第一篇:海底输气复合管道焊接工艺研究论文
1焊丝材料选择
选择焊丝,不但要考虑焊接形式对焊接材料的要求,更重要的是要考虑焊丝熔融后和管材母体材料的熔合后的内部晶像组织结构,从而显现出最终需要的焊道的机械性能。尤其对于复合管道而言,又要同时考虑焊丝与两种不同机体的管材焊接后的焊道机械性能,焊丝的选择则显得尤为重要。
1)Incoloy625合金与X65钢的化学成分差别很大。在焊接时,合理选择两种合金过渡层的焊接材料非常重要。考虑到合金成分的稀释问题,应尽量使用合金成分含量高的焊接材料,同时应尽量使用浅熔深的焊接方法和操作要领,避免合金的进一步稀释。
2)S和Si等杂质在Incoloy625合金的焊缝金属中容易偏析。S和Ni形成Ni-NiS低熔点共晶,在焊缝金属凝固过程中,这种低熔点共晶在晶间形成一层液态薄膜,在焊接应力的作用下可能形成晶间裂纹。焊接过程中Si和O等形成复杂的硅酸盐,在晶界形成一层脆的硅酸盐薄膜,在焊缝金属凝固过程中或凝固后的高温区,形成高温低塑性裂纹。
3)Incoloy625合金与X65级钢在力学性能和物理性能上存在着较大的差异。导热率不同,会改变焊接时的温度场分布,从而改变焊缝的结晶条件。导热率大的金属首先冷却、结晶,造成焊缝成分和组织的不均匀性;导热性差,焊接热量不易通过传导而散出,焊接熔池容易过热,造成室温显微组织晶粒粗大,使晶间夹层增厚,减弱了晶间结合力,延长了焊缝金属的凝固时间,助长了热裂纹的形成。Incoloy625合金与X65级钢的导热率有7倍以上的差别,从而使得这种趋势变得更加明显。
4)Incoloy625合金与X65级钢的线膨胀系数不同。焊接时由于焊接热循环的作用,在这两种合金内部产生交变的加热和冷却,加之这两种合金热膨胀的量和冷却时收缩的量差别较大,会在接头处产生较大的焊接残余应力。
5)Incoloy625合金与X65级钢的磁性不同,一种无磁性,一种有磁性。在焊接时,由于两种材料的磁性不同,容易造成电弧磁偏吹,从而使焊缝成形变差,甚至会造成焊缝夹渣、未熔合等焊接缺陷,影响焊接质量。
6)对于Incoloy625合金及其他的奥氏体不锈钢来说,在450~850℃高温持续服役的过程中存在发生晶间腐蚀的可能性,所以应将焊接时的层间温度控制在合理范围以内,减少t8/5的时间(800℃-500℃冷却需要的时间),减少影响焊接接头性能的因素。而对于X65级钢而言,过快的冷却速度容易产生脆硬性组织,在焊接接头过热区的局部产生魏氏组织,对接头的力学性能不利,故焊接时应注意预热和保持一定的层间温度。
7)焊接复合钢管与焊接复合钢板的不同之处就是受管径的限制。焊接复合钢管时,只能先焊覆层,再焊过渡层,后焊基层。在焊接过程中,应采取有效的保护措施和焊接技术,以防止覆层金属根焊焊缝的合金元素被烧损和氧化;同时需要合理的焊接操作技术,焊接过程尽量采用浅熔深,避免合金被过渡稀释,影响焊缝的使用性能。
2端口焊接要求
液压胀管技术生产的复合管中,不锈钢内壁与外部碳钢管壁的结合力较低,在焊接过程中,焊接高温作用下,热胀冷缩造成复合管壁的结合界面处分离。为了保证管道焊接处的耐蚀性能,在管道端口处首先进行堆焊,技术及工艺要求见图1、2。堆焊长度大于10mm,堆焊层厚度大于3.5mm。根焊工作是复合管焊接的核心技术,由于衬管壁厚薄,在液压胀管过程中,椭圆度控制难度大,在对口焊接时,尤其要注意错边量的控制,焊接时必须保证不锈钢层的良好熔合。在端口焊接前需要对端口进行矫形,保证端口的圆度。端口堆焊完毕后,对端口表面进行切削,使表面堆焊层表面光滑。准备工作中应重视制定合理的焊接工艺。
3焊接工艺制定
选用MIG焊接。选用Incoloy625镍基焊丝,焊丝直径1.2mm。一般而言,为提高焊缝的耐腐蚀性能,根据YB/T5092-1996《焊接用不锈钢丝》的规定,选用H0Cr26Ni21焊丝,Cr含量为25%~28%,Ni含量为20.0%~22.5%,基本满足不锈钢焊缝的性能要求。但是在焊接复合管时,由于在焊接过程碳钢母材熔化,对焊缝的化学成分产生较大的稀释问题,降低了焊缝的耐腐蚀性能。
4结论
海底输气复合管道既满足对于管道强度、韧性的要求,也满足内壁抗腐蚀性。从长远来看,复合管道代替单一的管线钢是未来发展的趋势,可以大规模推广。采用不同的抗腐蚀钢来作为内衬管,焊接工艺的制定对于管道复合至关重要,机械复合相对于冶金复合制作简单,也可节约成本,合理制定焊接工艺是保证焊接接头强度、韧性等性能。
第二篇:高压管道焊接工艺和质量控制研究论文
焊接施工是316LMod高压管道安装的重要步骤,焊接过程中由于各种原因,焊缝中可能会出现夹渣、气孔,焊接接头性能质变等问题,影响高压管道的安全。焊接工作中要严格按照工程的实际质量需求编制焊接工艺规程,做好质量控制工作,保证高压管道的安全运行。
1316LMod材料的性能及焊接特点
1.1316LMod材料性能。316LMod是一种强腐蚀不锈钢材料,主要由碳、氮、锰、镍等几种奥氏体形成元素,硅、铬、钼等几种铁素体形成元素以及铁元素组成。常温情况下,316LMod的抗拉强度超过530MPa,屈服强度超过255MPa,50~400℃条件下,316LMod的抗拉强度在530~420MPa左右,屈服强度在145~240MPa左右。尿素生产过程中会产生大量的甲胺溶液、液氨等,高温高压环境下,甲胺溶液对于不锈钢具有极强的晶间腐蚀性,因此,一般的不锈钢材料并不能用于尿素行业。316LMod材料含碳量极低,抗晶间腐蚀能力强,因此在尿素行业中,经常会利用这种材料焊接高压管道。1.2316LMod材料焊接特点。316LMod高压管道的热导率比较小,线膨胀系数比较大,如果选择一般的焊接方法,焊接过程中很容易产生焊接变形,出现晶界贫Cr现象,使得钢材的抗腐蚀性降低。因此316LMod高压管道焊接的方法比较特殊,焊接过程中不需要进行预热,层间温度必须要低于60℃,且焊接接头的冷却速度应尽量的快,为了避免焊条中各种合金元素烧毁,最好选择短弧焊接方式。另外,316LMod管道焊缝中柱状晶体具有很强的方向性,焊接过程中很容易出现低熔点共晶体偏析的现象。因此,316LMod高压管道的焊接方法比较特殊。
2316LMod高压管道焊接技术
2.1焊接工艺方法。就目前来说316LMod管道常用的焊接方法由氩电联焊、钨极氩弧焊等焊接方法。实际的焊接施工之中,现场工作人员需要根据高压管道的管径以及壁厚情况,选择不同的焊接方法。比如,高压管道管径壁厚6mm时,可以选择钨极氩弧焊方式,当高压管道的管径壁厚超过6mm时,可以采用钨极氩弧焊打底焊,利用焊条电弧焊方式填充。2.2焊接工艺参数选择。实际的焊接工作中,通常情况下,选择JQ.HOOCr19Ni12Mo2准1.6mm焊丝即可,焊接电流控制在60~80A,直流正接,焊接电压控制在12~15V左右。焊条主要由CHS022准2.5mm焊条、CHS022准3.2mm焊条以及CHS022准4.0mm焊条等几种,利用不同焊条焊接时,焊接电流、电压、焊接速度都有一定的区别。2.3坡口加工及组对要求。316LMod管道切割时可以选择无齿锯、机械切割等切割方法,一般情况下,需要根据具体的工艺要求,合理选择坡口角度、焊接透度,尤其316LMod高压管道具有管壁厚、热膨胀系数大、导热系数小等特征,坡口选择不当,很容易导致焊接变形问题,一般将坡口角度控制在40°~55°左右较好,坡口倾角最好呈U字型,底部向上缓慢减小,坡口的间隙控制在2.0~2.5mm左右。焊接之前,作业人员要能够利用角磨机将基层焊缝坡口及两侧的锈迹、油污等清理干净,并使用酒精、丙酮等物质将坡口边缘焊接区以及离边缘10mmzu左右的相邻区域清洗干净。坡口加工过程中,要边浇水边加工,水中的氯离子含量需要控制在25mg/L以下,为了保证坡口表面平整光滑,没有毛刺、裂缝等缺陷,需要对坡口进行修磨。同时,焊接过程中保证接焊口组对内壁平齐,内壁错边量小于壁厚十分之一,不超过0.5mm,外壁错边量不超过2.0mm,焊接组对准确性高。2.4316LMod高压管道定位焊。坡口及组对处理完成之后,对坡口进行全面细致的检查,确定没有质量问题之后,可以进行定位焊。定位焊是整个高压管道焊接施工的重要组成部分,定位焊的焊接长度、高度需要根据管道的实际情况进行确定。定位焊要保证焊接没有起泡、裂纹、夹渣等缺陷,为了避免正式焊接过程中,焊接部位无法融合,定位焊起弧及收尾时要做到圆滑过渡。2.5充氩保护316LMod高压管道焊丝打底焊时需要进行充氩保护,采用氩弧焊焊接方式时,需要利用氩气进行管内连续保护,直到两层焊道完成之后方可停止。充氩保护的效果通过焊接接头的颜色进行判断,一般情况下,焊接接头呈现银白色,说明充氩保护效果较好。
3316Lmod管道焊接质量控制
为了保证316Lmod高压管道的焊接质量,焊接施工过程中需要严格按照相关的工艺要求开展焊接工作,加强质量检查,及时发现焊接过程中存在的各种缺陷,制定完善的处理方案,避免焊接工作影响到管道的质量。焊接完成之后必须要及时进行焊接检验。焊接检验内容与管道的管径、壁厚等密切相关,管径壁厚不同,焊接检验的内容也存在一定的区别。当管径小于等于40mm,壁厚小于等于5mm时,焊接检验的内容主要包括外观检验、液体渗透检验、铁素体含量检验几部分。当高压管道管径超过40mm,壁厚大于5mm时,焊接工作分步完成,相应的,焊接检验工作也分步进行。打底焊及第一层填充焊完成之后,进行液体渗透检验、外观检验以及铁素体含量检验,检验结果合格,焊缝没有出现夹渣、裂缝等缺陷后,利用丙酮将坡口表面清理干净,然后进行第二层焊接工作。第二层焊接完成之后,实施渗透检验,如果没有缺陷,利用100%射线探伤方式再次检验。最终焊接完成之后,对整个管道安装工程进行渗透检验、外观检验及100%射线检验,必须要保证管道的安全性。渗透检验过程中,可以选用溶剂去除型着色渗透法,溶剂悬浮显示剂中的有机溶剂渗透能力非常好,显像灵敏度比较高,选择这种溶剂进行检验效果较好。液体渗透检验过程中,管道表面的温度应控制在15~50℃左右,为了保证溶液能够比较彻底的渗透进管道缺陷之中,渗透时间应控制在15min以上。铁素体含量检验时可以选择探头式测量仪器进行,一般情况下,316Lmod高压管道中最大铁素体含量不得超过0.6%。检验过程中以此为标准对管道的合格性进行判断。检验之前,首先需要利用丙酮溶液将检验探头、校验试件、焊缝等清洗干净,保证表面没有油脂、锈迹等污染物质出现,从而保证检验的精度。检验过程中,为了保证探头没有被污染,确保检验结果的精确度,工作人员需要时常清洗。如果发现检验点铁素体含量超标,需要利用砂轮片、丙酮打磨清洗处理之后再次检验,如果依然不合格,需要核对母材、焊材铁素体检验报告,检查是否存在不准确的地方。或者对焊材的使用过程进行检查,及时发现操作不当的地方,予以修复处理。休氏实验检验是评定焊接试件质量的重要方法,具体的操作过程中,现场工作人员必须要严格按照CWCEC工程设计标准8-A10S-95选择试板位置、尺寸,按照一定的要求将焊接工艺评定试件送到对应的实验室之中,由专业的实验人员开展实验过程。整个实验一共经历5个沸腾周期实验,每一个沸腾周期为48h,如果每个周期内试件的腐蚀平均值不超过3.3um,就说明该材料质量合格,满足工程需要。
4结语
316LMod高压管道的焊接对于尿素生产企业有着十分重要的影响,实际的焊接施工过程中必须要加强焊接质量控制工作。焊接施工之前,结合工程的实际情况选择恰当的焊接技术,焊接施工中严格执行相关的工艺规范,将焊接工艺与现场施工控制工作有效结合起来,因此,焊接单位必须要加强焊接全过程的质量控制,严格控制焊接作业流程,规范工人作业行为,并大力加强对焊接作业的全程质量监督和控制,从而更好的确保压力管道焊接项目的质量和水平。从整体层面把握焊接工作,确保焊接质量符合高压管道安装施工标准要求,保证管道安全有效运行。
参考文献:
[1]谢兰贺.石油化工管道焊接工艺与质量控制对策探究[J].化工管理,2016(06).[2]韩海英,,徐立泉,董海洋.316Lmod管道焊接技术与质量控制[J].石油工程建设,2012(05).[3]多洁才仁.化工金属管道焊接施工质量控制要点[J].中国石油和化工标准与质量,2016(21).
第三篇:石油化工管道焊接工艺分析论文
摘要:经济和科学技术的不断发展促进了各行各业的发展。对于石油化工企业来说,经济的发展增加了社会对石油的需求量,促进了石油化工企业的发展。为了保证石油运输作业的高效进行,满足现代社会的发展需要,要增加对石油化工管道安全性的关注,保证石油运输作业的安全性。本文主要就石油化工管道焊接工艺分析及其质量控制策略进行分析和阐述,以实现新形势下石油化工企业的最大发展目标。
关键词:石油化工管道;焊接工艺;质量控制;分析和研究
随着社会对化学产品和石油、天然气的需求不断增加,增加了石油化工管道的工作压力,众多危害和易燃易爆的物品需要经过管道才能进行运输,为石油管道的安全性带来极大威胁。另外,当下石油管道的焊接弊端较多,时常伴有焊接断裂和裂缝,进而对石油等物质的运输带来极大安全隐患。面对这一形势,要增加对石油化工管道焊接工艺分析及其质量工作的关注。
1焊接工艺分析阐述
1.1石油化工管道焊接前期准备环节
对于石油运输作业来说,石油化工管道发挥着不可替代的作用。石油化工管道的安全性和焊接环节具有紧密联系,是保证石油化工管道质量的基础,因此,要给予石油化工管道的焊接环节极大关注。首先,焊接工作人员在进行焊接作业时,要依据具体的实际情况,构建焊接的计划任务目标,建立合理的焊接方案,利用新型技术来进行焊接工作,对整个焊接环节可能出现的问题和事故,进行预测和建立预先解决方案,来保证石油管道焊接工作的高效进行。与此同时,要增加对焊接材料的关注度,看焊接材料是否满足石油管道的实际运输质量要求,对实际的焊接工艺和技巧进行及时的评判,依据评判结构来设计工艺卡,增加焊接工艺运用的科学性和合理性。
1.2石油化工管道的底层焊接施工环节
石油化工管道施工环节主要包括以下几个不同部分。(1)石油化工管道的底部焊接工作。石油化工管道的底步焊接工作可以利用氩弧焊来进行焊接作业,利用氩弧焊技术依下向上来进行焊接,利用角磨机在焊接的端点和尾部,来进行接头端点的打磨,保证焊接底部环节焊缝的合理性,保证其具备较好的焊透性。对于石油化工管道的底部焊接工作,要注意以下几个环节。一是要保证在石油化工管道的底部焊接工作开展前期,对试板进行焊接检测,看氩气中有没有其它物质存在。(2)用挡板把焊接的管沟包围,避免外界因素为焊接工作带来影响,避免影响焊接的质量。(3)在实际焊接过程中,利用角磨机来对接口端点和斜口端点进行打磨,避免石油化工管道底部位置出现下凹和内陷的问题。(4)对焊接质量进行多次的检查,保证次层焊接工作及时进行,避免裂缝现象的产生。
1.3石油化工管道的中层焊接和盖面施工环节
石油化工管道的中层焊接施工环节进行施工时,主要注意以下几个施工环节。第一,要增加对石油管道清洁度的关注度,避免因为管道底部焊接工作残渣遗留,为中部施工带来影响。第二,在实际焊接过程中,要保证焊接的端点和缝隙的关联点的间距在0.11cm以上。第三,保证焊接焊条的大小直径在3.65cm,保证其焊接的焊缝间隙在0.35~0.55之间。第四,在进行表面基础的焊接作业时,要利用直线类型的运条,来进行实际焊接,避免利用引弧形方法进行焊接。第五,在实际焊接过程中,要注意及时的对杂质进行清理,增加对焊接质量的检查次数。第六,对于盖面的焊接环节来说,其在实际焊接过程中,要保证在焊接时,盖面焊接位置的收弧和起弧工作的科学性,保证其与中层环节的焊接端点进行分离,标准焊接表面的光润度,保证焊接颜色的一致性,保证焊接颜色的自然性。第七,要注意及时把管道上的残渣进行清理,增加对保温工作的关注度,保证管道不被侵蚀,保证石油化工管道的质量和安全性,增加对盖面焊接质量的检查,发现其存在质量和安全问题,要及时的进行维护,保证其具备较好的实际应用性,保证管道的整体质量。
1.4做好石油化工管道的焊接记录
在进行石油管道焊接作业时,除了要保证焊接技术的合理运用,遵循焊接的技术标准要求外,也要增加对焊接工作数据和信息的关注,对焊接不同环节产生的数据和信息进行记录,保证焊接工作科学高效的进行,例如:在实际焊接过程中,对不同环节使用的焊接材料、焊接的电流和电压进行记录。其次,也要注意对焊接结束后,对焊工钢号进行排编,增加维修工作的便利性,保证石油化工管道的安全性和实际应用性。
2石油化工管道焊接工作质量控制
2.1构建质量保证系统
在进行石油化工管道焊接工作时,为了保证管道焊接的质量,首先要构建质量保证体系,建立合理化的质量标准,焊接机构和焊接工作人员在内进行焊接作业时,要保证其坚持在质量第一的基础上,来进行焊接。在实际焊接时,首先要构建合理的计划和目标,在建立目标和计划的基础上来进行实际焊接工作,在焊接完毕后,要对石油化工管道的质量进行检查,保证焊接的环保性。其次对于焊接的材料、焊接的形式、焊接的技术等等保证其具有实际应用性。在实际应用过程中,对于不合理的地方要及时的改进。在焊接完毕后,对焊接管道进行检查,可用不利于分层次的焊接质量检测方法来进行检测,发现问题及时解决。石油化工管道焊接质量检测示意图如图1。
2.2增加对焊接工作人员的关注度
焊接的技术工作人员和质量检测人员,是焊接工作的主要人员构成。因为当下的石油化工管道主要是以人力手工焊接为主,进而在实际焊接过程中,焊接的技术工作人员和质量检测人员对石油化工管道的安全性和质量具有紧密联系。为了确保石油焊接工作的高效进行,保证管道的质量和实际应用性,要增加对焊接的技术工作人员和质量检测人员的关注度。在日常工作中,要建立合理化的技术和专业知识培训周期。对没有工作经验的焊接技术工作人员和质量检测人员,对其进行岗前的教育培训,保证其具备实际工作能力,通过考核后才能上岗。对于在职的工作人员,要不时地进行针对性培训,保证其可以充分了解焊接工作的内容。其次,对于焊接工作的质量检测人员来说,也发挥着不可替代的作用,其在实际工作中,不仅要具备扎实的检测知识,也要具备相应的操作技能,保证检测工作的高效进行。对于焊接细小部分和薄弱环节的检测工作人员,要及时对其进行培训,保证其质量检测的质量和有效性,保证石油化工管道的安全性,保证管道的质量和实际应用性。
2.3对工艺质量进行管理和控制
首先,为了保证焊接管道的质量,焊接机构在进行焊接工作前期,要对焊接的工艺进行判断和评判,依据判断和评判报告,来作为焊接工作的指导方针,利用合理化的焊接技术和焊接方法来进行焊接工作,建立科学的焊接方案和施工计划,保证焊接工作科学进行。其次,要增加对焊接材料的关注度。对石油化工管道的安全性和质量进行检测,看其是否满足当下焊接工作的要求,看其是否具备实际应用性。最后,在实际焊接作业中,可以利用工艺卡来进行实际焊接工作,对不同环节的焊接数据信息进行保存和记录,为日后石油化工管道的维护奠定坚实基础。在每个环节焊接工作完毕后,要增加对其进行二次质量和安全检测,对焊接不同设备进行管理和控制,保证焊接工作可以高效率进行。
3结语
石油管道焊接工作的有效进行,首先要建立合理化的焊接目标,保证焊接材料的质量,要构建质量保证体系,建立合理化的质量标准,对工艺质量进行管理和控制,保证焊接工作高效进行。
参考文献:
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第四篇:管道焊接工艺与质量管理措施论文
在石油化工管道施工中,主要的工艺为焊接,由于石油化工管道焊接工程量比较大,所要要进行焊接的位置口较多,所以在质量控制上有着更高的要求。如果焊接质量得不到有效的控制,那么就很容易使得管道出现质量问题,从而影响到石油化工工厂的运作,本文就寒冷地区输油管道焊接常见问题进行阐述。
1施工常见问题管理
1.1焊接前的施工准备
在对石油化工管道进行焊接之前,要对施工的具体措施做到全面了解,对施工现场的施工条件以及相关的施工质量标准条例进行了解,在施工之前制定出具体的施工方案,在施工时,严格按照施工工艺流程进行焊接工作。在进行施工前,要注意对施工方案中的细节做到详细的检验,使得施工的具体情况与施工设计相符合。对于管道材料的材质、规格以及尺寸大小进行了解,从而保障焊接符合施工的具体要求。在焊接工作开始之前,要对所应用的相关设备进行检验,保障设备的性能完好,对设备进行必要的检修,保障其在焊接工作中能够正常的应用,以免延误工期。
1.2人员管理
在石油化工工艺管道安装施工中,焊接工人是最主要的施工人员之一,焊接的接口是否达到预期标准,能否满足使用需要,都是由每一位工人的工作来保证。特别在寒冷地区,石油化工管道施工难度更大,对管道焊接的工程质量要求更严格。所以增加对施工人员的管理显得尤为重要。焊接过程应当按照编制的焊接规程严格进行,管理人员在检查焊缝的表观以后,对管段焊接进行确认,再由专业工程师依照工程规范以及相关质量要求,抽样检测无损探伤比例,对需要检验的焊口采取细致的评价。无损检测人员按照监理的指定规范进行检测,确保管段的正常使用。
1.3材料管理
焊接材料直接影响到焊接的质量,因此,要对焊接材料质量进行严格的把控。在焊接材料的保管上,要注意将焊接材料进行温度和湿度的控制,平衡库中的温度和湿度,避免焊接材料出现腐蚀的问题。在将焊接材料进行入库保存时,要先进行取样检验,只有质量合格的焊接材料才能够正式的入库保存。并根据焊接材料的种类、规格进行分类堆放,方便取用。
1.4加强对焊接环境控制
在焊接的过程中,焊接环境对焊接的影响也较大。在进行焊接的过程中,要注意保持环境温度、湿度等等平衡,这样才能够使得焊接更加的牢靠,使得焊缝的连接具有较好的外观形象,同时能够有效保障焊接材料的内在质量.在气温较低、地形复杂的环境下对输油管道施行焊接时,会碰到很多意想不到的问题。
1.5特殊位置焊接管理
在实际施工中,管道焊接中重要的位置:如三通焊口、计量孔板焊口、承插焊口、凸台焊口、管道支吊架焊接等,都是容易出现质量问题的部位,也是焊接施工中的重点,容易出现没焊透,或者焊漏的问题,这就要求技术人员对此类管材管件制定专门的焊接标准,并严格检查,由工人,检查员检查合格后才能进行无损检测,以保证施工质量。
2低温野外施工常见技术问题及处理措施
2.1主要难点
(1)温度较低时,母材焊接时容易出现冷裂纹,在-15℃进行焊接时,因环境温度过,在焊接过程中会出现母材和焊缝受热不均匀,使母材和焊缝局部出现应力集中,出现冷裂纹。(2)出现气孔、夹杂等缺陷:焊接环境的湿度不容易保证,要求焊接电弧在1米的范围之内湿度值在90%以内,北方地区的冬季寒冷、干燥,特别是野外地区,受风的影响,熔池金属液成型不规则,熔渣出现在熔池中会形成夹杂。(3)焊后冷却过快,会产生氢致裂纹,温度过低,焊后冷却速度快,易产生氢致裂纹。
2.2采用的具体措施
(1)使用放风棚;放风棚是一种有效的防护措施,在放风棚内施焊有利于提高焊接质量,减少环境因素对焊接的影响。(2)焊前预热;气温较低时,为避免出现冷裂纹等缺陷和应力集中现象,采用焊前预热方法,预热温度100~130℃,预热宽度大于等于100mm。(3)层间温度:在焊接过程中,根焊后3min内开始进行填充盖面,始终保持层间温度在80℃以上,若果不能及时进行填充盖面,施焊前需对已冷却的焊道进行加热,保证焊缝受热均匀。(4)后热保温:施工中使用环形加热器进行后热,后热可使用保温套,保温套是耐热帆布内填充石棉网,保温时间24h。(5)挡板封堵:在焊接时使用可拆卸钢挡板封堵管端,控制管内风速,避免因管内风速过大造成焊接质量问题。
3结语
综上所述,石油化工管道的种类较多,在施工安装会受到很多因素的影响,从而使得焊接质量管理具有一定的难度。要想做好管道焊接质量的控制,提高石油化工管道的质量。
第五篇:PE管道焊接工艺指导书
PE 热熔焊接作业指导书
一、PE管热熔全自动焊接作业指导书
1.1工序流程图
准备工作→接热熔连接→管阀件安装→接口外观及10%焊口翻边切削检验→下道工序施工
2、施工前的准备工作 2、1、施工图的准备
施工是按照设计图纸来进行的。当设计单位出有效的施工图后,施工单位应到施工现场,具体了解情况,对不能照图施工的部分要与设计单位交底,协商,确定是否能采取特殊的施工工艺或作局部设计变更。同时,还应根据图纸进行材料、设备的采购,对施工进度安排。2、2人员培训
从事聚乙烯燃气管道连接的操作人员,在上岗前必须进行专门培训,经过考试和技术评定合格后方可上岗操作。
参与培训人员除了在燃气知识、聚乙烯专用料特性、电工知识、聚乙烯熔接设备、聚乙烯燃气管道施工技术等理论知识方面进行培训,并参加考核。2、3施工机具的准备
根据施工工艺的要求,准备相应的施工机具。因我国对聚乙烯管道的焊接质量和熔接参数无统一标准,不同生产厂家生产的管材、管件熔接参数不同。为达到可靠的熔接效果,在选择设备上还须认真选型,选质量好的产品,在熔接效果上,要可靠许多。施工机具分为电熔焊机和热熔对接焊机两类。热熔焊接所用机具如下:
1、全自动热熔焊机 技术参数:
管材直径范围60~160mm 最大对接压力 43bar 可焊管材料 PE—PP 工作温度-5℃~+40℃ 2、30Kw柴油发电机
3、焊缝外观检验尺 3、0管材、管件的验收 3、1检查产品有无出厂合格证,出厂检验报告。3、2对外观进行检查。检查管材内外表面是否清洁光滑,是否有沟槽、画上、凹陷、杂质和颜色不均匀等。3、3长度检查。管的长度应均匀一致,误差不超过正负20 mm。逐一检查管口端面是否与管材的轴线垂直,是否存在有气孔。凡长短不同的管材,在未查明原因前应不予验收。3、4燃气用聚乙烯管应为黄色和黑色,当为黑色时管口必须有醒目的黄色色条,同时管材上应有连续的、间距不超过2m的永久性标志,写明用途、原材料牌号、标准尺寸比、规格尺寸、标准代号和顺序号、生产厂名或商标、生产日期。3、5不园度检查:取三个试样的实验结果的算术平均数作为该管材的不圆度,其值大于5%为不合格。3、6管材直径和璧厚的检查。管材直径的检查用圆周尺进行,测其两端的直径,任意一处不合格为不合格。壁厚的检查用千分尺来进行,测圆周的上下四点,任意一处不合格为不合格。4、0管材、管件运输与保管
在聚乙烯产品的运输和保管中应按下述方法进行:应用非金属绳捆扎和吊装。4、1不得抛摔和受剧烈撞击,也不得拖拽。不得暴晒,雨淋,也不得与油类、酸碱、盐、活性剂等化学物质接触。4、2管材、管件应存放在通风良好,温度不超过40℃、不低于-5℃的库房内,在施工现场临时堆放时,应有遮盖物。4、3在运输和存放过程中,小管可以插在大管中。4、4运输和存放时应水平放置在平整的地面和车库内,当其不平时,应设平整的支撑物,其支撑物的间距以1—1.5m为宜,管子堆放高度不宜超过1.5 m。4、5产品从生产到使用之间的存放期管材不应超过1年,管件不应超过2年,发料时要坚持“先进先出”的原则。
5、热熔焊接口连接步骤
材料准备→加紧→切削→对中→加热→切换→熔融对接→冷却→对接完成 5、1材料准备
1、将焊机各部件的电源接通。必须使用220V、50Hz的交流电,电压变化在±10%以内,电源应有接地线;同时应保证加热板表面清洁、没有划伤。
2、将泵站与机架用液压导线接通。连接前应检查并清理接头处的污物,以避免污物进入液压系统,进而损坏液压器件;液压导线接好后,应锁定接头部分,以防止高压工作时接头被打开的危险。按选定的工作模式输入焊接数据:直径;璧厚或SDR值;加热板的温度设定;焊工代号。5、2加紧
将管道或管件置于平坦位置,放于对接机上,留足10~20mm的切削余量;根据所焊制的管材、管件选择合适的卡瓦夹具,夹紧管材,为切削做好准备。5、3切削:切削所焊管段、管件端面杂质和氧化层,保证两对接端面平整、光洁、无杂质。
1、将机架打开,放入铣刀,旋转锁紧旋钮,将铣刀固定在机架上。启动泵站时,应在方向控制手柄处于中位时进行,严禁在高压下启动。
2、启动铣刀,闭合夹具,对管子管件的端面进行切削。
3、当形成连续的切削时,降压,打开夹具,关闭铣刀。此过程一定要按照先降压,在打开夹具,最后关闭铣刀的顺序进行。
4、取下铣刀,闭合夹具,检查管子两端的间隙(间隙量不得大于0.3mm)。从机架上取下铣刀时,应避免铣刀与端面碰撞,如已发生需要重新铣削;铣削好的端面不要用手摸或被油污等污染。5、4对中
1、检查管子的同轴度(其最大错边量为管壁厚的10%)。当两端面的间隙与错边量不能满足要求时,应对待焊件重新夹持,铣削,合格后方可进行下一步操作。5、5加热
1、检查加热板的温度是否适宜210℃~230℃,以两端面熔融长度为1~2mm为宜。
2、加热板的红指示灯应表现为亮或闪烁。从加热板上的红指示灯第一次亮起后,在等10min使用,以使整个加热板的温度均匀。
3、测试系统的拖动压力P0并记录。每个焊口的拖动压力都需测定;当拖动压力过大时,可采用垫短管等方法解决。
4、将温度适宜的加热板置于机架上,闭合夹具,并设定系统压力P1。P1=P0+接缝压力
5、待管子(管件)间的凸起均匀,且高度达到要求时,将压力降至近似拖动压力,同时按下吸热计时按钮,开始记录吸热时间。
P2=P0+吸热压力(吸热压力几乎为零)5、6切换
1、将加热板拿开,迅速让两热熔端面相粘并加压,为保证熔融对接质量,切换周期越短越好。
2、达到吸热时间后,迅速打开机具,取下加热板。取加热板时,应避免与熔融的端面发生碰撞;若已发生,应在已溶化的端面彻底冷却后,重新开始整个熔接过程。5、7熔融对接:
1、是焊接的关键,对接过程应始终处于熔融压力下进行,卷边宽度以1~2mm为宜。5、8冷却:保持对接压力不变,让接口缓慢冷却,冷却时间长短以手摸卷边生硬,感觉不到热为准。
1、迅速闭合夹具,并在规定的时间内,迅速的将压力调节到P3,同时按下计时器,记录冷却时间。
P3=P0+冷却压力
夹具闭合后升压时应均匀升压,不能太快,或太慢,应在规定的时间完成;以免形成假焊、虚焊,此压力要保持到焊口完全冷却。5、9对接完成 达到冷却时间后,将压力降为零,打开夹具,取下焊好的管子(管件),移开对接机,重新准备下一接口连接。
卸管前一定要将系统压力降为零;若需移动焊机,应拆下液压导线,并及时做好接头处的防尘工作。
6、热熔对接连接工艺
P1—总的焊接压力(表压,Mpa)P1 =P2+P拖;P2—焊接规定的压力(表压,MPa)P拖—拖动压力(表压,MPa)t1—卷边达到规定高度的时间; t2—焊接所需要的吸热时间,; t2—焊接所需要的吸热时间,; t3—切换所规定的时间(s);
t4—调整压力到P1所规定的时间(s); t5—冷却时间(min)。
SDR11管材热熔对接焊接参数
注:1 以上参数基于环境温度为20℃; 热板表面温度:PE80为210±10℃,PE100为225±10℃; S2为焊机液压缸中活塞的总有效面积(mm2),由焊机生产厂家提供。SDR17.6管材热熔对接焊接参数
注:1 以上参数基于环境温度为20℃; 热板表面温度:PE80为210±10℃,PE100为225±10℃; S2为焊机液压缸中活塞的总有效面积(mm2),由焊机生产厂家提供。
7、热熔对接连接操作应符合下列规定:
1根据管材或管件的规格,选用相应的夹具,将连接件的连接端应伸出夹具,自由长度不应小于公称直径的10%,移动夹具使待连接件端面接触,并校直对应的待连接件,使其在同一轴线上。错边不应大于壁厚的10%;
2应将聚乙烯管材或管件的连接部位擦拭干净,并铣削待连接件端面,使其与轴线垂直。切屑平均厚度不宜超过0.2mm,切削后的熔接面应防止污染; 连接件的端面应使用热熔对接连接设备加热; 吸热时间达到工艺要求后,应迅速撤出加热板,检查待连接件的加热面熔化的均匀性,不得有损伤。在规定的时间内用均匀外力使连接面完全接触,并翻边形成均匀一致的双凸缘;
5在保压冷却期间不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。7、1 热熔对接连接接头质量检验应符合下列规定:
1连接完成后,应对接头进行100%的翻边对称性、接头对正性检验和不少于10%翻边切除检验;
2翻边对称性检验。接头应具有沿管材整个圆周平滑对称的翻边,翻边最低处的深度(A)不应低于管材表面(图7、1);
接头对正性检验。焊缝两侧紧邻翻边的外圆周的任何一处错边量(V)不应超过管材壁厚的10%(图7、1);
4翻边切除检验。使用专用工具,在不损伤管材和接头的情况下,切除外部的焊接翻边(图7、2)。翻边切除检验应符合下列要求:
1)翻边应是实心圆滑的,根部较宽(图7、3); 2)翻边下侧不应有杂质、小孔、扭曲和损坏;
3)每隔50mm进行180°的背弯试验(图7、4),不应有开裂、裂缝,接缝处不得露出熔合线。
5当抽样检验的焊缝全部合格时,则此次抽样所代表的该批焊缝应认为全部合格;若出现与上述条款要求不符合的情况,则判定本焊口不合格,并应按下列规定加倍抽样检验:(1)每出现一道不合格焊缝,则应加倍抽检该焊工所焊的同一批焊缝,按本规程进行检验;
(2)如第二次抽检仍出现不合格焊缝,则对该焊工所焊的同批全部焊缝进行检验。
8、安全措施 8、1操作人员应安全着装:戴保护手套;穿工作鞋;戴防护眼镜;(打磨工件时):带保护耳罩、焊帽。8、2设备接地牢固,加漏电保护开关。8、3熔接完成后,断掉电源,将加热板放在安全的地方,以免意外接触烫伤。切勿用手触摸加热板。