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摘要:中国经济迅猛增长与科技的飞速进步,使各个行业、各个领域的能源使用也呈现出增加的态势。目前天然气领域的发展呈显著上升趋势,其开发规模也持续升级。由于天然气已然深入到民众生活的方方面面,极大地提升了民众生活质量,在国民建设中发挥了重要作用。但天然气送到用户家里或企业之中,需要经过相当长的路程,这就对输送管道提出了更高的要求。从传输安全与稳定的角度出发,管道焊接就成为最为关键的问题之一,因而我们要对焊接质量予以高度关注。如果管道焊接出现裂纹,就会出现泄漏现象,那么输送的安全性能就无法得到保证,所以我们要严格控制焊接质量,防止裂纹出现,提升其输送安全性。
关键词:天然气;长输管道;焊接裂纹;焊接管理
引言:
伴随着经济的迅猛增长,中国科技也得以飞速进步,使各个行业、各个领域的能源使用也呈现出增加的态势。目前天然气领域的发展呈显著上升趋势,其开发规模也持续升级。天然气已经普及于民众生活之中,极大地提升了民众生活质量。由于天然气易燃易爆,所以一旦出现泄漏现象,就可能对民众生活财产安全形成重大的影响,有时甚至会引发社会问题。故而要对天然气管道予以严格的质量管控,尤其是管道裂缝或裂纹,更要进行严格的排查。本文以裂纹形成以及具体控制进行分析,希望能为有关工作提供借鉴。
1长输天然气管道焊接裂纹成因
1.1冷裂纹
通过对冷裂纹现象的分析,我们可以发现其通常出现于熔合线部位,管道在焊接时,其接送部位难免会产生淬硬组织,使熔合线部位出现脆化,这是冷裂纹得以形成的原因之一。值得一提的是,由于焊接时热影响区域会出现大量的氢分子,这会使得焊接部位韧性出现持续降低现象,并且会对集中对钢管的焊接部位形成局部压力,从而致使冷裂纹的形成,延迟裂纹就是其中的典型。主要是在氢元素扩散的影响之下,钢管焊接出现裂纹问题[1]。
1.2热裂纹
管道在高温的环境下出现裂纹就是指热裂纹,焊缝内部是热裂纹发生的主要位置。天然气管道的热影响区域也会有部分裂纹分布,纵向裂纹、横向裂纹以及根部裂纹等是热裂纹的几种主要表现形式。任何一种裂纹形式与结晶之间都有着较为密切的联系,如果有杂质存在于管道材质中,会导致焊接工艺中出现不可避免的裂纹现象[2]。
1.3再热裂纹
当温度相对恒定时,对已经焊接发的部位再次进行加热,这时出现的裂纹就被称之为再热裂纹。通常情况下,熔合线部位及其附近粗晶区极有可能出现再热裂纹,这主要是由于管道及焊接处(焊趾到结晶区域)会受温度或预应力的作用,因而热处理时裂纹出现的概率相对较大。
1.4层状撕裂裂纹
如果有杂物掺入到钢管材料内部就会导致层状撕裂裂纹出现。所以说在长输天然气管道在进行焊接的同时,会有一定的应力出现在轧制的垂直方向。在热影响区内,这些应力会形成层状撕裂裂纹,阶梯状是该种裂纹的主要表现形式[3]。
2长输天然气管道焊接裂纹形成控制措施
2.1对各焊接裂纹区分控制
在实践中,要对焊接裂纹回迁科学的区分,从而探寻相应的对策。首先是基于裂纹形成条件作出应对:①加大碱性焊条使用量,这可以有效地降低氢分子含量,使管道塑性得到提高。②对工艺方法进行严格的控制,以规范指导工作,可以有效地对分散应焊接而引起的应力。③焊接前,要做好预热处理准备,焊接结束还要对其实施缓冷操作,并且要为材料干燥提供保证。④要做好杂质清除工作,确保焊接部位不存在杂质,当焊接工作结束之后,还要消除氢分子。
其次要基于裂纹产生原因有针对性采取相应的措施:①严守操作规范,对焊接顺序进行严格控制,可以基于碱性焊剂的使用对焊缝之中所存在的杂质进行控制。②关注焊缝形状系数,防止中心线处出现裂纹,同时还要对管道的碳、磷、硫等含量进行控制。最后,要对层状的撕裂裂纹进行有效的控制,同时还需要注意在对金属进行冶炼的过程中,要控制好金属中杂质的含量,并且改进管道接头处的设计[4]。
2.2优化焊接技术
在对长输天然气管道进行焊接的过程中,需要对气候环境因素进行综合考虑,并且要考虑到焊接因素对工作质量的影响。比如,要考虑到湿地因素以及风因素带来的干扰,从而对管道焊接处的裂纹进行有效的控制,因此,如果管道焊接处的自然环境区域不太理想,比如,存在明显的风力,这时候就需要使用绝壁药芯的焊丝来完成对管道的焊接,与此同时,还需要使用半自动方法的帮助,完成管道的施工作业。由于该焊接方法具有很好的抵抗风力的功能,因此,在实际开展施工作业的过程中,经常被用到[4]。
2.3其他控制措施
防止焊接裂缝的出现,除从方法层面进行控制外,还要立足于具体的工作流程,及时进行总结,从而制定相应的防控措施,一般说来,我们还可以从下述方面入手:①对于长输天然气管道,我们要保证其始端及终端的质量,对于始端,在实践中施以后退引弧法,而终端,一定要填满弧坑,在整个施工环节,对所出现的多层焊接部位接头,要将其错开,确保焊接效果。②焊接完成后,要及时拆除工具、卡具等可能影响管道质量的其他器具。拆除工作结束,还要进行施工打磨,使焊接位置保持光滑、平整,并且借助于渗透探伤和磁粉探伤技术对质量进行检查。③在焊接的施工环节,其方法连贯性要得到保证,同时还要立足于操作规程的要求完成预热处理。④焊接工作结束,要以规范为指导,立即进行后热消氢处理,从而将温度保持在规定的时间里,或确保温度增加。⑤焊接完成,要及时地对焊接位置进行检查,如果出现裂纹,产生气泡,就要立即对其进行处理,比如通过重新焊接或是进行重新打磨,所以的工作以及工序都要严格遵从工艺标准。
⑥对长输天然气管道实施焊接,同一部位不得超过两次,当实在无法避免时,也就是次数超标时,要及时上报工程部门,得到批准后再选择相应的技术对这一缺陷进行弥补。⑦管道焊接要对工作者提出相应的技术要求,确保其具备相应的工作技能,这样能最大限度的降低焊接裂纹存在的几率。同时,焊接工作者应该具备较高的专业技能以及综合素质,对于焊接工作中存在的裂缝,能够第一时间做出反应并且予以解决,将裂缝的存在有效的控制在萌芽阶段。
2.4其他保障措施
从长输管道质量保障来说,要做好如下工作:①应该使用焊条进行焊接打底施工作业,对于其他覆盖面处的焊条应用情况,可以通过使用碱性焊条进行焊接。如此一来,便能够有效的控制焊接过程中氢分子的存在。②在同一焊缝位置处,焊接次数不能超过两次。除此之外,在对焊缝进行焊接时,需要使用连续焊接的方法。
结束语:
总体而言,由于天然气的特殊性,我们在实践中要确保其传输过程的安全与稳定,而从安全角度来说,焊接质量是其关键性因素之一,裂纹等现象的出现极有可能引发严重的安全事故,造成不良社会反响。所以我们要以对焊接工序及其效果进行科学的受控,从而避免出现安全问题,对裂纹成因进行分析并作出控制,从而使天然气管道得以稳定运行。
参考文献:
[1]张鼎成.长输天然气管道焊接裂纹成因分析与对策探讨[J].全面腐蚀控制,2021,35(02):81-82+141.
[2]杨成哲.长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制分析[J].全面腐蚀控制,2021,35(01):46-47.
[3]刘兆营.长输天然气管道焊接裂纹成因及控制对策[J].石化技术,2019,26(10):309+308.
[4]郑何程.长输天然气管道焊接裂纹成因及控制对策[J].石化技术,2019,26(02):248.
[5]温泉嵩.长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制分析[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(17):40-41.