管道焊接培训计划方案(共6篇)
液压系统管道焊接
施
工
作
业
设
计
XXXX公 司 编
2001年9月
目录
一、工程概况
1、工程简介
2、编制方案目的3、执行的技术标准
二、施工方法
1、施工准备
2、技术要求
3、焊接方法及操作要点
4、注意事项
三、质量保证措施
四、施工用工机具及材料计划
一、工程概况
1、工程简介
邯钢一炼钢板坯连铸机液压系统管道全部采用不锈钢管道,管道
制安量约1000余米,最大管道φ88.9×3.2最小管道φ16×2,管道壁厚在2mm~4mm之间。
2、编制方案目的因液压管道的焊接为本安装工程中的特殊工序,为确保管道的焊
接质量,保证系统的正常运行,特制定本方案。
3、执行的技术标准
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235—97
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236—98
《冶金机械设备安装工程质量检评评定标准—液压、气动和润滑
系统》GB50231—98
二、施工方案
1、施工准备
①对业主提供的管材、管件、阀门等进行验收,业主应向施工单
位提供所供工程材料的出厂合格证、检(试)验报告和其他相关的技术文件材料。
②作业人员必须具有有效期内的施工资质证书(上岗证)。
③施焊前,技术负责人应对作业人员做好相关技术交底。
2、技术要求
①所有不锈钢管全部采用氩弧焊焊接,焊缝质量标准如下: ②管道连接时,不得采用强力对口、加热管子、加偏心垫或多层垫等方法来消除接口端面的偏差。
③探伤检查,液压管道的焊缝笔削进行探伤检查,对首批抽查量检查不合格时应加倍抽查,仍不合格时要对该焊工的全部焊缝进行无损探伤检查。
④焊接时,管内应通保护气体,焊接材料采用不锈钢焊丝。
3、焊接方法及操作要点
①焊接方向,焊枪向逆时针方向运动。
②焊嘴中心线应与管子水平切线成10。~20。角度,焊丝端部加在熔池前缘。
③由于焊丝端部温度高,应将其放在氩气保护下防止氧化。④焊丝不可触及钨板,以免电弧不稳和焊缝夹钨。
⑤若焊接固定口,且管道不是水平管道,则应从管道标高低的部位通入氩气,以防止比重低保护气体不能排空标高较低部位管道中的空气。
⑥用氩弧焊焊接的管道坡口,应严格加工成V型坡口,单面坡口30。,坡口钝边视壁厚而定,一般情况下,当壁厚为δ=2mm时,钝边为0.5mm;当壁厚为δ=3~4mm时,钝边为1mm。
4、注意事项
①为了保证焊接质量,焊口两侧20~30mm范围内应清理干净,不得有灰尘、油污等,应用钢丝刷或磨光机清理,使其露出金属光泽。
②管道焊接时应尽量采用转动焊以保证焊接质量,同时应避免多次打火和焊弧中断。
③使用的氩气应尽可能纯净。
④在向管内通氩气时,应先用氩气将管内空气赶出来,然后将管子两端堵住,不使空气吸入。
⑤三点定位焊的点焊质量要与正式焊缝相同,不允许有气孔、夹渣和裂纹等,如发现缺陷要铲除后重新补焊。
⑥多层焊接时,每焊一层,要使焊件冷却后再焊下一层,防止过热产生金相组织变化及氧化。
⑦同一圈焊缝,在保证焊接质量的情况下,应尽可能加快焊接速度,特别是不锈钢焊接,温度过高会使合金元素破坏,造成焊缝成型困难或使部分区域不锈钢变成普碳钢。
⑧焊接过程中要随时彻底清除氧化皮等。
⑨焊接时,地线不能接在阀台、泵站等设备上,防止电火花烧坏液压设备。
⑩探伤检查时,对每个焊工的焊缝都要抽查到,抽查面要广,覆盖面要大,避免以偏概全。
三、质量保证措施
1、作业人员必须持证上岗,熟悉焊接工艺及规范,且按工艺及规范施焊。
2、发现缺陷随时处理,不要等探伤抽查及检查结果。
3、对焊接质量焊工和管工应相互把关,相互督促。
4、焊接电源应相对稳定,尽量避免多台氩弧焊机同时接在一个配电盘上。
5、专职检查员应随时检查焊缝外观及保证焊缝质量的措施如通氩气,焊口周围清理等。
四、施工用工机具及材料计划
氩弧焊机(2台)
电焊机(2台)
砂轮切割机(1台)
磨光机(2台)
火焊(1盘)
氩气20
氧气10
乙炔5
不锈钢焊丝14
钢丝刷5把
在可持续发展理念指导下, 以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式越来越被大众所接受。而培养一个好的焊工却需要消耗大量的电能, 钢材, 焊接材料。这与低碳理念是相悖的。虚拟现实技术在焊接培训中的应用可以在一定程度上实现焊接培训的节能减排。
中国的发展举世瞩目, 国内的焊接企业迫切需要具有国际市场竞争力, 包括焊接技术标准在国际市场上要求按统一的国际标准执行, 而国内相关专业的人才培养, 在国际焊接资质方面知识传授较少。根据焊接国际化培训方案制定合适于职业焊接教育及培训的教学培养方案, 提升焊接培训机构的竞争优势和毕业生的就业优势。
1. 虚拟现实技术在焊接培训中的应用
虚拟现实技术, 英文名Virtual Reality, 简称VR技术。是通过计算机图形构成的三维数字模型。并编制到计算机中去生成一个以视觉感受为主也包括听觉、触觉的综合可感知的人工环境, 从而在视觉上产生一种沉浸于这个环境的感觉, 可以直接观察、操作、触摸, 检测周围环境及事物的内在变化.并能与之发生“交互”作用, 使人和计算机很好地“融为一体”, 给人种“身临其境”的感觉, 而且克服了传统焊接培训模式的不足。
国际上已有将其应用在焊接培训的实例。中国石油天然气第一建设公司焊接培训中心与西安交通大学联合开发的:“焊接操作技能计算机模拟系统”于2008年研制成功;装甲兵技术学院开发出焊条电弧焊操作模拟训练系统。
虚拟现实技术优点:
(1) 提高培训效率。通过虚拟现实技术焊接培训系统, 学员在焊接过程中直观的听到焊接声响, 观察焊缝成形情况, 并且可以对操作过程中的不足, 如焊条燃烧速度, 焊接电流, 焊条运行轨迹, 焊接速度, 焊条角度, 焊接缺陷等问题, 进行精确的判断, 实时对焊接问题进行提示, 更利于操作者提高学习效率。
(2) 降低培训成本。有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平的焊工是需要消耗大量的钢材, 不同种类的焊条, 及大量的电资源才能培训出来的。虚拟现实技术只需要少量的电能即可 (不过前期投资相对较大) 。
(3) 改善培训环境。焊接作业危险性高、劳动条件差, 并且有害气体烟尘、强光紫外线、辐射以及电磁污染等有害物质产生, 对焊工的身体造成一定的危害。虚拟现实技术杜绝这类现象产生。
当然这种虚拟现实技术也存在一定的缺陷, 虚拟现实技术并不能替代实际操作, “身临其境”的感觉必定与真实的焊接过程存在一定的差距, 过分的依赖虚拟现实技术会使焊接培训人员对焊接操作产生误解。所以, 在实际培训过程中应合理调配实际操作与虚拟操作的比例。
2. 焊接国际化培训方案
目前, 中国已经成为世界上最大的钢铁生产和消费国家。钢铁材料必须通过各种热加工手段, 如焊接、锻造、铸造、热处理等加工方式, 成为有使用价值的产品。迫切需要国内焊接生产制造企业具有国际市场竞争力, 包括焊接技术标准在国际市场上要求按统一的国际标准执行, 而国内相关专业的人才培养, 在国际焊接资质方面知识传授较少。而参与国外焊接工程承揽、产品出口及来料加工等, 国外企业注重的是要具有国际资格的工程管理人才及企业资质认证。因此, 参与国际招标, 承揽国际任务, 焊接技术人员具有相应资格, 是各类焊接制造企业认证的基础和关键, 焊接国际化人才培养更显突出。
将原有的焊接培养方案与国际焊接培训相融合, 制定合适于不同层次教育的教学培养, 提升毕业生的就业优势, 增强国内企业参与国际工程竞争能力。
2.1 参考国际焊工 (International Welder) 和国际焊接技士 (IWP) 培训制定高级班教学培养方案
(1) 将焊工按焊接方法可分为四类, 即:气焊焊工, 焊条电弧焊焊工, 钨极惰性气体保护焊焊工和熔化极气体保护焊焊工。在每类焊工中可分为三个层次, 即:角焊缝焊工, 板焊缝焊工和管焊缝焊工。按ISO9606/EN287标准对焊条电弧焊、半自动CO2气体保护焊、手工钨极氩弧焊等焊工培训。
(2) 按不同焊接方法选择碳钢及低合金钢、不锈钢、有色金属的试件形式及焊接位置技能操作培训。
(3) 理论培训:焊接工艺及设备、材料和材料焊接行为、结构设计、生产制造和工程应用, 信息搜索与应用文写作, 企业管理等。
2.2 参考国际焊接技师 (International Welding Specialist) 培训计划对焊接技师, 高级技师制定教学培养方案。
按国际标准ISO14731 (EN719) 规定, 国际焊接技师的作用是:协助焊接工程师处理焊接技术问题;负责焊接技术管理和产品焊接监督工作;参与焊接工艺的制定和组织焊接生产;解决或处理焊接生产中出现的质量问题;参与高、精、尖产品的实际焊接工作, 因此为增强企业在国际焊接工程中的竞争能力, 提高产品焊接质量和生产管理水平上都将起着极其重要的作用。
技师班培训按IIW-CANB-TC03-2000规程, 内容为:焊接工艺及设备、材料及材料的焊接行为、焊接结构与设计、生产及应用;此外, 根据不同层次培训课程内容增加:信息检索与论文写作, 企业管理, 国际 (ISO) , 欧洲 (EN) , 美国 (ASME) , 德国 (DIN) , 国家 (GB) 标准与规程, 欧洲先进的焊接技术和国内著名专家的科研与生产实践经验。
焊接制造行业高技能技术人才是我国人才队伍的重要组成部分, 是推动技术创新和实现科技成果转化的重要力量, 是企业的生产制造的核心力量。国家建设对焊接制造行业的高技能技术人才需求的也在不断地增加, 所以我们必须建立适应新形势的培训模式、培养方案, 加大培训力度, 提升焊接培训机构的竞争优势和毕业生的就业优势, 满足社会主义建设各个方面的发展需求。
摘要:根据虚拟现实技术在焊接培训中的优势和焊接国际化培训方案, 探讨制定合适于职业焊接教育及培训的低碳发展模式和教学培养方案, 提升焊接培训机构的竞争优势和毕业生的就业优势。
焊接是管道安装的最主要环节,焊缝质量的好与坏直接影响着产品的使用性能和安全程度。然而,现场施工时经常会出现焊缝尺寸不符合要求、咬边、根部未焊透等缺陷,给产品的质量带来很大的隐患。1现场调查
根据现场检查,焊接经常存在缺陷。如,下面所示的几张焊接缺陷拍片图。
成型不良 断头焊瘤 夹渣气孔未焊满 咬边气孔夹渣 2影响焊接质量的因素 2.1焊接工艺
焊接过程中的一整套技术规定。包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、工艺参数等,统称为焊接工艺。下面,以手工电弧焊为例进行阐述。2.1.1焊前准备
焊接电弧对焊件的熔深有限,当焊件的厚度超过电弧熔身时,就无法焊透,这时就必须开坡口。坡口可以将电弧热深入到焊件根部,保证根部焊道的穿透率,降低热输入量,减小热影响区宽度,减少焊接变形量。管道组对时,应控制组对间隙、坡口角度、钝边等参数不超过按相应的产品制造、验收标准的规定。
2.1.2 焊接材料
包括焊件本身和所使用的焊接材料,如电弧焊时的焊条。焊条的金属心(即:焊心),与焊件间产生电弧并熔化为焊缝的填充金属;焊条药皮中含有矿物类、钛合金和金属粉类、化工产品等物质,具有保证焊缝的外观成形、使焊缝具备良好的力学性能等作用。焊条种类繁多,每种焊条均有一定的特性和用途。在实际工作当中,除了要认真了解各种焊条的成分,性能和用途外,还应根据焊件的状况,施工条件及焊接工艺等综合考虑,正确选用焊条。2.1.3焊接设备
施工时,电焊机是否运转正常,焊条是否烘干,是保证焊接质量的关键。要定期对电焊机、烘干箱、保温桶等工具设备进行检查、维修保养。2.1.4工艺参数
焊条直径:根据焊件厚度、焊接位置、接头形式、焊接层数进行选择。
焊接电流:过小会造成电弧不稳定,易产生夹渣、未焊透等缺陷;过大会产生咬边、烧穿、增大焊件变形和金属飞溅量等。电弧电压:由电弧长度决定。电弧不易过长,否则会出现电弧燃烧不稳定、飞溅大、熔深浅及产生咬边、气孔等缺陷。
焊接速度:过快会造成焊缝变窄,严重凸凹不平,容易产生咬边及焊缝波形变尖;过慢会使焊缝变宽,余高增加,功效降低。预热温度:温度越高,防止裂纹产生的效果越好;但超过必需的预
热温度,会使熔化区附近的金属晶粒粗化,降低焊接接头质量。焊后热处理温度:能消除焊件的焊接残余应力,降低焊接区的硬度,促使扩散氢逸出,稳定组织及改善力学性能和高温性能等。2.2结构因素
焊接接头的结构设计会影响应力状态,从而对焊接质量也发生影响。管道施工中常见的有对接接头、t形接头、角接接头。对接接头:应力集中最小,形势最简单,力的传递也较少转折。但是如果出现较大的余高和过渡处圆弧半径较小,则应力集中将增大。以角焊缝构成的各种接头,其几何形状都有急剧的变化,力线的传递复杂,焊缝的根部和趾部的应力集中,一般都比对接焊缝大。施工时,应结合工程实际,合理选择接头形式。2.3焊接变形
焊接过程中,对焊件的不均匀加热是产生焊接应力和变形的根本原因,焊缝及其附近金属的收缩造成了焊件的各种变形。它不但影响结构尺寸的准确和外形美观,而且有可能降低结构的承载能力。工件上出现了变形,就要花费许多工时去矫正。有时变形太大,甚至无法矫正,造成废品。因此掌握焊接变形的规律和控制焊接变形具有十分重要的意义。2.4焊接环境
施焊环境因素是制约焊接质量的重要因素之一。施焊环境要求要有适宜的温度、湿度、风速,才能保证焊缝获得良好的外观和内在质量。因此施焊环境应符合下列规定:
1、焊接的环境温度应能保证焊件焊接所需的足够温度和使焊工技能不受影响。当环境温度低于施焊材料的最低允许温度时,应根据焊接工艺评定提出预热要求。
2、焊接时的风速不应超过所选用焊接方法的相应规定值。当超过规定值时,应有防风设施。(手工电弧焊<8m/s)
3、焊接电弧1m范围内的相对湿度应不大于90%(铝及铝合金焊接时不大于80%)。
4、当焊件表面潮湿,或在下雨、刮风期间,焊工及焊件无保护措施或采取措施仍达不到要求时,不得进行施焊作业。2.5操作人员的素质
手弧焊的操作技术主要包括引弧方法、运条方法、接头方法和收弧方法。焊接操作过程中,焊工能否熟练应用这四种方法,是保证焊缝质量的关键。同一根焊条,由于焊工技术水平的差异,焊接质量会不同。另外,焊工的责任心对焊接质量也会有很大的影响。既就是同一个人,由于心情、环境等因素的影响,焊接质量也会有较大的差别。
3提高焊接质量的措施
3.1加强培训努力提高焊工技能水平
成立师徒帮带小组、qc小组,开展理论培训、岗位练兵、技术比武等活动,以事实为依据,用数据说话,不断积累经验,持续推进员工技能水平的提高、管理的改善、技术的发展。3.2严格执行“三检”制度
严格执行本人自检、班组长互检、专职检测人员专检的“三检”制度,上道工序不合格,坚决不允许下道工序的施工。检查记录必须同步形成,避免出现敷衍了事、弄虚作假等行为。3.3抓好测量管理工作
施工过程中使用的氧气表、乙炔表、钢卷尺、水平尺、焊缝检验尺等工具需经过计量检定合格,并在有效期内,专人使用和保管。不定期的抽查在用测量工具,通过肉眼观察及检测数据对比,确定该测量工具是否合格,能否继续使用。
使用者应认真做好每一项测量工作,不放过任何一个工序和控制点,将得到的数据仔细分析,发现质量问题及时整改。3.4施工过程中,注意控制焊接变形
1.目的与适用范围
通过实施本程序,以保证对产品质量要求预先鉴定工序能力进行有效控制,实现确定的质量目标,最大限度地满足顾客的需要。
本程序适于钢质压力管道(GB类、GC2、GC3级)安装的无损检测。2.作业前的准备 2.1 人员:
从事焊缝检测的人员必须经技术监督部门授权的机构培训,取得相应项目的无损检测合格证,并持证上岗。2.2 机具及检测设备:
钢尺、测厚仪、硬度计、射线探伤仪、观片灯、黑度计、评片尺、放大镜、超声波探伤仪、磁粉探伤仪。2.3 材料:
射线照相底片的黑度、清晰度、对比度和灵敏度应符合GB3323规定; 2.3 条件:
2.3.1焊接管道安装单线图按现场实际情况绘制完毕,焊接方法、焊工钢号标识完毕,探伤类别明确。2.4.2 焊缝外观检查合格。
2.2.3现场按规定设立检验禁区。
2.2.4焊缝检测位置由质检员、建设单位或监督检验单位共同确定完毕 3.职责
3.1 质检人员负责下发检测委托单,交给无损检测单位。
3.2无损检测单位负责焊缝检测的布片、检测,根据标准评定检测结果,登记台帐、签发检验报告,作好底片的整理、包装归档。4.X射线探伤工艺: 4.1工艺流程
布片 照相 暗室处理
评片 出具检测报告 4.2 操作方法: 4.2.1 一般管道采用双壁单投影法,根据管径确定每道焊缝的布片数量。根据厚度及曝光曲线确定管电压、焦距及曝光时间,选择各种识别标记。4.2.2暗室处理温度控制在20℃±2℃,相对湿度控制在50%~60%。处理按照显影----定影---停显----脱水与干燥规范程序得到质量合格的底片;
4.2.3评片在评片室内进行,评片应使用观片灯、黑度计、评片尺、放大镜等专业工具。以确定焊缝的裂纹、未焊透、未熔合、气孔、夹渣、夹钨等缺陷。
4.2.4根据GB3323标准规定,进行焊缝质量的分级,然后出具检测报告。5 质量标准
5.1焊缝的射线探伤标准执行《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235-97)、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-98)、《钢熔化焊接接头射线照相和质量分级》(GB3323--97)。
5.2下列工业钢质管道焊缝应进行100%射线照相检验,其质量不得低于Ⅱ级:
5.2.1输送剧毒流体的管道;
5.2.2输送设计压力大于等于10Mpa或设计压力大于等于4Mpa且设计温度大于等于400℃的可燃流体、]有毒流体的管道;
5.2.3输送设计压力大于等于10Mpa且设计温度大于等于400℃的非可燃流体、无毒流体的管道;
5.2.4设计温度小于-29℃的低温管道。
5.2.5设计文件要求进行100%射线照相检验的其他管道。
5.2.6输送设计压力小于等于1Mpa且设计温度小于400℃的非可燃流体管道、无毒流体管道的焊缝,可不进行射线照相检验。
5.2.7其他管道应进行抽样射线照相检验,抽检比例和质量等级应符合设计文件的要求,且抽检比例不得少于5%,其质量不低于Ⅲ级。5.3检验发现焊缝缺陷超出设计文件和本规范规定时,必须进行返修,焊缝返修后应按原规定方法进行检验。
5.4当抽样检验未发现需要返修的焊缝缺陷时,则该次抽样所代表的一批焊缝应认为全部合格;当抽样检验发现需要返修的焊缝缺陷时,除返修该焊缝外,还应采用原规定方法按下列规定进一步检验; 5.4.1每出现一道不合格焊缝应再检验两道该焊工所列焊的同一批焊缝。
5.4.2当这两道焊缝均合格时,应认为检验所代表的这一批焊缝合格。5.4.3当这两道焊缝又出现不合格时,每道不合格焊缝应再检验两道该焊工的同一批焊缝。
5.4.4当再次检验的焊缝均合格时,应认为检验所代表的这一批焊缝合格。
5.4.5当再次检验又不合格时,应对该焊工所焊的同一批焊缝全部进行检验。
7.4.8对要求热处理的焊缝,热处理后应测量焊缝及热影响区的硬度值,其硬度值应符合设计文件规定。当设计文件无明确规定时,碳素钢不宜大于母材硬度的120%。检验数量不应少于热处理焊口总数的10%。6安全措施
6.1 安全防护应遵循正当化、最优化和个人剂量当量限制原则; 6.2工作区设立警示标志,严禁人员靠近; 7成品保护:
7.1 检测完毕即进行后序工程的施工,防止管材的腐蚀;
近10年来,国内外锅炉、压力容器和管道的焊接技术取得了引人注目的新发展。随着锅炉、压力容器和管道工作参数的大幅度提高及应用领域的不断扩展,对焊接技术提出了愈来愈高的要求。所选用的焊接方法、焊接工艺、焊接材料和焊接设备首先应保证焊接接头的高质量,同时必须满足高效、低耗、低污染的要求。因此,在这一领域内,焊接工作者始终面临复杂而艰巨的技术难题,要求不断寻求最佳的解决方案。通过不懈的努力已在许多关键技术上取得重大突破,并在实际生产中得到成功的应用,取得了可观的经济效益,使锅炉、压力容器和管道的焊接技术达到了新的发展水平。鉴于锅炉、压力容器和管道涉及到许多重要的工业部门,其中包括火力、水力、风力,核能发电设备,石油化工装臵,煤液化装臵、输油、输气管线,饮料、乳品加工设备,制药机械,饮用水处理设备和液化气储藏和运输设备等,焊接技术的内容是相当广泛的。本文因篇幅所限,仅就锅炉、压力容器和管道用钢,先进的焊接方法和焊接过程机械化和自动化三方面的新发展作如下概括的介绍。锅炉压力容器和管道用钢的新发展1锅炉用钢的新发展在锅炉、压力容器和管道用钢这三类钢中,锅炉用钢的发展最为迅速。这主要是近10年来,火力发电站用燃料—煤炭的供应日趋紧张,降低燃料 的消耗已成为世界性的迫切需要。为此,必须提高锅炉的效率。通常锅炉效率每提高5%,燃料的消耗可降低15%.而锅炉的效率基本上取决于其运行参数—蒸汽压力和蒸汽温度。最近,上海锅炉厂生产600~670MW超临界锅炉的蒸汽压力为254bar,过热蒸汽温度为569℃,锅炉的热效率约为43%.如果锅炉的运行参数提高到特超临界级,即蒸汽压力为280bar蒸汽温度为620℃,锅炉的热效率可提高到47%.目前世界上特超临界锅炉的最高工作参数为350bar/700℃/720℃,锅炉的热效率达到了50%.这里应当强调指出,随着锅炉效率的提高,锅炉烟气中的SO2、NOX和CO2的排放量逐渐下降。因此从减少大气污染的角度出发,设计制造高工作参数的特超临界锅炉也是必然的发展趋势。锅炉蒸汽参数的提高直接影响到锅炉受压部件的强度性能。在超临界和特超临界工作条件下,锅炉的主要部件,如膜式水冷壁,过热器,再热器、高压出口集箱和主蒸汽管道的工作温度均已达到钢材蠕变温度范围以内。制作这些部件的钢材在规定的工作温度下,除了具有足够的蠕变强度(或105h高温持久强度)外,还应具有高的耐蚀性和抗氧化性以及良好的焊接性和成形性能。从锅炉主要部件用钢的发展阶段来看,即便是工作温度相对较底的水冷壁部件,也必须采用铬含量大于2%的Cr-Mo钢或多组元的CrMoVTiB钢。按现行的锅炉制造规程,这类低合金钢,当管壁厚度超过规定的界限时,焊后必须进行热处理。由于
膜式水冷壁的外形尺寸相当大,工件长度一般超过30m,焊后热处理不仅延长了生产周期,而且大大提高了制造成本。为解决这一问题,国外研制了一种专用于膜式水冷壁的新钢种7CrMoVTiB1010.最近,该钢种已得到美国ASME的认可,并已列入美国ASME材料标准,钢号为A213-T24.这种钢的特点是含碳量控制在0.10%以下,硫含量不超过0.010%,因此具有相当好的焊接性。焊前无需预热。当管壁厚度不大于10mm,焊后亦可不作热处理。在特超临界的蒸气参数下,当蒸气温度达到700℃,蒸气压力超过370bar时,水冷壁的壁温可能超过600℃。在这种条件下,必须采用9%Cr或12%Cr马氏体耐热钢。这些钢种对焊接工艺和焊后热处理提出了严格的要求,必须采取特殊的工艺措施,才能确保接头的焊接质量。对于锅炉过热器和再热器高温部件,在超临界和特超临界蒸汽参数下,其工作温度范围为560~650℃。在低温段通常采用9~12%Cr钢,从高温耐蚀性角度考虑,最好选用12%Cr钢。在600℃以上的高温段,则必须采用奥氏体铬镍高合金耐热钢。根据近期的研究成果,对于高温段过热器和再热器管件,为保证足够高的高温耐蚀性和抗氧化性,应当选用铬含量大于20%的奥氏体钢,例如25Cr-20NiNbN(HR3C),23Cr-18NiCuWNbN(SAVE25),22Cr-15NiNbN(TempaloyA-3),和20Cr-25NiMoNbTi(NF709)等。在相当高的蒸汽参数下(375bar/700℃)下,在过热器出口段,由于奥氏体钢蠕变
强度不足,不能满足要求,而必须采用镍基合金,如Alloy617.现代奥氏体耐热钢与传统的奥氏体耐热钢相比,其最大特点是含有多组元的碳化物强化元素,从而在很大程度上提高了钢材的蠕变强度。对于超临界锅炉机组的高压出口集箱和主蒸汽管道等厚壁部件主要采用改进型的9-12%Cr马氏体铬钢。9~12%马氏体铬钢的发展规律与前述的奥氏体耐热钢相似,即从最原始的Cr-Mo二元合金向多组元合金演变,其主攻方向是尽可能提高钢材的高温蠕变强度,减薄厚壁部件的壁厚,以简化制造工艺和降低制造成本。上述钢种由于严格控制了碳、硫、磷含量,焊接性明显改善。在国外超临界和特临界锅炉已逐步推广应用,取得了可观的经济效益。2压力容器用钢的新发展近年来,压力容器用钢的发展与锅炉用钢不同,其主攻方向是提高钢的纯净度,即采用各种先进的冶炼技术,最大限度地降低钢中的有害杂质元素,如硫、磷、氧、氢和氮等的含量。这些冶金技术的革新,不仅明显地提高了钢的冲击韧性,特别是低温冲击韧性,抗应变时效性、抗回火脆性、抗中子幅照脆化性和耐蚀性,而且可大大改善其加工性能,包括焊接性和热加工性能。对比采用常规冶炼方法和现代熔炼方法轧制的16MnR钢板的化学成分和不同温度下的缺口冲击韧度和应变时效后的冲击韧性,数据表明,超低级的硫、磷、氮含量显著地提高了普通低合金钢的低温冲击韧度和抗应变时效性。高纯净化对深低温用9%Ni钢的极限工作温
度(-196℃)下的缺口冲击韧度也起到相当良好的作用,按美国ASTMA353和A553(9%Ni)钢标准,该钢种在-196℃冲击功的保证值为27J.但按大型液化天然气(LNG)储罐的制造技术条件,9%Ni钢壳体-196℃的冲击功应70J,相差2.6倍之多。这一问题也是通过9%Ni钢的纯净化处理而得到完满的解决。同时还大大改善了9%Ni钢的焊接性。焊接不必预热,焊后亦无须热处理。对于厚度30mm以下的9%Ni钢,焊前不必预热,焊后亦无需热处理。这对于大型(10万m3以上)LNG储罐的建造,具有十分重要的意义。把9%Ni钢标准的化学成分和力学性能并与高纯度9%Ni钢相应的性能进行对比,它们之间的明显差异。在高压加氢裂化反应容器中,由于工作温度高于450℃,壳体材料必须采用2.25CrlMo或3CrlMo低合金抗氧钢。但这类钢在450℃以上温度下长期使用时,会产生回火脆性,使钢的韧性明显下降,给加氢反应的安全运行造成隐患。近期的大量研究证明,上列铬钼钢的回火脆性主要起因于钢中P、Sn、Sb和As等微量杂质。合金元素Si和Mn也对钢的回火脆性起一定的促进作用。因此必须通过现代的冶金技术,把钢中的这些杂质降低到最低的水平。目前,许多国外钢厂已提出严格控制钢中杂质含量的供货技术条件。现代炼钢技术能够达到了最低杂质含量的上限,可大大降低2.25CrlMo和3CrlMo钢的回火脆性敏感性,其回火脆性指数J低于100,而普通的2.25Cr-lMo钢的J指数高达300.由此
可见,压力容器用钢的纯净化是一种必然的发展趋势。近几年来,各类不锈钢在金属结构制造业中应用急速增长,其年增长率为5.5%,2003年世界不锈钢消耗量为2150万吨,其中我国不锈钢的用量占54.2%极大部分用于各种压力容器和管道,包括部分输油输气管线。为满足各种不同的运行条件下的耐蚀性要求,并改善不同施工条件下的加工性能,近期开发了多种性能优异的不锈钢,其中包括超级马氏体不锈钢、超级铁素体不锈钢,铁素体—奥氏体双相不锈钢和超级铁素体—奥氏体不锈钢。这些新型不锈钢的共同特点是超低碳、超低杂质含量、合金元素的匹配更趋优化,不仅显著提高了其在各种腐蚀介质下的耐蚀性,而且大大改善了焊接性和热加工性能。在一定的厚度范围,超级马氏体不锈钢焊前可不必预热,焊后亦无需作热处理。这对于大型储罐和跨国海底输油输气管线的建设具有重要的经济意义。目前已在压力容器和管道制造中得到实际应用的马氏体不锈钢、铁素体—奥氏体双相不锈钢和超级双相不锈钢,这些不锈钢合金系列与常规不锈钢之间存在较大的差异。3管道用钢的新发展管道用钢的发展在很多方面与前述的锅炉与压力容器用钢相似。实际上很多钢种和钢号都是相同的,其中只有输气管线用钢可以认为是独立的分支。近10年来,输送管线的工作应力已从40bar提高到100bar,甚至更高。最近台湾省建造了一座1600MW抽水蓄能电站,其压水管道采用了X100型(屈服强度
690Mpa)高强度钢。目前在世界范围内,输送管线中采用的最高强度级别的钢种为X80型,相当于我国标准钢号L555,其最低屈服强度为555Mpa.国外已计划将X100型高强度钢用于输送管线。鉴于管线的焊接都在野外作业,要求钢材具有良好的焊接性,因此管线用钢多采用低碳,低硫磷的微合金钢,并经热力学处理。锅炉、压力容器和管道焊接方法的新发展锅炉、压力容器和管道均为全焊结构,焊接工作量相当大,质量要求十分高。焊接工作者总是在不断探索优质、高效、经济的焊接方法,并取得了引人注目的进步。以下重点介绍在国内外锅炉、压力容器与管道制造业中已得到成功应用的先进高效焊接方法。1锅炉膜式水冷壁管屏双面脉冲MAG自动焊接生产线为提高锅炉热效率,节省材料费用,大型电站锅炉式水冷壁管屏均采用光管+扁钢组焊而成。这种部件的外形尺寸与锅炉的容量成正比。一台600MW电站锅炉膜式水冷壁管屏的拼接缝总长已超过万米。因此必须采用高效的焊接方法。在上世纪90年代以前,国内外锅炉炉制造厂大多数采用多头(6~8头)埋弧自动焊。在多年的实际生产中发现,这种埋弧焊方法存在一致命的缺点,即埋弧焊只能从单面焊接,管屏焊后不可避免会产生严重的挠曲变形。管屏长度愈长,变形愈大,必须经费工的校正工序。不仅提高了生产成本,而且延长了成产周期。因此必须寻求一种更合理的焊接方法。上世纪80年代后期,日本三菱重工率先开发膜式水冷
壁管屏双面脉冲MAG自动焊新焊接方法及焊接设备,并成功地应用于焊接生产。这种焊接方法在日本俗称MPM法,其特点是多个MAG焊焊头从管屏的正反两面同时进行焊接。焊接过程中,正反两面焊缝的焊接变形相互抵消。管屏焊接后基本上无挠曲变形。这是一项重大的技术突破。经济效益显著。数年后哈尔滨锅炉厂最先从日本三菱公司引进了这项先进技术和装备,并在锅炉膜式壁管屏拼焊生产中得到成功的应用。之后,逐步在我国各大锅炉制造厂推广应用,至今已有十多条MPM焊接生产线正常投运。管屏MPM焊接的主要技术关键是必须保证正反两面的焊缝质量,包括焊缝熔深,成形和外形尺寸基本相同。这就要求在仰焊位臵的焊接采用特殊的焊接工艺—脉冲电弧MAG焊(富氩混合气体)。焊接电源和送丝系统应在管屏全长的焊接过程中产生稳定的脉冲喷射过渡。因此必须配用高性能和高质量的脉冲焊接电源和恒速送丝机。这些焊接设备的性能和质量愈高,管屏反面焊缝的质量愈稳定,合格率愈高。实际上,哈锅厂从日本三菱重工引进的原装机只配用了晶闸管控制的第二代脉冲MIG/MAG焊电源,送丝机也只是传统的等速送丝机,管屏反面焊缝的合格率达不到100%,总有一定的返修量,为进一步改进膜式壁管屏MPM焊机的性能,最近国产的管屏MPM焊机配用了第三代微要控制逆变脉冲焊接电源和测速反馈的恒速送丝机,明显提高了反面焊缝的合格率。2锅炉受热面管对接高效焊接法锅炉受热
面过热器和再热器部件管件接头的数量和壁厚,随着锅炉容量的提高而成倍增加,600MW电站锅炉热器的最大壁厚已达13mm,接头总数超过数千个。传统的填充冷丝TIG焊的效率以远远不能满足实际生产进展的要求,必须采用效率较高的且保接头质量的溶焊方法。为此,哈锅和上锅相继从日本引进了厚壁管细丝脉冲MIG自动焊管机,其效率比传统的TIG焊提高3~5倍。后因经常出现根部未焊透和弧坑下垂等缺陷而改用TIG焊封底MIG焊填充和盖面工艺,改进的焊接工艺虽然基本上解决了根部未焊透的问题,但降低了焊接效率,增加了设备的投资,同时也使操作程序复杂化。最近,上锅,哈锅又从国外引进了热丝TIG自动焊管机。热丝TIG焊的原理是将填充丝在送入焊接熔池之前由独立的恒压交流电源供电。电阻加热至650~800℃高温,这就大大加速了焊丝的熔化速度,其熔敷率接近于相同直径的MTG焊熔敷率。另外,TIG方法良好的封底特性确保了封底焊道的熔质量,因此,热丝TIG焊不失为小直径壁厚管对接焊优先选择的一种焊接方法。然而不应当由此全面否定脉冲MIG焊在小直径壁厚管对接中应用的可行性。曾通过大量的试验查明,在厚壁管MIG焊对接接头中,根部末焊透90%以上位于超弧段,而弧坑下垂起因于连续多层焊时熔池金属热量积聚导致过热。如将焊接电源电弧的功率作精确的控制,则完全可以消除上述缺陷的形成。但由于引进的MIG焊自动焊管机原配的焊接电源为晶闸管脉
冲电源,无法实现电弧功率的程序控制如改用当代最先进的全数字控制逆变脉冲焊接电源或波形控制脉冲焊接电源(计算机软件控制小),则可容易地按焊接工艺要求,对焊接电弧的功率作精确的控制,确保接头的焊接质量。我们建议对现有的管子对接自动焊MIG焊机组织二次开发,将原有的晶闸管焊接电源更换成全数字控制逆变脉冲焊接电源,并采用PLC和人机界面改造控制系统,充分发挥MIG焊的高效优势。3厚壁容器纵环缝的窄间隙埋弧焊厚壁容器对接缝的窄间隙埋弧焊是一种优质、高效、低耗的焊接方法。自1985年哈锅从瑞典ESAB公司引进第一台窄间隙埋弧焊系统以来,窄间隙埋弧焊已在我国各大锅炉、化工机械和重型机械等制造厂推广使用,近20年的实际生产经验表明,窄间隙埋弧焊确实是厚壁容器对接焊的最佳选择。为进一步提高窄间隙埋弧焊的效率,国内外推出串列电弧双丝窄隙埋弧焊工艺与设备,但至今未得到普遍推广应用。这不仅是因为增加了操作的难度,更主要的是交流电弧的焊道成形欠佳,不利于脱渣,容易引起焊缝夹渣。最近,美国林肯(Lincoln)公司向中国市场推出交流波形参数(脉冲宽度、正半波电流值、脉冲频率,脉冲波形斜率)可任意控制的AC/DC1000型埋弧焊电源。采用这种新一代的计算机控制埋弧焊电源,可使串列电弧双丝埋弧焊的工艺参数达到最佳的组合。不但可以获得窄间隙埋弧焊所要求的焊道形成,而且还可进一步提高交流电弧焊丝的
熔敷率。可以预期,波形控制AC/DC埋弧焊电源的问世必将对串列电弧双丝窄间隙埋弧焊的推广应用作出积级的贡献。4大直径厚壁管生产中的高效焊接法随着输送管线工作参数不断提升,大直径厚壁管的需求量急剧增加,制造这类管材量经济的方法是将钢板压制成形,并以1条或2条纵缝组焊而成。由于厚壁管焊接工作量相当大,为提高钢管的产量,通常采用3丝,4丝或5丝串列电弧高速埋弧焊。5丝埋弧焊焊接16mm厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达156m/h,焊接38mm厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达100mm/h.最近,我国某钢铁公司将投资数十亿建设一条大直径厚管生产线,其中内外纵缝焊接机拟采用5丝串列电弧高速埋弧焊工艺。为确保达到最高焊缝质量标准,最好配用高性能的PowerwaveAC/DC1000数字控制焊接电源。5风力发电站生产中的高效焊接方法众所周知,我国当前正面临电力十分紧张的状况,而且火力发电厂烟气大量排放对大气的污染也令人担忧。因此发展绿色能源已成为世人关注的焦点。在世界范围内风力发电作为一种可再生的清洁能源因运而生,产并以相当高的速度发展,年增长率约为20%.近来,我国也开始重视风力发电的建设,制定相应的规划,可望在今后5年内将有较快的发展。风力发电站主要由基础、底座、立柱、风力涡轮发电机和馈电系统等组成,其中底座和立柱为焊接结构,采用不同厚度的低碳钢或低合金钢板卷制而成。锥形立柱总
长可达100m,底部最大直径为4.8m,壁厚40~70mm,项部直径约1.7m,壁厚12~35m.总重量约80T.每根立柱熔敷金属的重量约700—1500Kg.可见焊接工作量相当可观而且必须采用高效焊接法。最近瑞典ESAB公司专为风力发电站立柱焊接推出两对双丝串列电弧埋弧焊接法(Tandem-Twin)。如采用4根¢时2.5mm的焊丝,最高熔敷率可达38Kg/h,而普通的单弧双丝焊(TwinArc)的熔敷率仅为15Kg//h.锥体简身纵缝采用两对双丝串列电弧焊,配用的焊接电源型号相应为LAF1250和TAF1250.立柱环缝采用焊接操作机与头尾架翻转机组合的专用焊接装臵,头架转盘由交流伺服电机驱动,可精确控制工件旋转速度,以确保焊缝的高质量。锅炉、压力容器和管道焊接自动化的新发展在我国锅炉、压力容器和管道制造行业中,各大中型企业的焊接机械化和自动化程度相对较高,像哈锅,上锅这样的企业已达到80%以上。不过,在国际上对焊接机械化和自动化作了重新定义。焊接机械化是指焊接机头的运动和焊丝的给送由机械完成,焊接过程中焊头相对于接缝中心位臵和焊丝离焊缝表面的距离仍须由焊接操作工监视和手工调整。焊接自动化是指焊接过程自启动至结束全部由焊机的执行自动完成。无需操作工作任何调整,即焊接过程中焊头的位臵的修正和各焊接参数的调整是通过焊机的自适应控制系统实现的。而自适应控制系统通常由高灵敏传感器,人工智能软件、信息处理器和快速反应的精密执行机构
等组成。按照上述标准来衡量,我国锅炉,压力容器和管道焊接的自动化率是相当低的。极大多数仅实现了焊接生产的机械化。因此,为加速本行业焊接生产现代化的进程,增强企业的核心竞争力,应尽快提高焊接自动化的程度。按照当前中央提出的“以人为本”的理念。焊接自动化具有更深刻的意义。它不仅仅是提高了焊接生产率和稳定了焊接质量,而更重要的是使焊工远离了有害的工作环境,减轻或消除了职业病的危害。以下列举几个在压力容器和管道制造中已得到实际应用现代化自动焊接装备实例。以说明其基本结构和功能以及在焊接生产中所发挥的作用。1厚壁压力容器对接接头的全自动焊接装备德国Babcock-Borsig公司与瑞典ESAB公司合作于1997年开发了一台大型龙门式全自动自适应控制埋弧装备。专用于、厚壁容器筒体纵缝和环缝的焊接。自1998年正式投运至今使用状况良好,为了型厚壁容器对接缝的自动埋弧焊开创了成功的先例。该装备配臵了串列电弧双丝埋弧焊焊头,由计算机软件控制的ABW系统(AdaptiveBattWelding)和激光图像传感器。在焊接过程中激光图像传感器连续测定接头的外形尺寸,测量数据通过计算机由智能软件快速处理,并确定所要求的焊接参数和焊头位臵。也就是说每焊道的尺寸和焊道的排列是由系统的软件以自适应的方式控制的。系统软件可调整每一填充焊道的4个焊接参数:焊接速度,焊接电流,焊道的排列和各填充层
和盖面层的焊道数。因此,该系统可使实时焊接参数自动适应接头整个长度上横截面和几何尺寸的偏差。焊接速度是控制不同区域内的熔敷金属量,而焊接电流是控制焊道的高度和熔敷金属量。焊道的排列是决定每层焊道间的搭接量。每层的焊道数则取决于每层的坡口宽度。该设备的主控制器和监视器以PC机为基础。多年的使用经验表明,该装备不仅大大提高厚壁容器的焊接生产率,而且确保形成无缺陷的厚壁焊缝,同时显著降低了焊工劳动强度,改善了工作环境。2厚壁管件全自动多站焊接装臵火力和核电站的主蒸汽管道,其壁厚已超过100mm,焊接工作量相当大,迫切需要实现焊接生产的全自动化,以提高生产率。每个焊接工作站由焊接操作机,翻转机构,滚轮架,夹紧装臵和焊接机头及焊接电源等组成。所有的焊接工作站由中央控制器集成控制。适用的管径范围为139~558mm,壁厚18~100mm.管件长度大于1800mm.可全自动焊接直管对接,直管与弯管接头,直管与法兰以及直管与端盖对接接头。焊接方法采用窄坡口热丝TIG焊。在该自适应控制系统中,采用黑白摄像机检测坡口边缘的位臵。采用彩色摄像机监控电弧和填充丝的位臵。通过检则焊丝加热电流控制填充丝的垂直方向的位臵。这种控制方法是利用黑白摄像机的图像,经过计算机图像处理,确定内外边缘的照度差。当焊接条件变化时,系统将自动调整摄相机快门的曝光时间。以达到给定的照度,使焊枪始终保持在焊接开始
时调整好的位臵。壁厚管件全自动多站焊接装臵基本上实现了焊接作业无人操作。只需要一名操作人员在主控制室内设臵管件的原始条件并在焊接过程中进行监控。这种全自动焊接装臵已在日本三菱重工公司投入生产试用。3大直径管对接全位臵自TIG焊机大直径管对接的全位臵TIG焊是一项难度很大的焊接作业,培养一名技能高度熟练的焊工需要耗费大量的人力和物力,而且产品的焊接质量还取决于焊工自身多年积累的生产经验。为了克服对焊工技能的依赖性,消除人为因素对产品焊接质量的不利影响,产生了开发模拟高级熟练焊工的智能和操作要领的全自动焊管机的想法。该自动焊管机可用于直径165—1000mm,壁厚7.0—35.0mm的不锈钢管环缝的全位臵焊,并采用窄间隙填丝TIG焊(单层单道焊工艺)。焊机的自动控制系统采用了视觉和听觉传感器,由计算机程序控制执行机构,模仿熟练焊工的反应和动作。自适应控制和质量监控系统的作用原理为,自适应控制主要是通过视觉传感器实时检测的信息和计算机图像处理,按模糊逻辑规则,实时控制钨极相对于坡口边缘的位臵,填充焊丝相对于钨极的位臵以及决定焊接熔池尺寸的焊接参数。而焊缝质量的监控系统则按照激光视频传感器,听觉传感器和电流传感器的信息实时修正焊接熔池尺寸,焊道形状,钨极尖端的形状,电弧燃烧的稳定性和焊接电流,以保证焊缝质量的一致性。在自适应控制系统中,安装在焊枪前侧的视觉传感器
关键词:长输管道,焊接缺陷,原因,防治方案
随着经济的迅速增长和人口的不断增加, 人们对于能源的需求量也越来越大, 而我国的能源资源非常有限, 因而保证能源安全成了我国经济建设当中的重要内容。作为能源运输的主要方式, 管道运输的安全性也变得十分重要。近年来, 我国的长输管道在实际运用过程当中出现了诸多的问题, 其中焊接缺陷是常见的问题之一, 长输管道焊接问题在阻碍了能源的安全运输的同时, 也给我国社会经济建设的进度带来了不利的影响。
1 长输管道焊接施工中常见的焊接缺陷
在长输管道的焊接施工当中, 主要包括包括咬边、夹渣、未熔合、未焊透、气孔和裂纹这几种焊接缺陷。
1) 咬边。咬边指的是焊接过程当中, 熔敷金属未能盖住母材坡口而在焊道边留下了一些低于母材的缺口导致焊道咬肉的现象, 通常较浅的咬边不会产生太大影响, 但在咬边较深的情况下就会阻碍焊道力学性能的正常发挥, 减少母材的有效截面积, 并在咬边处形成应力集中导致接头强度降低, 引发咬边边缘组织淬硬, 从而出现裂纹。
2) 夹渣。作为长输管道焊接缺陷的重要表现, 夹渣指的是焊缝当中夹杂着熔渣和铁锈等物质, 一般发生在焊道的层间和根部, 其中层间夹渣是最为常见的。夹渣的产生主要是由于焊接时对焊条焊丝产生的熔渣没有做好清理, 使得熔渣进入到焊道层间, 或者是焊接电流不达标导致熔渣未完全溶化。此外, 坡口太小或坡口和焊道间夹角太小, 也会造成熔渣无法充分融化, 引起夹渣。
3) 未熔合。未熔合是一种面积缺陷, 指的是焊缝金属和母材金属、焊缝金属在没有完全溶化的情况下就焊接到了一起的缺陷, 通常未熔合依据出现位置的不同被分为根部未熔合、坡口未熔合和层间未熔合这三种类型, 其中根部、坡口未熔合对承载截面积减小的影响较为突出, 造成了严重的对应力集中现象。
4) 未焊透。未焊透缺陷会导致焊道有效面积的大大减少, 属于一种开口性缺陷, 也会导致应力的严重集中。导致未焊透缺陷出现的主要因素包括:由于没有规范性地进行坡口加工, 使得角度太小、钝边太厚、间隙不足;对层面的过度清理与打磨使得坡口变宽, 引发沟槽等一系列现象;焊接电流不足、线能力输入过小以及焊接人员的手法不够稳当, 也是导致未焊透缺陷产生的重要原因。
5) 气孔。气孔是熔池气体在金属凝固时未逸出的情况下形成的, 包括条形、密集、球形和柱状气孔等, 一般体现在一些深度的柱孔或大面积圆形气孔当中。
6) 裂纹。作为焊接施工中最具危害性的缺陷, 裂纹包括了结晶、液化和延迟裂纹, 不同与其他缺陷, 裂纹具有一定的延伸性, 必须严格进行杜绝。裂纹主要是由于工艺规程不当执行、外部应力过大等原因造成的。
2 防治长输管道常见焊接缺陷的方案要点
对于上述的种种焊接缺陷, 我们需要结合实际情况来制定出有针对性的防治措施, 从而有效地保证长输管道焊接工作的顺利进行。
1) 咬边的防治方案。首先, 为了避免熔池溶敷受到电流太大、电弧太长或电弧力不集中因素的影响而产生不到位的情况, 我们需要对焊接的参数进行适当的调整;其次, 为避免偏吹状况应调整焊条焊丝的倾斜角度;最后, 施工人员应当保证操作过程中手法稳当, 做好运条的摆动, 尽量减少偏差和失误。
2) 夹渣的防治方案。在多层焊接的过程当中应当及时清理干净焊丝焊条等产生的熔渣, 确保焊道的整洁通畅。避免熔渣因为焊接电流平过小而无法充分溶化, 出现浮出熔池的情况。此外, 还需确保坡口适中、上层焊道和坡口间无夹角, 从而促使熔渣快速溶解。
3) 未熔合的防治方案。未熔合缺陷对于长输管道质量起到了决定性的影响作用, 需要引起高度的重视。在进行焊接前, 必须清理干净坡口两侧五十厘米以内的油污、铁锈和泥水等杂物, 切实做好层间清渣工作。在起弧时, 需适当拉长电弧并放慢焊接速度, 通过局部预热使母材的热量达到足够溶化母材和前一条焊道之后, 再进行运条与施焊, 同时要适当控制焊条倾角和运条的速度, 时刻注意母材两侧的实际溶化情况。
4) 未焊透的防治方案。在焊接之前需对焊缝进行仔细的修磨与组对, 确保根焊时的焊丝焊条可顺利深入坡口的根部。在根焊不可出现熔孔的情况下需打磨出应有的根部间隙, 同时对焊接参数做出适当的调整。
5) 气孔的防治方案。焊接前须清理干净焊材与坡口, 避免其受油污和铁锈等污染或受潮, 同时要严格控制好焊接的电流与电压, 确保焊接工作的正常进行。另外, 为免影响焊接效果, 焊接的速度需适当。
6) 裂纹的防治方案。首先, 应当确保焊接施工严格根据相关的工艺要求来进行, 尽量挑选一些具有强抗裂性的材料来制作钢管, 使焊缝组织结构具有更好的韧性、塑性。其次, 若在严寒天气下施工, 要采取一定的保温措施, 可适当进行热处理, 或于焊后进行加热。最后, 还需严格控制好对应力, 避免使用对口器来强制组对。
3 总结
近年来, 我国的焊接技术不断得到了很好的发展与完善, 给长输管道建设工作带来了很大的便利, 使得焊口一次焊接的合格率大大提升, 但是与此同时, 在焊接过程当中也存在着很多亟待解决的焊接缺陷, 这些缺陷严重影响了长输管道的使用寿命, 并且很可能致使管道内输送介质发生泄漏、燃烧和爆炸等问题。因此, 我们必须在综合考虑焊接设备、焊接技能、材料、地形等因素的基础上, 采取合理有效地防治措施来避免危害的出现, 从而保障人们的生命安全, 给国家和企业带来更佳的环境与经济效益。
参考文献
[1]李益平.长输管道施工常见焊接缺陷质量分析控制[A].中国工程建设焊接协会.全国焊接工程创优活动经验交流会论文集[C].中国工程建设焊接协会, 2011.
[2]胡思亮.长输管道焊接施工常见的焊接缺陷及防治要点[J].低碳世界, 2014.
【管道焊接培训计划方案】推荐阅读:
钢筋焊接连接施工方案02-20
焊接实习计划安排11-09
焊接作业安全操作培训02-19
焊接机器人培训计划10-24
焊接技术培训试题答案01-05
焊接技能培训心得体会01-08
燃气管道方案总结12-30
冬季管道保温方案03-06
焊接专业实训教学计划03-03
供水管道改造施工方案05-29