2020年新版下向焊接技术在长输管道施工中的应用.docxVIP

下向焊接技术在长输管道施工中的应用 | [<<] [>>] 管道下向焊是从管道上顶部引弧， 自上而下进行全位置焊接的操作技术， 该方法焊接速 度快，焊缝成形美观，焊接质量好，可以节省焊接材料，降低工人的劳动强度，是普通 手工电弧焊所不能比拟的，现已较广泛应用于大口径长输管道的焊接 这项技术可以说已经非常成熟了 ? 一、 弓丨言 随着石油天然气及石油化工工业的发展，以西气东输工程为标 志，我国的长输管道建设高峰已经到来。长输油气管道越来越向大口 径、高压力输送方向发展。长输管道下向焊接技术自20世纪60年代 引进中国以来，经过几十年的发展，目前我国已具有成熟的手工下向 焊接技术，正在普及半自动气保护焊接技术，全自动气保护焊接技术 与下向焊接技术的结合做为长输管道焊接技术发展的趋势将会在全 国长输管道建设中大力推广。 二、 手工下向焊接技术的应用与发展 手工下向焊接技术与传统的向上焊接相比具有焊缝质量好、电弧 吹力强、挺度大、打底焊时可以单面焊双面成形、焊条熔化速度快、 熔敷率高等优点，被广泛应用于管道工程建设中。随着输送压力的不 断提高，油气管道钢管强度的不断增加，手工下向焊接技术经历了全 纤维素型下向焊一混合型下向焊一复合型下向焊接这一发展进程。 1 ?全纤维素型下向焊接技术 全纤维素型下向焊接对焊机的主要要求是： 具有陡降外特性，静特性曲线A段适当提高。 外拖推力电流起作用时其数值要足够大。 适当提高静特性曲线外拖拐点，以达到小滴过度。 全纤维型下向焊接工艺参数见表1。该工艺的关键在于根焊时要 求单面焊双面成形；仰焊位置时防止熔滴在重力作用下出现背面凹陷 及铁水粘连焊条。我国早期的下向焊均是纤维素型。 表1全纤维素型下向焊接工艺参数 焊 道 焊 条 型 号 焊条直径 (d) , mm 极 性 焊接电 流(1) , A 电弧电 压(U) , V 焊接速度 u cm - min -1 运条 方法 1 根 1焊1 13.2 IDC 1 1 70 - 90 1 | 22 - 30 | 10?20 | 1直拉 热 焊 填 充 E70 10 4.0 DC 70 ?140 22 ?30 15 ?30 直拉 盖 面 E70 10 4.0 DC 110 ?13 0 22 ?30 20 ?30 直拉 或小 幅摆 动 2.混合型下向焊接技术 混合型下向焊接是指在长输管道的现场组焊时，采用纤维素型焊 条根焊、热焊，低氢型焊条填充焊、盖面焊的手工下向焊接技术。主 要用于焊接钢管材质级别较高的管道。 陕京管道是我国第一条采用下向焊工艺和进口钢管及焊材建成 的长距离管道，其工艺参数见表2。 表2混合型下向焊接 管材等级 焊条选用 GB/T 9711 可比较的API等 级 S205，S210，S290, S315， S360，S385，S415 A，B，X42，X46， X52，X60 根焊道 其余焊 道 AWS E704 315，360，385 X60，X65 根焊道 I AWS E704 1 8 其余焊 道 AWS E801 6 3 .复合型下焊接技术 复合型下向焊是指根焊及热焊采用下向焊接方法，填充焊及盖面 焊采用向上焊接方法的焊接工艺。其主要应用于焊接壁厚较大的管 道。 20世纪90年代末期，大壁厚管材广泛应用国内外油、气和水电 工业长输管道中，水电工业的压力管道中一般管径达1m以上，壁厚 达10?60mm,在我国北方寒冷地区油气管道壁厚也达到10?24mm 与传统的向上焊相比，由于下向焊热输入低，熔深较浅，焊肉较薄， 随着钢管壁厚的增加焊道层数也迅速增加，焊接时间和劳动强度随之 加大，单纯的下向焊难以发挥其焊接速度快、效率高的特点。手工电 弧焊不同壁厚钢管焊接层次及道数推参考表见表3。而根焊、热焊采 用向下焊，填充焊与盖面焊采用向上焊的复合下向焊技术则可发挥两 种焊接方法的优势，达到优质高效的效果。在半自动气体保护下向焊 接技术应用于管道建设之前，大壁厚管道多采用复合型下向焊接技 术。如某工业园区输水管道工程所用钢管规格为1400m/ 14mm 材 质为Q235— A。焊接过程中根焊热焊用纤维素焊条J425G(E6010)，填 充焊和盖面焊采用普通E4303焊条，使焊缝焊道层数由单一下向焊所 需的7?8层，减少为4?5层，焊接时间可缩短30min ,大大提高了 生产效率。 表3手工下向焊不同壁厚钢管焊接层次及焊道数 |壁厚，m] 向上焊丨 1下向焊 层数II道数丨 1层数 1道数 6?7 1 k?4〔 | 3?4 三、半自动下向焊接技术的应用与发展 我国的半自动化焊接技术在长输管道建设中的应用是20世纪90 年代逐步引进、发展起来的。由于半自动焊具有生产效率高、焊接质 量好、经济性好、易于掌握等优点，自引进中国管道建设中以来迅速 地发展起来。半