CN102922104A

CN102922104A - 大口径长输钢质管道焊接工艺

Info

Publication number: CN102922104A
Application number: CN2012104614944A
Authority: CN
Inventors: 靳红星; 尹长华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2013-02-13

Abstract

本发明提供一种大口径长输钢质管道焊接工艺，该工艺采用坡口加工、内焊机根焊、外焊机热焊、半自动焊填充和盖面焊等步骤，在几项加工、焊接、用料进行改进、优选，使焊机组在节省人员的前提下日焊接环焊缝数量大幅度提高，提高合格率，获得良好的效益。

Description

大口径长输钢质管道焊接工艺

技术领域

本发明涉及管道长输工程施工技术领域，尤其涉及一种大口径长输钢质管道焊接工艺。

背景技术

在以往的长输管道铺设工程中，钢质管道的主导传统焊接工艺就是：纤维素型焊条电弧焊、根焊+自保护药芯焊丝半自动填充、盖面，该工艺在野外施工现场通常采用“焊接组流水作业”，在环境、材质、管径、壁厚和有效时间等先决条件确定后，焊接机组日焊接管道还焊缝的数量基本上市一个定值，如在俄罗斯中亚管线施工中，采用材质X70，管径Φ1067，壁厚15.9mm的棺材，采用该工艺，1个焊接机组，20名焊工，日工作10个小时，可焊接30-35道环焊缝，这样的焊接速度在以往的施工中很正常，但在各行各业都在突飞猛进，其他配置工程技术部都在革新加速的今天，就倍感不协调了，如何大幅度提高半自动焊机组日焊数量是一个值得研究的课题。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提供一种大口径长输钢质管道焊接工艺，在节省人员的前提下，能保证施工安全，保证工程质量。

本发明的技术方案是：大口径长输钢质管道焊接工艺，该工艺包括如下步骤：坡口加工、内焊机根焊、外焊机热焊、半自动焊填充和盖面焊，其特征在于该工艺特别适合于钢级≤X80，能应用内对口器地域的大口径(Φ≥1016mm)长输钢质管道焊接施工，坡口加工是利用装有多把刀具的大口径管道坡口机将管口车削成有利于焊接工操作，在保证焊接质量的基础上并减少填充量的坡口型式，内焊机根焊是利用内焊机焊枪多、焊速快、有内对口器的功能组对，使之间隙小、错边量低、不会出现断口，保证下一步焊接安全，外焊机热焊和内焊机根焊几乎同步进行，调整好丝速、电流、焊接速度和熔深的关系，通过平、立、横的不同位置实施热焊，半自动焊填充、盖面焊是采用自保护药芯半自动焊。

本发明的有益效果是：节约人员，提高合格率，保证工程质量。

附图说明

下面根据附图和实施例进一步对本发明加以说明

附图1是本发明IWM+OWM+FCAW坡口剖视图；

附图2是本发明IWM+OWM+FCAW坡口剖视放大图；

附图3是本发明IWM+OWM+FCAW两管对口的坡口剖视放大图；

附图4是本发明IWM+OWM+FCAW两管对口错边的坡口剖视放大图；

附图5是本发明IWM+OWM+FCAW与SMAW+FCAW工艺填充面积比较图。

图中所示；1、管道，2、内坡口角度，3、高度，4、钝边，5、V型，6、V型二，7、组对间隙，8、管口错边量。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5所示，大口径长输钢质管道焊接工艺，该工艺包括如下步骤：坡口加工、内焊机根焊、外焊机热焊、半自动焊填充和盖面焊，其特征在于该工艺特别适合于钢级≤X80，能应用内对口器地域的大口径(Φ≥1016mm)长输钢质管道1焊接施工，坡口加工是利用装有多把刀具的大口径管道1坡口机将管口车削成有利于焊接工操作，在保证焊接质量的基础上并减少填充量的坡口型式，内焊机根焊是利用内焊机焊枪多、焊速快、有内对口器的功能组对，使之间隙小、错边量低、不会出现断口，保证下一步焊接安全，外焊机热焊和内焊机根焊几乎同步进行，调整好丝速、电流、焊接速度和熔深的关系，通过平、立、横的不同位置实施热焊，半自动焊填充、盖面焊是采用自保护药芯半自动焊。

实施例：本例取材于哈萨克斯坦“别伊涅乌-奇母肯特天然气管线”采用IWM+OWM+FCAW工艺的试验情况。

哈萨克斯坦“别伊涅乌-奇母肯特天然气管线”采用X70、Φ1067mm(42英寸)、壁厚15.9mm钢管，焊接评定执行API1104-2005版标准。采用内焊机进行根焊+自保护药芯焊丝半自动焊填充、盖面焊的低氢型焊接工艺。

(1)坡口的形状：如图1、图2所示。坡口在施工现场，采用坡口机加工。内坡口角度2＝37.5±1.0°，高度3＝1.27±0.2mm；钝边4＝1.8±0.2mm，V型5＝45°，V型二6＝10.0±1.0°；采用内焊机(内焊机中有内对口器的功能)组对，组对间隙7＝0-0.5mm；管口错边量8≤2.5mm(见图4)

(2)焊接设备：IWM+OWM+FCAW工艺才艺的设备为Φ1067mm(42英寸)内焊机、外焊机、林肯DC-400直流电源及送丝机LN-23P。

(3)焊接工艺参数及射线检测、力学性能试验结果：预热、层间温度≥60°，根焊采用实芯焊丝伯乐蒂森TS-6(AWSA5.18ER70S-G)Φ0.9MM，丝速94-96cm/min(电流205-215A)，焊速78cm/min，富氩(75％Ar+25％CO2)气体流量25-30I/min，电压22-23V；

热焊采用实芯焊丝伯乐蒂森TS-6(AWSA5.18ER70S-G)Φ0.9MM，丝速1270--1370cm/min(电流230-270A)，焊速127--137cm/min，富氩(100％CO2)气体流量35--40I/min，电压24-27V；

填充盖面，采用自保护药芯焊丝80ksi等级焊丝，Φ2.0mm；填充盖面丝速在270--290cm/min，电压18-22V，焊速17--25cm/min。

施工程序：

分为坡口加工、提前预热、组对管口、预热、内焊机根焊、外焊机热焊、FCAW填充1、FCAW填充2、FCAW填充3(必要时增加立填焊)、FCAW盖面。

机组人员：

合计65人；其中：机组长2人，HSE员1人，技术员1人质量员1人，管工3人，坡口工3人，内焊机操作工3人，外焊工2人，FCAW焊工18人，吊管机挖掘机焊接工程车等特种车辆操作人员10人，电力机械维修人员2人，普工10人，后勤及汽车司机7人。

机组主要设备：

坡口加工：20吨吊管机1台、管道坡口机1台；

组对管口：挖掘机1台、70吨吊管机2台、40吨吊管机1台：

焊接设备：内焊机1台、外焊记1台、100KW焊接工程车2台、80KW焊接工程车9台、林肯DC-400焊机26台、林肯LN-23P送丝机18台。

质量与进度

从2012年7月16日-2012年9月30日，哈萨克斯坦“别伊涅乌-奇母肯特天然气管线”“SMAW+FCAW”机组累计有效工日为85个，累计焊接2720道口，一次射线检测合格率为95.7％；每个工日平均在32道环焊缝。

通过在哈萨克斯坦天然气管道上的试验得出以下结论：IWM+OWM+FCAW与传统SMAW+FCAW相比是一个合格率高、人员设备利用率高、成本低、低氢型的焊接工艺。

Claims

1.一种大口径长输钢质管道焊接工艺，该工艺包括如下步骤：坡口加工、内焊机根焊、外焊机热焊、半自动焊填充和盖面焊，其特征在于该工艺特别适合于钢级≤X80，能应用内对口器地域的大口径(Φ≥1016mm)长输钢质管道焊接施工。

2.根据权利要求1所述大口径长输钢质管道焊接工艺，其特征在于所述坡口加工是利用装有多把刀具的大口径管道坡口机将管口车削成有利于焊接工操作，在保证焊接质量的基础上并减少填充量的坡口型式。

3.根据权利要求1所述大口径长输钢质管道焊接工艺，其特征在于所述内焊机根焊是利用内焊机焊枪多、焊速快、有内对口器的功能组对，使之间隙小、错边量低、不会出现断口，保证下一步焊接安全。

4.根据权利要求1所述大口径长输钢质管道焊接工艺，其特征在于所述外焊机热焊和内焊机根焊几乎同步进行，调整好丝速、电流、焊接速度和熔深的关系，通过平、立、横的不同位置实施热焊。

5.根据权利要求1所述大口径长输钢质管道焊接工艺，其特征在于所述半自动焊填充、盖面焊是采用自保护药芯半自动焊。