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西气东出管道焊接技术的说明与市场分析(二)

文章来源:未知 日期:2013-10-08

  长输管道作为远间隔油气输送的主要方式,随着我国能源产业的发展和能源结构的调整,管道工程建设迅猛发展。截止2003年底,输油气管道累计长度45865Km,居世界第六位;其中原油管道15915 Km、自然气管道21299 Km、成品油管道6525 Km、海底管道2126 Km。“

  1.焊接电源

  随着电子洁净管道技术和现代控制技术的发展,数字化逆变焊接电源是弧焊电源发展的主要方向。它体积小、重量轻、节能省材,而且控制性能好,动态响应快,易于实现焊接过程的实时控制,在性能上具有很大上风。同时集成了专家系统、模糊控制、神经网络技术等智能控制方法的数字化逆变焊接电源,可以实现一元化调节,对焊接过程中出现的不确定因素做出实时处理,保证稳定的焊接过程和焊接质量。

  但是,目前施工现场还很少使用IGBT逆变焊机。纤维素型焊条焊接时采用一般的直流焊机,在小电流时易出现断弧、粘条、电弧不稳等题目。低氢型焊条对弧焊设备的要求较低,一般的直流弧焊设备即可满足要求。

  2.焊接方法和设备

  目前国内外长输洁净管道系统常用焊接方法主要有:(1)手工焊,包括药皮焊条电弧焊、手工钨极氩弧焊;(2)半自动焊,包括熔化极气体保护半自动焊包括活性气体保护STT半自动焊、半自动熔化极氩弧焊、半自动活性气体保护焊、自保护药芯焊丝电弧焊;(3)熔化极活性气体保护自动焊。此外,还有埋弧自动焊、电阻焊—闪光对焊等。我国在西气东输管道工程后主要以自保护药芯焊丝半自动焊和熔化极活性气体保护自动焊为主。

  2.1手工焊

  手工焊主要指焊条电弧焊和手工钨极氩弧焊。

  (1) 焊条电弧焊

  具有灵活简便、适应性强等特点,同时由于焊条工艺性能的精益求精,其熔敷效率、力学性能仍能满足当今管道建设的需要,尤其时焊接补焊时应用更广泛。焊条为纤维素型焊条和低氢型焊条,其下向焊和上向焊两种方法的有机结合及纤维素焊条良好的根焊适应性在很多场合下还是其它焊接方法所不能代替的。

  (2) 手工钨极氩弧焊

  焊接质量好,背部无焊渣,一般用来进行站场压缩机进出口、球阀等设备,以及管径较小、壁厚较薄的工艺管道,安放式角焊缝的安装焊接。钨极氩弧焊方法要求焊前严格进行坡口清理,焊接过程中须有防风措施。

  2.2半自动焊

  即自保护药芯焊丝半自动焊和CO2气保护半自动焊,它们都是下向焊方法。

  (1) 自保护药芯焊丝半自动焊

  这种焊接方法操纵灵活,环境适应能力强,焊接熔敷效率高,焊接质量好,焊工易于把握,焊接合格率高,是目前国内管道工程中重要的填充、盖面焊方法。

  (2) CO2气保护半自动焊

  随着焊接电源特性的改进,通过控制熔滴和电弧形态,CO2气保护焊的飞溅题目已基本解决,并开始在管道焊接中扮演重要角色,如这种焊接方法操纵灵活,焊工易于把握,对不同的坡口适应性强,焊接质量好,焊接效率高,焊道光滑,但焊接过程受环境风速的影响较大。STT半自动根焊要求管口组对过程中保持对口间隙均匀一致,否则将会在后序的填充、盖面焊道中产生坡口边沿未熔合、夹渣等缺陷。

  2.3 自动焊

  (1)自动根焊

  自动根焊方法采用自动内焊机或外焊机单面焊双面成型。

  a. 内焊机

  “西气东输”管道工程中使用的自动内焊机是针对Φ1016mm管径的管道根焊焊接专机,其特点为适用的管径范围窄,设备一次投资较大,但焊接效率非常高,Φ1016mm的钢管根焊需时约70秒钟左右。由于是在钢管内进行焊接,焊接过程中受环境风速的影响比较小。

  b. 自动外焊机单面焊双面成型根焊

  自动外焊机单面焊双面成型的根焊设备解决了不用背面衬垫的单面焊双面成形根焊题目,根焊厚度达4.5mm,远高于内焊机的焊接厚度,焊接效率高,Φ1016mm的钢管根焊需时约8分钟左右。由于采用气体保护,焊接过程对环境风速敏感,施工时应有防风棚等防风措施。

  (2) 自动外焊机

  管道局生产的PAW-2000型外焊机,其特点是焊接熔深均匀,能够焊接的坡口宽度较大,但通常要求坡口角度大于13°,以避免因焊接电弧。

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