减少中俄天然气东线焊接连头口的设计新思路

中俄天然气东线管道工程全线推荐采用自动焊接,为保证焊接连续性,提高施工效率和质量,要尽可能减少焊接连头口数量。从设计角度出发,针对管道穿越三、四级公路用套管结构,提出采用组装式盖板涵代替传统钢筋混凝土套管;对于管道转向方法,提出采用管道水平及纵向大角度弹性敷设代替热煨弯管及冷弯弯管的设计思路。经过现场实施验证,这些措施切实保证了中俄天然气东线自动焊作业的连续性,有效减少了焊接连头口数量。     

管道实心焊丝自动焊弧坑裂纹的产生及预防

随着石油天然气长输管道朝着高钢级、大口径方向的发展,管道自动焊施工成为长输管道施工中主要的焊接作业方式,但对于不同钢级、不同管径、不同焊材厂家和不同自动焊设备厂家来说,自动焊工艺参数的选择、控制和优化至关重要。依托中俄东线天然气管道工程项目,进行大量的管道自动焊工艺焊接试验,分析长输管道实心焊丝自动焊收弧处裂纹产生的原因及危害,并针对管道局研究院CPP900自动焊设备焊接过程中出现的收弧裂纹进行工艺参数优化,通过控制自动焊电源TPS3200的相关参数设定和试验有效解决了弧坑裂纹,为现场焊接施工提供了质量保障。     

浅谈CPP900-W1L自动焊气孔成因及应对措施

CPP900-W1L自动焊设备主要用于长输油气管道环焊缝焊接,已在西气东输、中俄东线等工程中投入使用。而自动焊焊接过程中频繁出现气孔问题,这不仅影响焊接质量,还提高了焊接成本。为了解决该问题,从焊枪气路、控制参数两方面探究气孔产生的原因,并提出相应控制措施,对解决自动焊焊接气孔问题提供了有效参考。     

D1422mm厚壁X80钢管GMAW-P环焊工艺

分析D1422mm厚壁X80钢管焊接性,对D1422mm厚壁X80钢管进行了GMAW-P自动焊焊接工艺试验,测试环焊接头力学性能,总结焊接工艺控制要点,并利用系列温度夏比冲击试验测定环焊接头的韧脆转变温度点。结果表明,采用GMAW-P自动焊工艺焊接D1422mm厚壁X80钢管可以有效避免X80钢热影响区软化现象,力学性能满足规范要求,GMAW-P自动焊环焊接头韧脆转变温度点低,满足在低温环境下施工及服役的安全性要求。在我国中俄东线管道的建设中,GMAW-P自动焊工艺将是主要的焊接工艺之一。     

К65管道自动焊工艺研究及应用

介绍中俄东线黑龙江穿越工程项目中应用的天然气管道К65钢材,并分析其焊接性。采用STT半自动根焊+CRC M300C全自动填充盖面的组合焊接工艺焊接试件并开展了接头性能试验。结果表明:К65管线钢具有良好的可焊性,选用的焊接材料、焊接设备和工艺参数可用于该管线钢的现场焊接。通过现场应用效果可知,该自动焊焊接工艺获得了预期工效,且焊接一次合格率高,经济效益明显。     

单枪自动焊在管道连头口应用中的改进研究

利用内焊机根焊+实心焊丝气保下向自动焊进行长输管道焊接施工具有过程易于控制、焊接效率高、质量稳定的优势.然而,由于组对和坡口因素,原有的自动焊技术在管道连头施工中难以应用.连头口具有宽窄不一、错边量大的特点,为实现管道连头的自动化焊接,以CPP900-W1单焊炬管道自动焊系统为基础,采用药芯焊丝气保护焊工艺,通过试验对装备功能及工艺参数进行优化,在坡口组对错边量3 mm,平焊位置和仰焊位置组对间隙相差2 mm(平焊位置组对间隙2.5 mm,仰焊位置组对间隙4.5 mm),得到能够满足连头口自动焊要求的焊接装备和焊接工艺参数,焊缝无损检测结果及力学性能均满足相关标准的要求.该设备和工艺现已在中俄东线现场得到应用且效果良好,大幅降低了焊工劳动强度,同时提高了焊接效率.     

中俄东线D1 422 mm管道自动焊装备应用及分析

随着管道建设用钢管强度等级的不断提高,以及管径和壁厚的不断增大,管道自动焊技术以其更优良的焊缝综合力学性能和更可靠的管道运行安全越来越受到管道建设者的重视,数字化、自动化、智能化的自动焊技术成为油气管道焊接的发展方向。文中介绍了中俄东线D1 422 mm自动焊技术和装备的应用,从坡口机、内焊机到外焊机等方面阐述了各种自动焊装备的性能特点,并分析了不同装备的差异,提出了今后管道自动焊装备的发展趋势。     

从油气管道工程建设的发展看焊接技术的进步

以自动焊为代表的第三代管道建设技术已在中俄东线天然气管道工程等国家重点油气长输管道工程中全面应用。通过梳理近年来管道工程自动焊质量管理经验，围绕人、机、料、法、环5个方面，从焊接工艺评定、焊工准入、焊材管理、百口磨合、连头口焊接、焊接数据采集及焊口分析等环节，对环焊缝质量管控措施开展系统性总结。结合“中国制造2025”，展望了未来油气管道建设事业的发展，为焊接新技术的开发应用和质量管控提供参考。     

管道自由口连头自动焊接工艺

为了提高管道自由口连头的焊接质量和焊接效率，降低人工劳动强度，采用CPP900-W1A单焊枪管道自动焊进行自由口连头焊接试验。试验优化并设计了双V形复合坡口，根据相控阵超声波检测（Phased array ultrasound testing,PAUT）、射线检测（Radiographic testing,RT）结果和焊接缺陷的宏观金相形貌，对接头典型缺陷进行了分析，优化了施工方法和焊接工艺，进行了焊接工艺的焊接时效验证和焊接接头力学性能测试。结果表明，双V形坡口相比单V形坡口可减少金属填充量约30%；采用实心焊丝气体保护下向焊（根焊、热焊）+药芯焊丝气体保护上向焊（填充焊、盖面焊）工艺的焊接用时为2.8～3.5 h，相比传统连头工艺的焊接可节省时间约50%，采用该焊接工艺连续焊接5道口并检测合格，焊接接头力学性能均满足工艺规程的相关标准要求，试验得到了满足管道自由口连头的焊接施工方法和焊接工艺，为中俄东线管道自由口连头焊接提供了高效、可靠的焊接工艺。     

中俄原油管道二线工程RMD半自动+NOREAST自动焊焊接工艺

为满足中俄原油管道二线工程的质量要求,研究第三标段施工现场所使用的RMD半自动打底+NOREAST自动焊热焊、填充和盖面工艺。焊出的焊口先进行RT和AUT检测,检测合格后再进行力学性能试验。试验结果表明,该焊接工艺完全满足现场施工技术要求,现已将该套焊接工艺成功投入到中俄原油管道二线工程,并取得了良好的效果以及业主的一致好评。     

水网地区铜衬垫外根焊全自动焊接技术适应性

中俄东线天然气管道工程南通—甪直段线路具有水网密布、地下水位高、地基承载力差等特点，为确保工程的施工质量和进度，引入在平原地区已经应用成熟的铜衬垫外根焊全自动焊接工艺，在水网地区开展材质为X80M、规格为φ1 422 mm×32.1 mm管道钢的施焊适应性验证研究。分析了施工地段的气候和地质对施工的影响，统计了单道焊缝各工序用时并计算流水线作业时的日最高工效，对焊缝的质量及性能进行了测试。试验结果表明，采用铜衬垫外根焊全自动焊接工艺在水网地区的气候及地质条件下施焊，通过人员与设备的合理调配，可克服降水、高温及地基下陷等不利因素的影响，焊缝的各项指标均满足验收标准；机组合理配置下10 h最高日工效可达到28道/日，该成套工艺技术可以进行高质量、高效率的水网地区管道焊接工作。 创新点： 开展了水网地区铜衬垫外根焊全自动焊接工艺对降水、高温及地基下陷等不利因素焊接适应性研究；实现了铜衬垫外根焊全自动焊接工艺在水网地区高质量、高效率管道焊接。     

中俄东线天然气管道的焊接工艺

中俄东线天然气管道工程线路长、管径大、壁厚大、钢级高、压力等级高,在工程开工建设之前,针对焊接工艺进行了多次试验,目前焊接工艺已经基本成熟和定型。文中主要对目前中俄东线管道在用的几种焊接工艺进行了介绍。     

山区管道自动焊设备与工艺研究

大坡度条件下管道焊接施工是大口径长输管道敷设过程中的难点,传统的焊接方法施工效率低,同时易于出现气孔、夹渣、未熔合等缺陷。通过设备和工艺的改进,实现了纵向坡度30°下的管道自动焊施工。分析山区自动焊的技术难点,介绍了一种为山区自动焊施工设计的设备及工艺。焊接试验结果表明,这种焊接设备及焊接方法能够适应30°坡度条件下管道的组对焊接,在保证焊接质量的同时大大提高了焊接效率。     

大口径管道自保护药芯焊丝自动焊技术

为提高焊接质量和效率,降低施工成本,开发一种8 m/s风速以下不用防风措施能够进行管道施工的自动焊。设计的自保护药芯焊丝自动焊结合了自保护药芯焊丝半自动焊和实心焊丝气保护自动焊的各自优点,系统主要包括焊接小车、轨道、角摆机构、控制系统等,确定一种新的焊接工艺。焊接试验结果表明,焊缝质量良好,焊缝力学性能各项指标符合现行管道施工标准。经重复性验证,自保护药芯焊丝全位置自动焊接装置的各项性能指标达到设计要求,设备可满足大口径管道的现场焊接施工要求。     

海洋工程大厚板钢结构机器人自动焊工艺开发及应用

文中利用机器人自动焊设备进行海洋石油平台立柱加强环的自动焊焊接工艺开发。设计了符合加强环结构机器人自动焊的工艺方案,采用厚50 mm的EH36钢板,从焊材匹配、坡口设计、组对要求、焊接工艺参数开发等方面开展工作,采用公司的机器人全自动焊设备,进行了大量焊接试验测试,并根据相关标准要求完成了焊接工艺评定测试。结果表明,焊接接头无损检验结果及理化性能均满足焊接标准要求。将该机器人自动焊工艺推广应用至目前在建多个海洋平台的陆地建造项目中,极大地改善了焊工施工环境,提高了焊接施工效率,应用效果良好。     

长输管道自动焊施工资源配置及经济性分析

长输管道自动焊具有焊接质量好、效率高和劳动强度低等多种优势,较好地解决了高等级钢焊接质量和管道运行安全问题。但对于管道施工单位而言,使用管道自动焊技术和工艺,人员、设备等资源投入巨大,施工成本显著增加,而多数管道施工单位自动焊实际施工效率远低于其理论施工效率,致使施工单位出现投入大、产出少的状况,影响管道自动焊技术的推广和使用。针对上述状况,对自动焊施工资源配置、技术工艺、施工管理和经济方面进行分析,以期找到降低自动焊施工成本的方法和途径,获得合理的施工利润,提高施工单位的市场竞争能力,更好地推动管道自动焊技术和工艺的应用,促进管道自动焊的可持续发展。     

PIW48内焊+PAW3000外焊在西气东输三线的应用

在西气东输三线西段3B标段0.8系数试验段使用了国产全自动焊设备内焊机PIW48和外焊机PAW3000,该套设备具有焊缝成形好、焊接质量好、焊接效率高、人工劳动强度低等优点。介绍了使用该焊接设备进行管子的自动内焊、外焊所需要的坡口形式、焊接材料、焊接工艺及焊接参数,得到了自动焊施工功效,对施工过程中遇到的焊接问题进行了总结,为以后该套自动焊设备的使用提供了参考。     

大口径长输管道全自动焊质量控制

随着我国长输管道建设的飞速发展,全自动焊接技术越来越多地应用在管道焊接施工中。焊缝质量是对长输管道安全营运的一项重要保证措施,如何有效地控制全自动焊接的质量,是各施工单位面临的主要问题。文中结合中俄东线的建设施工,简述了长输管道全自动焊接质量控制措施。     

核级截止阀自动焊现场施工质量管理

核电机组的核一级截止阀换型工作涉及大量的管道焊缝焊接,方家山1/2号机组在大修期间采用自动焊工艺成功实施了56台手动截止阀的换型任务。该焊缝质量要求严格,施工工期短,给阀门焊接带来了巨大的挑战。总结项目在现场自动焊施工中的质量控制要点,指出精心的施工和全面的技术交底是确保阀门管道焊接的关键,通过制定合适的作业指导书、技术交底、质量控制措施等手段保证焊接质量,为核电管道自动焊施工提供了参考经验。     

一种大口径双金属复合管半自动氩弧焊接工艺

采用半自动氩弧焊焊接工艺,对大口径(DN300)双金属复合管进行焊接,包括焊前预处理、根焊、过渡焊、填充焊、盖面焊,解决了双金属复合管仅靠手工焊接施工造成的焊接速度慢、工人劳动强度大及焊接热输出量大而影响不锈钢层耐蚀性等难题。