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管道焊接技术范文1
关键词：手工焊；碳弧气刨；高压除鳞管道；开天窗
中图分类号：TQ050.7 文献标识码：A 文章编号：1673-8500（2013）01-0075-01
我们公司精轧机高压除鳞管道由于种种原因在支管的弯头处裂开一条长200mm的裂纹，而裂纹处的位置在管道的7点钟位置。管道离地面及墙面都比较近，不论在哪个位置那一个角度都看不到裂纹处，只能用手摸到裂纹。如图一所示：
图一
如果把整段管道都换掉，由于水泥地面、水泥墙面及纵横交错的管道等原因浪费的人力、物力及检修时间都要大大增加。针对这种实际情况进行分析，提出了一种新型“开天窗”焊接工艺检修方法来减轻劳动强度，减少抢修时间及抢修费用。把热停时造成的经济损失减小到最少。
一、“开天窗”焊接法技术
“开天窗”焊接就是在管道上所看不到的裂纹上方侧面比较方便焊接操作的位置，用气割切割开一个大小适宜，能够看到裂纹的内口并可方便焊接运条的长方形管孔。如图二所示。称之为“开天窗”。
图二
“开天窗”焊接可以保证看不到的位置处焊缝内口的焊接质量，从而保证整个焊缝的焊接质量。它对操作者的技术水平要求比较高。
二、“开天窗”焊接操作方法
1.由于高压除鳞管壁厚度为20mm，直径为168mm，裂纹长度约为200mm。所以要切割出一个为管子周长的三分之一左右的长方形“天窗”瓦块，“天窗”的4个角必须切割成圆角，不能切割成直角，避免造成应力集中，把切割的“天窗”瓦块打开后，环瓦块四周和管道“天窗”口的四周用气割各自都要割出角度为30度左右的坡口。“天窗”瓦块及管道内部彻底清理干净后，通过“天窗”口用碳弧气刨把裂纹清理干净，然后再以裂纹为中心刨出一个60度左右的双面坡口，裂纹两端必须清除到位，刨削深度为保证能焊透为宜。碳弧气刨的极性及工艺参数为：极性为直流反接。碳棒直径为6mm，电流为200A-250A，压缩空气压力为0.4 Mpa～0.5Mpa.
2.焊接工艺参数及操作要领
打底层焊接：焊条直径为3.2mm，焊接电流为100 A～110 A。
填充及面焊接：焊条直径为4.0 mm，焊接电流为160 A～180A。
打底层焊接在焊缝的一端引弧，将焊条向坡口根部顶一下，听到“噗噗”声（表明坡口根部已被熔透，第一个熔池已形成），此时熔池前方应有熔孔。该熔孔向坡口两侧各深入0.5mm～1mm。运条方法采用短弧，锯齿形横向运条，并在坡口两侧稍作停留，以利熔合良好。打底层焊完后，仔细清理焊渣，应特别注意死角处的清理。填充层和盖面层焊接采用直径为4.0mm焊条，采用月牙形式横向锯齿形运条。焊条摆到坡口边缘时，稍作停留，把坡口焊满为止。
裂纹焊补好后，把管道内部焊渣都彻底清理干净，再把打开的“天窗”瓦块按原来位置放置好，把四周都点固好后采用焊接裂纹时的焊接工艺及焊接方法把“天窗”焊好。
管道焊接技术范文2
【关键词】天然气；管道施工；焊接技术
引言
天然气管道是天然气输送的重要装置，关系到天然气运输的质量和效率。在天然气管道施工中，焊接技术是非常重要的内容，焊接质量的高低直接影响天然气管道施工质量。为确保天然气管道的质量，发挥其在天然气管道中的重要作用，必须充分重视天然气管道施工中焊接技术的有效应用，不断提高焊接技术在天然气管道施工中的应用水平。
一、提高天然气管道焊接技术的必要性
随着我国能源工业的迅猛发展，天然气管道的建设越来越趋向于中长距离、高工作压力、大且厚的方向发展。由于管道铺设完全依靠焊接工艺来完成，天然气管道工程质量的高低很大程度上取决于焊接的质量。为保障天然气输送的高效性和安全性，就需要提高天然气管道焊接技术。同时，天然气管道的现场施工地点往往周边环境（地理、气候及地质条件）复杂，社会依托条件较差，且流动性施工，焊接作业处于流动状态，施工难度较大，对焊接技术也提出了更高的要求。
二、天然气管道施工焊接中存在的质量问题
1、气孔的产生
焊接时出现气孔的主要原因是熔池里面的气泡没有在凝固之前完全逸出形成的空穴。这类气泡有许多种形状，像条形、针孔型、圆柱形，按照分布的情况来看，可以分为密集型的气孔以及链条型的气孔。气孔的产生有两种原因，一是凝固界面上有水蒸气以及氢、氧等物质造成的，另一种是焊接的工艺技术原因造成的。
2、焊接点出现裂纹
焊接裂纹主要指在焊接过程中由于接头中部的金属原子结合力在遭受到一定破坏之后形成新的界面而产生的缝隙，属于焊接应力以及其它一些致脆因素共同作用的结果。另外，由于力学作用，焊接过程中产生的热力不均会导致在同一区域产生不同程度的应力关联，让焊接处的金属处于应力复杂的状态。由此，组织应力、内在热应力以及拘束应力共同作用导致接头处的金属开裂。
3、未完全焊透
由于焊接过程中电流的影响、坡口角度、焊接速度等方面的影响，在焊接时可能会出现焊点根部没有完全焊透的状况出现。同时，坡口过小或是焊点根部的焊接尺寸过大都会造成焊件的间隙与钝边不美留下未完全熔化的间隙。
三、天然气管道施工焊接技术要点
1、焊接材料选择
想要达到良好的管道安全等级，首先会在天然气管道焊接材料的选择方面有较高要求，天然气管道焊接材料的选择是影响焊接水平的决定性因素之一。各工程队不能为了节约焊接成本而选择劣质的、质量不过关的焊接材料，必须在焊接材料的选择上投入足够大的资金，并对整个选择过程从采购到验收制定严格标准，严格执行高质量管道焊接材料选择标准。选择天然气管道焊接材料主要关注四方面内容：（1）选择大厂制造有相关部门检测合格证书的焊接材料，坚决不从无质量保障的小厂家购入；（2）由于天然气管道铺设地区不同也存在相应的管道材料选择差异性，因此需要相关技术人员进行因地制宜的材料选择评估，形成严格的选购文档，根据当地环境选择符合实际情况的管道材料；（3）管道材料选购中要注意材料包括哪些成分，在选择之前需要通过相关实验，如化学检测或光谱分析确认管道材料，避免在天然气运输过程中混入不明有毒有害物质，甚至破坏焊接质量；（4）在进行实际管道焊接操作时，由于相关材料特殊特性要求，使用的焊条必须提前经过干燥处理，经过温度湿度检测后方可继续实施后续焊接过程。焊条投入使用前必须妥善保存，置于通风干燥环境中，入库与使用前需要分别进行烘干处理。
2、焊接人员控制
对于管道焊接工人必须严格检查，对每一个焊接工人都要求其具有有效的职业技能证和资格证，严查办假证、蒙混过关的人。在开工前，焊接工人须向施工负责人出示相关证件，负责人不仅要核实该焊工的身份，还要检查焊工的证件是否用于管道焊接，为避免一些焊工蒙混进入施工现场，负责人有必要抽查焊工的证件。负责人对进入施工现场的焊工作好档案记录，并详细记录每个焊工的施工工序，要求焊工在该工序施工完成后进行核对签字。不仅要对工人进行焊接技术训练，还要定期对焊工焊接技术进行考核，提高工人的焊接质量。
3、焊接施工前准备
首先，做好焊口的检查与处理工作。应按照施工图纸检查焊件坡口角度的大小及形状，检查工艺选择、管口形状是否有椭圆度超标现象。保持施工表面的清洁，防止鳞状现象的发生。要将焊接表面的油污、磨损等物质清理干净，尤其是坡口内侧，要呈现金属光泽，否则这些都会影响焊接的品质。同时还要注意钢管口的情形。如果在进行焊接操作的过程中，间隙过小，容易发生根部熔化不佳的情况；如果间隙过大，又会出现烧穿的情形，内部造成焊接瘤。钢管的对口优先选择内对口器组对，其次为外对口器；其次，做好焊接前的预热处理工作。做好焊接前的预热工作不仅能够防止管线焊口出现轻质的裂纹，还可以有效降低焊口脆化、裂变问题的产生。
4、管道焊接技术
4.1 手工下向焊技术
在管道施工中，手工下向焊工艺仍属于一种较新的工艺技术，其基本流程是：根焊、热焊、填充焊、盖面焊。其中，根焊的主要运条为直拉式，可避免因为温度过高而产生的烧穿问题；热焊则是对根焊的进一步加强，其发挥的根本作用在于避免根焊产生裂纹情况，这里需要格外注意的是在进行热焊之前应该做好清根操作；填充焊，即可选择单道，也可以选择多道，只是对厚度的要求比较高，因为焊层的厚度直接决定了焊接完成后所处的饱满状态；而盖面焊，则是起到对焊道外层的加固作用，并使焊接工艺看起来更加的美观、光滑。
4.2 自保护药芯焊丝半自动焊技术
我国在20世纪开始进行自保护药芯的焊接丝半自动焊，这种技术需要在管状焊丝内部进行焊接药物填充，而不必使用气体进行填充，使用管状焊丝中的含金元素以及焊接药品就可实现焊接，在我国的冶金行业中，能够实现对熔池的保护，同时还可将熔池中氮对其的破坏，这样的焊接效果更加好。自保护药芯焊丝半自动焊接工艺具有优势非常明显，具体表现为工艺良好，电弧非常稳定，熔敷的效果高而且成形良好，具有非常优良的适应性，并且成本相对较低，
4.3 电阻闪光对焊
这种焊接技术基本是在低电压以及强电流交流电的作用下进行，两个管端会在短时间内达到较高的温度，这个时候金属会被蒸发掉，采用外加项锻压使融化的两端焊接起来，这种技术优势就是工艺高，效果好，接头质量也很高，并且成本低，能够在很多地方使用。由于各种原因，闪光对焊的推广和应用受到很大的限制，还未在天然气管道施工焊接中普及。
结束语
综上所述，为促进我国天然气管道的建设，我们只有吸收国外先进技术，不断创新焊接技术，提高焊接技术在天然气管道施工中的应用水平，才能最大限度的改善我国天然气输送和管道焊接的现状，确保国家天然气能源的安全、高效输送，为我国的社会主义经济建设提供坚实基础。
参考文献：
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管道焊接技术范文3
焊接；技术；施工；分析；研究
1.管道焊接技术的要点
根据不同管道环境选择焊接设备。管道建设属于典型的野外施工作业，其作业点沿着管道的走向不断迁移，焊接工作的难度可想而知，而采用流水作业或单兵作业的方式，更为这种模式的推进带来了困难。因此，焊接设备也需要随着作业地点的改变而来断移动，这就对焊接设备的质量、体积、抗震等方面有所要求。
所要焊接的钢管是水平固定的，管道焊接施工都是全位置的焊接操作。这对焊接设备、焊接材料和焊工操作水平都提出了较高的要求，需要焊接人员以更高的水平和更精细的焊接耐心。为提高建设速度，需要尽量缩短管口组对和根部焊接的时间。即在前一道焊口完成根部焊接进行热焊的同时，进行下一道焊口的管口组对，这样做可以提高效率，但是管子不能稳定地固定，会产生一定的附加应力。在不同地形地貌、不同气候条件，不同管径、不同壁厚和不同旗工技术能力等条件下，对管道施工要采取的焊接工艺选择是不一样的。现场应用的焊接设备应能够适应上述一种或多种焊接工艺。
根据焊接施工特点确定相应工艺。打底焊工艺：使用纤维素焊条手工焊纤维素下向焊焊条的药皮中含有质量分数 为30％~ 50％的有机物、纤维素，具有极强的造气功能，焊接时在电弧热的作用下可以分解出大量的CO和CO2气体，在保护电弧和熔池金属的同时，显著增加了电弧吹力，保证了熔滴在全位置焊接时向熔池的稳定过渡，还可阻止铁水和液态熔渣的下淌，同时还有较大的熔透能力和优异的填充间隙性能，对管子的对口间隙要求不很严格，焊缝背面成形好，气孔敏感性小，容易获得高质量的焊缝，因此特别适合打底焊。
填充、盖面焊工艺：使用铁粉低氢型焊条手工焊使用铁粉低氢型向下焊条进行填充、盖面焊无论在国内和国外都有许多成功的范例，其灵活简便、适应性强的优点在我国劳动力资源相对丰富的条件下，更得到了充分的发挥。特别是近年来焊条工艺性能的改进，其熔敷效率、力学性能指标等均能满足当今管道建设的需要，在焊接自动化率要求不高的场合是十分适用的。
2.焊接高压缓冲器的技术
高压缓冲器具有较高的焊接难度，它一般由两个冲压半球和数根丝头接管组装焊接而成，直径600mm，壁厚42mm，设计温度150℃，工作介质为H2、N2，是Ⅲ类压力容器，焊接质量要求严格，其中A、B类接头100%RT检验，按照我国行业标准JB4730- 94《压力容器无损检测》执行，Ⅱ级合格，C、D类焊接接头进行MT或PT检测Ⅰ级合格，容器按GB150-1998《钢制压力容器》制造检验与验收。
高压缓冲器具的焊接特性。制订焊接工艺前，对16MnR的焊接特性和缓冲器的焊接特点进行详细的理论分析和研究。根据IIW推荐的碳当量计算法，16MnR的CE值较小（0.29%），其材质的可焊性较好。但是，由于16MnR含有少量合金元素，其淬硬倾向较低碳钢要大。在焊接16MnR时，一般情况下，不会产生裂纹。但是，在低温环境、或在大刚性和钢板厚度较大（>25mm）时焊接，因冷却速度过快而出现马氏体组织，增大了冷裂倾向，产生热裂纹。当HAZ达到1100℃时，粗晶区将因晶粒长大或出现魏氏体组织而产生脆化，因此，焊接工艺参数要适中。
缓冲器的焊接特点。缓冲器的结构为球体，直径小（D= 600mm）、壁厚大（ =42mm），焊缝形式为对接和对接＋角接，坡口深而窄，焊接工作量大，如果整体组装后焊接，焊接过程中，容易产生夹渣（或未熔合）、气孔和裂纹等缺陷，一旦造成焊缝返修，经济损失严重。对拟定的焊接工艺，经模拟焊接和工艺评定合格后，根据容器组装后的实际情况，稍加修改并应用于焊接生产中。
3.管道焊接的技术要求和规范
接管的焊接。焊前要对坡口进行预热，当温度达到（100~150）℃时，才能开始焊接。GTAW打底时，电弧应对准接管一侧稍加稳弧，适当添加焊丝，防止产生裂纹。
环缝的焊接。接管焊接完毕，并检验合格后，在两个半球上，按与环缝截面相垂直的轴线上分别焊接一根2吋的管子，架空一定高度，使整条环缝都能处于转动焊位置，再按焊序进行焊接。因GTAW焊层薄，为防止烧穿，用 3.2mm焊条焊第2层，电流不要太大，层间温度不能低于预热温度。第3、4层焊道宽度适中，在坡口两侧稍做稳弧，注意焊条角度，选择合适的焊接参数。第5~10层，采用一层两道的排焊方法。
焊接合龙的要求。拢不能使用管端坡口整形机来加工坡口，还要对钢管进行切断并在切断钢管的同时加工出坡口。大直径钢管火焰自动切割机保留了火焰切割使用方便的特点，舍弃了磁性行走轮而用带形轨道，同时该机还具有自动补偿管径误差和椭圆误差的特点，已在西气东输工程中被使用，取得了良好的效果，具有实用推广价值。
4.管道建设对焊接设备的要求
油气管道建设大多地处偏远地区，社会依托条件较差。要求焊接设备具备下列特点：
工艺适应性要好。针对油气管道建设常用的几种焊接工艺，焊接设备应具有良好的工艺适应性。对于纤维素型焊条焊接，还应保证小电流全位置焊接操作时飞溅小、引弧容易，有足够大的电弧推力利于单面焊双面成型。对于自保护药芯焊丝半自动焊，应保证送丝平稳，飞溅小。对于CO2或富氩气保护自动焊，焊接电源应具有热起弧和电流衰减功能，应能保证每台焊接电源的外特性曲线一致，整套设备操作方便，焊接规范易于修改。
环境适应能力要强，可靠性高。近年来，我国开始了以西气东输为主体的大规模的管道工程建设施工，从茫茫戈壁和荒漠，将天然气运送到中东部地区。施工过程中，冬季严寒，夏季炎热，风沙大，昼夜温差大；西北部地区多为高原和丘陵，气温、气压总体偏低、空气密度小；中部地区主要为山脉、黄土和山间平原，山势陡峭，河谷弯曲，地形起伏大；东、南部地区则是高温、多雨、湖湿的气候条件。因此，焊接设备应具备良好的在不同恶劣环境条件下的适应性，抗严寒，耐高温，抗颠簸，防湖、耐风沙，耐高原缺氧等。野外施工时，每天的焊接时间长达10~12小时，焊接设备一旦发生故障，将极大地影响施工进度和施工成本，特别是流水作业方式的施工，会发生大面积的窝工现象。因此，管道现场焊接施工更愿意选择功能简单，可靠性高的专机类设备组合成为一套的施工设备的机具。
控制面板简单易懂，调节方便。管道焊接施工既有平原大机组流水作业，也有山区小机组流水作业，还有沟下或水网地带单兵作业。在这些不同的作业方式中，有的焊工需要完成一道焊口从根焊到盖面的全部焊接操作，有的则需要完成其中某几层的焊接操作，还有的只需要完成其中一层的焊接操作。由于施工作业面宽，焊接点分散，技术人员不可能对每一台焊接设备进行调节，为此，焊接设备的控制面板应操作简单、易于让人理解，方便调节，同时在紧急情况下要有能够迅速关闭的功能。
5.保障施工安全的主要措施
管道焊接技术范文4
关键词：管道施工焊接质量管理方法
0引言
压力管道是指管内或管外承受压力，内部输送“可能引起燃爆或中毒”的介质的管道。焊接是压力管道安装的主要控制内容，是质量形成过程中的关键工序，焊接质量的好坏直接影响着工程的竣工验收和系统的安全运行。
1施工人员组织
施工单位必须取得相关压力管道安装的许可证，具备压力管道安装要求的能力，有与安装工作相适应的专业人员，其中质检人员和焊工必须取得质量技术监督部门颁发的特种作业人员资格证书。
2施工机具准备
2.1焊机电源及焊机的选择
电弧能否稳定的燃烧是获得优良焊接接头的主要因素，电弧稳定燃烧时焊接电源的基本要求：①具有合适的外特性；②具有适当的空载电压；③具有良好的动特性；④具有良好的调节特性。选择电焊机时应当根据电焊机的主要用途，电源电压，功率以及焊接材料的特
性进行。
2.2焊接设备的管理
用于焊接的设备有电弧焊机，氩弧焊机，焊条烘干箱、保温桶等，在确定设备的基础上，对焊接设备按《设备控制程序》进行控制，并有完好和专管标识。同时，对每台设备的性能和能力进行检查，每台用于检测焊接设备的电流表、电压表均须完好，准确，可靠，并有周检合格标识。
3施工中的材料准备
焊接材料是压力管道焊接质量的基本保证条件，压力管道用焊材经检查、验收合格后，方能登记入库。企业应设焊材一级库，项目部设焊材二级库。一级库应具有保温、去湿的必要条件，入库、发料手续及记录齐全。二级库应具有良好的环境和烘干、保温设备，设备上的各种仪表应在周检期内使用。现场焊条烘干，应有专人负责，详细记录烘干的温度和时间，填写《焊条（剂）烘干与恒温存放记录》。根据领料单发放焊材，详细填写《焊材领用和发放记录》，焊工每次领用的焊条应放在保温桶内，每只筒只能领用同一牌号的焊条，以防错用，且数量不应超过3Kg，存放时间不应超过4h，逾期应重新进行烘干，重复烘干次数不得超过两次。
4压力管道的焊接方法和工艺
4.1焊前技术准备工作
焊接前编制压力管道焊接作业指导书，进行焊接工艺评定和填写焊工工艺卡。焊接技术人员应当根据工程概况，编制焊接作业指导书，拟定技术措施，制定焊接方案。凡施焊单位首次采用的钢种、焊接材料和工艺方法，必须进行焊接工艺评定，用以评定施焊单位是否有能力焊出符合产品技术条件所要求的焊接接头，验证施工单位制定的焊接工艺指导书是否合适。焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能试验为依据，应在工程焊接之前完成。归档的焊接工艺评定报告应包括下列内容：①焊接工艺评定任务书；②焊接工艺评定指导书；③施焊记录；④焊接工艺评定报告；⑤附件：管材，焊材质保书或复验报告，外观检查记录，无损检测报告，物理性能试验报告（包括拉伸、弯曲、冲击韧性、金相等），热处理报告。当评定不合格时，应分析原因，并修正不合理的参数，重新拟定工艺后，再进行评定，直到合格为止。最后完成的焊接工艺评定报告，经施焊单位技术总负责人审批后，编制“焊接工艺卡”，用于生产中指导焊接工作。
4.2压力管道焊接方法和工艺
4.2.1采用氩弧焊打底，电弧焊填缝和找补
氩弧焊即氩气保护焊，可以获得良好的焊接接头，返修率低，易于保证工程质量，目前已普遍用于质量要求较高的碳素钢和合金钢焊接接头的根部焊道焊接。电弧焊即手工电弧焊，是利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化的焊接方法。电弧焊是适应性很强的焊接方法，可在室内或野外高空进行平、横、立、仰全位置焊接，是压力管道焊接中的主要焊接方法。
4.2.2焊接工艺
4.2.2.1打底：选用氩弧焊打底，由下往上施焊，点焊起、收尾处可用角磨机打磨出适合接头的斜口。整个底层焊缝必须均匀焊透，不得焊穿。氩弧打底必须先用试板试焊，检查氩气是否含有杂质。氩弧施焊时应将焊接操作坑处的管沟用板围挡。以防刮风影响焊缝质量。底部焊缝焊条接头位置可用角磨机打磨，严禁焊缝底部焊肉下塌、顶部内陷。并应及时进行打底焊缝的检查和次层焊缝的焊接，以防产生裂纹。
4.2.2.2中层施焊：底部施焊完后，清除熔渣，飞溅物，并进行外观检查，发现隐患必须磨透清除后重焊，焊缝与母材交接处一定清理干净。焊缝接头应与底层焊缝接头错开不小于10mm，该层选用焊条直径为Φ3.2（焊条材料和直径根据管材的材质和规格来确定），假如工程中管壁厚度为9mm时，焊缝层数选用底、中、面共三层。中层焊缝厚度应为焊条直径的0.8～1.2倍，运条选用直线型。严禁在焊缝的焊接层表面引弧。该层焊接完毕，将熔渣、飞溅物清除后进行检查，发现隐患必须铲除后重焊。
4.2.2.3盖面：该层选用焊条直径为Φ3.2。焊接时视其焊缝已焊厚度而选用。每根焊条起弧、收弧位置必须与中层焊缝接头错开，严禁在中层焊缝表面引弧，该盖面层焊缝应表面完整，与管道圆滑过渡，焊缝宽度为盖过坡口两侧约2mm，焊缝加强高度为1.5-2.5mm，焊缝表面不得出现裂纹、气孔、夹渣、熔合性飞溅等。不得出现大于0.5mm深度，且总长不大于该焊缝总长10%的咬边，焊接完毕，清理熔渣后，用钢丝刷清理表面，并加以覆盖，以免在保温、防腐前出现锈蚀。
4.2.2.4焊缝焊接过程中，设专人记录，对每个焊缝的材质，管道规格，焊接过程中的电压、电流、时间，焊工编号及姓名，外界温度，焊前预热及焊后热处理进行详细记录。焊缝焊接完毕后，对焊缝进行编号，在每道焊缝处都加盖焊工钢印号，以便后期检查及对焊工进行考核。
4.2.2.5压力管道焊接完毕后，对所有焊缝进行外观检查，检查完毕后按比例进行无损检测，无损检测包括焊缝表面无损检测和焊缝内部无损检测。当抽样检测时，对每一位焊工所焊焊缝按规定的比例进行抽查。
5焊接的环境
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，具有符合要求的机械性能与金相组织。因此施焊环境应符合下列规定：
5.1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。
5.2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。①手工电弧焊、埋弧焊、氧乙炔焊
5.4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。
管道焊接技术范文5
【关键词】主管道；自动焊；焊接工艺
0 引言
核电站反应堆冷却剂主管道简称核电站主管道，是核电站核岛部分的关键部件之一，属于核安全一级、QA1级设备。连接着反应堆压力容器、蒸汽发生器和主泵，是一回路反应冷却剂系统压力边界的重要组成部分，运行中长期承受反应堆冷却剂的高温、高压，其安装焊接质量直接关系到核电站的运行安全。本文将对现在主要的焊接技术做一个整理分析。
1 EPR焊接工艺
EPR核电站主回路系统由对称布置的四环路组成[1]，每个环路包括一台蒸汽发生器、一台主泵以及相连的主管道冷段、热段和过渡段，每个环路6个现场焊口，一共24个。
1.1 施工逻辑分析
EPR主管道焊接实施涉及压力容器、蒸汽发生器、主泵以及主管道回路设备，包含测量计算、坡口加工引入组对和焊接等工作[2]，各项工序具有严格的逻辑关系。EPR主管道由于采用自动焊工艺，其施工逻辑有了较大的改进。
1.2 施工工艺分析
自动焊工艺组对间隙要求为0-1mm[3]，相比传统手工焊1-4mm更为严格。因此，EPR核电站主管道施工引入了工装，以实现主管道的精确调整和组对，因此需要通过对主设备竣工尺寸进行精密测量；另外，为尽量消除安装公差对主管道组对影响[4]，主管道在组对调整过程中，需通过紧密测量严格控制设备安装位置，以满足自动焊组对的要求。
2 CPR1000焊接工艺
CPR1000焊接工艺[5]采用二代加一回路百万千瓦级压水堆核电站技术路线。一回路系统通过主管道将反应堆压力容器、蒸汽发生器、主泵、稳压器连接构成3个封闭的环路[6]。
2.1 焊接工艺评定
通过分析产品焊缝的母材材质、规格、坡口形式、焊接位置及焊接方法，主管道工评定母材选用与产品同钢号，且母材硼含量小于0.0018%，氮含量小0.08%的不锈钢材料；由于主管道属于大壁厚管道，采用氩弧自动焊，坡口形式加工为窄间隙[7]U型。
2.2 现场焊接
CPR1000 压水堆核电站每个环路由热段、过渡段和冷段组成，热段连接压力容器和蒸汽发生器；过渡段连接蒸汽发生器和主泵泵壳；冷段连接主泵泵壳和压力容器[8]。每个环路现场焊口8道，3个环路共有24道焊口。3个环路的焊接顺序及焊接施工活动彼此不受影响，可以同时开展焊接活动。
3 AP1000主管道焊接工艺
3.1 AP1000核电站主回路介绍
AP1000核电站主回路系统分2个环路组成，包括1条热段和2条冷段，稳压器通过波动管与1环热段相连，每个环路有6道主管道焊口，每台机组共12道焊口[9]。
3.2 AP1000核电站主管道安装施工逻辑
AP1000主管道的安装施工逻辑顺序：1）压力容器、蒸发器、主泵泵壳、主管道就位；2）主管道压力容器侧焊口坡口检查，焊口组对，内部使用点固块进行固定；3）RV侧焊接至主管道壁厚50%，并执行相应的过程检查；4）SG侧测量定位，并进行数据拟合切割，加工坡口；5）坡口检查，焊口组对，点固焊，焊接至约50%厚度，执行过程检查；6）焊接RV侧焊口50%～100%，焊接SG侧焊口50%～100%[10]。
3.3 AP1000核电站主管道焊接过程
AP1000核电站主管道冷段每道焊口由三部分组成[11]，热段焊口由四部分组成。其中冷段焊缝组成包括根部焊道、填充层焊道、盖面层焊道，热段焊缝组成包括根部焊道、内部填充焊道、填充焊道、盖面焊道。焊接组对要求：组对间隙0～2mm，内错边量0～0.8mm。
4 结语
在焊接顺序上，EPR沿用的是蒸汽发生器引入前，其他焊口全部焊接完成，然后引入蒸发器，最后进行蒸汽发生器出入口焊接；CPR沿用手工焊工艺下主要设备安装逻辑。
三代核电EPR与AP1000核电站中的主管道采用窄间隙坡口设计，具有减小焊接残余应力和变形、提高焊接质量、减少填充量、降低生产成本的优点。主管道自动焊工程技术的成功研发与应用是我国核电工程建设领域的一项自主创新成果。主管道自动焊技术满足了批量化建造核电站的需要，该技术对提升核电站主管道焊接质量，提升电站安全性，提升施工效率有重要价值。
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管道焊接技术范文6
【关键词】锅炉；压力容器；管道焊接技术；新发展
1.锅炉压力容器和管道焊接技术的概述
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，石油化工装置，煤液化装置、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。目前国内外锅炉、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。
2.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。
2.1锅炉膜式水冷壁管屏双面脉冲MAG自动焊接生产线
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。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。我国如今已有十多条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。这就要求在仰焊位置的焊接采用特殊的焊接工艺―脉冲电弧MAG焊。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。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。
2.2锅炉受热面管对接高效焊接法
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。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。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，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。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。
2.3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。
最近，美国林肯（Lincoln）公司向中国市场推出交流波形参数可任意控制的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。
2.4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。
3.锅炉、压力容器和管道焊接自动化的新发展
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置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置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。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。
3.1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。该装备配置了串列电弧双丝埋弧焊焊头，由计算机软件控制的ABW系统和激光图像传感器。
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置。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。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。
3.2厚壁管件全自动多站焊接装置
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，夹紧装置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139~558 mm，壁厚18~100 mm.管件长度大于1800 mm.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置。采用彩色摄像机监控电弧和填充丝的位置。通过检则焊丝加热电流控制填充丝的垂直方向的位置。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置。壁厚管件全自动多站焊接装置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置管件的原始条件并在焊接过程中进行监控。
3.3大直径管对接全位置自TIG焊机
