国内大口径、高钢级管道焊接及焊缝检测技术现状北大核心

针对国内大口径、高钢级管道普遍采用半自动焊技术而逐渐暴露的焊接质量问题,研究了大口径、高钢级管道的焊接技术及焊缝检测技术。分析了半自动焊与全自动焊对大口径、高钢级管道环焊缝质量的影响因素,并通过西气东输高钢级管道焊口泄漏事故失效分析报告、管材低温冲击试验与金相分析报告及环焊缝焊接工艺试验,验证了影响焊接质量的因素;开展了半自动焊与全自动焊经济性对比,得到了焊接机组成本与完成工作量的关系;研究了自动超声波检测技术的可靠性,提出了国内全自动焊焊缝检测的方法。由此可得:对于大口径、高钢级管道,全自动焊能够有效避免半自动焊环焊缝低温冲击功值偏低且离散的问题,具有质量可靠、工效提升的优势,但从经济性角度考虑,只有当全自动焊工作量大于经济焊接工作量时,全自动焊的经济效益才会超过半自动焊;全自动焊焊缝质量可采用自动超声波检测技术检验。因此,建议在大口径、高钢级管道的建设施工中,全面推行全自动焊技术。     

国内大口径、高钢级管道焊接及焊缝检测技术现状

针对国内大口径、高钢级管道普遍采用半自动焊技术而逐渐暴露的焊接质量问题,研究了大口径、高钢级管道的焊接技术及焊缝检测技术。分析了半自动焊与全自动焊对大口径、高钢级管道环焊缝质量的影响因素,并通过西气东输高钢级管道焊口泄漏事故失效分析报告、管材低温冲击试验与金相分析报告及环焊缝焊接工艺试验,验证了影响焊接质量的因素;开展了半自动焊与全自动焊经济性对比,得到了焊接机组成本与完成工作量的关系;研究了自动超声波检测技术的可靠性,提出了国内全自动焊焊缝检测的方法。由此可得:对于大口径、高钢级管道,全自动焊能够有效避免半自动焊环焊缝低温冲击功值偏低且离散的问题,具有质量可靠、工效提升的优势,但从经济性角度考虑,只有当全自动焊工作量大于经济焊接工作量时,全自动焊的经济效益才会超过半自动焊;全自动焊焊缝质量可采用自动超声波检测技术检验。因此,建议在大口径、高钢级管道的建设施工中,全面推行全自动焊技术。     

长输油气管道焊接方法选用原则

管道工程建设对焊接质量、焊接效率和焊接技术水平的要求越来越高，合理选择焊接方法至关重要。系统梳理了目前长输油气管道建设常用的焊接方法，包括焊条电弧焊（SMAW）、钨极氩弧焊（GTAW）、半自动焊、自动焊，总结了其性能特点、优势不足和适用条件，参考国内重要管道工程的实际应用案例，考虑管材等级、直径、壁厚、输送介质、施工环境等因素，提出了长输油气管道焊接方法选择的一般性原则，为长输油气管道的建设施工提供了有价值的参考。（图1，表2，参26）     

长输油气管道焊接技术的应用

介绍了国内外长输油气管道的三种焊接方式,即手工焊、半自动焊和全自动焊,分析了我国新建管道不同焊接工艺的应用情况,指出了不同焊接方式的适用范围、管道材料与焊接材料的匹配选用情况。     

我国长输油气管道自动焊技术应用现状及展望

介绍了国内外长输油气管道自动焊技术和设备发展应用的历史,从机组设备和人员配置、焊接设备与工艺、焊接材料、操作工、标准及管理规定等方面阐述了我国管道自动焊技术的应用现状,对比分析了国内外管道自动焊技术应用在管理理念、设备应用、工程应用、施工组织、人员素质和标准判别等方面的差异,提出了今后我国管道自动焊应用技术的发展趋势。指出应该将自动焊作业及其上下游的相关工作作为一个技术体系统一协调与管理,并在该技术体系内追求各专业的技术进步及相关管理人员专业知识的提升。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,管道自动焊接头的综合性能更优良,安全可靠性更高,其应用范围将会越来越广泛。     

高钢级大口径油气管道在役自动焊工艺

随着长输油气管道建设朝高压力、大口径、高钢级、大壁厚方向发展,油气管道在役焊接涉及的开孔三通、修复套筒等管件的壁厚也随之增大,采用手工电弧焊进行油气管道维修焊接效率低,且焊接质量难以保证,因此亟需实现油气管道在役焊接的机械化施工。从焊接工艺的选择、焊接试验过程、焊接材料选择、保护气体的影响以及焊接工艺评定试验等方面,开展了油气管道在役焊接自动焊工艺研究。通过自动焊技术在中国高钢级、大口径天然气管道B型套筒在役焊接中的现场工程应用,论证了在役焊接自动焊工艺的可行性。最后,提出了在役油气管道自动焊技术推广的建议。(图2,表1,参20)     

聚丙烯塑料管道的敷设

采用聚丙烯塑料管作为长输管道用管，在国内刚刚开始，针对聚丙烯管的焊接难题，开发研制邮了应用于塑料管热对挤焊这一特殊焊接工艺的自动焊机，并成功地使用于１２ｋｍ的输卤管道施工中。     

长输管道焊接方法及其选择

分析了手工下向焊、半自动焊、自动焊及特种焊等焊接方法的特点,在选择焊接方法时应考虑管道直径、壁厚、管道长度、设计条件、管子级别等因素。指出自动焊是长输管道焊接的发展方向,并对国内引进管道自动焊焊接设备提出了一些建议。     

闪光焊接技术及其在管道建设中的应用

在大直径、厚壁长输管道的建设中,与其他常用的焊接技术相比,闪光焊接技术具有自动化程度高、焊接速度快、焊接质量好、不消耗焊接材料、生产效率高等特点。因此,前苏联在φ1420×20mm大直径管道建设中大量使用了闪光焊接技术,并取得了很好的使用效果。目前国内在管道建设中尚未应用此项技术。简要叙述了闪光焊接技术的原理和发展状况,并通过对前苏联在大直径管道建设中应用闪光焊接技术情况的介绍,探讨了在我国管道建设中应用这项技术的可能性。     

输油气管道常用焊接方法

从生产效率，焊接质量，劳动强度，技术先进性，经济性和适应范围等方面对管道常用的焊接方法进行了总结，对各种管道常用焊接工艺进行了比较，认为在大口径，高钢级的管道环缝焊接领域，全自动气体保护焊最具发展潜力，药芯焊丝半自动焊具有灵活，速度快的优点，适用于中小管径管道的焊接，手工电弧仍将长期使用，药芯焊丝自保护全自动焊设备投资小，将在一定范围内得到应用。     

PWT自动根焊+药芯半自动焊管道焊接工艺

结合长输管道工程实践,分析并研究了国内外不同的管道焊接工艺。提出了PWT自动根焊 药芯半自动焊的管道新型焊接工艺。试验研究和应用实践的结果表明,该新型焊接工艺性能优异,焊接质量上乘,焊接速度快,经济效益显著,具有推广使用价值。     

管道自动焊装备发展现状及前景展望

随着高钢级、大口径、大壁厚管道的建设,以及对油气管道运行安全和环境保护要求的日益提高,传统的手工焊和半自动焊已不能满足施工质量和效率的要求,自动焊技术开始大面积推广应用。自动焊技术是基于坡口、组对、焊接于一体的管道施工技术,采用液压传动技术、机械制造技术、自动控制技术结合焊接工艺,完成现场管口的焊接任务,其焊接质量和焊接效率的稳定性在流水施工作业过程中优势明显。系统介绍了自动焊技术特点,阐述了国内外管道坡口机、内焊机、外焊机以及自动焊技术的发展现状,并对未来自动焊装备的发展趋势进行了展望。     

油气管道内焊机打底+激光-电弧复合根焊工艺

为提高长输油气管道施工质量和效率、降低施工成本,开展了应用内焊机打底+激光-电弧复合根焊工艺的高效焊接方法研究。内焊机具有根焊焊接质量高、速度快的特点,激光-电弧复合焊具有熔深比大、变形小、高速的优势,结合两种设备的优点进行焊接试验。结果表明:采用内焊机+激光-电弧复合焊工艺能够有效控制焊缝背面成型缺陷,尤其对于5:00-6:00方向,使焊缝背面内凹得到有效解决;对焊后的焊缝进行射线检测和力学性能试验,满足现有标准的要求;金相观察发现,在顶点位置焊缝钝边根部有未熔缺陷,其他位置焊缝区组织没有发现焊接缺陷。研究结果为后续激光-电弧复合焊应用于管道施工现场奠定了技术基础。     

肯基亚克-扎纳若尔集输管道冬季施工措施

针对肯基亚克-扎纳若尔集输管道在冬季施工中可能遇到的各类问题,制定了在寒冷地区组织长输管道施工的应急预案,指出冬季管道在焊接施工时应注意提高焊前预热温度、保证焊道层间和焊后温度,在管道防腐施工中应缩短包覆收缩带前的准备时间,保证底胶烘烤至充分熔化,以提高粘接效果,对收缩带进行仔细碾压消除气泡.提出了冬季管道施工涉及的管材运输和吊装、设备、HSE和OSH等管理措施.     

X70钢管全位置自动焊的试验分析

为了加快自动焊技术在西气东输管道建设中的应用,制定出自动焊的相应标准和规范,在涩宁兰管道第七标标段B179号桩和B185号桩之间.对X70钢管进行了焊接试验,试验段全长为4.118km,管道直径为660mm,壁厚10.3mm,材质为API 5L-X70。     

管道自动焊技术在西气东输工程中的应用

介绍了管道自动焊焊机工艺参数、坡口形式、混合气体保护焊的特点，阐述了西气东输管道工程第一、二标段自动焊技术的应用过程，分析了焊接缺陷产生的原因、类型和提高焊接质量的措施。     

西气东输工程隧道内管道施工新方法

目前我国正在建设的西气东输管道工程需要建设16条陆上隧道，确保隧道内管道施工的工程质量和及时完工是工程的关键。论述了西气东输管道工程在岩石和黄土隧道内施工中使用的最新方法，介绍了隧道内安装1016mm口径输气管道使用的自动焊接和自动起声检测技术，以及焊接辅助装置滚管机和锚固系统的设计和应用，施工经验可为同类型管道的施工提供参考。     

兰成渝输油管道球溪河跨越工程施工技术

以兰成渝输油管道球溪河跨越工程为例,介绍了长输管道悬索跨越的施工技术、各工序的组织情况,重点介绍了跨越施工工艺中测量放线、基础施工、钢结构施工、管道组焊与发送等项技术,施工经验对同类工程的施工具有一定的借鉴意义.     

长输管道带压施焊许用压力的确定

通过建立数学模型推导出了管道焊接许用压力的理论计算公式,并结合实际经验,引入修正因子,计算得出了常用石油、天然气管道带压施焊时的许用压力。提出了长输管道带压施焊应注意的问题。     

中国石油天然气管道局“八五”期间十大科技成果

一、长输管道原油降凝剂合成与综合处理输送工艺技术 二、煤焦油瓷漆及其配套材料研制与推广应用 三、长输管道计算机辅助设计技术 四、大型油罐自动焊接设备及施工技术 五、机泵调速技术的应用 六、长输管道自动化技术引进消化与开发应用