双金属复合管焊接工艺研究与应用
国内外双金属复合管成型技术及发展趋势研究
国内外双金属复合管成型技术及发展趋势研究摘要:本文论述了国内外双金属复合管主要厂家复合成型工艺及其特点,论述了双金属复合管无损检测与普通管材的异同点,给出了未来双金属复合管发展的建议。
关键词:双金属复合管;成型工艺;无损检测前言双金属复合管是一种具有内外双层金属的特殊管道,内层管道由耐蚀性较好但价格较高的不锈钢或镍基合金组成,外层管道由耐压能力强且价格低廉的碳钢管道组成。
该金属管道具有优秀的耐腐蚀、耐压力能力。
国外自1991年开始大规模应用于油气输送领域,国内自2003年开始在油气田领域应用以来,经过二十余年的发展,凭借其低廉的价格、较高的承压能力和优异的耐腐蚀性能,获得了国内外管道行业的广泛认可。
据报道,国外双金属复合管目前在油气田应用已近20万吨[1]。
1.国内外复合管成型技术发展现状目前双金属复合管的结合方式主要分为机械结合和冶金结合,机械结合的成型技术主要有液压复合法、水下爆燃复合法、内旋压复合法、拉拔复合法[2]。
受制于成型技术的工艺性和效率性,液压复合法、水下爆燃复合法、内旋压复合法得到多数复合管制造厂家的使用,而拉拔复合法应用较少。
冶金式结合成型技术有热挤压成型法、冶金式复合板卷焊法、粉末冶金法、离心铸造或离心铝热法、喷射成型法、堆焊法等[2]。
其中冶金式复合板卷焊法、堆焊法是最常见的成型工艺。
1.1国外复合成型技术发展现状国外双金属复合管企业主要有德国步廷恩公司(butting)、英国cladtek公司、澳大利亚的proclad公司、德国贝尔格龙公司、美国DMC公司。
德国步廷恩公司机械式复合管采用水压成型方法,冶金式复合管采用扎制复合板卷焊法。
机械式水压成型工序为预制碳钢基管+预制耐蚀合金衬管+基管、衬管穿插装配+基衬边缘焊接密封+装入水压机内专用模具+衬管内注水膨胀+泻压+复合后管材切边处理+管端焊接处理。
水压胀形过程如图1所示,碳钢内管和内衬管的应力、应变曲线如图2所示。
德国步廷恩公司在该技术的领先之处是采用了全保持的外模具,使得水压对复合管的复合更为均匀及紧密,避免了不采用外模具可能造成的外管扩径过大超过标准要求或内管扩径不充分。
双金属复合管焊接技术分析
双金属复合管焊接技术分析李发根;孟繁印;郭霖;常泽亮【摘要】双金属复合管的焊接接头结构复杂,焊接难度较大。
通过对双金属复合管端面处理工艺和对接焊接工艺分析,提出了端部堆焊工艺较端部封焊工艺易于焊接但不够经济的现状,指出对于薄壁小直径双金属复合管道的焊接宜采用合金焊丝对接焊工艺,而对于厚壁大直径双金属复合管道则宜采用过渡焊方法焊接。
另外,还分析了当前的焊接评定标准,强调了制定适宜复合管的焊接工艺评定标准的必要性。
%The welded joint structure of bimetal-lined pipe is complex and is difficult to be welded. Through analysis on pipe end treatment and butt welding procedure for bimetal-lined pipe, it indicated the overlaying was easy to weld but not to be economic comparing with seal welding, it also pointed out that alloy wire butt welding might be used to weld thin wall and small diameter bimetal-lined pipes, while for thick wall and large diameter pipes the buffer layer welding method can be used. Additionally, the existing standards about welding procedure qualification were analyzed in the paper, and the necessity of drafting welding procedure qualification standard about bimetal-lined pipes was emphasized.【期刊名称】《焊管》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P40-43)【关键词】焊接;双金属复合管;端面处理;对接焊接;焊接工艺评定【作者】李发根;孟繁印;郭霖;常泽亮【作者单位】中国石油集团石油管工程技术研究院石油管工程重点实验室,西安710077;中国石油塔里木油田公司,新疆库尔勒 841000;西安向阳航天材料股份有限公司,西安 710025;中国石油塔里木油田公司,新疆库尔勒 841000【正文语种】中文【中图分类】TE441.30 前言双金属复合管以其低廉的价格、较高承压能力和优异耐腐蚀性能,已经逐渐得到我国油气田领域认可,累计应用近2 000 km。
Ф89×(4+2)双金属复合管焊接技术
Ф89×(4+2)双金属复合管焊接技术摘要:双金属复合管是一种新型复合材料,近年大规模使用于油田建设中,比如:在塔里木油田所属的克拉2和迪那2气田中,双金属管均得到大量的应用;双面衬塑钢管很好的解决了普通钢材腐蚀过快而不锈钢管材费用过高的难题,因此双金属复合管在以后的油田建设中具有相当广泛的应用前景;本文主要对应用于迪那2气田的Ф89×(4+2)双金属复合管的焊接给与浅析。
关键词:双金属复合管焊接00Cr17Ni14Mo2前言:在石油天然气田开发中,各种酸性有害介质的腐蚀问题是困扰许多油气田开发的一项难题。
油气田有害介质主要以H2S、CO2及Cl- 等为主,对油气装置管道危害很大。
目前国内逐渐使用耐腐蚀材料双金属复合管替代传统钢材,即提高了油气田运营的安全稳定性,又避免大量使用不锈钢的高额费用;但是由于双金属管材的特殊性,其对焊接技术的要求非常高,如果焊接技术不过关,极易造成焊缝强度、塑性和韧性不足,主要合金元素烧损和稀释等问题。
在塔里木油田迪那2气田施工中,集气站原油管线大规模采用规格为Ф89×(4+2)的双金属复合管,基材为L360,厚度4mm,衬管钢级为00Cr17Ni14Mo2,厚度2mm。
1、接头设计在进行双金属复合管焊接时,必须首先对衬管进行封焊,封焊完成后再进行接合部和基材的焊接,根据这一焊接特性和Ф89×(4+2)双金属复合管基材和衬管的具体数据,采用该种形式的焊接接头,可以有效的减小焊接组对的错边量,降低了“渗碳”等现象对复合管焊接接头防腐性能的影响;我们设计的接头具体参数如下;接头设计示意图见图1;(1)接头形式:管对接;(2)坡口形式:V型;(3)钝边:覆层厚度1.5㎜;(4)钝边长度:t=2~2.5㎜;(5)坡口角度:60°~65°;(6)对口间隙:2.0mm;(7)焊缝宽度:比表面坡口每侧增宽0.5~2mm;(8)焊缝余高:≤1.6mm,局部不超过3mm,且长度不大于50mm;(9)焊后错边:覆层≤0.5mm,基层≤10%T且≤1.6mm;2、焊材选择由于目前国内尚不能解决双金属复合管爆炸熔合的技术难题,进场的双金属复合管均为机械复合,在基材与衬管之间存在细微的间隙;管道在拉运到现场前,必须对基材与衬管接合部进行封焊,即对基材与衬层之间的间隙焊接,避免由于衬层热膨胀系数大而造成衬层与基材的脱离,也可以避免日后由于焊缝处衬管遭受腐蚀后,介质通过衬管与基材之间的缝隙对整个复合管进行破坏;封焊属于异种钢焊接,技术相对成熟,我们选用的焊接方法为氩弧焊,焊材选用ER316LФ1.2mm焊丝,具体的焊接工艺参数见表2;焊接时采用小电流,以降低焊接线能量;双金属复合管的焊接在根焊时,属于同类别不锈钢焊接,其焊接技术非常成熟,针对Ф89×(4+2)这种双金属复合管的衬管材质为00Cr17Ni14Mo2,我们选择的根焊焊丝型号为AWS A5.9 ER316L TGS-316L Ф2.0mm,采用氩弧焊;在根焊结束后,衬管部分同类别钢材的焊接已经完成,开始进行填充、盖面,此时所遇到的问题是如何解决基材与衬管异种钢的焊接结合问题;填充焊我们选择GB/T983 E309-15 CHS307 Ф2.5mm作为填充焊条,该焊条具有优良的抗裂性及抗氧化性能,可以有效的解决焊缝强度、塑性和韧性不足、合金元素被烧损、稀释及渗碳等问题;采用该焊条进行焊接,还可以为下一步用E5015进行填充盖面提供良好的焊接界面,可以很好的与E5015焊条进行熔合,极大地提高劳动效率和节约施工成本。
内外环氧复合钢管双金属焊接技术
内外环氧复合钢管双金属焊接技术摘要:本文对内外环氧复合钢管双金属焊接技术进行了阐述。
该技术是指在钢管两头采用特种焊接预制技术,使碳钢和不锈钢有效的结合在一起(见图1),避免了钢管在焊接施工时对内外环氧层的破坏,是目前内外环氧复合钢管焊接连接的最佳连接方案。
关键词:内外环氧复合钢管双金属焊接1前言内外环氧复合钢管,是近年来新兴的管道施工管材,它既具有钢管的高机械强度、耐压、耐热的优点,又具有抗腐蚀、不结垢等优势,不存在老化、脆化等问题,且水阻力小、美观、性价比高,是大型输水工程的首选。
内外环氧复合钢管的连接方式有很多,可采用直接对焊,也可采用法兰、沟槽连接,但是采用这些连接方式,都或多或少的存在憋端。
直接对焊,由于焊接温度高,会对环氧涂层造成破坏,内壁涂层修复困难,影响其抗腐蚀性能;法兰、沟槽连接的管道,在温差变化较大时或工作一段时间后,都会导致法兰、沟槽连接松动,导致流体泄漏。
而内外环氧复合钢管的双金属焊接技术,作为一种新的连接方式,很好的解决了上述问题。
内外环氧复合钢管采用双金属焊接可以减少管道与管道之间的连接件,直接采用双金属焊接对焊连接即可,省时省力、方便快捷。
且双金属焊接连接不会破坏内外壁涂层,对卫生、环保有要求的管道,可以保证管道的性能不会破坏或降低。
1外环氧涂层 2内环氧涂层 3不锈钢短头 4碳钢管(基管)图1内外环氧复合钢管端口示意图2内外环氧复合钢管双金属焊接技术简介2.1技术原理内外环氧复合钢管采用双金属焊接连接(见图2),其原理是在环氧涂塑之前,基管端口内壁衬上宽度为50~100mm长的不锈钢短头,管道焊接时以氩弧焊打底,电焊盖面的管道连接技术。
该技术在基管端口处采用不锈钢衬板,利用不锈钢的耐腐蚀性和焊接的洁净性,解决内外环氧复合钢管焊接后无法进行焊口处内防腐问题。
图2 内外环氧复合钢管双金属焊接剖面图2.2适用范围内外环氧复合钢管具有优秀的耐化学腐蚀,解决了因输水,埋地和酸、碱、盐等对金属管道的腐蚀,大大提高了管道的使用寿命,同时,其综合维修费用仅为使用普通镀锌钢管的1/6。
双金属复合管复合工艺
双金属复合管复合工艺一、引言双金属复合管是一种由两种不同材料构成的管道,广泛应用于石油、化工、核能等领域。
为了使双金属复合管达到更好的性能,需要采用复合工艺来制造。
本文将深入探讨双金属复合管的复合工艺,并详细介绍其特点、应用以及制造过程中的关键技术。
二、特点和应用2.1 特点双金属复合管由内外两层不同材料组成,具有以下特点: 1. 内层材料耐腐蚀性能好,能够抵御酸、碱等腐蚀介质的侵蚀; 2. 外层材料具有高强度和耐磨性,能够承受高压和高温环境下的工作条件; 3. 内外层材料之间通过复合工艺牢固结合,不易剥离; 4. 可根据不同应用需求选择不同材料组合,满足特定工作环境的要求。
2.2 应用领域双金属复合管广泛应用于以下领域: 1. 石油工业:用于石油开采、运输、储存等环节,承受高压和腐蚀性介质的作用; 2. 化工工业:用于化工生产过程中的管道输送,能够抵抗腐蚀性介质的侵蚀; 3. 核能工业:用于核能设施中的冷却系统、热交换器等部件,承受高温和高压的工作条件。
三、制造过程3.1 材料准备制造双金属复合管的第一步是准备好两种不同材料。
根据具体应用要求,内层材料可以选择高耐腐蚀性的不锈钢,外层材料可以选择高强度的碳钢。
这两种材料需要先进行加工和预制,以满足后续的复合工艺需求。
3.2 复合工艺双金属复合管的复合工艺一般包括以下几个步骤: 1. 清洁处理:将内外层材料进行表面清洁处理,以去除油污和氧化物等杂质,保证复合牢固性。
2. 巨型焊接:采用巨型焊接设备,将内层材料与外层材料进行焊接,形成初始复合管。
3. 冷拔工艺:将初始复合管进行冷拔加工,通过拉伸和压缩等力学变形,使复合管形成完整且均匀的形态。
4. 热轧工艺:对冷拔加工后的复合管进行热轧处理,以进一步提高其机械性能和表面质量。
5. 热处理:将热轧后的复合管进行热处理,消除内应力,提高材料的结构和性能。
3.3 表面处理和测试制造完成的双金属复合管需要进行表面处理,以防止腐蚀和氧化。
Inconel625/X65复合管焊接工艺及接头性能研究
施 工特 点完 全 不 同于 陆 地 , 单 位 时 间 作 业 成 本 远 高 其 于陆地 施工 , 且 环境 条 件 更 加 恶 劣 。为保 障崖 城 l 而 3
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I cn l 2 / 6 n o e 6 5 X 5复 合 管 焊 接 工 艺 及 接 头 性 能 研 究
中海 油能 源发 展 湛 江采 油服 务文 昌分公 司( 2 0 7 545 ) 汪 建明 王 文龙 郭岳新
中海 石 油 (中 国 ) 限 公 司 湛 江 分 公 司(207 有 5 45 )
cn12 / 6 o e 5 X 5异种 金 属焊接 。 6
所 以该 海底 管道 直 管 段 选 用 机 械 复合 管 ( 内衬 管 为不
锈 钢 3 6 外 管 为碳 钢 X 5 。然 而 , 于 机 械 复 合 管 1 L, 6) 对 在 国内海上 油气 田项 目中 , 尚无 应用 先 例 , 海洋 工 程 且
双金属复合管焊接工艺研究与应用
双金属复合管焊接工艺研究与应用王新【摘要】In order to improve welding qualified rate and working efficiency of double metal composite pipe with 20#Carbon steel base tube and 316Lstainless steel inner liner,the paper introduces the study on the welding process parameters,welding procedure qualification which is applied on project after approved.The result of appliction proves that the welding procedure is simple and effective,which welding qualified rate is improved from 70% before to over 90% and ensures the smooth commissioning of the project.%为了提高20#碳钢基管+316L不锈钢内衬管双金属复合管的焊接一次合格率以及生产效率,研究了该材质的焊接工艺参数,并采用该参数进行焊接工艺试验,评定合格后进行了工程应用.结果表明,该工艺焊接工序步骤简单,焊接一次合格率由不到70%提高至90%以上,提高了工程焊接效率,确保了工程顺利投产.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2011(041)007【总页数】3页(P71-73)【关键词】20#碳钢基管;316L不锈钢内衬管;双金属复合管;焊接工艺研究【作者】王新【作者单位】石油天然气克拉玛依工程质量监督站,新疆克拉玛依834000【正文语种】中文【中图分类】TG457.6七中区克下组油藏复合驱工业化试验地面建设工程是中石油股份公司2007年的重大开发试验项目,也是新疆克拉玛依油田迄今为止规模最大的化学驱现场试验项目,试验成功后预计可提高克拉玛依油田老区油藏最终采收率16%。
双金属复合管复合工艺
双金属复合管复合工艺
双金属复合管是由两种不同材料制成的管道,其中内层材料具有良好的耐腐蚀性能,而外层材料则具有较高的机械强度。
双金属复合管的复合工艺包括两种常用方法:爆炸轧制和轧制焊接。
爆炸轧制是指将两种材料的板材先用爆炸板焊的方法焊在一起,然后用轧机进行轧制成管。
轧制焊接则是指直接将两种材料的板材经高温处理后通过轧制焊接的方法进行复合。
双金属复合管的优点在于其内层材料能够有效地抵抗各种腐蚀介质,从而保证管道的使用寿命;而外层材料则能够承受较高的力量,保护内层材料。
此外,双金属复合管还具有重量轻、外观美观等优点,适用于化工、炼油、电力等领域的管道工程。
然而,双金属复合管的制造工艺相对较复杂,需要严格的材料选择和严密的工艺控制,以确保其质量和使用寿命。
另外,在使用过程中也需要认真维护,定期检查管道的运行情况,以确保其正常运行。
总体来说,双金属复合管作为一种高质量、高耐腐蚀性的管道产品,在工程建设中有着广泛的应用前景。
而随着工艺技术的不断提高和管
道材料的不断创新,双金属复合管的制造和应用也将得到更进一步的推广和应用。
双金属复合管技术
双金属复合管技术第一篇:双金属复合管技术双金属复合管目录1由来:2双金属复合管形成基本原理:3目前世界盛行工艺方法主要有以下四种:1.3.1 机械旋压法2.3.2 爆炸复合法 3.3.3 液压复合法4.3.4 拉拔复合法4双金属复合管主要参数:1.4.1 结合力:2.4.2 双金属复合管相比于纯合金管的性价比优势:5双金属复合管适用领域:1.5.1 民用领域:2.1由来:镀锌钢管:优势—含碳量高、耐冲击、热膨胀率低、耐压、耐高温,安装成熟,规格齐全;劣势—内壁表面粗糙、易结垢,不能满足现代生活需求,民用建筑给水领域已停止使用。
薄壁不锈钢管:优势—304不锈钢制成,耐腐蚀、表面光滑不结垢,综合性能优越,但价格昂贵;双金属复合钢管:是将镀锌钢管或焊管、无缝钢管和壁厚更薄的不锈钢管强力嵌合在一起的新型复合给水管材,也是一种更理想的管道升级换代产品。
它保留了两种不同材料内在的优点,互补了它们内在的不足,并且沿用了镀锌钢管传统成熟的安装方式和工艺,因此在使用中方便、可靠、卫生、安全。
跟据基管与内衬管选材的不同,以及制造工艺的提升,已有不少厂家生产的双金属复合管广泛应用于油田、化工、电力等工业领域,其适用范围越来越广泛,带来的经济、环境、社会效益也更加明显。
双金属复合管内外层的的结构说明2双金属复合管形成基本原理:双金属复合钢管基本原理:外基管负责承压和管道刚性支撑的作用,内衬管承担耐腐蚀的作用。
外基管可以根据输送介质的流量和压力要求,选用不同通径和壁厚的碳钢管材。
热镀锌钢管、直缝焊管、螺旋管、低中压流体输送用无缝钢管、高压锅炉、石油裂化用无缝管钢管、管线管等。
直径可从φ20-φ1020mm,壁厚可从2.5-50mm。
内衬管可以根据输送介质化学成分,选用不同的耐腐蚀合金。
可以是奥氏体不锈钢304、304L、316、316L、铜基合金、镍基合金、哈氏合金、钛、钛合金、双相不锈钢等新型高耐腐蚀合金材料。
内衬管壁厚可以根据使用寿命和焊接工艺的要求从0.3-4mm。
双金属复合钢管
内衬复层: GB/T12771-2008
双金属管线复合管样品
双金属管线管 20#/304
(Φ114.3×4.5+1)
双金属镀 锌管
双金属复合油管 (2 7/8J55NU+304) φ73.02×5.51+1
双金属复合油管(2 7/8NU+304)
外覆不锈钢复合管
(主要用于市政工程、景观工程、护栏等)
焊接工艺:焊接分两次成形,第一层采用钨
极氩弧焊打底,焊接时焊缝背面充氩气保护,
使用ER308L焊丝(C%≤0.03、Mn:1.0~2.50、
Si:≤0.60、S:≤0.020 、 P:≤0.030 、Ni:
9.00-11.00、Cr:19.50-22.00),焊接电流
65~75A,电压10~15V。氩弧焊打底后用J427焊
和良好的韧性。
用于制造各种工业热交换器和管道 (尤其是含氯化物的 H2S 环境以及 醋酸等有机酸溶液),用于含CO2、 Cl-的油气输送管道,焊后不需热处
理。使用温度-50~300℃
产品规格及品种
内衬不锈钢复合钢管规格与品种
规格
外径:Ø 25~Ø 323.9 壁厚:2~20mm 长度:1~10m 耐腐蚀(CRA)复层厚度为0.5-2mm(可随用户要求调整)
条盖面焊,采用手工电弧焊,焊接电流70~90A,
电压20~30V。
焊缝区元素成份分析(20#+304)
3 1
2
焊缝区试样
不锈钢基体能谱(EDS) 图中1所示位置
Element SiK CrK FeK NiK
Wt % 0.73 18.86 72.09 8.32
At % 1.43 19.92 70.87 7.78
铜钛双金属复合管的氩弧焊接工艺研究_王永芳
3~4 个 , 定位焊缝长度为 3~4 mm 。 定位焊时采用
与衬层相同的焊接材料和焊接工艺 。 检查定位焊缝 , 确定无焊接缺陷时方可进行打底焊接 。 铜钛复合管衬层焊缝的打底焊接采用无间隙坡 口对焊 , 可选择加丝和不加丝焊两种方式进行第一 道焊缝的焊接 , 打底焊接时采用小电流 、 快速焊 , 确 保在较低的热输入下完成整个衬层焊缝的焊接 。 然 后在第一道焊缝的基础上进行第二道焊缝的焊接 , 两层焊道正面累计高度不得超过 1 mm , 且不得触及 坡口区铜材 , 以避免钛与铜的直接熔焊 , 防止焊接裂 纹的出现 。 合格的钛层焊缝表面应为银白色 、 金黄色 或深黄色 , 如果出现蓝色 、 紫色或灰色 , 则说明焊缝 氧化严重 , 应重新加工焊接 。
射线无损探伤 、 化学成分分析 、 拉伸性能试验 、 弯曲性能试验 、 金相组织检验 、 显微硬度分析和电化学腐蚀试验 , 研究了 其焊接接头性能 。 结果表明 : 选取银基钎料 BAg72Cu 作为铜钛复合管的过渡焊接材料 , 并采用 “ 氩弧焊打底 + 氩弧钎焊 过渡 + 氩弧焊盖面 ” 的焊接工艺方法可以得到具有理想的化学成分 、 微观组织 、 力学性能和耐腐蚀性能的焊接接头 。 关键词 : 铜钛双金属复合管 ; 焊接 ; 氩弧焊 中图分类号 :TG442 文献标识码 :A 文章编号 :1001-3814(2011)21-0147-04
双金属复合管焊接工艺探讨
双金属复合管焊接工艺探讨[摘要]现在全世界范围内,能源需求总量还在不断提高,但是随着开采工作的开展,很多地区当中的易开采油气资源越来越多,相对应地,替代能源的发展仍然无法全面取代传统化石燃料,为了可以适应于全球经济发展情况,很多油气田的开发深入程度越来越深,环境越来越恶劣。
在很多油井深处,其中的CO2、Cl2和H2S含量很高的,同时也出现了管道腐蚀问题,长期应用当中会造成管道穿孔问题,在严重时会出现火灾和爆炸事故。
[关键词]复合管;双金属;复合工艺;机械复合;冶金复合在油井内恶劣环境下,碳钢材料会快速受到电化学腐蚀,所以在设计当中需要我们应用缓蚀剂,工作量很大,如果应用耐蚀合金,为了保证其整体稳固性,会应用到大量的支撑元件,所以会造成严重浪费,相比之下,应用双金属复合管道来,可以较好地解决这些问题。
双金属复合管由两部分组成,其外部是低合金钢管,内衬部位则是耐蚀合金管道,其不仅仅可以将基管的机械性能和内衬管的防腐性能结合起来,同时也可以很好地让输送强度、压力需求得到满足,同时也有很高的性价比,现在得到了广泛的应用。
1封焊和组对1.1封焊操作。
在正常情况下,双金属管道的基层和复层之前的封焊层是由生产钢管的厂商自行完成的,但是对于管线的连头则要在短管切割过程当中完成,这项内容是由施工单位负责的。
在切割完毕后,还要针对其中的基层和复层之间的贴合程度进行,在正常情况下,是贴合程度越高则越好。
除此之外,在管端切割和坡口和制作过程当中,也要结合实际情况来进行检查,保证其没有影响复层不锈钢管的完整性,否则会让其抗腐蚀能力受到极大的影响,这种情况下,管道的使用寿命会大大缩短。
在这个过程当中,封焊层当中,焊接在双金属复合管道当中是非常重要的一道程序,其也会在很大程度上影响其焊接的质量。
复合管道的基层和接触并不是非常紧密的,其中大多会有一定量的水分和空气,其也可能会成为一个质量隐患,所以为了保证加工质量,要在加工之前进行预热,保证将管道内部维持干燥,同时也要将其内部的空气排除出去。
双金属复合管焊接方法选用分析
双金属复合管焊接方法选用分析摘要:双金属复合管焊接是复合管施工中的难点和重点,如何保证焊接质量又能提高焊接效率,是复合管焊接技术的关键。
本文就针对目前比较常见的双金属复合管的焊接方法进行选例分析,并提出建议,希望可以对今后的双金属复合管焊接技术提供一定的参考价值。
关键词:双金属复合管;焊接方法;施工技术引言随着社会的不断进步,人们对石油、天然气的开采力度不断加大,新开采的油气中一般含有较高的CO2、H2S 等气体,对管道有一定的腐蚀性。
传统采用碳钢加缓蚀剂抗腐蚀的方法已经适应不了现在生产的环境,所以,如何提高管道的抗腐蚀性就成为大家研究的重点。
一、双金属复合管的特殊性双金属复合管是一种新型的管道材料,具有较强的抗腐蚀性能,另外还具有抗高温、抗压、热膨胀率低、耐冲击等特点。
目前已经广泛应用在石油和天然气的开采,随着社会的不断发展,其利用率和使用范围也会不断扩大,对社会效益、经济、环境的作用也会越来越明显。
双金属复合管不同于传统的管道材料,焊接方法也和传统的纯材管和复合管焊接都有很大的不同,焊接质量的把控和焊接效率的提高往往是工作中比较困难的地方。
选择正确的焊接方法也是保证整个工程质量的决定性因素,本文重点将对目前的双金属复合管的常见焊接方法进行分析,结合具体的施工要求,对如何选择双金属复合管的焊接方法分析总结。
二、双金属复合管焊接方法介绍双金属复合管是近年来被广泛使用的管道材料,双金属复合管的外层一般是以碳钢或低合金刚为主,内层采用不锈钢管,使其具有优良的抗腐蚀性。
双金属复合管也必将成为今后石油生化产业中不可或缺的材料,因此掌握双金属复合管的焊接技术,就为更好的占领石油化工领域提供了重要保障。
双金属复合管焊接方法的主要步骤:第一步焊接坡口的处理;第二步预焊;第三步填充焊;第四步内衬层焊接;第五步盖面焊。
(一)手工TIG焊手工TIG焊是一种传统的焊接手法,它具有熔池较小、电弧热量集中、母材稀释率低、电弧稳定、焊缝背部成型好等优点[1]。
油气田防腐用双金属复合管研究现状
油气田防腐用双金属复合管研究现状一、简述随着油气田开发和利用的不断深入,腐蚀问题日益严重,尤其是在油气管道系统中。
腐蚀会导致管道泄漏、破裂等问题,严重影响油气田的生产效率和安全。
因此防腐技术的研究和应用显得尤为重要,双金属复合管作为一种具有优异性能的防腐材料,近年来在油气田防腐领域得到了广泛关注和研究。
双金属复合管是由两种不同金属组成的管材,具有良好的耐腐蚀性能、耐磨性能、高温性能等优点。
在油气田防腐工程中,双金属复合管可以有效抵抗各种化学介质的侵蚀,延长管道的使用寿命,降低维修和更换的成本。
同时双金属复合管的制造工艺简单,可根据具体需求定制不同规格和型号的管道,满足油气田生产的实际需求。
双金属复合管作为一种具有广泛应用前景的新型防腐材料,在油气田防腐领域具有重要的研究价值和应用潜力。
随着科技的不断进步和人们对防腐技术的深入认识,相信双金属复合管在未来的油气田防腐工程中将发挥更加重要的作用。
1. 研究背景和意义随着油气田开发规模的不断扩大,油气田防腐问题日益凸显。
腐蚀是油气田设备和管道的主要失效因素之一,严重影响了油气田的生产效率和经济效益。
因此研究和开发具有优异耐腐蚀性能的油气田防腐用双金属复合管具有重要的现实意义。
双金属复合管作为一种新型的耐腐蚀材料,具有良好的综合性能,如优异的耐腐蚀性、良好的机械性能、较高的强度和硬度等。
在油气田防腐领域,双金属复合管可以通过改变两种金属的组成比例,实现对不同环境介质的适应,从而满足油气田设备的防腐要求。
此外双金属复合管还具有良好的高温性能、抗疲劳性和耐磨性等特点,使其在油气田设备和管道中的应用具有广泛的前景。
然而目前国内外关于油气田防腐用双金属复合管的研究尚处于起步阶段,主要集中在实验室研究和小批量试制阶段。
在实际应用中,双金属复合管的性能尚未得到充分验证,尤其是在油气田复杂环境下的长期使用效果尚不明确。
因此开展针对油气田环境特点的双金属复合管研究具有重要的理论和实践意义。
国内外双金属复合管研究概况_刘建彬
世界金属导报/2011年/10月/18日/第019版钢管型材国内外双金属复合管研究概况刘建彬1双金属复合管的发展现状双金属复合管由两种不同金属材料构成,管层之间通过各种变形和连接技术形成紧密结合,从而使两种材料结合成一体而制成的一种新型金属复合管材。
其一般设计原则是基材满足管道设计许用应力,复层抵抗腐蚀或磨损等。
双金属复合管兼有基层和复层的所有优点,相对于整体合金管能有效降低成本,而且在对整体合金管具有应力腐蚀开裂敏感性的氯化物和(或) 酸性环境中复合管可以提高安全性和可靠性。
随着工业技术的发展,环境介质的复杂化,以及国际竞争的加剧,许多行业对金属管材综合性能的要求越来越高,因而双金属复合管及其生产技术得到迅速发展。
对于强腐蚀、高磨损、高工作压力环境下使用的流体管道,通常采用高品质的不锈钢或高合金含量的无缝钢管,这类管材由于大量添加合金元素,其价格是一般普通无缝钢管的几倍或几十倍。
多年来,管材用户和生产商一直在努力寻求通过不同金属的复合,从而获得一种既能满足苛刻的使用环境,又价廉物美的高性能复合管材。
双金属复合管能最大限度地实现材料的优势互补,节省合金元素,降低工程费用,在保证原基管各项性能的基础上,提高了管道的耐腐蚀性、耐磨性,延长了管道的使用寿命,是纯不锈钢管、铜管或其他耐腐蚀性合金管的替代产品。
由于复合钢管具有优良的综合性能,因此自20世纪60年代起,日、美、德、英和前苏联等国家都很重视复合钢管的开发及使用,从生产工艺、使用性能、检验方法等方面进行了大量的研究。
目前国外双金属复合钢管的生产工艺已日趋完善,日本、美国、英国、瑞典、德国等国家处于领先水平。
复合管已经在腐蚀性较强的石油、石化企业、核工业以及医药、食品加工等领域获得广泛认同,也可通过内层复合耐磨金属,从而满足电厂粉煤、矿山矿粉和尾矿浆输送等高磨损工作环境的要求。
而国内起步较晚,技术水平相对落后。
在国外,复合管是近10年发展较快的一种工程管道,品种、功能繁多,性能优越,形成了比较成熟的工艺技术,并且已经投产。
双金属复合管焊工艺
双金属复合管焊工艺双金属复合管是一种由两种不同材料构成的管道,其中内层为耐腐蚀材料,外层为高强度材料。
这种管道常用于化工、石油、天然气等领域,具有良好的耐腐蚀性能和较高的强度。
而双金属复合管的焊接工艺对于管道的质量和性能起着至关重要的作用。
双金属复合管的焊接工艺主要包括准备工作、预热、焊接、冷却和后处理等步骤。
首先,进行准备工作,包括清洁管道表面、检查焊接设备和材料等。
清洁管道表面的目的是去除油污、氧化物等杂质,以保证焊接质量。
其次,进行预热处理,通过提高焊接区域的温度,可以减少焊接应力和避免冷裂的发生。
预热温度和时间需根据具体管道材料而定。
接下来是焊接过程,双金属复合管的焊接一般采用电弧焊接方法,常见的有手工电弧焊和气体保护焊。
手工电弧焊是一种常用的焊接方法,操作简单,适用于小口径管道。
气体保护焊则采用惰性气体如氩气作为保护气体,可以防止焊缝氧化和氢脆的发生,适用于大口径管道。
在焊接过程中,需要保持合适的焊接电流、电压和焊接速度,以获得良好的焊接质量。
焊接完成后,需要进行冷却处理。
冷却过程中要注意避免快速冷却和温度梯度过大,以防止产生应力集中和冷裂。
冷却时间一般为焊接完成后的2-3倍时间。
最后,进行后处理工作,包括焊缝清理、除渣和表面修整等。
焊缝清理可以去除焊渣和氧化物,提高焊缝质量。
除渣是为了避免焊渣进入管道内部影响正常使用。
表面修整可以平整焊接处,提高外观质量。
双金属复合管焊工艺的关键在于控制焊接过程中的温度、焊接速度、焊接电流和电压等参数,以确保焊接质量和性能。
另外,需要注意选择合适的焊接材料和焊接方法,以适应不同的工程要求。
同时,在焊接过程中要注意保护环境和人身安全,避免产生有害气体和火灾事故的发生。
双金属复合管焊工艺是一项技术含量较高的工作,对于管道的质量和性能至关重要。
通过准备工作、预热、焊接、冷却和后处理等步骤的合理操作,可以确保焊接质量和性能达到要求。
然而,为了确保焊接质量,还需要严格按照相关规范和标准进行操作,并在实践中不断总结和改进,提高工艺水平和技术能力。
双金属复合管的施工焊接技术
双金属复合管的施工焊接技术【摘要】文章围绕着双金属复合管的施工焊接技术问题,就双金属复合管焊接难题、复合管坡口的焊接、焊接方法、影响焊接的因素及常见问题的处理等进行了分析和探讨。
【关键词】双金属复合管;施工;焊接技术中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:引言双金属复合管又称双层管或包覆管,它是由两种不同的金属管材构成,管两端僻用特殊方法焊接或特殊结构连接。
油气田用防腐双金属复合管其基管采用碳钢管或其他合金钢管(通常为20g、x60、q235等),从而保证优异的机械力学性能衬管为一层薄壁耐蚀合金,耐蚀金属可根据油气田腐蚀环境选择,常选用super13cr、22cr以及镍基合金825等,从而保证良好的耐腐蚀性能同时价格却又比整体耐蚀钢管低50%甚至70%,从而达到最佳性能价格组合。
1 双金属复合管焊接难题双金属复合管以碳素钢管或合金钢管为基管,在其内表面覆衬一定厚度(一般为2~3 mm)的不锈钢、钛合金、铜、铝等耐蚀合金属制造的复合管,这种特殊的结构形式,使其兼顾碳钢的耐压性和不锈钢的耐蚀性以及相对不锈钢价格低廉的特点,其突出的性价比和耐蚀性能,使它在石油及天然气工业、供水工程、化学工业等行业具有广泛的应用前景。
但是该材料焊接有许多技术特点,工艺参数和现场措施对接头的组织和性能有很大影响,由于生产工艺的限制,目前国内主要采用“金属管道爆燃加衬技术”或者液压复合技术,其基层和衬层间的结合完全是机械结合,未达到冶金结合,基层和衬层间会有一定的缝隙,其特殊的结构形式导致焊接时层间未熔合或夹渣、主要合金元素易烧损、熔池金属塌陷形成焊瘤、焊缝背面氧化成型不良、焊缝周围碳原子迁移影响防腐效果等焊接缺陷,并且目前国内无法生产复合管的弯头,必然存在两种钢或多种钢的焊接,因此解决复合管的焊接难题是其大规模推广应用的关键。
2 复合管坡口2.1 坡口接头形式坡口的接头形式对焊接工艺评定影响很大,由于国内复合管采用的生产形式,无论是爆炸复合还是液压复合,都属于机械式复合,基层和衬层未达到原子或分子间的结合,它们之间有一定的间隙,如果采用常规的坡口形式(见图1)焊接,焊缝区域易造成“渗碳”,且在衬层和基层的间隙交界处出现裂纹,工程技术人员认真摸索,设计出了如图2所示的坡口形式,衬层突出2~3 mm,其优点为:a.便于采用封焊焊道进行衬层的固定,减少焊接组对的错边量;b.衬层突出的部分使碳钢到根焊焊缝距离加长,可以降低“渗碳”对复合管焊接接头防腐性能的影响。
浅谈双金属复合管端部处理焊接技术
浅谈双金属复合管端部处理焊接技术发布时间:2021-03-11T12:18:02.073Z 来源:《工程管理前沿》2020年33期作者:袁伟1 袁玉峰2 [导读] 在对现代城市经济建设的过程中,要应用更加先进的技术,对各项建设工程需求进行满足。
袁伟1 袁玉峰2(1西安向阳航天材料股份有限公司,2西安航天物资储运部;陕西西安 710025)摘要:在对现代城市经济建设的过程中,要应用更加先进的技术,对各项建设工程需求进行满足。
双金属复合管端部处理焊接技术作为机械技术的重要组成部分,在油气田地面建设中发挥着重要的作用。
在对具体的焊接技术内容进行应用的过程中,相关社会主体要结合具体的使用需求,对双金属复合管焊接的质量和现场的安装效率进行提升,以此排查质量隐患,提升技术应用和拓展水平。
关键词:双金属复合管;端部处理;焊接技术引言:对于双金属复合管端部处理焊接技术来讲,在具体应用的过程中,主要是从本质的角度出发,对机械式双金属复合管应用过程中基层和覆层之间的间隙问题进行解决。
在对具体的技术内容进行把握的过程中,要充分利用机械复合工业,有效的将基层和覆层进行紧密切合,这样才能够在最大程度上对裂纹等相关缺陷问题进行全面的避免。
笔者在对这一课题里面探究的过程中,将重点结合双金属复合管段部处理焊接技术的应用需求,对重要的技术应用措施进行分析。
一、双金属复合管管端处理焊接工艺的具体特点双金属复合管管端部处理焊接技术,在应用过程中,强度高、抗腐蚀性能也比较好,已经广泛在油气井套管等相关工程中进行应用,取得了重要的成效。
具体特点主要展现在以下几个层面:首先,工艺效率是比较高的。
在厂房之内对双金属复合管管口堆焊工艺进行应用,可以更好的利用自动焊机对,各项工艺需求进行满足。
在现场焊接的过程中,可以自动的对填充盖面进行焊接,焊接效率较高。
其次。
质量可靠。
双金属复合管管口内利用堆焊工艺,将管端的覆层和基层以分子的形式进行结合,在现场组队进行焊接,可以更好的优化焊接结构。
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1 双 金属 复 合 管 的 - 能特 点 陛
双 金属 复合 管 是一 种新 型耐 磨管 道 , 钢管 外 层 采 用 2 撑普 通钢管 , 过离心成 型工艺 形成 3 6 0 通 1L不 锈 钢高 铬 内衬复合 而 成 。 该管 道 与传统 的耐磨 合 金
七 中 区克 下组 油 藏 复 合 驱 工 业 化试 验地 面建 设 工程是 中石油 股份 公 司 2 0 0 7年 的重 大开 发试 验
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铸铁 、 耐磨合 金铸钢 、 陶瓷复合 管及铸石 管相 比 , 钢一
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具 有 以下优 点 : () 1 耐磨性 能好 , 分发挥 高铬钢材 的耐磨性 能。 充
采用 了大量 各种规 格的双金 属复合 管(0 碳钢 基管 2≠ }
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第 4l卷 第 7期 2 1 0 1年 7月
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双 金 属 复 合 管焊 接 艺研 究 与应 用
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能较 全不锈 钢有所提 高和完 善 , 可取代全 不锈钢 管 , 从 而大 大降低 产 品 的生 产成 本 。
力学 性 能试 验 , 接头 的各项 性 能 指标 均 符 合 《 制 钢 管道焊 接及 验收 》 Y 13 2 0 S 0 - 0 6的要求 。 0 0年 6 21 月, 该工 艺在 七 中区 克下 组油 藏 复合 驱 工业 化试 验
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Ab嗽 日 : re m rv e igq a f drt adw rige cec f obeme l o psepp i 0 C ro te b s I odr oi poew l n u l e e n o n f inyo u l t m oi iewt 2 # abns l ae n t d i i a k i f d ac t h e
地 面建设 工 程 中取 得 了满 意 的效果 。
收 稿 日期 :0 lO — 6 2 1— l o
2 焊 接 工 艺 评 定
21 评 定 依 据 .
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() 用 内衬 同外 层钢 管结 合 紧密 , 用 特殊 工 2使 采 艺, 复合 层之 间形 成熔 接 , 证运 行 的可靠性 。 保
() 承受 较大 的压力 , 项机 械性 能及 工 艺性 3能 各
七 中 区克 下 组 油藏 复 合 驱 工业 化 试 验 地 面建 设 工
程 所 用双金 属 复合 管 管材 的试 焊 、 缝无 损 检测 和 焊
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