長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)-.ppt

1、長(zhǎng)輸管道工程焊接技術(shù),根據(jù)我國(guó)管道施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、人員的技術(shù)水平、設(shè)備情況和環(huán)境狀況，目前長(zhǎng)輸管道工程采用的焊接方法有： 手工焊條上向焊； 手工焊條下向焊； 自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊； STT氣體保護(hù)半自動(dòng)焊； 管道全位置自動(dòng)焊； 埋弧自動(dòng)焊(雙管聯(lián)焊)。,1 手工焊條上向焊焊接工藝簡(jiǎn)介,1.1 用途 主要用于中小管徑和焊縫的返修焊接。 1.2 工藝特點(diǎn) 焊接設(shè)備簡(jiǎn)單，只需要一臺(tái)手工弧焊電源； 焊接材料：根焊道采用E6010焊條(在外部返修根焊道缺陷時(shí)用)， 其它焊道采用E5015 (CHE507GX)焊條； 操作難度較大； 焊縫無(wú)損檢測(cè)合格率較低； 焊縫力學(xué)性能較好，特別是具有較高的塑韌性

2、和抗裂性； 焊接效率低。,2 手工焊條下向焊焊接工藝簡(jiǎn)介,2.1 用途 主要用于中等管徑的焊接，也用于較大管徑，山區(qū)等地形較復(fù)雜，自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊設(shè)備無(wú)法進(jìn)入的地段或連頭焊口的焊接。 2.2 工藝特點(diǎn) 焊接設(shè)備簡(jiǎn)單，只需性能優(yōu)良的手工弧焊直流電源； 根焊道焊接采用E6010纖維素焊條，此焊條的操作性能良好，具有中等操作水平的焊工就可焊出合格的焊縫；, 熱焊道采用E8010-G纖維素焊條，此焊條同樣具有良好的操作性能； 填充、蓋面焊道采用E8018-G低氫下向焊焊條，此焊條的操作性能較差； 焊縫無(wú)損檢測(cè)合格率比手工上向焊高，但比纖維素焊條下向焊和藥芯焊絲下向焊低； 焊縫力學(xué)性能較好，具有較高的塑

3、韌性和抗裂性；,纖維素型下向焊條選用,纖維素型+低氫型焊條選用,3 自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)下向焊焊接工藝簡(jiǎn)介,自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)下向焊，目前采用了3種根焊焊接方法，分別是纖維素焊條下向焊、低氫焊條上向焊、STT半自動(dòng)焊。,3.1 用途 藥芯焊絲半自動(dòng)下向焊，目前是我國(guó)長(zhǎng)輸管道工程的主要焊接方法之一。,3.2 工藝特點(diǎn) 3.2.1 焊條電弧焊(根焊)+自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊(填充、蓋面焊)的工藝特點(diǎn) 焊接設(shè)備比較簡(jiǎn)單，只比手工焊增加一臺(tái)送絲機(jī)； 焊接材料：根焊道采用E6010纖維素焊條，其它焊道采用E71T8-Ni1藥芯焊絲；, 此焊接方法具有較強(qiáng)的抗風(fēng)能力，在風(fēng)力不大于10m/s的情況下，風(fēng)速

4、對(duì)焊接質(zhì)量無(wú)明顯的影響； 焊縫無(wú)損檢測(cè)合格率高； 焊縫的力學(xué)性能較好，但焊縫的塑韌性值(特別是低溫韌性)具有較大的分散性；,纖維素+自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊焊接材料選用,3.2.2 STT半自動(dòng)焊(根焊)+自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊(填充、蓋面焊)工藝特點(diǎn),由于填充、蓋面焊用的焊接方法與3.2.1相同，這里主要介紹STT半自動(dòng)焊的工藝特點(diǎn)。, 電弧燃燒穩(wěn)定； 操作容易； 飛濺極??； 焊縫成形美觀；, 焊接煙塵和噪聲??； 焊接成本較低； 與手工焊相比焊接效率較高； 抗風(fēng)能力較差。 由于STT根焊焊道的厚度一般可達(dá)4mm，且不需用砂輪機(jī)進(jìn)行清理，所以在焊接藥芯焊絲半自動(dòng)焊后續(xù)焊道時(shí)，不易產(chǎn)生燒穿現(xiàn)象。,

5、STT+自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊焊接材料選用,4 管道全位置自動(dòng)焊焊接工藝簡(jiǎn)介,目前我國(guó)采用的管道自動(dòng)焊設(shè)備主要有PAW2000、NOREAST、CRC、PWT等自動(dòng)焊設(shè)備。,焊接工藝組合如下： STT半自動(dòng)焊+PAW2000管道外焊自動(dòng)焊； STT半自動(dòng)焊+ NOREAST管道外焊自動(dòng)焊； STT 半自動(dòng)焊+CRC管道外焊自動(dòng)焊；,CRC自動(dòng)焊的坡口形式,是典型的窄坡口設(shè)計(jì)，實(shí)際應(yīng)用中可節(jié)省焊接填充材料和保護(hù)氣，確保焊接的高效率。另外焊縫接頭受熱范圍小，力學(xué)性能更好。,外焊機(jī)（P600）,P600型雙焊槍自動(dòng)焊設(shè)備適用于管道外自動(dòng)焊，其主要優(yōu)點(diǎn)是焊接成形好、質(zhì)量穩(wěn)定、速度快，且操作簡(jiǎn)便、結(jié)實(shí)耐

6、用，是管道安裝施工的有利工具。,焊接電源,送絲裝置,P600的機(jī)頭, CRC管道內(nèi)外自動(dòng)焊； NOREAST自動(dòng)內(nèi)焊焊+PAW2000管道外焊自動(dòng)焊； NOREAS自動(dòng)內(nèi)焊焊+NOREAST管道外焊自動(dòng)焊； NOREAST自動(dòng)內(nèi)焊焊+CRC管道外焊自動(dòng)焊； PWT外焊自動(dòng)焊(根焊)+PAW2000管道外焊自動(dòng)焊； PWT外焊自動(dòng)焊(根焊)+NOREAST管道外焊自動(dòng)焊,4.1 根焊焊接工藝 4.1.1 管道內(nèi)焊自動(dòng)焊 管道內(nèi)焊自動(dòng)焊設(shè)備是一種專門用于管道內(nèi)焊根焊道的焊接設(shè)備。1016管道內(nèi)焊機(jī)，有6個(gè)焊接機(jī)頭，左右兩側(cè)各三個(gè)。每個(gè)機(jī)頭分別焊接60+5mm范圍焊道的焊接。左(或右)側(cè)的三個(gè)機(jī)頭同

7、時(shí)焊接，左(或右)側(cè)焊接完成后，右(或左)側(cè)的三個(gè)機(jī)頭同時(shí)開始焊接，焊接方向都是下向焊。 1219管道內(nèi)焊機(jī)，有8個(gè)焊接機(jī)頭，左右兩側(cè)各4個(gè)。每個(gè)機(jī)頭分別焊接45+5mm范圍焊道的焊接。左(或右)側(cè)的4個(gè)機(jī)頭同時(shí)焊接，左(或右)側(cè)焊接完成后，右(或左)側(cè)的4個(gè)機(jī)頭同時(shí)開始焊接，焊接方向都是下向焊。,此焊接設(shè)備的最大優(yōu)點(diǎn)是焊接速度快，焊接一道根焊焊道的純焊接時(shí)間只需100s左右。但此焊接設(shè)備通常只能適用一種管徑鋼管的焊接以及對(duì)管口的組裝質(zhì)量要求較高，這是此焊接設(shè)備的兩個(gè)缺陷。,4.1.2 PWT管道自動(dòng)焊 PWT管道自動(dòng)焊設(shè)備是一種從管外部焊接根焊焊道、填充焊道和蓋面焊道的管道自動(dòng)焊設(shè)備。PWT

8、管道自動(dòng)焊設(shè)備在西氣東輸管道工程主要用于根焊道的焊接。 PWT管道自動(dòng)焊設(shè)備主要由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的焊接電源、焊接電流控制系統(tǒng)、焊接小車控制系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、焊接小車、編程器和焊接小車軌道等部分組成。,表1 PWT焊接系統(tǒng)與內(nèi)焊機(jī)焊接系統(tǒng)比較,PWT焊接系統(tǒng)與內(nèi)焊機(jī)焊接系統(tǒng)的主要區(qū)別見表1。,4.2 填充蓋面焊焊接工藝 4.2.1 PAW2000管道自動(dòng)外焊機(jī) PAW2000管道自動(dòng)焊設(shè)備是由管道特種機(jī)械研究所研制的，全套設(shè)備由焊接小車、焊接小車軌道、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制柜、手持操作盒、筆記本電腦、氣體配比器、氣瓶和電源等組成。 PAW2000管道自動(dòng)焊設(shè)備是用計(jì)算機(jī)精確控制各焊接位置的焊接工藝參

9、數(shù)，自動(dòng)控制的工藝參數(shù)有：送絲速度、焊接速度、擺動(dòng)幅度、擺動(dòng)速度、兩側(cè)停留時(shí)間。只要參數(shù)設(shè)定準(zhǔn)確、焊工操作得當(dāng)，可焊接出除根焊道外的各種優(yōu)質(zhì)焊道。焊槍的擺動(dòng)方式為平擺，可焊接V型、U型及復(fù)合型坡口，一次焊接焊道的最大寬度為30mm。,4.2.2 NOREAST管道自動(dòng)外焊機(jī) NOREAST管道自動(dòng)外焊機(jī)是從英國(guó)引進(jìn)的，也是較早應(yīng)用于我國(guó)管道工程的管環(huán)焊縫自動(dòng)焊設(shè)備。全套設(shè)備包括焊接小車、小車軌道、控制箱、焊接參數(shù)輸入器、供氣系統(tǒng)和電源等。 NOREAST管道自動(dòng)外焊機(jī)是用計(jì)算機(jī)精確控制各焊道的焊接工藝參數(shù)，在焊接過(guò)程中計(jì)算機(jī)不能對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，部分工藝參數(shù)可在一定的范圍內(nèi)手動(dòng)調(diào)節(jié)。自動(dòng)

10、控制的工藝參數(shù)有：送絲速度、焊接速度、擺動(dòng)頻率。只要參數(shù)設(shè)定準(zhǔn)確、焊工的操作水平較高即可焊接出除根焊道外的各種優(yōu)質(zhì)焊道。焊槍的擺動(dòng)方式為角擺，可焊接V型、U型及復(fù)合型坡口，一次焊接焊道的最大寬度為15mm。,4.2.3 CRC管道自動(dòng)外焊機(jī) CRC管道自動(dòng)外焊機(jī)是從美國(guó)引進(jìn)的管道自動(dòng)焊設(shè)備，全套設(shè)備包括焊接小車、小車軌道、控制箱、焊接參數(shù)輸入器、供氣系統(tǒng)和電源等。分為P200、P260、P600等。 P200和P260 焊機(jī)是單焊槍焊機(jī)，可用于全部外焊焊道的焊接。 P600是雙焊槍焊機(jī)，可用于填充和蓋面焊道的焊接。通常情況下焊接填充焊道時(shí)，兩焊槍一次焊接完成兩層焊道；焊接蓋面焊道時(shí)，兩焊槍完成一層排焊時(shí)道。,圖2 CRC焊道示意圖,5 雙管聯(lián)焊工藝簡(jiǎn)介,由于我國(guó)交通條件的限制，長(zhǎng)輸管道鋼管的長(zhǎng)度一般為12m左右。如果鋼管的長(zhǎng)度能增加一倍，則現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度會(huì)大大加快，且可降低施工成本。為了解決這一問(wèn)題，在運(yùn)輸條件允許的施工作業(yè)帶附近設(shè)立雙管聯(lián)焊作業(yè)站。即在雙管聯(lián)焊作業(yè)站內(nèi)將二根鋼管聯(lián)接成一根長(zhǎng)度為24m左右的長(zhǎng)鋼管。這樣在施工現(xiàn)場(chǎng)可減少一半的焊接量。,當(dāng)管道工程管徑大、管壁厚進(jìn)，采用雙管聯(lián)焊工藝其優(yōu)勢(shì)會(huì)更加明顯。雙管聯(lián)焊焊接工藝通常有如下三種：一是，纖維素焊條下向