈现沿晶+穿晶的开裂形貌,属于焊接冷裂纹。焊接接头气孔、夹渣和焊接死口处拘束应力过高是裂纹产生的主要原因,焊接工艺不当是裂纹产生的直接诱因,焊接前对管径周向全尺寸进行预热是防止该裂纹产生的主要途径。     

高强钢L485MB+316L双金属复合管对接焊工艺验证

针对高强钢L485MB+316L双金属复合管钢级的的提升、尺寸增大,导致传统的手工氩弧焊打底+焊条电弧焊填充盖面焊接方法无法满足其焊接需求的问题,分析了L485MB+316L双金属复合管材料的化学成分和力学性能,从焊材选择以及工艺参数等角度制定了详细的对接焊焊接工艺,并根据标准对焊口试样进行了拉伸试验、弯曲试验、刻槽锤断试验和腐蚀试验。结果表明,316L内衬管采用316L药芯焊丝焊接后的耐腐蚀性能可以满足API 5LC标准中对耐蚀合金的要求;作为耐蚀合金钢与碳钢的过渡区域采用ER309L焊材可以有效连接不锈钢与碳钢,且能保证过渡区域的良好韧性;采用JM-68作为填充盖面金属可以有效地满足X70级钢的强度要求。     

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。     

X80钢专用高强度高韧性焊丝研制

西气东输二线工程采用X80级钢材,屈服强度在550MPa以上。为了实现钢管埋弧焊缝的高强度高韧性匹配,研究开发了X80钢专用H80焊丝,该焊丝匹配BG—SJ101 H1焊剂,熔敷金属屈服强度625MPa,抗拉强度660MPa,-40℃冲击功102J,具有较好的强韧性;在X80级厚壁管线钢焊接速度为1．7m／min时,焊接接头的抗拉强度达670MPa以上,-20℃冲击功平均值178J;焊缝的弯曲、硬度等试验结果均达到API SPEC 5L及西气东输二线X80级钢管标准要求。