[doc格式] RMD气体保护焊与自保药芯焊丝半自动焊接技术在长输管道施工中的应用.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流doc格式 RMD气体保护焊与自保药芯焊丝半自动焊接技术在长输管道施工中的应用.精品文档.RMD气体保护焊与自保药芯焊丝半自动焊接技术在长输管道施工中的应用焊管.第32卷第4期.2009年4月?65?管道建设RMD气体保护焊与自保药芯焊丝半自动焊接技术在长输管道施工中的应用冯成功,陈龙,朱绍全(中国石油天然气管道局第二工程分公司,江苏徐州221008)摘要:以建设阿联酋阿布扎比原油管道工程为例,介绍了RMD气体保护半自动根焊与自保护药芯焊丝半自动填充,盖面焊_y-艺的特点及其焊接工艺.为了适应该工程对大管径,厚壁X65钢级钢管的要求,利用先进

2、的RMD根焊技术完成管道环缝根部焊接,利用熔敷效率高,全位置成形好和环境适应能力强的自保护药芯焊丝半自动工艺完成填充,盖面焊接.此3-艺在焊接操作,焊接质量,焊接速度等方面都有无可比拟的优越性,因此在大直径长输管道施工中逐渐得到广泛应用.关键词:RMD气体保护焊;自保药芯焊丝;X65级钢管;长输管道中图分类号:TG457.6文献标志码:B文章编号:10013938(2009)04006504ApplicationofSemiautoWeldingTechnologyintheConstructionofLongdistanceTransportingPipeline-RMDGMAWandSel

3、f-shieldedFCAWFENGChenggong,CHENLong,ZHUShaoquan(TheNo.2SubsidiaryConstructionCompanyofChinaPetroleumPipelineBureau,Xuzhou221008,Jiangsu,China)Abstract:Inthisarticle,theAbuDhabiCrudeOilPipelineProjectinUnitedArabEmiratesistakenasanexampletointroducethenatureoftheweldingprocedurespecification,whichis

4、theassembleofrootbyRMDgasshieldsemiantomaticweldingandfillingsbyself-shieldedfluxcoredwiresemiautomaticweldingaswellascap,andtheprocessitself.InordertoadapttheX65gradesteelpipeswithlargediameterandwallthicknessofADCOPProject,theadvancedRMDweldingtechnologyisusedforrootcircumferenceweldingandtheself-

5、shieldedflux-coredwiresemi-an-tomatieweldingwithitshighfusionefficiency,betterallpositionshapeandsoundenvironmentadaptableforfillingsandcapwelding.Thisprocessshowssuchweldingiswithoutstandingadvantagesinoperation,qualityandspeed.Therefore,itisgraduallyappliedinthelongdistancetransportingpipelinewith

6、largediameter.Keywords:RMDgasshieldwelding;serf-shieldedfluxcoredwire;X65gradesteelpipe;longdistancetransportingpipeline0前言随着我国经济建设快速发展,能源需求也在不断地增长,目前我国大直径长输管道建设已进入了一个新的高峰期.特别是近年来,随着俄罗斯远东管道工程,西气东输二线,涩宁兰管道复线工程,中亚管道等几项国家(国际)重点工程的展开,很大程度上促进了管道焊接技术新的发展.采用何种焊接方法直接影响到长输管道工程的焊接质量,施工效率,成本投入等问题.我国长输管道施工采用的焊接

7、工艺方法已由传统的手工下向焊工艺,向半自动化,全自动化迈进.但由于国内自动焊技术发展缓慢且不够成熟,国外自动焊设备租赁或购买费用昂贵,所以自保护药芯焊丝半自动焊得到了广泛的应用.本文详细介绍了RMD气体保护半自动根焊与自保护药芯焊丝半自动填充,盖面焊组合的工艺特点,焊接工艺及应用实例.中国石油天然气管道局第二工程分公司(以?66?焊管2009年4月下简称管道二公司)在西气东输二线及阿布扎比原油管道等国内外重大管道工程中均采用了此种焊接工艺,并对该工艺进行了总结和完善,取得了良好的社会和经济效益.1工艺特点简介1.1RMD气体保护半自动焊接技术RMD是一种对焊接短路过度精确控制的焊接技术,在焊接

8、过程中,能通过检测焊丝短路电流发生时间来及时改变焊接电流和电压参数,从而控制多余的电弧热量,提高电弧推力,能在根部产生高质量的熔深,成为一种动态精确控制技术.RMD焊接技术能取代传统的FIG焊(惰性气体钨极保护焊)和纤维素焊条下向焊.RMD气体保焊技术对晶粒细化有明显的作用,具有明显的优越性.图1RMD气体保护半自动焊焊缝形貌与传统的根焊技术相比,RMD气体保护半自动焊具有以下优点:(1)可以克服根部间隙不均匀,坡口不良,错边等焊接不利因素.(2)飞溅极少,且焊后不需要清渣,节省了层问清理时间.(3)焊缝成形美观(见图1),熔合性能好,有效防止未熔合现象,特别是在管圈底部(4点到6点位置)优势

9、非常明显.(4)根焊时,整个管圈从12点到6点之间的焊接都无须调整规范.(5)热影响区较小,可有效地减少焊接变形和烧穿.(6)焊接速度快,焊接同一道焊口RMD根焊技术可节省一半时间,可大大提高施工效率.(7)采用RMD焊接在根焊过程中产生的接头少,降低了焊接缺陷出现的几率,提高了焊接质量.(8)电源适应性强,操作简单,焊工易掌握.1.2自保护药芯焊丝半自动焊接技术自保护药芯焊丝半自动焊在焊接过程中不需要外加保护气或焊剂,通过焊丝芯部药粉中的造渣剂,造气剂在电弧高温作用下产生气,渣对熔滴和熔池进行保护.近年来,自保护药芯焊丝半自动焊在长输管道施工中得到了广泛的应用,与手工电弧焊相比,自保护药芯焊

10、丝半自动焊有以下优点:(1)焊丝为连续送进,焊缝接头少,可大大减小焊接缺陷产生倾向,且节省了更换焊条的时间.(2)抗风能力强,保护效果好.在风速小于11m/s的情况下,均不需采取任何防护措施,特别适用于野外施工作业.(3)焊层较薄,脱渣性好.只需用电动钢丝轮进行简单处理,可以大大减少清渣时问.(4)熔敷速度快,生产效率高,且节约电能,其耗电量仅为手工电弧焊的1/6左右.(5)焊接工艺性能好.焊缝外观成形和内部质量好,抗气孔能力强,裂纹倾向小.2焊接工艺试验2.1焊前准备(1)管材阿布扎比原油管道工程采用APISPEC5LX65钢级直缝焊接钢管,规格4,1219mmX17.5mm,其力学性能及化

11、学成分见表1和表2.表1管材力学性能第32卷第4期冯成功等:RMD气体保护焊与自保药芯焊丝半自动焊接技术在长输管道施工中的应用?67?(2)焊材能见表3.热焊及填充盖面均采用好伯特公司生RMD根焊采用伯乐公司生产的BOEHLER产的Fabshield8lNI自保药芯焊丝(相当于AWSSG3一P实芯焊丝(相当于AWSA5.18,ER70SA5.29,E71T8一NilJ),Group8,直径2.0mm,其G),Group5,直径1.2mm,其化学成分及力学性化学成分及力学性能见表4.表3BOEHLERSG3一P实芯焊丝化学成分及力学性能注:+表示含Ti,但含量非常少,无法计算.表4Fabshie

12、ld81N1自保药芯焊丝化学成分及力学性能(3)焊接电源RMD根焊采用美国Miller公司生产的MILL,ERPIPEPRO一450一RFC焊机,配置PipePro12RCSuitCase送丝机.填充及盖面焊采用美国Lincoln公司生产的DC400型电源,配LN一23P型送丝机.(4)坡口形式试件采用带钝边复合坡口,使用专用管道坡口机现场加工而成,坡口形式见图2.图2带钝边复合坡口示意图(5)试件清理管口组对前应用钢丝刷将坡口表面及两侧20mm范围内的内外壁上的铁锈,油污,水分及氧化皮清理干净,直至露出金属光泽,以减少焊接过程中缺陷的产生.(6)管口组对管口组对使用管道内对口器,对口器选用中

13、国石油管道特种施工机具研究所生产的PFM4856型内对口器.按图2要求,间隙3.01.0mm,错边量不大于3113/13,且应沿周长均匀分布.两管口自身直焊缝应错开间距在2001131”11以上,且将管口10一范围内直焊缝余高打磨至圆滑过度.(7)管口预热或应力消除管口组对完成后,其两侧100mm范围内应加热到100oC以上,加热采用电中频加热器或环形火焰加热器均可.2.2焊接工艺参数管壁厚度为17.5mm的焊缝由6层组成,根焊层采用RMD气保护半自动焊,热焊,填充及盖面均采用自保护药芯焊丝半自动焊.各层的焊接工艺参数见表5.表5焊接工艺参数?68?焊管2009年4月2.3试验结果试件的无损检

14、测均按美国标准进行,试件按API1104标准进行x射线探伤,按ASMEB31.4和ASTMA370规范中的相关规定进行力学性能试验,各项指标全部达到要求,接头性能良好.2.4操作要点(1)由于管径大,管壁厚,为避免焊接时因受热不均匀造成的错边量加大等不良现象,施焊时每层应有2名焊工同时对称施焊.(2)根焊前,应认真检查保护气体是否畅通,地线是否连接牢固等注意事项.(3)根焊道厚度保持在4mlTl左右,可减少自保护药芯焊丝半自动热焊时烧穿产生的可能性.(4)根焊运条方式:12点至1点钟位置焊枪倾角保持在20.25.,在坡口处引弧,可采用轻微的半月牙形摆动,应保证坡口两侧熔合良好;1点至5点钟位置

15、焊枪倾角保持在10.15.为宜,无需摆动,直接拖拽前行;5点至6点钟位置焊枪基本与管壁垂直,焊枪倾角为0.一5.,6点钟位置结束时,应在坡口上收弧.焊接过程中,最好不要突然停止,以免产生气孔.(5)根焊层结束后无需打磨,即可进行热焊层的焊接.热焊时一般不摆动,只要保证坡口两侧熔合良好即可.根焊与热焊的时问间隔不要太长,不应大于5rain,层间温度以不低于100为宜.(6)填充焊时不能过高,以填充厚度低于母材表面0.5ITlm为宜,可根据坡口情况适当摆动,保证坡口两侧熔合良好,但不能破坏坡口边缘,有利于盖面层成形美观.(7)自保护药芯焊丝半自动焊时,每层施焊后必须用电动钢丝刷将焊缝表面的熔渣,飞

16、溅及表面缺陷清理干净,将焊道打磨成两边稍高,中心略低的”凹”形,以减少夹渣等缺陷的产生.(8)焊缝外观成形要求:焊缝余高01.6innl,仰焊57点钟位置余高不得超过3mill,且长度不大于50mm,焊缝表面宽度应比坡口表面宽度大3.2mm.(9)施焊环境要求:环境温度不低于一5oC,大气相对湿度不超过90%.RMD气体保护半自动根焊时必须采取防风措施.3工程实例管道二公司针对西气东输二线大口径管线施工需求,在国内首次采用了RMD管道根焊与自保护药芯焊丝半自动焊填充,盖面技术的组合,目前已成功焊接30.6km,焊接检测一次合格率达99.3%.在阿布扎比原油管道工程中,也采用该工艺顺利完成了焊接

17、工艺评定工作,准备进行301km的管道焊接工作.4结论RMD气体保护半自动根焊与自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面工艺的组合能在最大程度上发挥上述两种焊接方法的优点:用RMD根焊技术克服管口问隙不均匀及错边等不利因素,保证打底焊道的焊接质量,避免根焊清渣,同时发挥自保护药芯焊丝半自动焊焊接速度快,质量好的优点,在焊接质量,施工效率和成本投入等方面都具有其无可比拟的优越性,因此在今后的长输管道现场组焊施工中必将得到越来越广泛的应用.参考文献:1刘明辉,艾云,左治武.药芯焊丝半自动焊在长输管道中的应用J.石油化工设备,2005(2):2124.2李清雅,王传铮,倪德续,等.sTT根焊,自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面工艺应用研究J.煤炭工程,2003(9):1l一14.作者简介:冯戍功(1982一),男,中国石油天然气管道局第二工程分公司储罐技术,质量负责人,先后参加黄岛,舟山,湛江和兰州储罐工程建设,主要从事储罐安装和焊接技术研究,现任阿联酋阿布扎比原油管道工程管道二公司项目部质量工程师.收稿日期:20081006修改稿收稿日期:20081025编辑:刘志军毒畚星刍刍刍皂刍叁是叁毒是叁是套曼叁是刍是l翌暑是欢迎投稿欢迎订阅