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。     

在役双金属复合管道失效机制及控制措施分析

双金属复合管被认为是解决高腐蚀性气田地面集输管线腐蚀问题的一种相对安全和经济的办法,但目前国内应用过程中发生了多起失效案例。针对近年来316L内衬机械复合管发生环焊缝开裂、环焊缝腐蚀和衬层塌陷三类典型失效问题,分析失效原因,梳理失效风险,剖析了失效风险控制面临的挑战问题和提出可行性的解决措施。分析指出,316L内衬机械复合管存在双层结构和结合强度低的固有特性,衬层塌陷失效风险不可避免,使用的主要对接焊接工艺不够成熟,焊接失效隐患将会长期存在。进一步明确了可行的316L内衬机械复合管失效风险控制技术,基于肯特打分的半定量风险评估与开挖检查,可作为主要失效控制手段之一,同时内部涡流检测和漏磁检测技术集成已能够检出大面积的金属损伤,为双金属复合管开展内检、排查失效风险提供了可能。     

站场螺旋焊管环焊缝接头失效原因分析

通过化学成分、微观组织、断口形貌分析等方法对某管线站场建设中螺旋焊管环焊接头裂纹产生的原因进行了研究。结果表明,裂纹出现于打底焊缝根焊区域,呈现出沿晶+穿晶的开裂形貌,属于焊接冷裂纹。打底焊单面焊双面成形根焊的焊瘤处附近存在未熔合缺陷是裂纹产生的直接原因,焊接工艺不当,中间焊接热输入量过大,导致粗大的粒状贝氏体形成是裂纹扩展的直接诱因。控制根焊焊缝成形,防止焊瘤产生,并且在中间施焊过程中控制焊接热输入量是防止该裂纹产生和扩展的主要途径。     

双金属复合管环焊缝耐蚀性能评价方法

目的建立双金属复合管环焊缝耐蚀性能评价方法,为双金属复合管在高酸性气田现场应用提供依据。 方法针对双金属复合管环焊缝在高酸性环境中的主要腐蚀类型,参考标准Q/SY 06018-2016中冶金复合管直焊缝和堆焊层腐蚀评价内容,确定以晶间腐蚀、抗SCC/SSC性能、点腐蚀、模拟工况腐蚀为评价指标,并通过整管段试验验证评价结果的双金属复合管环焊缝耐蚀性能评价方法,同时以国产L360/825冶金复合管环焊缝为例对建立的评价方法进行验证。 结果通过使用建立的方法对L360/825双金属复合管环焊缝耐蚀性能进行评价,验证了评价方法有效可靠,评价结果显示L360/825双金属复合管环焊缝具有良好的耐蚀性能。 结论建立的评价方法可以直接应用于高酸性气田用双金属复合管的环焊缝耐蚀性能评价,为双金属复合管的现场应用提供依据。      

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。     

20/IN625复合管焊缝扩散层组织及元素分析

为了研究双金属复合板焊接接头组织、元素扩散情况及其对力学性能的影响,采用两种焊接方案对20/IN625双金属复合管进行了焊接试验。采用光学显微镜和扫描电子显微镜对焊缝扩散层显微组织及合金元素分布进行了分析,并且采用显微硬度计测定了扩散层附近的硬度分布。研究结果表明,基层焊缝组织主要为针状铁素体,不锈钢层和过渡层焊缝组织为奥氏体和少量铁素体。增加过渡层焊道可以减少不锈钢焊道Cr、Ni、Mo合金元素的稀释量,使扩散层界面变模糊,并降低扩散层处的硬度。两种焊接方案中焊缝扩散层处的硬度均高于其两侧焊缝硬度。     

管端内衬不锈钢焊管环焊缝缺陷分析

为了对国内某供水工程用管端内衬不锈钢钢管环焊缝缺陷进行评定,利用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析等手段对缺陷形貌、元素含量和组织形态进行了分析。结果表明,该环焊缝缺陷为典型焊接热裂纹,裂纹起始位置在碳钢层底部,裂纹处以淬硬的马氏体组织为主,并伴有氧化物夹杂物。分析认为,该裂纹缺陷是由于打底焊之后焊道保护不良、清理不到位和焊接热输入过大造成,可以通过严格控制有害杂质、降低热输入、减小接头拘束度等方法来防止此类缺陷的发生。     

UNS N08825合金复合管环焊缝根焊关键质量验收准则探讨

基于UNS N08825合金复合管实际工程实施情况,识别了环焊缝关键位置根焊处存在的主要缺陷形式。对比分析了国内外相关标准及实际工程中环焊缝的质量控制要求,基于工程合于使用、安全可靠的原则,在SY/ T 7464—2020《耐腐蚀合金双金属复合管焊接及无损检测技术标准》基础上,对UNS N08825合金复合管环焊缝质量验收准则进行了探讨,推荐了根焊处内凹、气孔、内表面颜色以及错边等主要缺陷的合格验收指标,可直接指导工程建设。     

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。     

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。     

F52法兰/X52接管环焊接头开裂原因浅析

通过化学成分、微观组织、断口形貌分析等方法对某管线场站建设中F52法兰/X52接管环焊接头裂纹产生的原因进行了研究.结果表明,裂纹出现于打底焊缝F52法兰侧的近缝区,呈现出沿晶+穿晶的开裂形貌,属于焊接冷裂纹.打底焊法兰侧近缝区的粗大马氏体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,控制F52法兰的化学成分...     

双金属复合管内覆（衬）层应力腐蚀开裂失效原因分析

为了促进双金属复合管线的合理设计、施工和应用,分析了双金属复合管内覆（衬）层的腐蚀失效类型,并对管道应力腐蚀开裂条件、机理及断口形貌进行了分析研究,明确了双金属复合管内覆（衬）层应力腐蚀开裂的失效原因及判断方法,指出了减少双金属复合管内覆（衬）层应力腐蚀失效的途径。研究表明,当双金属复合管内覆（衬）层材料选定后,降低应力腐蚀开裂的途径是降低残余应力和施工外力;定期对服役管线内覆（衬）层进行无损检测,确定失效部位并及时修补,是发挥管线最大使用寿命的重要手段。     

20钢玻璃内衬防腐管与304不锈钢管对接工艺分析

对于20钢玻璃内衬防腐管与304不锈钢钢管对接选用和耐蚀堆焊层相同的材料AT-ERNi625焊丝进行打底,填充盖面分别选择了AT-ERNi625焊丝和304焊丝,采用拉伸、弯曲试验、显微硬度试验测试焊接接头力学性能;通过扫描电镜、光学显微镜对焊缝断口及显微组织进行分析。结果表明,焊缝抗拉强度大于20钢抗拉强度,其显微硬度从母材到焊缝,从盖面层到打底层都呈现下降趋势,其力学性能满足使用要求;在母材20钢一侧出现了脱碳层,焊缝一侧出现增碳层,焊缝中的组织主要是少量的针状铁素体和奥氏体。     

高酸性气田地面用国产双金属复合管现场腐蚀评价

在高酸性气田开发过程中,由于腐蚀环境恶劣,双金属复合管耐蚀材料成为研究热点,但研究主要集中在室内实验,缺少现场应用案例,限制其进一步应用.为考察双金属复合管在高酸性气田地面管线应用的可能性,利用高含硫先导试验基地天东5-1井在线腐蚀试验装置开展了双金属复合管应用于高酸性气田地面管线的现场腐蚀性能评价,形成了双金属复合管...     

双金属复合管缺陷微磁检测技术研究

为了将微磁检测技术更好地应用于双金属复合管的缺陷检测,针对双金属复合管结构的特殊性,提出了一种新型微磁检测技术。以人工预制腐蚀缺陷的双金属管为研究对象,采用自主研发的微磁检测仪,对复合管管体及焊缝腐蚀缺陷进行检测。研究结果验证了微磁检测技术在复合管管体及焊缝缺陷检测中的可行性,同时针对焊缝缺陷,将采集到的信号剔点、差分放大及滤波处理后,微磁检测技术仍有较好的检测效果。     

某天然气输送管道对接环焊缝泄漏失效分析

针对某天然气输送管道对接环焊缝泄漏失效,采用断口分析、微观形貌、能谱分析及力学性能测试等方法,系统分析研究了环焊缝的泄漏失效行为,讨论了失效机理。研究结果表明:根焊中残留的焊接药皮、焊接过程中产生的气孔和夹渣等焊接缺陷是引起失效的内在原因,管道沿线的边坡垮塌和地面产生的沉降加剧了根焊缺陷处的应力集中,是造成该环焊缝泄漏失效的外在原因。最后针对该类失效给出了相应的预防和控制措施。