LNG加气站不锈钢管道焊接质量控制

i乏 川 t。n | L N G加气站不锈钢管道焊接质量控制 We l ti ng ：y Co n t r o l o L NG F i R i n g S 僦 i 皿 S i 皿 s s S t e e l Pi p e 文 山东胜利股份有限公司 朱永东 摘要 ：管道焊接质量对L N G fl B 气站的安全运行起着关键作用 ，要从焊接工艺、肝f B - u- -准备和焊后检验等 方面严格控制。 关键词 ：管道焊接 ：焊接工艺 ；质量控 制 液化天然气 ( L N G) 管道的焊接质量对加气站 的安全运行起着关键作用，一定程度上加气站的 安装质量就是其管道的焊接质量，焊接质量控制 主要包括焊接工艺、焊接材料和焊接检验等方面。 1 焊接工艺 焊接T艺是将焊接工艺评定和焊接选择的能 量参数在压力容器及压力管道上的实际运用、指 导，现行标准是 删。奥氏体不锈钢是L N G 储存与输送的主要用材 ，其焊接 l生 较好 ， 接头即 使在焊态也具有较高的韧陛。但与普通碳素钢相 比，其又具有较低的导热率和较高的膨胀系数， 这样在焊接时会产生较大的变形和应变 ， 所 以焊 接质量主要取决于焊接工艺是否与母材相适应 。 为此在确定焊接工艺时，应从以下方面进行考虑。 1 1 焊接方法 根据奥氏体不锈钢的焊接特性，为减小热 输入 ，故采用手工 电弧焊 、氩弧焊两种方法 ， 管径d 中1 5 9 m m 的采用氩弧焊打底 ，手工 电弧 焊盖面 ，d 1 5 9 m m的全用氩弧焊。 1 2焊接材料 奥 氏体不锈钢是特殊性 能钢 ，为使接头具 有相 同的性能 ，应遵循 “ 等成分 ”原则选择焊 接材料 ，同时为增强接头抗热裂纹和 晶间腐蚀 能力，使接头中出现少量铁素体，选择H 0 0 C r - 作者简介 ：朱永东 ( 1 9 7 3 一 )，男 ，目前主要从事L N G J I 气站 的建设 管理工作。 1 9 N i 1 2 Mo 2 氩弧焊用焊丝 ，C H S 0 2 2 手弧焊用焊 条作为填充材料 ，其成分见表1 和表2 。 1 3焊接参数 不锈钢 的突出特点是对过热敏感 ，故采用 小 电流 、快速焊 。焊接参数选择见表3 。 1 4坡口型式与装配定位焊 坡口型式采用V 形，由于采用较小的焊接电 流，熔深小，坡 口的钝边为0 0 5 m m，坡 口角为 6 5 。 7 0 o ，型式见图1 。 因不锈钢热膨胀系数较大 ，焊接时产生较 大 的焊接应力 ，要求采用严格的定位焊。对 于 d 中8 9 ra m的采用两点定位 ，d = 8 9 中2 1 9 m m 采用三点定位，d 2 1 9 ra m 的采用四点定位；定 表2 焊条C H S 0 2 2 化学成分 ( ) C 003 C u l S i l Mn I P I S l N i I C r 0 2 0 1 0 6 4 1 0 7 5 l 0 0 2 l 0 0 0 7 I 1 1 7 7 l 1 9 6 6 Mo 2 0 5 接头 焊缝 焊接方法 焊接材料 焊接电流 电弧电压 焊接速度 型式 层 数 牌 号 直径 ( mm) I A U 八 ， v c mm i l 2 5 7 5 -8 0 1 O 1 1 6 8 一 层 钨极氩弧焊 H0 0 C r l 9 N 订2 M0 2 3 2 8 3 -9 0 1 1 1 3 6 8 对接 2 5 7 5 8 0 1 0 1 1 6 8 二层 钨极氩弧 焊 H0 OC r l 9 N i 1 2 M0 2 3 2 8 5 -9 3 1 2 1 3 6 8 电弧焊 C HS 0 2 2 2 5 8 0 8 5 2 5 2 6 9 1 2 现代焊接 2 0 1 4 年第1 0 期总第1 4 2 期J 一47 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 。之 t | ( i ， ， ， I 、 、 、 计 一 3 - 4 图 1 坡 口型式 D ：中8 9 中2 1 9 mm 图2 不同管径分段焊接示意图 位焊缝 长度6 8 m m。 1 5 焊接技术要求手工电弧焊采用直流反 接，氩弧焊采用直流正接 ；氩弧焊喷嘴直径 1 2 ra m，钨极直径 2 5 m m；氩弧焊时，管 道内必须充氩气保护，保证背面成形，氩气流 量为5 1 4 L m i n ，正面流量为1 2 1 3 L m i n 。 2焊前的准备工作 焊接前要进行有针对性的准备，这是质量控 制的重要组成部分 ，主要考虑 ：焊工必须持证 上 岗，并严格按操作证上允许的项 目 进行作业， 最好有2 年以上不锈钢的焊接经验；焊前应用不 锈钢丝刷除掉焊丝表面的氧化皮， 并用丙酮清洗； 在2 - 2 5 0 烘干1 h ，随取随用，烘干后的焊条放 在保温筒内。外露超过2 h 应重新烘焙。重复烘焙 不超过3 次；施焊前应清除坡口处的氧化层、 毛刺及坡 口两侧2 5 m m 范围内的油污等 ，并用丙 酮清洗。为了便于清除焊接飞溅，可先在焊缝两 侧5 ( h T u n 范围内，涂刷白垩粉浆，焊后再将其清 除。由于不锈钢与碳钢接触会产生 “ 渗碳”现象， 所以清理工作必须使用专用砂轮和不锈钢刷子。 3 预防变形和裂纹的产生 由于不锈钢有大的膨胀系数和小的导热率， 在焊接时容易出现较大的焊接变形 ，所以施焊环 J 一 4 8 现代焊接 2 0 1 4 年第1 0 期 总第1 4 2 期 境温度宜在0 以上，当温度低于0 时应进行预 热处理，预热温度为8 0 1 0 0 。采用坡口内后退 法引弧 ，切不可在母材上引弧。为避免焊缝在敏 化温度区间内停留时间长而析出铁素体和 8 相长 大形成网状结构，多层焊缝的层间温度不允许超 过6 0 ，因此焊接时要采用短电弧、小电流、多 道焊技术，严格控制焊接热输人，尽量采用小直 径焊条 ， 并且焊接时焊条不摆动。在立焊时如必 须进行横向摆动，摆动幅度应尽量减少，过大的 摆幅易造成热裂纹和保护不良。应尽量保持短电 弧，长电弧不仅会烧损合金成分，而且会因空气 中氮气的侵人造成铁素体减少引发热裂纹。收弧 时应填满弧坑 ，凹陷的弧坑是很难避免热裂纹发 生的。同时采用分段焊接技术，具体分段方法见 图2 。这种对称分散的焊接顺序，既可加快接头 的冷却速度，又可减小焊接应力。 4焊后检验 焊后检验是焊接质量控制的最后步骤，焊后 检验以无损检测和耐压试验为主要手段。无损检 测时应注意几个问题 ：探伤部位必须具有代表陛， 包括 “ ，r 形焊缝 ，可疑部位及设计要求的特殊 部位；焊缝经局部无损检测发现有不允许的缺陷 时 ，应在该缺陷两端的延伸部位增加检查长度 ， 增加的长度为淡 缝长度的1 0 ，且不小于2 砌 ， 若仍有不允许的缺陷，则对该焊缝做1 0 0 的检 测， 对输送L N G 的管道焊缝要求1 ( 1 0 检测；最后 耐压试验检验焊缝的致密性及强度。 5 结束语 影响L N G 加气站安装工程质量的因素很多 ， 但管道焊 接质量绝对是其中很重要 的一环 。合 格的焊接质量可以保证加气站安全运行，而不 合格的焊接质量可能造成重大损失。因焊接不 良酿成的事故 给我们 留下 了深刻的教训 。施工 中对以上各焊接要素的严格