长输管道半自动焊接技术

一种新型风动下灰罐的设计 周瑞芬 (大庆石油学院机械科学与工程学院) 目前对于油田上固井用水泥多用运灰车载两个4t运灰 罐运送至井场储灰罐中再进行固井。固井所需水泥量大, 而且成分不同,需要运输车往返几十次。尤其对于油田超 深井固井,现场固井水泥的储量及下灰速度一直影响着固 井质量的优质率。本文介绍的25m3风动下灰立式罐有效地 解决了现场超深井水泥用量及下灰速度的技术难题。 11 结构组成及工作原理 25m3风动下灰立式罐采用的是立式料仓形结构,为便 于下灰,上部采用椭圆形封头结构,下部采用75 角的带折 边锥形封头结构。其直径为 ?215m ,长为6127m。此下灰罐 是借助压缩空气将水泥运送到罐外,以实现下灰的。下灰 时,必须先对水泥气化,以使水泥流态化。压缩空气经过 分气缸进入到圆形汇管中,再通过圆形汇管上的出气管进 入到进气管中,而进气管直接与罐内相通。其气化过程为 气体经罐的下部向上透过水泥灰层,当空气量达到一定数 值时,水泥颗粒即被悬浮,此时各颗粒间互相分离,并具 有流动性,打开出灰管上的碟阀,水泥就可顺利卸出。 21 设计特点 (1)在25m3风动下灰立式罐中,圆形汇管固定在锥形 封头下部的外面,汇管上配装10个出气管, 10个进气管分 别固定在汇气管下部的锥形封头上,且进气管是切向进入 的,能够使压缩空气在罐内形成涡流状,大大增强了水泥 的流动性,使其下灰速度达到固井所需的速度。而且这种 结构使检修更加方便、更易拆装和更换。而以前的下灰罐, 圆形汇管及进气管是放在罐内的,要想更换进气管必须钻 入到罐内进行,很不方便。本罐把圆形汇管及进气管放在 罐外面,且保证了他们与罐的切向角,使罐使用起来更方 便、更合理。 (2) 25m3风动下灰立式罐对压缩空气进气管及出气管 作了特殊设计。该罐采用的是防止倒流的带马牙扣的单流 分嘴结构。该结构同自行车的气密芯原理差不多,只能单 向通过压缩空气,不能使灰倒流。并且该结构有两部分通 过螺纹连接在一起,可随时拆卸、更换和检查,使检修工 作在罐外进行。 (3) 25m3风动下灰立式罐的两个进灰管和出灰管接头采 用的是快速接头,是其与其它装置接头对接更容易更简捷。 (4) 25m3风动下灰立式罐采用的是6支腿支撑, 支腿 底部采用的工字钢结构增大了整个罐的受力面积,适用广 泛,在夏天、冬天都可以使用。 31 工艺特点 (1)罐体容量大,每罐可盛装40t水泥,占地面积小。 它与背罐车联用可根据井场需要随时移动,不用运输车。 可单罐单独使用,也可根据井场固井需要多罐并联使用, 能同时满足一口井或多口井同时作业。 (2)适用范围广泛,本罐采用的是低温材质16MnDR , 在我国南方与寒冷的北方大庆地区都能使用。 (3)工艺流程采用全封闭,从水泥的装入到存储、运 输及最后的固井,皆用管道相连,避免了环境污染。 (4)实际应用。此类下灰罐大庆油田钻技公司已用于 大庆油田固井中,效果良好,大大提高了固井效率。并且 为该公司开拓国外固井市场提供了有利的保证。 长输管道半自动焊接技术 李 群 (中原石油勘探局建筑集团公司) 11 半自动焊焊接工艺 半自动焊方法中纤维素型焊条手工下向根部焊,自保 护药芯焊丝半自动焊填充,盖面在半自动焊方法中较为常 见。对规格为 ?508614 ,材质为L390的管道进行了焊接 工艺性能试验。焊条选用型号为AWSA511的纤维素焊条, 以及AWSA5129的药芯焊丝。试验结果表明,对于大口径、 厚壁钢管,采用半自动焊的方法焊接具有十分明显的优势, 劳动强度大大降低,焊接效率显著提高。 21 焊接材料及焊接设备 管道半自动焊接施工中常采用自保护药芯焊丝和CO2 气保护实芯焊丝。自保护药芯焊丝由药芯高温分解释放出 的大量气体对电弧及熔池进行保护,同时通过熔渣对熔池 及凝固焊缝金属进行保护,是管道施工的一种重要的焊接 材料。CO2气保护实芯焊丝主要用于STT半自动焊。 管道施工中采用的自保护药芯焊丝主要为美国LIN2 COLN和HOBART的产品。适合的CO2气保护实芯焊丝主要 来源于台湾锦泰,四川大西洋,法国SAF ,日本神钢、助 友等焊材生产厂家。 如为保证西气东输线路工程环焊接头的强韧性,经工 艺试验选择使用了表1所示的焊接材料。 表1 西气东输线路工程试验段使用焊材情况 焊材类别焊材标准号用 途 自保护药芯焊 丝 AWS A 5129 E71T8 - K6 AWS A 5129 E71T8 - Ni2 半自动焊填充 焊、 盖面焊 CO2气 保 护 实 芯焊丝 AWS A 5118 ER70S- 6 AWS A 5118 ER70S- G STT半自动根焊 自保护药芯焊丝焊接时,美国LINCOLN公司的DC - 400直流电源+LN - 23P送丝机,四川熊谷ZD7 - 500电源 +X6 - 90送丝机是较好的选择,另外MILLER公司的 XMT304直流电源+ S - 32P送丝机,唐王DC - 400 + LIN2 COLN LN - 23P送丝机也可供选择。 CO2气保护焊根焊时,适用的焊机为LINCOLN公司的 STT型逆变电源+LN - 742送丝机,飞马特公司的Ultra Flex Pulse 350焊机+Ultrafeed 1000送丝机。 31 管道焊接施工未来的展望 随着管线钢性能的不断提高,管道建设越来越趋于向 长距离,高工作压力,大口径、厚壁化方向发展,这就需 要研发高质量的焊接材料和高效率的焊接方法与之匹配, 保证环焊接头的强韧性。 未来的管道建设,为获得施工的高效率和高