关键词:油气;长输管道施工;焊接施工工艺
中图分类号:TQ153文献标识码:A
引言
在进行石油管道焊接时,为了保证管道焊接的质量,实操人员在进行焊接工作时,必须掌握石油管道焊接的技术难点,做好优化处理对策。
1长输管道焊接裂纹的成因
1.1冷裂纹
冷裂纹多出现在管道的热影响区和熔合线部位,冷裂纹的出现一般多在多层焊接中,这种情况下主要是由于焊接接头在淬硬组织产生的作用下,性能会发生一定的变化,导致脆化,而与此同时,氢分子会在焊接缺陷部位大量集聚,从而出现冷裂纹。从整体构造上来讲,冷裂纹又有纵向与横向之分。而详细来说,又分为穿晶型、晶间型或者二者混合的类型。当相应的管道焊接工艺完成以后,将没有立即出现的裂纹称为延迟裂纹,这种裂纹对管道作用的发挥有着极为不利的影响。
1.2热裂纹
管道在高温作用下产生的裂纹是热裂纹,这种裂纹的出现一般位于管道焊接缝的内部,但是也有部分的热裂纹会出现在长输管道的热影响区域内部。一般情况下,热裂纹具有多种表现形式,比如纵向、横向或者根部等。即使这些裂纹的表现形式不同,但是都是受到结晶作用的影响出现的。具体的焊接操作中,一旦管道材质中含有其他的杂物,就会使得焊接质量不达标,出现焊接裂纹。再比如,在熔池结晶过程中,由于常常存在着偏析现象,在这种情况下,一旦焊接应力较大,结晶拉开以后就会出现裂纹。
1.3再热裂纹
长输管道施工工艺具有复杂性,当相关的焊接操作结束以后,在高温作用下,会出现再热裂纹,这种裂纹一般位于焊接接头的热影响区融合线附近的粗晶内。再热裂纹的出现与高温应力与合金碳化物等的状态有着紧密的关系。另一方面,由于钢材等材质的特殊性,钢材与焊缝内含有一定量的合金元素,还受到焊接残余力等因素的影响,在这种情况下,也会出现再热裂纹。长输管道钢板内部存在分层结构的夹杂物,焊接中应力的出现会导致管道形成阶梯状的裂纹。
2长输管道施工的焊接施工工艺
2.1自动焊接技术
(1)加大高端电源研发资金投入。现阶段,我国焊接电源较为落后,主要是由于电源生产企业的技术落后,水平低,在电源研发资金投入方面不够重视,加之研发技术有限,周期长,因此,放弃了对高端焊接电源的研发,导致我国电源生产企业陷入了瓶颈期。能率先研发出高端电源的企业,必然会提高自身的市场竞争能力与经济效益,获得丰厚、长远的回报。(2)加强对智能化全位置自动焊设备的研究。由于石油化工管道施工属于野外露天作业,施工现场有诸多影响因素,而全位置自动焊接设备无论是对组对精度,还是对坡口的质量,要求都比较高,以至于部分焊口无法达到使用自动焊接技术的要求。因此,应加强智能化程度更高的全位置自动焊接设备,不断学习、引进国外先进的高科技技术,从而满足各种焊口的要求。
2.2冷裂纹的控制措施
焊接过程中,焊条必不可少,结合工程的施工要求科学选择焊条,比如,如果管道焊接中对于氢含量等有严格的要求,就可以通过选用碱性焊条的方式来控制焊缝中的氢含量,从而实现对焊缝中塑性的控制,在一定的施工工艺要求下,保证焊接的整体质量。冷裂纹处理主要是从以下方面进行的 :(1)焊接结束以后的热处理环节,相关人员要控制应力,避免应力集聚。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(2)焊接结束后,要科学控制焊缝冷却的速度,做好相应的热处理,随后再进行冷却处理。(3)管道材质、焊条的选择上,要尽量减少其中的氢含量,从源头上加以控制。
2.3对各焊接裂纹区控制
就冷裂纹而言,其控制措施主要需从以下方面进行:(1)科学选择焊条,尽量选用氢含量较少的焊条,以提高长输管道的塑。(2)在焊接处理中,要遵守使用的规范性,避免由于热处理等不到位导致的应力集聚现象。(3)预热与缓冷分别在管道焊接前后进行,科学控制管道冷却的时间。而针对热裂纹,需要采取以下的控制措施 :(1)遵循规范的施工流程,科学控制管道的焊接顺序与工艺,用一定量的碱性焊剂,使得焊缝中的杂质含量等在一定的范围以内。(2)在焊接过程中,相关人员要提升焊缝形状系数,避免在焊接操作中形成裂纹,管道选材上,要尽量选用管材中磷、碳、硫含量都符合工程要求的材料。(3)为了降低热裂纹出现的概率,可以尽量选择温度敏感性较低的材料,随后在焊接过程中合理安排焊接的工艺,对预热处理等加以控制,避免焊接应力的出现。对于层状撕裂裂纹的控制,主要是要注意金属冶炼环节杂质含量的控制。
2.4加强焊接管理
长输管道焊接裂纹的控制上,相关人员应该具备极高专业素质,在工程开始前期可以掌握造成裂纹原因,从而在具体焊接过程中重视特殊环节处理。焊接操作人员需要在焊接过程中遵守相关规定,严格按照工艺的基本要求组织施工,避免在焊接操作中发生不当操作等行为,数量掌握焊接关键技术。另外,焊接操作人员要具备极强责任意识,在焊接过程中严格完成每个环节焊接操作任务,从而使得焊接能够满足其工艺要求,使管道可以发挥其应有作用。严格执行安全质量施工标准,施工单位要加强人员施工管理与培训,提高焊接操作人员综合素质。
2.5带极堆焊接技术
在长输管道的焊接处理中,采取金属带进行焊丝的有效替换,应用这种新型电极可以发挥出理想的焊接效果,有助于保障并提高长输管道焊接的质量性能,对于确保焊道的平整度也具备明显优势,成为未来长输管道焊接处理的一个重要发展方向。对于长输管道焊接操作的处理而言,其一般涉及到了电渣堆焊以及埋弧堆焊两种方式,应该结合不同长输管道的焊接需求进行恰当选用。在电渣堆焊的处理中,需要重点围绕着堆焊工艺参数进行合理设置,结合焊缝以及长输管道焊接的具体要求进行严格把关,确保其能够在后续焊接中表现出理想的适应性。带极堆焊接技术的应用往往还需要重点把握好焊剂的恰当选用,确保焊剂能够在实际应用中表现出较强的导电性。针对该类焊接新技术在应用中出现的咬边问题也需要进行有效防治。
2.6其他保障措施
在长输管道焊接操作过程中,对裂纹的控制还需要做好其他相关的保障措施,具体来讲,主要包括以下方面:(1)在焊接过程中,打底焊条尽量采用纤维素焊条,而对于其他盖面的焊条,则可以采用碱性焊条,从而有效对氢分子进行控制,避免其含量过多引起的混乱现象。(2)在焊缝的同一位置,存在焊补次数的限制,一般需要将焊补次数维持在两次以内。(3)焊缝焊接中最好采用连续焊接的方式,在焊接完成以后,还需要进行必要的消氢处理等,以保证焊接的整体质量,避免裂纹的出现造成的安全风险。
结束语
综上所述,在当前长输管道焊接中,注重选择适宜的焊接新技术成为比较关键的一环,尤其是随着科学技术的创新发展,更是需要研究焊接新技术的选用,最终确保长输管道的焊接更为优化高效,有助于形成理想的焊接效果,给长输管道的安全运行提供更有效的保障。
参考文献
[1]叶霜.油田管道焊接工艺技术及质量控制措施研究[J].化工管理,2016,31:178.
[2]王在位.石油场站管道的焊接工艺以及质量控制策略[J].中国石油和化工,2016,S1:323.
[3]刘添.管道焊接工艺技术及质量控制措施探讨[J].科技风,2018,364(32):146.
论文作者:渠淑良
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷17期
论文发表时间:2019/12/3
标签:裂纹论文; 管道论文; 焊条论文; 应力论文; 操作论文; 过程中论文; 含量论文; 《建筑实践》2019年第38卷17期论文;