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氬弧焊機焊接4-6毫米厚的碳鋼管產(chǎn)品需要多大型號的呢？

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-06-20

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天然氣管道18世紀(jì)后期用鑄鐵管，19世紀(jì)90年代開始使用鋼管。輸氣動力開始全靠天然氣井口壓力，1880年，美國采用蒸汽驅(qū)動的壓氣機。20世紀(jì)20～30年代采用了雙燃料發(fā)動機驅(qū)動的壓氣機給管內(nèi)天然氣加壓，輸氣壓力從原來5883.6帕上升到27,440帕～41,160帕。輸送距離也越來越長。后來又出現(xiàn)了規(guī)模巨大的管網(wǎng)系統(tǒng)。60年代開始，在天然氣進出口國之間，相繼建成了許多跨國管道，如由蘇聯(lián)經(jīng)原捷克和斯洛伐克、奧地利、德國的1780千米的輸氣管道；由奧地利到意大利的長774千米的管道；由阿爾及利亞經(jīng)突尼斯、地中海和突尼斯海峽到意大利的全長2,500千米的管道等。到1983年時，世界輸氣管道總長達(dá)到91.34萬千米。長距離輸氣管道普遍采用壓氣機增壓輸送。輸氣管道在管材選用、提高輸送效率、實現(xiàn)全線自動化等方面的技術(shù)也有了迅速的發(fā)展。管材廣泛采用X—60低合金鋼（度極限41,160帕），并開始采用X—65、X—70等更高強度的材料。為降低管道內(nèi)的摩擦阻力，426毫米以上的新鋼管已普遍采用內(nèi)涂層。此外還開展了不同物性的氣體在同一管道中順序輸送，以及－70℃低溫、75,460帕高壓的氣態(tài)和液態(tài)天然氣管道輸送試驗天然氣管道的特點該天然氣管道工程,具有長輸管道工程的所有特點,即:(1) 相對流動性。管道與輸送介質(zhì)之間是相對流動的,因此要求管道內(nèi)部,特別是管壁內(nèi)焊口部位盡可能光滑,以利減少摩阻力。(2) 固定性。天然氣管道埋于地下,除改造、敷設(shè)新線路等特殊原因外,管道一般不會發(fā)生位移。(3) 輸送的連續(xù)性。天然氣管道一旦建成、投產(chǎn),一般情況下應(yīng)連續(xù)運行。(4) 威脅性。天然氣屬易燃易爆氣體,在役運行的天然氣管道穿越中心城區(qū)對地面建、構(gòu)筑物或區(qū)域長期構(gòu)成威脅。(5) 潛在的危險性。天然氣管道除特殊地形、特殊要求外,一般均為地下敷設(shè),建設(shè)中未檢出的缺陷在運行中不易發(fā)現(xiàn),存在不可預(yù)見的潛在危險。上述特點說明,天然氣管道工程質(zhì)量是確保安全運行和延長使用壽命的決定性因素。而天然氣管道敷設(shè)則完全依靠焊接而成,因此焊接質(zhì)量在很大程度上決定了工程質(zhì)量,焊接工序是天然氣管道施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而管材、焊材、焊接工藝以及焊接設(shè)備等是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素。焊接特點與難點(1) 流動性施工對焊接質(zhì)量的影響。施工作業(yè)點隨著施工進度而不斷遷移,與工廠化生產(chǎn)相比,施工、質(zhì)量、安全等各個方面的管理都增加了難度;因此,焊接質(zhì)量的保證也增加了難度。(2) 地形地貌對焊接質(zhì)量的影響。施工單位不能主動選擇理想的施工場地,該天然氣管道工程將穿越城市溝渠、箱涵、土堤等處, 可能會遇到多種地形,焊接位置復(fù)雜,焊接難度大。(3) 氣候環(huán)境對焊接質(zhì)量的影響。本工程管道焊接主要集中在夏季及雷雨風(fēng)暴較多的期間內(nèi),氣候環(huán)境條件的影響,增加了焊接質(zhì)量控制難度。(4) 現(xiàn)場焊接時,采用對口器進行管口組對。為提高作業(yè)效率,一般在對好的管口下墊置枕木或土堆,在焊接前一個對接口的同時,開始下一個對接口的準(zhǔn)備。由于鋼管熱脹冷縮的影響,在碰死口時因?qū)诓划?dāng)容易造成附加應(yīng)力而導(dǎo)致焊接出現(xiàn)質(zhì)量問題。(5) 現(xiàn)場焊接位置多為管道水平固定或傾斜固定對接,包括平焊、立焊、仰焊、橫焊等焊接位置。對焊工的操作技能要求更高、更嚴(yán)。(6) 施工環(huán)境對焊接質(zhì)量的影響。該天然氣管道穿越城市主干道,由于種種不可預(yù)見的因素,導(dǎo)致施工不能連續(xù)進行,往往給焊接帶來困難;外界因素的干擾,造成現(xiàn)場施焊接頭數(shù)量增加,質(zhì)量難以保證,使得焊接成本上升。(7) 焊接質(zhì)量要求高。根據(jù)《鋼質(zhì)管道焊接及驗收》(SYPT4103) 的規(guī)定,焊縫超聲波探傷比例100 % ,合格級別為Ⅱ級;焊縫X射線探傷比例為20 % ,合格級別為Ⅱ級。穿越段進行100 %X 射線探傷,合格級別為Ⅱ級。管道施工焊接技術(shù) 國內(nèi)外管線常用的焊接技術(shù)國外管道焊接施工經(jīng)歷了手工焊和自動焊的發(fā)展歷程。手工焊主要為纖維素焊條下向焊和低氫焊條下向焊。在管道自動焊方面,前蘇聯(lián)研制的管道閃光對焊機,在前蘇聯(lián)時期累計焊接大口徑管道數(shù)萬公里。其顯著特點在于效率高,環(huán)境適應(yīng)能力強。美國CRC 公司研制的CRC 多頭氣體保護管道自動焊接系統(tǒng),由管端坡口機、內(nèi)對口器與內(nèi)焊機組合系統(tǒng)、外焊機三大部分組成;到目前為止,累計焊接管道長度超過30000 千米。法國、前蘇聯(lián)等其他國家也都研究應(yīng)用了類似的管道內(nèi)外自動焊技術(shù),此技術(shù)已成為當(dāng)今世界大口徑管道自動焊技術(shù)發(fā)展主流方向。我國鋼質(zhì)管道環(huán)縫焊接技術(shù)經(jīng)歷了幾次大的變革,七十年代采用傳統(tǒng)焊接方法,低氫型焊條手工電弧焊上向焊操作技術(shù);八十年代初開始推廣手工下向焊工藝,同時研制開發(fā)了纖維素型和低氫型向下焊條,與傳統(tǒng)的向上焊工藝比較,向下焊具有速度快、質(zhì)量好,節(jié)省焊材等突出優(yōu)點,因此在管道環(huán)縫焊接中得到了廣泛的應(yīng)用;90 年代初開始推廣自保護藥芯焊絲半自動手工焊,有效地克服了其它焊接工藝方法野外作業(yè)抗風(fēng)能力差的缺點,同時也具有焊接效率高、質(zhì)量好且穩(wěn)定的特點,成為現(xiàn)今管道環(huán)縫焊接的主要方式。歸納目前國內(nèi)外管道常用焊接方法主要有:(1) 手工焊,包括藥皮焊條電弧焊(SMAW) 、手工鎢極氬弧焊(TIG) ;(2) 半自動焊,包括熔化極氣體保護半自動焊[含活性氣體保護STT(Surface Tension TransferTM) 半自動焊、半自動熔化極氬弧焊(MIG) 、半自動活性氣體保護焊(MAG) ] 、自保護藥芯焊絲電弧焊(FCAW) ;(3) 熔化極活性氣體保護自動焊(AW) ;(4) 埋弧自動焊(SAW) 、電阻焊- 閃光對焊(FBW) 等。本工程中應(yīng)用的焊接技術(shù)在上述對國內(nèi)外管道焊接技術(shù)分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合本工程實際情況,因工程選用管材為L290711 ×11螺旋縫雙面埋弧焊鋼管,其管徑和壁厚都較大,同時鑒于公司目前焊接設(shè)備配備狀況,在管道連接中采用手工氬電聯(lián)焊技術(shù),即:手工鎢極氬弧焊(TIG) 打底、手工電弧焊蓋面的組合焊接技術(shù)。焊接工藝(1) 焊接工藝評定:為檢驗制定的焊接工藝技術(shù)的可靠性和可操作性,施工前,按JB4708 - 2000《鋼制壓力容器焊接工藝評定》、SYPT4103《鋼質(zhì)管道焊接及驗收》及GB50236 - 98《現(xiàn)場設(shè)備工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)進行的焊接工藝評定,報監(jiān)理進一步確認(rèn)。并根據(jù)工藝評定編制相應(yīng)焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書,指導(dǎo)現(xiàn)場焊接施工。工藝評定適用范圍見下表1。(2) 焊接工藝指導(dǎo)書中制定了相應(yīng)焊接工藝控制技術(shù)參數(shù)(見表2) 及焊接材料(見表3) 。(3) 焊接接頭坡口形式:在施工現(xiàn)場采用坡口機加工管件坡口,坡口角度為32. 5°±2. 5°,鈍邊為1. 5 ±0. 75mm;加工好坡口的管件,如不能及時組對,按要求堆放好,備用。表1 焊接工藝評定項目適用范圍對照表評定標(biāo)準(zhǔn)評定方法適用范圍SYPT4103《鋼質(zhì)管道焊接及驗收》Ⅱ類(L290) 鋼管手工氬電聯(lián)焊對接焊縫L290 材質(zhì)鋼管對接焊縫、彎頭與直管對接表2 氬電聯(lián)焊工藝控制技術(shù)參數(shù)焊接方法層次填充金屬牌號直徑mm極性焊接電流(A)電弧電壓(V)焊接速度(cmPmin)鎢極直徑mm噴嘴直徑mm氣體流量LPminTIG 根層J50 2. 4 直流正極135 - 145 17 - 19 10 - 25 3. 2 7 9D 1 T427 3. 2 直流反極90 - 110 21 - 23 20 - 30D 2 T427 3. 2 直流反極90 - 110 21 - 23 20 - 30表3 碳素鋼焊接選用的焊接材料鋼號手工焊焊條型號對應(yīng)牌號氬弧焊打底焊絲牌號20 # 、L290 E4303 J422 J427 TIG- J50L290 + 16MnR E4315 J427 TIG- J50 (4) 預(yù)熱與層間溫度控制:預(yù)熱的主要目的是為了降低鋼材的淬硬程度,延緩或改善焊縫的冷卻速度,以利于氫的逸出和改善應(yīng)力條件,從而降低接頭的延遲裂紋傾向。管道焊接施工的預(yù)熱溫度范圍應(yīng)考慮母材的強度、組織性能變化規(guī)律、管徑和壁厚,以及焊接材料的含氫量等因素。對于厚壁鋼管的多層焊,還要考慮控制焊道層間溫度來控制近縫區(qū)的冷卻速度。層間溫度一般與預(yù)熱溫度相近。在避免近縫區(qū)過熱的前提下,較高的層間溫度可防止多層焊時冷裂紋的產(chǎn)生。本工程在施工中當(dāng)焊件溫度低于0 ℃時,將所有焊縫始焊處100mm 范圍內(nèi)預(yù)熱到15 ℃以上。4. 4 焊接質(zhì)量控制(1) 由于現(xiàn)場施焊條件差,因此對焊工的技能要求更為嚴(yán)格。參與管道焊接的焊工除必須具有鍋爐壓力容器焊工合格證外,且必須通過業(yè)主及監(jiān)理組織的現(xiàn)場模擬考試方可上崗。(2) 加強焊接設(shè)備的管理。根據(jù)焊材要求和施工條件,選用直流逆變氬弧焊P手工焊專用焊機,焊機性能必須穩(wěn)定,功率等參數(shù)應(yīng)能滿足焊接條件;現(xiàn)場配置的焊機應(yīng)處于良好的工作狀態(tài),具備良好的安全性能,有較強適用于露天的工作性能。(3) 加強焊接材料的管理。管道焊接采用焊材必須有產(chǎn)品合格證和同批號的質(zhì)量證明書,嚴(yán)格按規(guī)定保管、烘烤、發(fā)放;氬氣使用前應(yīng)檢查瓶上的合格證,要求氬氣純度≥99. 96 %以上。(4) 加強工序管理。正式焊接前,分別對裝配質(zhì)量、坡口清理、臨時支撐或固定設(shè)施、預(yù)熱、焊條烘烤等焊前準(zhǔn)備工作逐項確認(rèn)。(5) 嚴(yán)格工藝評定管理。在施焊過程中,應(yīng)嚴(yán)格按照工藝評定所確定工藝技術(shù)參數(shù)實施焊接作業(yè)控制,克服工藝評定與施工現(xiàn)場參數(shù)控制不一致的現(xiàn)象。(6) 焊接裂紋的預(yù)防措施:a. 采取焊前預(yù)熱,管口凈化并確定合理的焊接順序,可較大程度地減少焊接應(yīng)力,控制焊接變形。b. 高度重視焊縫始端和終端的質(zhì)量。始端采用后退引弧法,終端須將弧坑填滿。多層焊的每層接頭應(yīng)予以錯開。c. 拆除對口器等工、卡具時不得傷及管道焊縫。拆除后應(yīng)打磨平滑,并進行磁粉或滲透探傷檢查。 d. 每條焊縫宜采用連續(xù)焊接,不得隨意中斷,如因故中斷,在繼續(xù)焊接前,首先應(yīng)確認(rèn)焊縫無裂紋,同時根據(jù)工藝要求采取預(yù)熱措施,方可按原工藝要求繼續(xù)施焊。e. 焊接后宜立即對焊縫實施后熱消氫處理,操作過程中應(yīng)按要求保證加熱溫度與保溫時間。f . 焊縫如出現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷,應(yīng)磨去重焊。并嚴(yán)格控制返修、補焊工藝。g. 焊縫同一部位的補焊次數(shù)不宜超過兩次,如超過,補焊前應(yīng)經(jīng)單位技術(shù)總負(fù)責(zé)人批準(zhǔn),并采取可靠的技術(shù)措施;所有修補的焊縫長度,均應(yīng)大于50mm。(7) 在管道焊接施工過程中應(yīng)考慮到鋼管所承受的外部應(yīng)力作用帶來的影響。同時應(yīng)考慮環(huán)境溫度、環(huán)境濕度和環(huán)境風(fēng)速對不同焊接方法的影響,采取必要的措施保證焊接質(zhì)量。: 回答者：網(wǎng)友

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