目前,國內外長輸管道常用安裝焊接方法主要有焊條電弧焊、手工鶴極氨弧焊、熔化極氣體保護半自動焊,包括活性氣體保護STT半自動焊,半自動熔化極氫弧焊、半自動活性氣體保護焊、自保護藥芯焊絲電弧焊、埋弧焊、熔化極活性氣體保護自動焊及閃光對焊等。上述焊接方法中除閃光對焊外,其他焊接方法均已應用于我國西氣東輸管道工程中,且主要以自保護藥芯焊絲半自動焊和熔化極活性氣體保護自動焊為主。
一、分類①電弧焊。電阻焊一閃光對焊(FBW)。超高速自動焊。
二、常用焊接方法簡介
1.焊條電弧焊(SMAW)(1)焊條電弧焊的優點①工藝靈活、適應性強。熱影響區小、質量好。易于通過工藝調整來控制變形和改善應力。④設備簡單、操作方便。(2)不足①對焊工要求高,焊工的操作技能及現場發揮,甚至焊工的精神狀態直接影響焊接過68管道焊接技術程,因而影響焊建質量。②勞動條件差。③生產率低。(3)工藝參數①焊條種類和牌號。②焊接電源種類和極性(AC、DCEP、DCEN)。③焊條直徑。④焊接電流⑤電弧電壓。)焊接速度。焊接層1
埋弧焊的優點①生產率高。②焊接規范穩定、熔池保護效果好、焊縫質量好。③勞動條件好。(2)埋弧焊的缺點①難以在空間位置施焊,只適用于近乎水平位置的焊接。②難以焊接易氧化的金屬材料。③不適合焊接薄板和短焊縫。④對焊件裝配質量要求高。(1)熔化極氣體保護焊的優點①生產率高。②適用范圍廣,易于實現焊接過程的自動化和全位置焊接。③對于CO2焊,其抗銹能力強;對于富氨焊,其電弧穩定,可焊材質范圍廣,焊接質量高。④明弧,焊接過程中電弧及熔池的加熱熔化情況清晰可見,便于發現問題與及時調整,接過程與焊縫質量易于控制。(2)不足①抗風能力差,不適于在有風的地方或露天施焊。②對于CO2焊,難焊易氧化金屬且成形不美觀。電弧光輻射較強,因為焊接時采用明弧和使用的電流密度大。④設備較復雜質電強凝固清液態清及液態焊縫金屬形成熔表面包凝焊縫金屬
自保護焊:(1)自保護焊(FCAW)的優點①保護效果好、焊接質量高。抗風能力強。可焊材質范圍廣。④和手弧焊相比效率高。⑤適于全位置向下焊接。
(2)不足:①有一定的飛濺。②焊接煙霧較大。(3)工藝參數①焊接電源種類和極性。焊接電流(送絲速度)、電弧電壓。焊接速度。④填充焊絲類別和規格⑤焊絲傾角、干伸長。
鎢極血弧焊(TIG)鎢極氨弧焊(TIG)(1)鎢極氫弧焊(TIG)的優點①電弧穩定、保護效果好、焊接質量高。②易于實現焊接過程的自動化和全位置焊接。
可焊材質范圍廣④適于薄板焊接。
(2)不足①抗風能力差。效率低。④易導致夾鎢缺陷。(3)工藝參數①焊接電源種類和極性。②焊接電流和鴿棒直徑。電弧電壓。焊接速度。填充焊絲直徑、速度與傾角。保護氣體成分和流量。⑦噴嘴孔徑和高度。對于自動焊還要考慮擺幅、擺頻、邊緣停留時間參數。
三、管線焊接方法選擇的依據
長輸管線安裝焊接方法的選擇通常要考慮到以下幾個方面的問題:①業主相應焊接施工技術規范要求及其他要求。鋼管的類型、級別及其規格(鋼管的直徑和壁厚)。③輸送壓力和介質性質。④項目地點施工現場的地形地貌、焊接位置、方向和焊接環境(包括焊接環境溫度、濕度、風速);現場安裝焊接方法的適應性及焊接質量情況及要求(包括焊縫成形狀況、焊接質量合格率、焊縫表面質量要求、無損檢測要求、常規理化性能要求及特殊性能要求)。⑤施工隊伍素質和設備擁有狀況:各種焊接方法的特點,相應焊接操作技術掌握的難易程度;國內外焊接設備和焊接材料性價比情況,相應焊接設備及其配套裝置的再次投入所需成本、故障率及維修難易程度和維修費用。⑥焊接用氣體的現場供應情況。②國內外管線安裝焊接施工經驗。⑧安裝焊接施工效率及其經濟性。焊接新技術的推廣使用要求。@對人員健康、周圍環境的影響及相應法規和管理規范的要求等。
這10個方面需要焊接技術人員全盤綜合考慮,進而選定合適的焊接方法和合適的焊接設備。
長輸管線焊接工藝
隨著管線鋼性能的提高,焊接材料、焊接技術在不斷地進步,管線焊接工藝也隨之變化。針對不同的鋼級、不同的直徑和壁厚、不同的項目、不同的輸送壓力及介質,甚至施工單位的隊伍及設備狀況,將會采用不同的焊接工藝。
第三節 長輸管道焊接工程案例
我國能源工業經過近五十年的建設,取得了快速的發展,基本形成了規模宏大、種類齊全、技術較為先進的能源生產和消費體系,但能源結構很不合理,煤炭在一次能源生產和費中的比重均達到72%,大量燃煤使二氧化硫、氮氧化物、煙塵和二氧化碳排放量逐年長,一些地區酸雨危害日趨嚴重,大氣環境不斷惡化,給人民生活造成很大的影響。
能源是國民經濟的命脈,而清潔能源的發展對于國民經濟持續、快速、健康發展、改環境和提高人民生活質量發揮著重要的促進與保障作用。中華人民共和國《國民經濟和發展第十個五年計劃綱要》指出,優化能源結構“實行油氣并舉,加快天然氣勘探、開利用。統籌生產基地、輸送管線和用氣工程建設,引進國外天然氣,提高天然氣消費比這是“十五”期間發展我國天然氣能源工業的指導方針。
因此,完成西氣東輸工程的同時,我國還積極開展了廣東引進MC項目試點、中道天然氣合作項目、東海天然氣勘探開發項目、陜京復線天然氣項目、忠漢線天然氣川氣東送項目,同時啟動了西氣東輸復線項目。