摘要:油田管道大都为高温高压、易燃、易爆、有毒有害等介质的管道,并且管道的焊接工程量大,焊口众多,焊接质量控制至关重要。本文结合分析油田管道焊接施工面临的相关问题,提出了油田管道焊接方法要点及质量控制措施。
关键词:油田管道 焊接方法 控制 质量
油田管道大都为高温高压、易燃、易爆、有毒有害等介质的管道,并且管道的焊接工程量大,焊口众多,如果焊接质量控制不好,很容易产生质量问题,焊接质量控制至关重要。因此,企业要深入分析油田管道材料与结构特点,采用合理的焊接方法,抓好主要的控制环节,为油田管道焊接质量的管理提供充分的保障。
一、当前油田管道焊接施工面临的相关问题
1.现场施工环焊缝的焊接。低C微合金控轧及加速冷却后将会出现管线钢,且力学性能较强。但焊缝是属于电弧熔化的一种组织形式,其强韧性匹配程度水平较低,在使用过程中倘若与母材韧性匹配存在着很大的难度。在经过X80管线钢的相关检验后得出,当管线钢强度级别增强时,其环焊接头达到高强匹配的难度将逐渐增加。这就使得管线钢强度的大大增强,给研制高强度、高韧性焊接材料造成了较大的麻烦,而现场环焊缝的焊接对于高强度管线钢运用有着很大的阻碍。
2.管道建设的焊接工艺。焊接施工作业点对于整个管道建设而言,其能够出现不同情况的变化,由于自然环境出现的清理复杂,使得长输管道的施工常出现很多不同的因素影响,如:人文环境、地质形貌、气候条件等。管道施工的焊接工艺要想达到各种焊接环境的需要,就必须保证管道施工的焊接工艺呈现多种形式。但是当前管道环焊缝最为普遍运用等不断变化的同时,焊接施工劳动强度也会随之增强,当前的自保护药芯焊丝半自动焊工艺却难以满足今后的管道建设需要。
3.高效率的根焊方法的不断开发。管道焊接施工大多采用流水作业方式,根焊完成的速度决定了整条管道建设的效率。而焊部焊缝中的未熔合、未焊透、咬边、内凹等缺欠是影响管道安全的重要因素。因此,根焊的质量和速度是管道建设的关键环节。目前管道建设常采用的根焊方法有纤维素焊条电弧焊、数字电源熔化极气保护半自动焊和内焊机熔化极气保护自动焊等,几种方法在焊接工艺性、焊接质量和焊接速度等方面各有所长。
二、油田管道焊接操作及控制要点
管道工程是化工业发展必须具备的设施条件,兴建石油化工管道实现了资源优化配置,降低了石油、化工等产品输送的作业成本。施工单位要组织现场人员详细分析管道工程结构,及时拟定切实可行的焊接操作方案,对每一道工序采取严格的控制方式,提升管道后期使用的综合性能。结合现有的技术条件,油田管道焊接操作方式及其控制要点包括:
1.定位焊。由于油田管道分布范围广、输送距离远、内外结构复杂等因素,管道使用阶段常会出现不同状况的事故,降低了原油供输系统的安全系数。定位焊应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺,并应由取得焊工上岗证,经报验合格的焊工施焊。定位焊的焊缝长度宜为10~15mm,厚度2~4mm,且不超过壁厚的2/3,定位焊的焊缝不得有裂纹及其他缺陷;定位焊焊缝两端磨成缓坡形。
2.异种钢管道焊接。异种钢管道焊接,应按焊接材料选用表选用合适的焊材。铬钼耐热钢与碳素钢或不同钢号的铬钼耐热钢之间组成的异种钢焊接接头,可按合金含量较低一侧的钢材选用焊接材料。有预热要求异种钢管道焊接,预热温度按淬硬倾向大的材质要求定,预热采用电加热法。预热在坡口两侧均匀进行,预热范围每侧不小于3倍壁厚(S),且不小于50mm,对有淬硬倾向或易产生延迟裂纹的材料,每侧不得小于100mm。
三、油田管道焊接质量控制措施
1.加强焊接操作人员的资质审查和入场考试根据相关程序进行焊接操作人员入场前资质审查,审查施工单位申请入场施焊人员的相关资质证书必须是合格有效的:审查施焊人员资质证书是否可以覆盖本项目的要求:通过资质审核的焊工还必须经过入场技能考试,以检验该焊工的实际焊接操作技能是否符合项目要求。
2.焊接工艺控制。施工单位在正式施焊前,必须按标准要求进行完善的焊接工艺评定。各施工单位必须按公司的焊接工艺评定和焊接工艺指导书,结合现场实际焊接情况,编写现场焊接工艺卡;技术员对施工班组进行书面的技术交底。每一个施焊的焊工和管工必须各存一份,同时送交项目部质量检查员。不同焊接工艺的管线分别编写。相同焊接工艺的管线可以写在一张表内,必须注明管线号。有特殊要求的焊接,不但注明管线号还应该注明焊口号。管工按焊接工艺卡预制管口,焊工按焊接工艺卡进行工序交接确认焊口,合格后才能按所给焊接参数和要求进行焊接。焊接质量检查员按焊接工艺卡进行检查,并做好焊接记录。
3.焊接材料控制。焊接材料是焊接质量保证的基本条件,焊接材料的质量和正确使用,直接影响到焊接质量和工程成本。因此应控制焊接材料的采购、验收、保管、发放及使用等几个环节。
4.焊接环境控制。焊接环境因素是制约焊接质量的重要因素之一。焊接环境要求要有适宜的环境温度、相对湿度、风速,才能保证所施焊的焊缝组织获得良好的外观成形与内在质量,具有符合要求的机械性能与金相组织。
5.焊接操作控制。管道的焊接施工,要求全部氩弧焊接打底电焊盖面。但在焊接过程中,焊接施工中容易发生问题的关键是承插焊口、凸台焊口、三通焊口、计量孔板焊口和管道支吊架焊接、管托焊缝质量等。因为在以往工程管线吹扫、试压时就发生过管托焊缝将管道一侧焊漏,也发生过承插焊口、凸台焊口、三通焊口焊接质量不合格,没有焊接透等现象,所以我们制定了专门的工艺管件施工和焊接主要控制点,并进行检查。所有焊口外观质量必须经过焊工自检、检查员专检,外观合格后才能进行无损检测。