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国内首例大口径双金属复合管焊接纪实
发布者:sherry 发布时间:2014-5-28 9:53:09 阅读:1210

截至8月12日,中国石油工程设计公司新疆油建公司承建的我国最大储气库——呼图壁储气库注气系统已安全平稳运行65天。   在呼图壁储气库建设中,至少有6项施工技术填补新疆油田地面建设空白。其中,大口径双金属复合管焊接技术是一项重大突破,填补我国大口径双金属复合管焊接工艺空白。   然而,谁能想到,这项技术革命居然是焊接不合格带来的产物。   裂纹之惑   呼图壁储气库建设初期,被专业人士称为“结构性阴影”的东西,令油建公司技术人员感到困惑。   技术人员发现,双金属复合管的覆层和基层之间由于间隙过大,实施封焊之后,有一种东西会呈现在射线底片上,看起来像一条黑线。这条黑线有个俗名——裂纹。   “究竟是焊接之后出现的裂纹,还是管材本身的缺陷?”围绕这恼人的裂纹,新疆油建公司副总经理、呼图壁储气库项目经理王京多次召集相关技术人员,寻找原因和解决措施。   经过深入研究和分析后,技术人员找到了出现裂纹的“症结”。   简单地说,是传统工艺与新管材不匹配造成的。   呼图壁储气库的天然气来自土库曼斯坦,二氧化碳含量较高,对管道具有强烈的腐蚀性。因此,储气库3个集气站共计30公里的采气干线单井线全部使用双金属复合管。   当时,这种大口径双金属复合管在国内属首次应用。   面对新型管材,传统的封口焊接工艺只能“黯然神伤”——由于管材的基层和覆层介质不同,导致膨胀系数不同,在管口容易产生膨胀应力。   而对管口实施封焊工艺后,又会在管口产生焊接应力。这两种应力同时集中在管缝位置,“弱弱叠加”容易造成裂纹。   管材基层和覆层结合部的薄弱区,给焊接施工带来难以消弭的“麻烦”。经过施工人员多次试验,证明传统的封口焊接工艺不能满足特殊管材的焊接要求,必须另寻出路。   那么,消除裂纹的出路在哪里?   改造管材   屡屡“碰壁”,愈挫愈勇。王京召集新疆油建公司技术中心、焊接培训中心和压力容器厂的技术骨干,组建双金属复合管技术攻关团队。   起初,技术人员经过反复试验,试图寻找一种焊接工艺,解决裂纹问题。然而,镍极焊丝钨极氩弧半自动焊接虽说可以有效控制裂纹,但是成本太高,效率低,不经济。   技术人员只好将目光重新落在管材本身上。   经过大量试验和反复对比,技术人员决定对管材进行二次改造,使管口处的覆层和基层之间由“机械贴合”改为“分子结合”。   为堆焊出合格的覆层材料,技术人员反复调整焊接工艺,通过管口内堆焊工艺,同时管端加工坡口,将复合管结构导致的应力集中部位和对接焊缝融合线部位分开,然后,管线在现场组对焊接,从根本上消除裂纹产生的条件。   降低成本   裂纹的消除,确保了储气库的施工质量。更重要的是,它催生了一种具有自主知识产权的新工艺——管口内堆焊+现场对接焊焊接工法应运而生,填补了我国在大口径双金属复合管焊接工艺的空白。   相比传统方法,这种焊接工艺由于采用的都是常规设备和焊接材料,降低了施工成本,工效相比先前却提高了两倍多,焊接合格率达到95%,因此得到业主的高度认可和一致好评。   新疆油田公司总经理陈新发对储气库施工技术和工程质量给予充分肯定,并颁发总经理嘉奖令。这份嘉奖令也为因裂纹引发的这次技术革命作了完美注脚。 
 
 

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