管道焊缝检验

前言

本设计主要对石油管道的焊接工艺以及焊缝的检验进行了详细的编制和分析；它适用于厚壁大直径管体工件，有助于管体的焊缝检测和探讨。该书的撰写是按照指导老师刘志敏老师的任务书严格进行的，制作过程中，通过辅导老师的指导和查阅大量的资料辅助完成。

该书主要从石油管道的材料分析，管道的铺设环境等多方方面因素考虑，对管道的焊接工艺过程进行鉴定讨论。焊后，通过多种无损探伤的方法如射线探伤、磁粉探伤以及探伤机器人等高科技设备，对焊缝（环焊缝）进行分析检验，以达到石油在运输过程中的安全、环保、经济。

由于作者能力水平严重匮乏，该书的完成存在不少缺欠，可能在学术观点上和亲爱的读者有些分歧，请您谅解！真心的希望此作品能够帮到你……

此致

-------高立华

·设计要求

大直径厚壁的石油管道中间的环焊缝是通过氩弧焊焊接，通过可行的方法对焊缝进行检验

·设计目的

确保石油在运输过程中的安全可靠，避免环境压力，提高经济效益，促进社会和谐

·适用范围

此设计只适用于大直径厚壁的管件工件，若进行其他不符合范围的操作，后果自负

一石油管道材料分析判定

结合具体的管道工程，由于其输送介质和周围环境等实际情况的不同，对焊接材料的要求就有所不同，要针对不同的情况参照相关的标准。一般情况下管道焊接时，焊接材料的选择要遵循如下原则：强度方面，焊接所形成的整个接头的强度要高于管体母材的强度，而在根焊焊接时，可以采用比母材强度级别稍低的焊接材料进行焊接，以释放焊接应力并避免焊接裂纹的产生；韧性方面，除了要符合相关规定外，还要考虑具体运输介质和环境条件等因素的影响。

·无缝钢管是采用穿孔热轧等热加工方法制造的不带焊缝的钢管。必要时，热加工后的管子还可以进一步冷加工至所要求的形状、尺寸和性能。目前，无缝钢管（DN15—600）是石油化工生产装置中应用最多的管子。

·对于油品、油气介质，但其设计温度超过350摄氏度或压力大于10.0兆帕时，宜选用GB9948或GB6479标准的钢管；

·值得注意的是质量好的钢管价格也比较高，因此在选用钢管材料的时候，应依据使用条件综合考虑，既要可靠又要经济。

·同时，材料代用时还应考虑如下因素：

1.材料对工作介质的相容性。如应力腐蚀、晶间腐蚀等；

2.代用材料的设计温度下的许用应力是否达到原设计的要求；

3.代用材料是否会产生如改变焊接材料、焊接工艺等；

4.代用材料是否会产生诸如改变热处理状态、无损检测及焊接试板等要

求。

二石油管道的焊接——氩弧焊焊的介绍

1氩弧焊的焊接原理

1.1钨极氩弧焊就是把氩气做为保护气体的焊接。借助产生在钨电极与焊体之间的电弧，加热和熔化焊材本身（在添加填充金属时也被熔化），而后形成焊缝金属。钨电极，熔池，电弧以及被电弧加热的连接缝区域，受氩气流的保护而不被大气污染。

2焊枪

钨极氩弧焊枪（也称焊炬）除了夹持钨电极，输送焊接电流外，还要喷射保护气体。大电流焊枪长时间焊接还需使用水冷焊枪。因此，焊枪的正确使用及保护是相当重要的。

3 气路

气路由氩气瓶减压阀、流量计、软管及电磁气阀（在焊机内)等组成。减压阀用以减压和调节保护气体的压力。流量计是标定和调节保护气体流量，氩弧焊机通常采用组合一体式的减压流量计，这样使用方便、可靠。

4氩气纯度

氩弧焊时材质对氩气纯度的要求

5规范参数

钨极氩弧焊的规范参数主要由电流、电压、焊速、氩气流量，其值与被焊材料种类、板厚及接头型式有关。其余参数如钨极伸出喷嘴的长度，一般取1-2倍钨极直径，钨电极与焊件距离（弧长）一般取1.5倍以下钨电极直径，喷嘴大小等则在焊接电流值确定后再选定。一般不锈钢氩弧焊规范如下：

6.钨极氩弧焊特有的工艺缺陷及防止措施

7.焊前清理

钨极氩弧焊对焊件和填充金属表面的污染相当敏感，因此焊前须清除焊件表面的油脂，涂层，加工用的润滑剂及氧化膜等。

8.安全技术

钨极氩弧焊操作者，必须戴好头面罩、手套、穿好工作服、工作鞋，以避免电弧光中的紫外线和红外线灼伤。

斯泰尔钨极氩弧焊机均装有高频引弧器，小功率的高频高压电虽不会电击操作者，但当绝缘性能不良时，高频电会灼伤操作者手的表皮，且很难治愈，所以焊接手把的绝缘性能一定要经常检查。

钨极氩弧焊接时，应加强焊接区的通风。在不能进行通风的局部空间施焊时，应戴供给新鲜空气面罩或防毒面具。

根据任务书的要求，管道是由工作人员焊接完成的，所以在这里我们不不做过多说明，我们得到了焊接成品，接下来对焊缝进行检验

三检验前的焊缝分析

1焊接缺陷的危害

焊接缺陷对产品构件，尤其是压力容器和压力管道在使用中带来了的隐患和危害是不能低估的

·由于缺陷的存在，减少了焊缝的承载面积，削弱了静力拉伸强度。

·由于缺陷形成缺口，缺口尖端会发生应力集中和脆化现象，容易产生裂纹并扩展。

·缺陷可能穿透管壁，发生泄漏，影响致密性，留下隐患。

·对一些结构件轻者在很大程度上降低产品的力学性能和缩短产品的使用寿命；重者，还能产生脆断，导致危及生命财产安全的灾难性事故，给国民经济带来巨大的损失。

2焊接缺陷的分类

·焊缝表面缺陷和焊缝内部缺陷

·常见缺陷：气孔、夹渣、未熔合、未焊透、裂纹以及咬边、焊瘤、烧穿、凹坑等。

3防止缺陷的措施

①防止气孔

·焊前将坡口两侧20-30mm范围内的油污、锈、水分清除干净。

·严格按照说明书规定的温度和时间烘干焊条。

·正确选择焊接工艺参数，正确操作。

·要预热。

·尽量采用短弧焊接，野外焊接施工要有防风设施。

·不允许使用失效的焊条，如焊芯腐蚀，药皮裂开，脱落，偏心度过大等。

②防止夹渣

·选择合适的焊接规范，使熔池存在的时间不要太短，防止熔池金属凝固过快。·多层焊接时，要注意消除前层焊缝的熔渣。

·操作时要注意保护熔池，防止客气侵入熔池。

·焊接速度不宜过快，保证熔池内的熔渣有充分的时间上浮。

·焊接电流不要太小。