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雙金屬復合管的焊接,石油工程常用!

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雙金屬復合管的焊接,石油工程常用!

發布日期:2018-01-16 作者: 點擊:

HDPP雙層鋼帶熱熔復合管男人和女人在床的app為您講解雙金屬復合管的焊接

1.概述

男人和女人在床的app雙金屬復合管是近年來開發的一種新材料,它的內層是不銹鋼管,外層嵌套碳鋼管或低合金鋼管,采用旋壓復合工藝使兩者緊密貼合,使其既擁有不銹鋼優良的耐腐蝕性,又保證管道能夠承受較高的工作溫度和工作壓力,還能有效地節約建造成本。雙金屬復合管特別適合對輸送管道有較高要求的介質,如凝析油本身含有大量腐蝕介質,且工作溫度和工作壓力較高,若選用不銹鋼管道輸送,建造、維護成本很高,而選用雙金屬不銹鋼管道在滿足相同的腐蝕條件下,建造、維護成本則能夠降低較多。雙金屬復合管在今后的石油石化生產中將成為不可或缺的材料,因此掌握雙金屬復合管的焊接方法和焊接工藝,將為我公司在今后更好的占領石油石化領域提供技術支持。 

2. 焊接工藝制定

(1)背景簡介 紅淺1井區火驅先導試驗區是新疆油田公司的一項重要試點工程,試驗區內輸送介質多為油氣混和液,含H2S、HCl等腐蝕性介質的比例較高。基于此原因,試驗區內選用了雙金屬復合管作為輸送管道。應用雙金屬復合管在新疆油田公司來說還是第一次,對于承建這項工程的我公司來說,開發雙金屬復合管的焊接方法和焊接工藝已勢在必行。

(2)對材料進行分析論證 雙金屬復合管的結構。

由于組成雙金屬復合管的基層和復合層是通過復合旋壓工藝使其緊密貼合在一起,而不屬于原子間結合,其間存在縫隙,不銹鋼在內層,碳鋼在外層,在焊接過程中不銹鋼與碳鋼需要接觸,因此會造成以下幾方面的問題:①復合層是304材質不銹鋼,且復合層的壁厚較小,僅有2mm,且不銹鋼復合層從碳鋼基層端部還向外伸出約2.5mm,即使選用手工鎢極氬弧焊焊接,其難度也會非常大。②不銹鋼復合層與基層20鋼之間存在間隙,在焊接過程中飛濺物、雜質小顆粒等極有可能鉆入空隙中造成缺陷。③采用手工鎢極氬弧焊根焊時,周圍空氣和保護氣氬氣都會在間隙中流動,隨著焊接過程進行,焊縫區域溫度場的不斷變化,間隙內的氣體受熱空氣流動速度加快,流動方面不斷變化,會影響焊接區域的氣體保護效果,很有可能造成焊接缺陷。④不銹鋼復合層焊接完成后就要焊接基層,而基層材質為20鋼,其焊層與不銹鋼所在的焊層必然會緊密連接,那么向不銹鋼焊層滲碳也將在所難免,HDPP雙層鋼帶熱熔復合管對不銹鋼根焊層的防腐蝕性能會有較大影響,直接縮減了管道的防腐能力和使用壽命。

(3)制定焊接方法  基于以上四個問題及其他方面,我們進行了論證,并結合施工現場的實際情況,最終確定了焊接方法:①采用手工鎢極氬弧焊將復合層與基層之間的間隙進行封堵焊接,封堵焊縫的熔敷金屬覆蓋不銹鋼復合層向外伸出部分形成V形坡口。②采用不銹鋼焊條電弧焊根焊和熱焊,焊縫金屬厚度>3mm。③從經濟性和降低施工難度方面考慮,采用碳鋼焊條電弧焊填充、蓋面焊接。

3. 焊接工藝實施

(1)焊接材料選擇  封堵焊縫選用與不銹鋼材料匹配的超低碳型不銹鋼焊絲,根焊和熱焊選用與不銹鋼材料匹配的低氫型不銹鋼焊條,焊條電弧焊焊材選用匹配的普通碳鋼焊條即可。(2)接頭設計、坡口形式和焊層 選用V形對接坡口,坡口角度α為55°~65°,組對間隙b為2.0~3.0mm,對口錯邊量控制在1.0mm以內。

男人和女人在床的app(3)焊接參數 各層焊道的焊接參數

(4)焊接過程中的技術措施,封焊完成后熔敷金屬形成一個坡口,有利于后續的焊接。

男人和女人在床的app通過多次焊接試驗,總結出在封焊時需要注意的三方面內容:①封焊焊接時電流參數不宜過大,在保證不銹鋼和碳鋼層熔合的前提下盡量采用小規范進行焊接,避免出現燒塌或燒穿的現象,采用快速焊和多層多道焊,避免合金元素的燒損和碳元素的滲入。②在焊接操作時,電弧熱要偏向碳鋼一側,將碳鋼和焊絲熔化后引導鐵液向不銹鋼潤濕,仔細觀察待不銹鋼側開始熔化后立即將電弧轉向碳鋼一側,降低不銹鋼側的溫度,保證不銹鋼層母材不被燒塌,同時減少不銹鋼內合金元素的燒損、減少向不銹鋼內滲碳。③由于封焊焊縫金屬將大部分作為不銹鋼焊道層和碳鋼焊道層之間的過渡層焊縫金屬,要保證一定的熔敷厚度,進而保證過渡層焊縫對根焊焊縫的保護效果,所以封焊焊縫應焊接兩層。焊接兩層的好處是符合復合層較薄和不銹鋼焊接采用小電流、快速焊、多層多道焊的特點。在封焊第一層焊縫焊接時,采用小規范、速度快,焊縫金屬厚度偏小,但由于要保證將管端不銹鋼外伸部分都熔合上不銹鋼焊縫金屬,因此第一層焊縫的焊腳一般都是內凹的。在焊接第二層焊縫時,要將第一層焊縫的內凹處填平,焊接電弧還是偏向碳鋼部分,相當于在碳鋼坡口上堆焊一層不銹鋼焊縫金屬,焊接時不銹鋼層背面增加銅墊板降低溫度。這樣做的主要目的是加強不銹鋼過渡焊層的保護效果,進一步完善對根部不銹鋼層焊縫金屬的保護作用。

封焊焊接在操作上相對容易掌握,而且在管材到貨后可立即安排集中焊接,容易組織。不銹鋼焊條的根焊和碳鋼焊條的填充蓋面焊都是非常成熟的焊接工藝,而且封焊完成后形成的坡口能夠保證各焊層良好熔合,可避免較多焊接缺陷的產生。在現場應用中組織最簡單,利于施工,且施工成本能夠降低。

根焊層(不銹鋼層)按照通常不銹鋼材料的焊接方法和工藝措施進行焊接,擺幅不宜過大,焊槍對中,保證根部焊縫的背面成形良好。

男人和女人在床的app熱焊層(過渡層及擴散層)焊接時需要采用相對較大規范,以實現合金元素的均勻過渡以及層間金屬的充分熔合。但擺幅不宜過大,避免焊道兩側碳鋼的過分熔化。

焊條電弧焊焊層(碳鋼層)的焊接工藝很成熟,按照常規工藝焊接即可,但要注意焊接參數不宜過大,降低填充焊層向下熔深,盡量減少碳元素向過渡層擴散。

4. 結語

焊接工藝試驗所得到的焊接接頭正反面成形美觀,焊縫金屬沒有被氧化,保護良好,焊接接頭無缺陷,各項力學性能優良。通過嚴格控制焊接工藝,過渡層焊縫金屬未被碳鋼層稀釋,而不銹鋼焊縫金屬中合金元素含量沒有明顯降低,過渡層起到了較好的保護作用。

生產實踐證明,HDPP雙層鋼帶熱熔復合管雙金屬復合管焊接方法和工藝的成功開發填補了我公司的技術空白,提高了公司在今后市場開發中的核心競爭力。

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