压力管道焊接工艺及焊缝质量控制

文中以常用标准规范为基础,结合工程经验,分别从管道切割与坡口加工、焊缝间距设计、焊接前预热、焊后热处理及焊缝质量检测方面出发,对碳钢、低温钢、铬钼钢及不锈钢等常用压力管道材料的焊接进行了研究,并对常用标准规范进行了对比分析。     

双相不锈钢2205的焊接

介绍了双相不锈钢2205的焊接特点和焊接工艺。平衡铁素体和奥氏体两相组织在焊缝金属和热影响区中的比例,保证焊接接头的性能,是双相不锈钢焊接的基本要求。根据双相不锈钢的焊接冶金特点,采用含镍、氮高的焊接材料,控制焊接线能量,是满足双相不锈钢焊接要求的关键,钨极氩弧焊和焊条电弧焊是适宜的焊接方法。通过焊接工艺评定获得适宜的焊接工艺参数,应用在实际工程中取得了满意的效果。     

管道内防腐层补口技术研究进展

管道内衬或内防腐涂层现场施焊时,焊缝两侧的防腐层会由于高温作用而破坏,使环焊缝处不能得到有效的保护,内补口技术也成为影响管道质量的主要瓶颈。文中介绍了国内外主要的内补口技术,如内补口机法、内衬保护套（管）焊接法、不锈钢接头法、机械连接法等,并指出各方法的特点。文中还就内补口技术的质量控制和研究方向等提出了建议。     

非接触磁应力在管道焊缝评价中的应用

管道建设期焊缝遗留问题影响管道安全运行,因此应对在役管道焊缝复核检查.文中介绍了磁应力检测技术原理,并以做过内检测以及焊缝开挖无损检测的管道作为目标管段,通过现场对这部分管道采取非接触磁应力检测,验证了该技术具备焊缝识别定位以及焊缝异常识别的能力,但在焊缝异常评价精度上有欠缺.     

Inconel600氯化反应器焊缝开裂失效分析

采用扫描电镜及电子探针、金相组织、化学成分、力学性能等分析方法,系统分析了Inconel600氯化反应器焊缝开裂原因。认为焊缝开裂的原因是焊缝柱状晶粗大,存在气孔、夹渣、缩松和夹杂缺陷,焊缝强度较低;反应介质脱水不彻底,在高温下形成氢离子腐蚀,形成1 mm的均匀腐蚀层,降低了焊缝的强度;铬的碳化物沿晶界析出,使晶界处贫铬,产生氯离子晶间腐蚀,使焊缝强度急剧降低,导致焊缝在设备运行时开裂。     

管道内检测缺陷的开挖验证技术

文中概括了管道内检测开挖验证工作流程,提出目标环焊缝的确定原则和定位技巧,通过测量环焊缝与螺旋焊缝在12点钟方向上的轴向距离快速确定其编号,有效提高定位精度和效率,降低开挖工作量。并给出了在现场勘测中实用性较强的两个数值,即螺旋焊缝时钟位置变化1 h的轴向距离和环焊缝时钟位置变化1 h的环向长度,利用这两个值可精确测量环焊缝与螺旋焊缝钟点。     

城市轨道交通钢轨焊缝双轨同步全断面打磨检测新技术研究

为了提高钢轨焊缝打磨的施工效率,针对城市轨道交通钢轨采用人工焊缝打磨效率低、时间长、质量难以保障等这一现状,研发了钢轨焊缝双轨同步全断面打磨检测新技术,实现了打磨车在钢轨上行进,自动化打磨钢轨焊缝,自动装夹、半自动化卸落钢轨,自动收放电缆线,双人手动操作施工,整机机械化状态调整,根据不同的焊缝高度执行不同的打磨方案,最大化节约了钢轨焊缝打磨的机械与人工成本。     

油气管道环焊缝质量评价与缺陷修复方法研究

文中对大量环焊缝开挖检测数据进行了统计分析,对比了无损检测方法在现场应用的缺陷检出率和有效性,提出基于射线检测的环焊缝隐患排查是可靠且相对保守的,应同时采用P AUT和TOFD对危害型缺陷进行定量复核.结合环焊缝的缺陷特征、载荷条件等,选择合适的方法开展环焊缝质量评价,作为缺陷修复的依据.总结对比了国内外标准对环焊缝缺...     

环焊缝对管道系统跨距的影响

为了研究环焊缝对管道系统强度的削弱作用,对管道的环焊缝应力状态进行分析,得出管道环焊缝处强度主要由自重以及外载产生的轴向弯曲应力控制.管道跨距是决定轴向弯曲应力的主要变量,参照第一强度理论计算方法,通过引入环向焊接接头系数来考虑环焊缝对管道的跨距值的削弱作用,将计算值与现有标准规范中的管道跨距设计值相比较,并分析环焊缝...     

在役压力容器管座角焊缝的相控阵超声检测

为了提高在役压力容器管座角焊缝缺陷的检测效率以及缺陷检测的可靠性,文中对在役压力容器管座角焊缝相控阵超声检测方案进行验证。调整了用于在役压力容器管座角焊缝检测的扫查装置,确定了实验方案中实际缺陷长度的计算方法。通过相控阵超声检测扫描获得的图谱,可以对管座角焊缝的典型缺陷进行识别和评定。该研究同时可协助解决管座角焊缝不同类型缺陷的定性分析和定位难题,对管座角焊缝相控阵超声检测图像识别和结果评定有借鉴作用。     

X52焊缝失效评定曲线

失效评定曲线被广泛应用于管道的断裂评定,针对严重影响国内在役老管道安全运行的焊缝问题,建立焊缝失效评定曲线.以在役老管道常用管材X52为例,采用R6方法建立焊缝失效评定曲线(选择3曲线),并与R6选择1曲线和选择2曲线比较,表明选择3曲线的精确性对于在役管道焊缝失效精确评估的重要性.给出了3种焊缝材料特性的失效评定曲线...     

管道环焊缝检测图像智能识别技术研究

为提升环焊缝缺陷排查效率和智能化水平,对管道环焊缝的漏磁和射线检测图像进行了缺陷智能识别技术应用研究。基于管道环焊缝射线检测底片的数字化图像,进行了缺陷图像智能识别流程制订、算法设计和软件开发,实现了未熔合等样本缺陷的智能识别分析。对在役管道的漏磁内检测数据,开发环焊缝图像自动获取和识别分析算法工具,实现了环焊缝缺陷等特征图像的自动采集和识别分析。     

管道环焊缝数字射线检测技术研究

在管道环焊缝检测技术领域,X射线检测技术和超声检测技术并存可以取长补短。随着数字化X射线成像技术的推广应用,管道环焊缝X射线检测正向数字射线技术方向发展。由于射线探测器的图像质量和包含的信息远远超过普通胶片成像,数字射线技术代表了管道环焊缝检测的发展方向。管道科学研究院通过对面阵探测器成像技术的研究,开发出了管道环焊缝数字射线成像设备,实现了管道环焊缝射线检测的实时显示和电子存储。     

输油管道环焊缝缺陷疲劳寿命评估

采用管道失效评估方法可评估静载荷作用下缺陷是否满足适用要求。但在内压等交变载荷作用下,输油管道环焊缝仍存在疲劳破坏的可能。为评估管道环焊缝缺陷的疲劳寿命,进行管道母材和环焊缝疲劳裂纹扩展速率试验,并分析和统计管道实际运行压力数据以及环焊缝缺陷开挖验证数据,采用BS7910标准方法计算疲劳寿命值。结果显示在仅考虑管道内压波动情况下,管道环焊缝平面型缺陷的疲劳寿命结果满足管道设计使用要求。     

单缝推制弯头工艺试验

哈夫弯头在内弧和外弧存在两条焊缝,为了减少内弧的一条焊缝,优化弯头的结构设计,采用两种不同焊材的卷管进行了热推制工艺试验,得到了单缝弯头推制工艺关键参数:焊缝置于弯头外弧偏侧弧约10°的位置能够满足推制工艺的要求,不会产生焊缝缺陷。对推制弯头进行取样分析,分析结果表明:R307和R407两种不同焊材的焊缝,推制后其性能均满足相关标准的要求,但R307焊材的抗拉强度余量较小。     

Inconel 600复合钢板焊接接头结构的改进

焊接复合钢板时,对焊接接头的坡口形式有特殊要求,若坡口形式不当,当先焊接基层时,焊缝金属中可能熔入复层合金元素导致基层焊缝脆化;当先焊接复层时,焊缝金属中可能熔化基层使焊缝金属稀释,降低复层的耐蚀性。采用台阶式坡口形式。使基层和复层的焊接截然分开,避免第一道焊缝金属的互熔,是防止上述问题发生的最好措施。文中对原图样设计的焊接接头坡口形式存在的问题进行了分析,将改进后的台阶式坡口形式应用在设备的焊接上,取得了良好的效果。     

气田集输管道钢材的选择

针对某气田的气质条件,对气田集输管道材料选择进行了专题研究。分析CO2和Cl-的腐蚀机理,选取了碳钢、不锈钢及双相不锈钢材料进行了气体集输管道腐蚀环境耐蚀模拟试验。实验结果表明：碳钢平均腐蚀速率最快,双相不锈钢腐蚀速率最慢。选取了4种不锈钢进行耐点蚀性能试验与评价。结果显示：马氏体不锈钢2Cr13抗点腐蚀能力最差,25Cr双相不锈钢因其抗点蚀、坑蚀能力强,适宜于某气质腐蚀环境。最后,分别从防腐效果和经济角度论证了采用25Cr双相不锈钢作为内部集输管线的材料优于碳钢＋缓蚀剂。     

模拟混凝土孔隙液中碳素钢筋与不锈钢筋耐蚀性试验研究

针对海洋环境中普通钢筋混凝土结构的易锈蚀和耐久性退化问题,文章利用pH为12.6的碱溶液和氯离子溶液模拟氯盐污染的无碳化普通混凝土孔隙液,测试分析模拟液中HRB400碳素钢筋、奥氏体316不锈钢钢筋、双相型2205不锈钢钢筋、双相型2506不锈钢钢筋的电化学指标变化规律,并综合极化电阻和腐蚀电流的突变规律得到钢筋点蚀时的临界氯离子浓度,为不锈钢筋的工程应用提供科学依据。研究结果表明:双相型2506不锈钢钝化膜形成情况优于奥氏体316不锈钢、优于双相型2205不锈钢、更优于HRB400碳素钢;发生点蚀时2506双相型不锈钢的临界氯离子浓度为2.0~3.5 M,奥氏体316不锈钢的临界氯离子浓度为1.5~2.0 M,双相型2205不锈钢的临界氯离子浓度为0~0.05 M,碳钢HRB400的临界氯离子浓度为0.01~0.02 M。双相型2506不锈钢和奥氏体316不锈钢更为适用于严酷海洋环境下的混凝土基础设施建设。     

基于无损检测的输油管道环焊缝缺陷安全评估

输油管道环焊缝开裂可能造成严重的威胁,但漏磁内检测技术难以精确识别及量化环焊缝缺陷。因此,基于漏磁内检测数据结果的适用性评价结果可能存在较大的偏差。为此,对比环焊缝缺陷无损检测结果,分析漏磁内检测环焊缝缺陷的尺寸量化精度,并基于无损检测的缺陷尺寸进行失效评估,结合管道实际运行压力,进行疲劳强度校核。评估结果显示无损检测识别的环焊缝缺陷均满足安全评定要求,不需要修复。     

定标点失效对中心线坐标及应变数据的影响分析

为了研究定标点失效对管道中心线坐标及应变数据的影响，文中以管道环焊缝作为特征点对比2次中心线检测的环焊缝球面距离和管道应变数据，研究定标点失效情况下数据偏差情况。结果表明：对于1 km/点设置定标点时，环焊缝位置的偏差能保持在2 m范围内，对于1～2个定标点失效时环焊缝偏差会扩大到5 m,对于连续5点定标点失效时，环焊缝位置的偏差会超过14 m,该坐标数据已失效；对于极限情况连续5个定标点失效的情况下，通过环焊缝仍然可以将2次检测应变数据进行对齐，且检测数据能够良好复核，对于连续5个定标点失效情况下应变数据仍准确有效。