油气管道在役焊接烧穿及氢致开裂预测

借助ANSYS软件对X70钢管线在役焊接修复进行了数值模拟研究。以焊接线能量为0.6 kJ/mm,内压为1.5 MPa,壁厚为6 mm的管道建立有限元模型,进行在役焊接修复烧穿及氢致开裂预测。通过比较第一道施焊过程中管道壁厚方向上的温度、屈服应力与von-Mises应力,发现管道不会烧穿,且有效承压壁厚达2.6 mm。结合在役焊接修复时温度随时间的分布,采用Yorioka模型计算出了模型热影响区的最高硬度值。结果表明,热影响区的最高硬度值小于氢致开裂的上限硬度350HV,管道不会出现氢致开裂。同时,管道发生氢致开裂时,介质与内壁的换热系数要超过2000 W/(m~2·℃),油气介质的换热系数很难达到,因而在役焊接修复的氢致开裂风险较小。     

焊接科学和技术的发展及前景

钛合金与不锈钢的钎焊和扩散焊技术研究现状及发展趋势，国内外埋弧焊的发展状况，焊接专家系统的应用现状及发展，先进摩擦焊接技术的开发与应用，压力管道在役焊接修复的研究现状及前景，焊接材料：现状与发展趋势。[编者按]     

长输油气管道高强度管线钢管现场焊接技术

介绍了我国长输油气管道建设用管线钢管及现场焊接技术的发展和应用现状,指出高强度管线钢管的焊接技术难点和现场焊接技术特点,并从焊接方法选择、管道自动焊技术应用和无损检测技术三方面对比分析了国内外管道现场焊接技术的差异,提出我国今后管道现场焊接技术的发展趋势。自保护药芯焊丝半自动焊和低氢焊条手工焊工艺仍将是管道建设的可选择方法,但随着管道建设用钢管强度等级的不断提高,管径和壁厚的不断增大,管道自动焊技术的应用将会越来越广泛。     

在役管道焊接质量控制因素及解决方法

在役管道焊接是管道维抢修技术的重要发展方向。在役管道焊接存在管壁烧穿和氢致裂纹风险,特别是X80钢级钢管对焊接热应力更为敏感。提出根据管道最小壁厚、管壁温度和管道有效壁厚预防烧穿的方法,以及通过控制焊条氢含量、HAZ硬度和焊接应力预防氢致裂纹的方法。提出介质热分解、管壁渗碳、渗氢、疲劳失效应作为在役管道焊接工艺评定的重要项目。最后提出了在役管道焊接失效机理和数值模拟方面的研究建议,旨在提高长输管道焊接质量和指导管道维抢修工作。     

油气管道自动焊技术的发展及展望

油气管道自动焊技术以其高效、优质的特点,在油气管道工程建设中越来越受到重视。随着油气管道钢级、管径的进一步增大,为获得施工过程的高效率和高质量,数字化、自动化、智能化的自动焊技术将是油气管道焊接的发展方向。文中系统介绍了国内外油气管道自动焊技术的发展现状,对目前国内外正在研发的先进管道自动焊技术逐一进行了介绍,展望了油气管道自动焊技术的发展方向,为我国今后油气管道自动焊技术的发展提供了参考。     

异种金属管道焊缝的修补焊残余应力

研究了异种金属焊接管道在修补焊前后残余应力的演化,以了解核电厂管道在修补焊后是否满足抗应力腐蚀开裂的要求。采用手工焊和自动焊技术进行了SA106B钢与Inconel 600合金异种金属管道的对接焊,在对原始焊缝进行了局部的打磨后,分别采用焊条电弧焊和钨极氩弧焊技术对打磨处进行了修补焊接。采用轮廓法对管道修补焊后状态下的环向和轴向焊接残余应力进行了测量,得到了管道的焊接残余应力分布。通过对异种金属管道修补焊接头的残余应力分析,确认了修补焊后最大残余应力小于415 MPa,可以满足相关抗应力腐蚀开裂的要求,研究结果对开展核电厂管道修补焊有较高的参考价值。     

长输管道B型套筒修复关键技术问题探讨

管道建设运行中产生腐蚀、裂纹和机械损伤缺陷，可能导致油气泄漏事故。B型套筒在应用于大面积腐蚀、环焊缝和油气泄漏修复具有优越性。介绍了传统B型套筒技术原理和设计安装要求。为解决应用于高钢级管道的难题，包括尺寸不合理、设计壁厚大、焊接残余应力和角焊缝开裂，介绍了国内外X80钢级管道环焊缝修复B型套筒在尺寸优化设计、焊接工艺条件和无损检测的实践做法。研究成果可指导管道企业科学高效开展管道修复工作。     

各种产品的焊接

汽车车身焊装过程小样本采样的评价极限，高温过热器制造焊口裂纹的成因分析，航空爱动机叶片铸造缺陷激光熔覆修复的研究，三峡引水压力钢管的自动化焊接，在役管道焊接中烧穿管壁现象分析，管线施工中全自动焊接机具和人员配备，Cr18Ni9Ti不锈钢管对接焊，直缝埋弧焊钢管预焊技术。[编者按]     

运行管道在线焊接时的氢致开裂与防止方法

油气输送管道于腐蚀或机械损伤引起的减薄区以及由于管道的大段破坏或工艺要求需要安装分输支管、通常要进行现场妆操作。该操作如果在不停输的情况下进行,会大大减少由此引起民的经济损失。但是在不停输情况下焊接,由于管内介质的流动而产生的快冷效果可能会形成热影响区（ＨＡＺ）的氢致开裂。为了避免氢致开裂获得优良的焊接接头。本文 碳钢管的循环试验管道上初步研究了焊接残应力、焊接区冷却速度、焊接工艺条件等因素对运行     

激光-电弧复合焊技术在长输管道焊接中的研究进展

重点介绍了国内外管道激光焊接技术的发展,对不同类型激光器的激光-电弧复合焊技术在油气长输管道焊接上的研究进展和应用进行了详细回顾。结果表明,CO2激光器和闪光灯触发的Nd:YAG激光器由于传输方式和效能的不利因素,不适于油气管线长途作业,而高能Yb光纤激光技术推进了激光-电弧复合焊接技术在管道焊接现场应用的步伐;同时,对目前该技术在应用中存在的问题进行了总结分析;最后对激光-电弧复合焊技术在管道焊接上的应用前景进行了展望。激光-电弧复合焊技术已在试验室条件下成功焊接了管径1 219 mm、钝边高度8 mm的X80钢管,焊缝外观和焊缝力学性能均能满足长输管道焊缝合格标准要求,但后续为适用长输管道现场焊接,还需进行焊接工艺现场适应性试验。 创新点： 针对激光-电弧复合焊技术应用于管道焊接存在的共性问题进行分析总结,提出激光-电弧复合焊在现场应用的具体解决措施,为后续激光-电弧复合焊最终在现场应用提供可行的解决方案。     

管道气动内对口器衬垫材料的选取

在长距离输油气管道建设中,管道环焊缝打底焊采用带焊接衬垫的管道气动内对口器具有施工速度快、焊接质量高等特点.在研制完成φ1 219 mm带铜衬垫的管道气动内对口器基础上,结合目前我国长距离输油气管道建设中,制约施工速度和焊缝质量的关键是根焊难的技术瓶颈.重点研究了带焊接村垫的管道气动内对口器所用衬垫材料筛选、村垫焊接试验及衬垫材料的确定.研究结果表明:铬锆铜和在普通紫铜表层喷涂镍铬陶瓷复合层这二种材料更适合作为管道内对口器的焊接衬垫;采用此种方法进行管道环焊缝根焊,可以实现单面焊双面成形.     

混合型下向焊接工艺的应用

1996年我国又有几条油气管线开始建设,如陕京输气管道、库鄯输油管道等,其中陕京输气管道是我国目前输送距离最长,管径最大的天然气管道,其线路焊接采用纤维素型焊条根焊、热焊和低氢型焊条填充焊、盖面焊的混合型手工下向焊焊接工艺.本文通过对此焊接工艺的总结和现场焊接情况的分析,对混合型下向     

管道修复的一种非常规焊接方法

管道安装及修复中采用的非常规焊接方法有镜子成像焊接法,双人配合施焊法,开窗口焊接法.文中以炼钢转炉余热锅炉水冷壁管道修复为例,介绍了开窗口这种非常规焊接法的应用.水冷壁管损坏漏水后需修复,由于它管径小,修复中位置狭窄,故焊后质量很难保证.采用开窗口这种非常规焊接法,操作时从窗口伸入焊条焊接背面半圈,用手工TIC焊焊接窗口盖和正面半圈,能使管道修复质量得到保证.经应用表明,采用这种非常规焊接方法修复背面无法施焊的管道,能节省大量的人力、物力,这种方法值得在管道修复中推广.     

大口径管道自动焊技术的设计及施工要求

随着大口径、高压力、大壁厚钢管的使用,油气长输管道自动焊技术的应用越来越广泛。本文针对大口径油气管道自动焊技术,从设计思路、设计手段、焊接及施工技术要求等方面进行了详细论述,为设计人员合理设计并提出自动焊的应用地段及技术要求、充分发挥自动焊的优势提供了借鉴。     

油气管道全位置单枪双丝自动焊接技术

依据双丝焊技术原理,研制管道全位置单枪双丝自动焊系统,并针对X80钢级管线钢进行焊接试验,制定"内焊机根焊+单枪双丝全位置自动焊填充、盖面焊"的高效焊接工艺.结果表明,管道全位置单枪双丝焊接可有效解决现有管道焊接施工中出现的焊缝层间未熔合、气孔、未焊透、焊道不连续、咬边等缺陷,保证焊接质量.同时,可将管道焊缝的单层填充厚度由传统自动焊接工艺下的2~3 mm提升至4~6 mm,且焊缝成形美观、力学性能优良,满足了管道建设工程高效化施工对焊接高效率的要求,对油气长输管道的现场焊接施工具有应用价值与指导意义.     

基于计算机控制的自动焊接系统在长距离油气管道焊接中的应用

长距离油气管道的焊缝为环形,在焊接过程中需要采用仰焊、立焊、平焊等几种焊接方式。由于每一种焊接工艺都有各自不同的操作要领,因此长距离输送管道的焊接较难实现自动化。并且长距离油气管道一般在野外现场焊接,工作环境复杂,对焊接系统的稳定性要求较高。鉴于此,设计研发了一种基于计算机控制的全位置自动焊接系统。该系统采用自保护药芯焊丝,除了能够满足仰焊、立焊和平焊等不同焊接工艺的要求,还具有电弧稳定、焊透性和焊渣剥离性良好、无需保护气体等诸多优点。基于X-80管线钢的焊接实验表明:自动化焊接系统的使用明显提高了焊接过程的连续性和稳定性,确保了焊接接头的内在品质和外观成形,降低了焊接工作强度,且降低了管道焊接的成本。     

修复

修复和制造铸焊件及结构时的铸铁焊接[俄]；宝钢开裂球罐的焊接修复（一）——球罐用钢的焊接性及焊接试验；宝钢开裂球罐的焊接修复（二）——球罐用钢的焊接工艺评定及焊接返修；加氢反应器管板与壳体焊接接头裂纹返修；圆盘剪刃的堆焊修复技术.     

铜衬垫自动焊在水网地区管道工程上的设计应用

随着油气长输管道自动焊技术的迅速发展,自动焊适用的区域将由目前的平原旱地进一步向水网地区扩展。文中针对带铜衬垫自动焊技术在国内某水网地区工程项目的试验验证情况,论述焊接方式选择、焊接材料选择,进行了焊接接头冲击韧性、韧脆转变温度、焊缝无损检测,以及在管道材料和施工方面需要注意的事项。文中的结论可为设计人员合理设计和充分发挥自动焊的优势提供一定的参考与借鉴。     

管道的激光复合焊接以及与常规焊接的成本效益比较

本文介绍激光复合焊的特点及在油气管道纵向焊接中的应用,比较了常规焊接与激光复合接的操作流程,显示激光复合焊大大缩短了焊接周期,并比较了常规焊接方法与激光复合焊接方法的成本,显示激光复合焊成本大大低于常规焊接方法。     

深海油气输送用X70厚壁直缝埋弧焊钢管的耐蚀性

开发试制了深海油气输送用X70厚壁直缝埋弧焊(LSAW)钢管(1 016mm,壁厚36.5mm),对管线钢的化学成分、组织和力学性能进行了分析,并通过氢致开裂(HIC)、硫化物应力腐蚀(SSC)、腐蚀浸泡等试验研究了钢管管体及焊接接头的耐腐蚀性能。结果表明:该试验钢管的管体及焊接接头具有良好的抗氢致开裂和抗硫化物应力腐蚀开裂性能,腐蚀速率小于0.09mm/a,可用于具有腐蚀性的海洋环境中。