天然氣管道焊接新工藝及注意事項
天然氣管道焊接新工藝及注意事項
摘要；我國天然氣管道焊接工程，工程浩大，而且在不定的地理環(huán)境作業(yè)。在天然氣管道焊接期間，有各種各樣的外在因素的影響，比如地形起伏度、施工空間太過狹小、焊接過程中彎度的大小，這些都會給施工帶來難度。為了保證施工的進(jìn)度與施工的質(zhì)量，因此必須研究出合適各種環(huán)境、材料與設(shè)備的新技術(shù)，其中就有大口徑鋼管道焊接技術(shù)以及IWM+FCAW工藝。
關(guān)鍵詞；大口徑鋼管道焊接技術(shù)；IWM（內(nèi)焊機(jī)根焊）；FCAW（自保藥絲半自動焊填蓋）
根據(jù)天然氣管道焊接的地理環(huán)境與外在因素的影響，為了在保證進(jìn)度的同時保證質(zhì)量，因此只有選用合適的新技術(shù)，在運(yùn)用新技術(shù)進(jìn)行施工的同時還有很多的事項需要注意，例如施工期間焊口的對接、焊口的溫度、表面的清理工作以及焊后的保溫工作，等等。
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一、大口徑鋼管道焊接技術(shù)的選擇
進(jìn)行天然管道焊接時，不同的地理環(huán)境不同的管道位置與之相對的是不同的管道焊接工藝。主要的焊接手法有：第一，根焊，在目前的天然氣管道焊接工藝中，根焊一般都是采用自動焊、手工電弧焊以及STT半自動焊進(jìn)行根焊，但是由于施工環(huán)境的影響，少數(shù)情況能用到自動焊，多數(shù)的時候用到的都是手工電弧焊和STT半自動焊進(jìn)行焊接。手工電弧焊比較適用于接口不規(guī)則或者是其他方面難度較大的情況；而STT半自動焊要求有精確的基值和峰值、電流和電壓。通過這些進(jìn)行控制，可以很好很快的進(jìn)行焊口的對接，而且對接之后的表面非常容易進(jìn)行清潔工作；第二，填充和蓋面焊接，目前在國內(nèi)運(yùn)用比較成熟的工藝是半自動下向焊接工藝，這種工藝現(xiàn)在在國內(nèi)也是相當(dāng)普遍的。至于返修焊來說，主要還是運(yùn)用手工電弧焊下向焊接進(jìn)行焊接。
二、大口徑管道焊接是所需要的主要焊接以及附屬設(shè)備的選擇
工欲善其事必先利其器，所以，設(shè)備的選擇是相當(dāng)重要的，一個合適的設(shè)備能夠使整個工程的進(jìn)度加快、提高質(zhì)量等，而對于設(shè)備的選擇也是相當(dāng)有講究的。比如電力設(shè)備，由于多數(shù)的時間是在野外進(jìn)行作業(yè)，所以對與移動電站的可靠性、穩(wěn)定性以及操作與維修方便是一定要注意的，同時還得具有良好的靈活性、制動性以及通過性。畢竟是在山區(qū)，設(shè)備更換麻煩，而且移動的電站要滿足2到4臺焊機(jī)或中頻加熱器提供動力以及照明使用。因為在山區(qū)作用，移動電站的底盤最好選用履帶式液壓驅(qū)動的，才可以保證在山區(qū)上的作業(yè)安全以及能夠更好的在山區(qū)中移動；對于電源的選擇就比較繁瑣。第一，STT半自動根焊焊的電源目前一般都在使用美國林肯公司生產(chǎn)的Invertec ® STT- II 焊接電源，因為此電源是表面張力過渡特性的直流焊接的電源，與STT 半自動根焊比較吻合。同時，相配套的送絲機(jī)也是美國林肯公司生產(chǎn)的LN-742四輪驅(qū)動的送絲機(jī)。第二，自
保護(hù)藥芯焊絲填充蓋面焊的設(shè)備，應(yīng)該選用具有平外特性的直流焊接電。目前，我國一般采用的都是美國林肯公司的Invertec® DC-400，因為這種焊機(jī)具有優(yōu)良的性能，同時還具有下降特性與平外特性。在藥芯焊絲焊接、埋弧焊、MIG焊接、手工焊以及直流氬弧焊當(dāng)中都有廣泛的應(yīng)用。在采用多功能的情況下是可以在相互功能之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。配相應(yīng)的送絲機(jī)同樣是美國林肯公司的LN23P；第三，手工氬弧焊應(yīng)該具有下降外的特性，美國林肯公司的DC-400遍可以滿足這種要求。至于附屬設(shè)備的選擇也有很高的要求。例如中頻加熱器，最好采用升溫速度快的，現(xiàn)在普遍應(yīng)用的是管道三公司自主研發(fā)的大口徑IGEBT管道管口中頻加熱器，它的升溫能力可以達(dá)到每分鐘50度的高水平。至于環(huán)形火焰加熱器，做為一個補(bǔ)充設(shè)備，來源于中頻加熱器。它主要起到了一個中轉(zhuǎn)站的一個作用，在移動電站不能接近的距離地方使用；焊接材料的選用也很關(guān)鍵，選擇一個合適的材料可以大大的節(jié)約成本。第一，根焊STT焊接材料：一般選擇的都是國內(nèi)生產(chǎn)的錦泰焊絲，這種焊絲中加入了適量的Ti，在大電流焊接的時候飛濺小，含有細(xì)化晶粒、增加沖任性，同時熔敷率也是比較高的；第二，手工焊需要的材料，使用低氫型焊條E7016，這種材料可以實現(xiàn)單面焊接雙面成型的效果；第三，填充藥芯半自動焊，所需要的焊材一般都是使用低氫型藥芯焊絲E81T8-Ni2/E81T8-G，這種焊絲的電流通過密度大、熔敷速度快、效率高、綜合的成本較低而且工藝優(yōu)良。
三、IWM+FCAW焊接技術(shù)
IWM+FCAW焊接技術(shù)是源于西氣東輸二線工程中，當(dāng)初為了加快工程的進(jìn)度研發(fā)與應(yīng)用了這項心的工藝。這項新的工藝與與傳統(tǒng)的工藝進(jìn)行了比較，結(jié)果驚人的發(fā)現(xiàn)這種工藝相比于傳統(tǒng)的工藝日焊接速讀大約提高額一倍左右，所以現(xiàn)在這項工藝在目前應(yīng)用也是比較廣泛的。這種工藝能夠提高施工的效率主要在于以下幾點；第一采用了內(nèi)焊機(jī)，所以減少了根焊工序的時間；第二，對坡口型式進(jìn)行改變，減少了坡口的填充量；這樣的做法與傳統(tǒng)的工藝相比，不僅節(jié)省了大量的成本，同時資金的運(yùn)用也得到了充分的節(jié)省。
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四、焊接期間需要注意的事項
1、焊接時注意坡口的清理。準(zhǔn)備焊接的管口應(yīng)該是完好沒有缺損的，焊接前對管端的100mm進(jìn)行清理，要做到?jīng)]有鐵銹、油污、毛刺油漆等。至于焊縫，余高的部分進(jìn)行打磨。 錯邊量不能大于壁厚的八分之一，小于3mm并且沿著周長均勻分布。
2、焊接期間注意焊口的預(yù)熱 。為了降低焊接的應(yīng)力，同時，也為了降低焊接應(yīng)變速率，防止焊縫金屬中擴(kuò)散氫的溢出避免產(chǎn)生氫致裂紋，減緩焊后的冷卻速度是必備的一道工序，而整個焊后的預(yù)熱可以解決上述的問題。預(yù)熱還可以減少焊縫以及熱影響區(qū)的粹硬程度。為了確保加熱均勻和施工方便，一般都使用環(huán)形火焰加熱器或者是中頻加熱器進(jìn)行加熱。一般預(yù)熱的要求是達(dá)到100到200攝氏度。
3、焊接施工注意的事項。在焊接的時注意要從頂部向底部進(jìn)行焊接，這樣
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