山区大口径长输管道焊接施工技术.doc

? 山区大口径长输管道焊接施工技术 摘要：针对山区管道施工特点，结合近年来国内大口径长输管道对口及焊接技术，对山区大口径管道(川气东输管道工程)焊接工艺、焊接设备和焊接材料、现场对口及焊接施工、常见焊接缺陷预防等技术进行探讨。? 关键词：山区石方地段??大口径管道???管口组对???焊接技术 一、山区大口径长输管道的现场焊接特点由于地形起伏较大，高程变化频繁,施工中常会遇到纵向坡度、横向坡度或叠加坡度；管道弯头、弯管较多；施工作业面狭窄,?管沟开挖难度很大，一般需要进行岩石爆破；可利用的现成道路极少，设备与材料难以直接运抵施工现场。不大可能按照平原地段的程序施工，需制定合适的施工工艺。采用大口径管道高压输送天然气时,?选用管材的强度较高(材质为X70)，为保证可焊性和冲击韧性,需选用高质量的焊接材料和适宜的焊接方法，来保证焊接质量,而管材、焊材、焊接工艺以及焊接设备等是影响焊接质量的关键因素,应重点监控。? 二、焊接工艺的选定由于自动焊技术要求管子全周对口均匀,现场施工须配备内对口器、管端坡口整形机等机具;为避免外界气候的影响，还需配备防风棚,这些条件在山区施工中都很难满足,因此本段不考虑自动焊工艺。1．根焊工艺纤维素焊条，具有极强的造气功能，电弧吹力大，在全位置焊接时熔滴向熔池稳定过渡，熔透能力和填充间隙性能好，对管子的对口间隙要求不很严格，焊缝背面成形好，气孔敏感性小，容易获得高质量的焊缝，适合打底焊。纤维素焊条手工电弧下向焊管口组对间隙小，焊接过程中采用大电流、多层、快速焊的方法来完成，适合于流水作业，焊接效率较高。可用作主线路根焊。纤维素焊条手工电弧上向焊，采用息弧操作法完成，管口组对间隙较大,每层焊层厚度较大，可作为连头,返修根焊;?STT半自动焊通过精确的基值和峰值电流和电压控制熔滴过渡成型，焊接过程稳定，单面焊双面成型，焊接速度快、焊道光滑。但对口质量要求较高,抗风能力差，需采取防风措施。可用作山区段主线路根焊备选工艺。2．填充、盖面焊工艺低氢钾型，铁粉型低氢型焊条下向焊灵活简便、适应性强,熔敷效率、力学性能指标等均能满足要求，适用于坡度大等自动化率不高的场合,也适用于连头和返修等。自保护药芯焊丝半自动焊熔敷效率高，综合成本低,焊丝的焊接工艺性能优良，电弧稳定，全位置成型好，抗风能力强，适宜野外施工。可用作山区段主线路的填充、盖面焊。3.焊接工艺选择根据以上分析,结合我单位西气东输焊接施工体会,在一般情况下，山区大口经长输管道主线路焊接以“纤维素型焊条手工根焊(下向)＋自保护药芯焊丝半自动焊填充、盖面”?焊为主要焊接工艺,“STT半自动根焊＋自保护药芯焊丝半自动焊填充、盖面”焊为辅助焊接工艺(备选);连头采用“纤维素型焊条手工上向焊根焊+?低氢焊条手工下向焊填充、盖面”和“纤维素型焊条手工上向焊根焊+?自保护药芯焊丝半自动焊填充、盖面”两种焊接工艺;返修可采用“手工电弧上向焊?(E6010+E5515)”和“手工上向焊根焊+?手工下向焊填充、盖面(E6010+E8018G)”?两种焊接工艺。纤维素焊条、自保护药芯焊丝含氢量高，现场焊接时线能量小，冷却速度快，会增加冷裂纹的敏感性，需采取必要的焊接措施，如焊前预热、限制根焊与填充焊时间间隔等。4.?主线路焊接工艺参数(不作为焊接依据供参考)焊接方法:?纤维素型焊条手工根焊＋自保护药芯焊丝半自动焊填充、盖面焊接方向:?下向;???层间温度≥?80℃;????焊后热处理:??无;根焊与填充焊时间间隔:?不大于10分钟4.1?坡口型式:V形坡口，见5.1?图(1);????复合坡口型式见5.1图2。4.2?焊接层数?:见表（1）??管壁厚（mm）?根焊（层）?热焊（层）?填充（层）?盖面（层）17.5?1?1?3～5?14.3焊接工艺参数:?见表（2）焊道?极性?焊材牌号?规格（mm）?焊接电流（A）?焊接电压（V）?送丝速度in/min?焊接速度cm/min根焊?DC-?伯乐E6010?φ4.0?85～125?25～33??8～15热焊?DC-?赫伯特81N1?φ2.0?180～250?19～21?80～90?19～23填充?DC-?赫伯特81N1?φ2.0?200～270?20～23?80～100?17～26盖面?DC-?赫伯特81N1?φ2.0?220～250?20～23?85～95?17～22DC表示焊条或焊丝接“-” 三、焊接设备的选型焊接设备的选型应根据焊接工艺规程的要求进行,同时考虑施工环境和施工特点。大口径管道焊接采用流水作业，焊接工艺参数相对固定，焊接设备的选型具有多样性和灵活性,但焊机的性能应满足野外施工的使用要求，有较大裕量，故障率低