油气管道焊接技术
浅谈油气长输管道施工中的焊接技术
一、长输管道焊接工艺简介长输管道的焊接可以有效的对管道的使用寿命和安全性进行增强，由于长输管道的施工中对于所用的长输管道的材质为高强度的钢和金属管道，这种管道虽然有着较强的承载能力，但是在对其进行连接时对于焊接的要求是极高的，既要使得焊接处可以避免油气产生的腐蚀，又要满足长输管道施工对于技术的要求。
管道的焊接技术种类中常用的几种有手工向下焊接技术、半自动焊、自动焊、双联管焊接技术等技术。
半自动焊和手工向下焊技术进行结合是长输管道焊接中最为常用的一种技术，如果在对长输管道进行焊接时，焊接施工的条件较好，那么就可以采用双联管焊接工艺来进行管道的焊接。
自动焊接技术和半自动焊接技术一般是在施工条件约束性较多的环境中采用的焊接技术，如果在上述情况下也不能有效的完成对长输管道的焊接要求，可以采用手工焊接的方式来进行。
向下焊的焊接技术是手工电焊弧焊接技术中的一种，通常是管道在水平放置且固定不动时从管道的顶部中心垂直向下焊接至底部中心位置的一种焊接技术，向下焊的焊接技术是我国目前长输管道焊接施工中最为常用的一种，这种焊接方式具有焊接效率高的特点，通常都是使用纤维素向下焊条，纤维素向下焊条具有穿透均匀、电弧吹力较大和焊缝根部饱满的优势，所以用这种焊条进行焊接的长输管道不但质量和抗风性能较高，焊接也较为美观，还能在一定程度上节省所用的焊接材料。
二、油气长输管道自动焊接技术的应用1.手工向下焊接技术在其他工程中的应用手工向下焊接技术虽然是我国目前常用的一种焊接技术，但是这种技术的使用也需要有着一定的条件，手工向下焊接技术一般是在管道管壁较薄、管道直径较大的长输管道焊接中使用。
在采用手工向下焊接技术时一般是用手工焊条向下焊接方法，可以分为全纤维素型、复合型和混合型三种。
复合型的手工焊条向下焊接方式的使用通常是在长输管道管壁较厚的情况下，在我国以往的长输管道焊接中所用的向上焊与这种向下焊相比，不但劳动强要求低，传热还不够强。
7.1油气管道工程焊接技术规范 第1部分：线路焊接QSY GJX 137.1-2012
Q/SY GJX137．1—2012
油气管道工程焊接技术规范 第1部分:线路焊接
1 范 围
Q/SY GJX137的本部分规定了油气管道工程线路的焊接接头性能、焊接工艺评定、焊工 (操作 工)资格及焊接接头质量验收的要求。
本部分适用于油气管道工程线路用管线钢管环焊缝的焊接。适用的焊接接头型式为对接接头。适 用的焊接方法为焊条电弧焊、药芯焊丝半自动焊、熔化极气体保护自动焊、埋弧焊,以及上述焊接方 法相互组合的方法。
g17碳钢焊条bt51g18低合金钢焊条bt51g10气体保护电弧焊用碳钢低合金钢焊丝bt81g60管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法bt85g71石油天然气工业管线输送系统用钢管bt91g79低合金钢药芯焊丝bt143yj0qsgx11天然气输送管道用钢管通用技术条件yj0qsgx12原油输送管道用钢管通用技术条件yj0qsgx13成品油输送管道用钢管通用技术条件yj3qsgx11油气管道工程线路工程施工技术规范yj3qsgx12油气管道工程跨越工程施工技术规范yj3qsgx13油气管道工程无损检测规范yj4qsgx15油气管道工程冷弯管制作技术规范s60tgz02特种设备焊接操作人员考核细则aisel管线管规范pciaooleppppc5fiseictnfriienawsa
2 规范性引用文件 ………………………………………………………………………………………… 1
3 术语和定义 ……………………………………………………………………………………………… 2
4 焊接的一般规定 ………………………………………………………………………………………… 4 4．1 管材 ………………………………………………………………………………………………… 4 4．2 焊接材料 …………………………………………………………………………………………… 4 4．3 焊接设备 …………………………………………………………………………………………… 4 4．4 焊工 (操作工)资格 ……………………………………………………………………………… 5 4．5 焊接方法和焊接工艺 ……………………………………………………………………………… 5 4．6 焊接接头性能要求 ………………………………………………………………………………… 5 4．7 基于应变设计的 X70,X80钢管焊接接头性能要求 …………………………………………… 6 5 焊接工艺评定 …………………………………………………………………………………………… 6 5．1 基本要求 …………………………………………………………………………………………… 6 5．2 焊接工艺评定规则 ………………………………………………………………………………… 7 5．3 基本要素变更 ……………………………………………………………………………………… 9 5．4 焊接接头性能试验方法 …………………………………………………………………………… 9 5．5 基于应变设计地区大变形钢管焊接接头性能试验方法………………………………………… 15 6 焊工 (操作工)资格的确认…………………………………………………………………………… 17 6．1 资格审定…………………………………………………………………………………………… 17 6．2 上岗资格认定……………………………………………………………………………………… 18 6．3 上岗资格范围……………………………………………………………………………………… 18 6．4 外观检查…………………………………………………………………………………………… 19 6．5 无损检测…………………………………………………………………………………………… 19 6．6 破坏性试验………………………………………………………………………………………… 19 6．7 补考………………………………………………………………………………………………… 20 6．8 上岗资格证书……………………………………………………………………………………… 20 6．9 记录………………………………………………………………………………………………… 21 6．10 有效期 …………………………………………………………………………………………… 21 7 现场焊接………………………………………………………………………………………………… 21 7．1 环境要求…………………………………………………………………………………………… 21 7．2 低温环境焊接施工………………………………………………………………………………… 21 7．3 焊接材料的保管和使用…………………………………………………………………………… 21 7．4 焊前准备…………………………………………………………………………………………… 22 7．5 焊接坡口型式……………………………………………………………………………………… 22
油气管道的焊接知识
油气管道的焊接学问随着石油工业的进展，管道输送油气以其安全经济、专能、高效而飞速进展。
长距离、大管径、高压力正成为陆上油气输送管道的进展方向，管线用钢X56—X70 系列高强钢已广泛用于管道建设中, X80 高级强度管线也处于开发应用阶段，如德国 1993 年建成一条直径 1200mm、126km 长的X80 管线，1994 年加拿大试建一条Φ1200mm\33km，X80 管线。
由于油气管线飞速建设的需要，管道焊接工艺、焊接设备、焊接材料也相应有很大进展，不少厂家参与了市场竞争，国内外已具备了不少成熟的管道施工的焊接设备和焊材，以下为有关国外著名厂家生产的管线焊接用设备和材料的调查状况供参考。
1国内外油气管线常用的焊接工艺概述七、八十年月管线的焊接主要以下向纤维素焊条手工焊和半自动 CO2 焊为主，由于这些方法为手工操作，因此效率低，且焊接质量也受到了人工技能水平的制约，八十年月中期，由于电力电子技术和计算机技术的不断进展，焊接设备的掌握技术进入智能化时代，因此为管道焊接自动化设备、工艺的成功实施制造了条件，使管道的焊接效率和焊接质量有了很大提高，如林肯公司开发的STT〔The Surface Tension Transfer〕CO2 气保焊电源技术和设备，以其严峻的电弧，微小的飞溅和极佳的打底焊质量引起了世人的关注，成为管道焊接，特别是打底焊首选的方法之一。
又如 MAGNATECH 公司生产的管道全位置自动焊接设备，应用了自适应掌握技术，不仅抑制了人工操作的水平制约，而且大大提高了焊接效率和质量。
归纳目前管道焊接的施工工艺主要有下述几种：1.1用纤维素下向焊条手工焊，当有硫化氢腐蚀较严峻的管线或在严寒环境中运行的管线，承受低氢型立下向焊条焊接。
由于手工焊的敏捷性以及焊接设备的要求不高等缘由，目前室外管线的焊接，手工电弧焊的工作量仍占 40—50%，例如近年来我国陕西至北京的管线工程就从伯乐公司购置了各种纤维素焊条 1千多吨，推测今后几年我国油气管线的年需焊条量位 3—5 千吨，并还有增加的趋势。
油气管道自动焊接技术综述
油气管道自动焊接技术综述发表时间：2020-09-03T12:03:06.040Z 来源：《基层建设》2020年第10期作者：冯华东[导读] 摘要：油气管道自动焊接技术相比传统焊接方式具有焊接效率高、焊缝性能稳定等优点，在油气管道焊接施工中的应用越来越广泛，各类数字化、智能化、自动化的新技术新方法在自动焊接领域不断的得到运用，使自动焊接技术更加先进，本文针对国内外研发的管道自动焊接技术进行综合介绍，展望了未来油气管道自动焊接技术的发展方向。
身份证号码：13303019690908xxxx摘要：油气管道自动焊接技术相比传统焊接方式具有焊接效率高、焊缝性能稳定等优点，在油气管道焊接施工中的应用越来越广泛，各类数字化、智能化、自动化的新技术新方法在自动焊接领域不断的得到运用，使自动焊接技术更加先进，本文针对国内外研发的管道自动焊接技术进行综合介绍，展望了未来油气管道自动焊接技术的发展方向。
关键词：油气管道；自动焊接技术；发展现状随着全球能源需求量的增加，油气管道工程建设项目逐年增多，管道的焊接质量是油气管道安全运行的保障。
管道自动焊接技术不仅提高了焊接的速度和效率，而且焊接的质量稳定，排除了很多人为干扰因素，使一次焊接的合格率得到提高，降低了焊工的劳动强度，焊接位置的机械性能良好、焊缝均匀美观，一定程度上节约了焊接成本。
自动焊接技术用于大管径、长距离、高钢材等级和厚壁油气管道焊接施工方面更具优势。
1 管道自动焊接技术的应用我国从20世纪90年代开始致力于自动焊接设备的研发和配套工艺的开发设计，中石油天然气管道局相继研制出型号为PAW2000的单焊枪自动焊机和型号为PAW3000的双焊枪自动焊机，又研发了PFM系列管端坡口整形机和PPC系列气动内对口器、PPC－C带铜衬垫内对口器和PIW系列管道内环缝自动焊机等自动焊接设备，并在西气东输、中俄输油管线、中哈、陕京三线等油气管道项目建设中得到应用。
为满足高等级、大管径长输油气管道焊接需求，我国不断引进国外先进的焊接技术和设备，重视自动焊接设备的升级改造，提高了管道自动焊接的技术水平。
长输油气管道焊接技术
的焊接工艺。然而 ，新问题也 随之 出现 ，如母材 的低碳
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１９ ９ ６等 。全位置下向焊焊条分 为两类 ：一类 是高纤维素
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长 输 油 气 管道 焊 接 技 术
中国石油天然气管道科学研究院 （ 河北廊坊 Ｏ ５ｏ ） 杨 天冰 郭瑞杰 ６ ００
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使用 ） 。这种焊 条焊接 工艺性 能 好 、熔渣 量 少 ，并 且吹
长输油气管道焊接技术的应用
接 ,具有优良的抗冷裂性能 ,以及在接头尺寸不规格 低氢下向焊 。纤维素的根焊速度快 ,对于组对质量
出现大错边情况下仍具有良好的 X 射线合格率 ,主 要求低 ,非常适宜机械化流水线焊接作业 ,填充 、盖
要应用于工艺厂站内的一些重要管件和接头上 。该 面采用低氢下向焊 ,不但速度快 ,层间清渣容易 ,盖
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油 气 储 运 2008 年
续表 3 钢管级别 A PI - SL X60
X65
X70
焊道
根焊 热焊 填充盖帽
根焊 热焊 填充盖帽
根焊 热焊 填充盖帽
高纤维素焊条焊接
二是根焊采用上向焊 ,填充和盖帽采用下向焊 。
根部缺陷 。因此 ,这种焊接方法在长输油气管道中 对于根焊 ,下向焊要求的坡口精度要高于上向焊 。
一般不单独采用 。
在一些连头对死口焊接中 ,推荐使用上向焊打底根
(3) 低氢焊条上向焊
焊 ,下向焊填充 、盖帽 。
低氢焊条上向焊主要应用于小口径管道的焊
三是纤维素焊条下向根焊 、热焊 ,其余焊道采用
道半自动工艺提供了新的思路 。ST T 半自动焊接 工艺特点为 ,电弧燃烧稳定 ,飞溅极少 ;根焊焊道成 型好 ,基本不需打磨 ;焊缝接头少 ,焊丝熔敷率高 (可 达 95 %) ;焊缝含氢量低 ,低温冲击韧性好 。
在济南 —青岛输气管道和东明 —济南输气管道 的实际应用表明 ,S T T 半自动焊接用于主体管道根 焊的技术已趋于成熟〔2〕。
实芯焊丝气体保护焊技术比较成熟 ,在国内应 到 97 % ;每道焊口的电弧燃烧时间为 35 min ,全自
用广泛 。药芯焊丝自动焊分为药芯焊丝自保护焊和 药芯焊丝气体保护焊 (CO2 或 CO2 + Ar 等)〔1〕,基本 原理与实芯焊丝气体保护焊相似 。药芯材料主要有
《石油天然气金属管道焊接工艺评定方法》sy0452---2012
《石油天然气金属管道焊接工艺评定方法》SY0452-2012一、范围本标准规定了石油天然气金属管道焊接工艺评定的方法，包括基本原则、一般要求、程序、试验、报告及有效性保持等内容。
本标准适用于石油天然气金属管道焊接工艺评定，其他管道可参照执行。
二、规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
三、术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
1. 焊接工艺评定welding procedure qualification（WPQ）为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价，包括焊接工艺指导书的编制。
2. 焊接工艺指导书welding procedure specification（WPS）根据焊接工艺评定报告的结果，针对具体焊件所编制的焊接施工指导性文件。
四、符号和缩略语下列符号和缩略语适用于本文件。
1. PQR焊接工艺评定2. WPS焊接工艺指导书3. AWS美国焊接协会4. CCS中国船级社5. API美国石油协会6. CCS中国船级社压力容器认可标准7. CE欧盟安全认证标志8. TüV德国技术监督协会认证标志等。
五、焊接工艺评定的基本原则焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能试验为依据，并在工程应用中进行验证。
焊接工艺评定应采用现行规范和标准，遵守相应的安全技术规范和设计文件的规定。
焊接工艺评定应以满足产品焊接结构的力学性能、焊接接头质量和焊接施工工艺要求为目标，并考虑到焊接效率、制造成本和焊工劳动条件等因素。
焊接工艺评定应以工程实践为基础，并经过试验验证和工程应用检验。
焊接工艺评定应注重焊接接头的力学性能、弯曲性能、冲击韧性等方面的试验验证。
六、焊接工艺评定的一般要求焊接工艺评定应由具有相应资质和经验的焊工进行操作，并应在规定的试验条件下进行。
焊接工艺评定应根据产品钢材的种类、规格、接头形式、坡口尺寸等因素进行选择和设计。
大管径油气输送管道向下焊 (SMAW+FCAW) 焊接施工工法(2)
大管径油气输送管道向下焊(SMAW+FCAW) 焊接施工工法大管径油气输送管道向下焊（SMAW+FCAW）焊接施工工法一、前言大管径油气输送管道向下焊（Shielded Metal Arc Welding + Flux-Cored Arc Welding，SMAW+FCAW）焊接施工工法是一种常用于油气输送管道的焊接方法。
通过对该工法的分析，可以帮助读者了解该工法的理论依据和实际应用。
二、工法特点该工法具有如下特点：1. 应用广泛：适用于大管径油气输送管道的焊接，可以满足输送介质的需求。
2. 高焊接效率：通过同时采用SMAW和FCAW的组合方式，可以大幅提高焊接效率，节约施工时间。
3. 较好的焊缝质量：该工法可以获得较好的焊缝质量，具有良好的焊缝牢固性和密封性。
4. 适应性强：适用于各种管道材质，包括碳钢、合金钢和不锈钢等，以及各种焊接位置。
三、适应范围该工法适用于大管径油气输送管道的焊接，可广泛应用于石油、天然气、化工等行业。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过将SMAW和FCAW 两种焊接方法相结合，充分发挥各自的优点，实现高效、高质量的焊接。
具体分析如下：1. 电弧稳定性：通过SMAW焊接的直流电弧，可以保证焊接的稳定性和连续性，同时降低电弧偏离焊缝的可能性。
2. 焊接速度：通过FCAW的连续焊接电弧，可以实现较快的焊接速度，提高焊接效率，缩短施工周期。
3. 电流控制：通过SMAW焊接时的电流控制，可以调节焊接速度和质量，满足不同材料的焊接要求。
4. 焊接气体保护：通过FCAW焊接时所用的气体保护，可以防止焊缝氧化和孔洞的产生，提高焊缝质量。
五、施工工艺施工工法的各个施工阶段如下：1. 准备工作：包括管道材料准备、焊接设备准备以及施工现场的整理和清洁。
2. 管段定位：根据设计要求和管道布置图进行管段定位和标记，确保焊接位置的准确和一致性。
3. 管件制作：根据管道设计图纸，进行管件的切割、加工和整理，以便后续的焊接工作。
油气管道在役焊接技术进展
焊 接试 验研 究后 认 为 ：使用 低 氢焊 条进 行 在役 焊接 时 ，管 道 内壁 温度低 于 ９ ０℃时不 会发 生烧 穿 ；采 ８ 用 纤维 素 型焊 条 时 ，内壁 温度 低 于 ７ ０℃时不 会发 ６ 生 烧穿 。这 种烧 穿判 断 方法 考 虑 因素较 为 单一 ，具 有 较好 的可 操作 性 。但 后期 进 一步 研究 表 明 ，该方 法 过分 强调 了焊接 热输 入对 烧 穿 的影 响 ，而没 有考 虑 到管 道 内部介 质 压力 、材 料 高温 性 能 以及焊 缝 区
降 到 ４ ７ 、３ ５ ａ时 ，最 小可 焊 厚 度 却增 大为 ． ０ ． ３ＭＰ
４ ８ 、 ５ ３ ． ０ ． ０ ｍｍ。 Ｋｉｆｃ 等 人 研 究 发 现 ， 当 使 用 ｅｎ ｒ
场 的在 役 焊 接 作 业 。
关 键 词 ：油 气 管 道 ； 在 役 焊 接 ； 烧 穿 ；氢 致 裂 纹 ．
１ 在 役 焊 接 安 全 性研 究现 状
１ １ 烧 穿 的 控 制 ．
量 ，以防止 出现 烧穿 。Ｓ ／ １０标准 也 明 确要 求 Ｙ Ｔ ６５ 壁厚 小于 ５ｍｍ 的油气 管道 ，不允 许带压施 焊 。 （ ） 用有 效 剩余 壁 厚 预 测 烧 穿 。Ｓ ｂ ｐ ｔ ｙ等 ３ ａ ａ ａｈ
油 气 田地 面 工 程 第 ２ ９卷 第 ６期 （０ ０ ６ ２ １． ）
７ ５
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉｓ ． ０ ６６ ９ ． ０ ０ ０ ． ４ ｏ ： ０ ３ ６ ／ ．ｓｎ １ ０ — ８ ６ ２ １ ． ６ ０ ２
油 气 管 道 在 役 焊 接 技 术 进 展
岑 康 李薇 王大 创 张 建华 。
接 方 式 ，而在 长 输 干线 建设 中应 用 广泛 且具 有较 高涂 敷 效 率的半 自动焊 和 自动焊 尚未 引入 管道 在
长输油气管道焊接方法及焊材选用
长输油气管道焊接方法及焊材选用摘要：长输管道作为远距离油气输送的主要方式，随着我国能源工业的发展和能源结构的调整，长输管道工程建设迅猛发展。
在西气东输工程的带领和推动下，长输管道的应用越来越多、建设量越来越大，长输油气管道逐步走向大口径、高压力、超长度的发展方向，输送的油气量直线上升而管道的质量对于管道长期的使用安全和油气运送顺畅来说至关重要，因此长输油气管道的各种焊接方法及焊材的选用对于保证管道运输油气的质量和效率是至关重要的。
本文就长输油气管道的特点及焊接要求进行分析，详细介绍了几种焊接方法及材料的选用。
关键词：长输管道；焊接方法；焊材选用石油、天然气需求的不断增长，提出了建设长输高压、壁厚、高钢级、大管径管道的要求，而管道焊接是长输管道施工中一道非常关键的工序，焊接质量直接影响管道的运行安全，管道焊接技术是施工中必须确保的关键技术，对管线运行期间的经济效益也有着重要影响。
1、长输油气管道的焊接特点及焊接要求管道作为油气资源五大运输方式之一，具有线路长，跨区域范围大的特点，途经山区、平原、丘陵、沙漠和水域等多种地形、地貌。
自然条件变化大、施工作业条件差，因此具有焊接场地不固定、施工作业直接受沿线地形地貌的影响、自然环境对焊接质量有较大影响，因此管道焊接自动化程度要低于工厂内焊接，焊接质量受焊工技能、焊工操作因素的影响较大等特殊性。
针对长输油气管道现场焊接的特殊性，选用焊接方法应满足以下要求：(1)必须能够进行全位置焊接(横、平、立、仰)，以便能够完成整个环焊缝的焊接；(2)对外界不利气候有较大的适应性；(3)焊接效率高，焊接速度快；(4) 能够获得高质量的焊接接头。
2、焊接方法及焊材选择2.1手工电弧焊手工电弧焊的设备简单、移动方便、操作灵活，是野外管道焊接最为常用的一种方法。
根据管道焊接的施焊方向，分为上向焊和下向焊两种方式。
上向焊是从管道环焊缝的管底起弧，向上运条焊接到管顶的一种自下而上的焊接方式。
油气管道施工焊接质量管理措施
油气管道施工焊接质量管理措施摘要：当前油气管道焊接施工过程中，焊接技术的应用越来越广泛，先进的管道焊接工艺及高质量的焊接技术，为油气管道正常运行提供有力保障。
油气输送管道的焊接技术非常重要，焊接过程中，必须确保焊口质量，方可保障油气输送管道正常有序的运行。
本文探讨了油气管道主要焊接方法及油气管道施工焊接质量管理措施。
关键词：油气管道；施工焊接；质量管理；措施1 油气管道主要焊接方法1.1 手工下向焊依据焊接顺序，管道焊接先后涉及根焊、热焊、填充焊以及盖面焊等四大工序。
在实施根焊操作时，一般选择直拉式运条，如果熔孔较长或间隙较大，为避免温度过高导致烧穿现象，推荐往返运条；热焊利用热量输入来维持焊道温度，以避免出现开裂等问题；填充焊支持单道及多道等不同方式，在焊接过程中需要把握焊层厚度，运条横向摆动，完成焊接之后要确保焊道低于坡口0.6mm 左右；盖面焊的优势主要是焊道更加坚固、美观，通常选择摆动焊接手法。
1.2 全自动向下焊全自动向下焊焊接工艺主要以电弧为主要热源，对管道中的焊丝、钢管等进行熔化，并且还具有隔离有毒气体的效果，以便保障焊接区保护气体的输送正常。
油气管道中采用全自动向下焊焊接工艺有利于保障焊接区的保护气体供应充足，还能进行观察工作，以保证焊接区较高的生产效率，其操作难度相对而言较低，利于油气管道工作人员对其焊接质控操作。
1.3 组合焊在采用组合焊时，为确保焊接效果，环缝焊接往往会选择多种焊接方法实现。
在管道焊接操作过程中，一般根焊及热焊选择纤维素焊条下向焊；盖面及填充选择上向焊，同时要注意将壁厚控制在合理范围内；对于管道口位置，一般推荐使用下向焊工艺。
如果焊接处的管壁厚度较大，焊接层数就越多，焊接用时越多，从而降低施工进度。
所以，如果管道壁的厚度在17mm 以上，推荐将上向焊与下向焊两种方法配合使用。
1.4 低氢焊条下向焊低氢焊条下向焊焊接工艺如其名称一般在选择焊条时需采用低氢类型；将焊缝熔合金属的含氢量有效保证其在每百克4.9mL 以内，并且采用该焊接工艺将能防止管道断裂问题的频繁出现，其低温韧性较其他焊接工艺强。
复杂环境下油气长输管道自动化焊接关键技术应用研究
复杂环境下油气长输管道自动化焊接关键技术应用研究复杂环境下油气长输管道自动化焊接关键技术应用研究引言•研究背景•研究目的•研究意义研究方法•数据收集•算法设计•实验设计•数据分析研究结果•油气长输管道环境分析•自动化焊接技术概述•关键技术应用实验结果讨论与分析•自动化焊接技术的优势与挑战•关键技术在复杂环境下的适用性讨论结论•研究结论总结•研究的局限性与未来展望参考文献•文献1•文献2•…以上为《复杂环境下油气长输管道自动化焊接关键技术应用研究》的基本结构。
具体内容可以根据实际情况填写和扩展。
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引言研究背景油气长输管道是能源输送的重要通道，如何确保管道连接的质量和完整性对于能源安全具有重要意义。
传统的手工焊接存在效率低、质量不稳定等问题，因此研究自动化焊接技术是提高管道连接质量和效率的关键。
研究目的本研究旨在探索在复杂环境下应用自动化焊接技术的关键技术，以解决油气长输管道焊接过程中的挑战，提高焊接质量和效率。
研究意义•提高油气长输管道焊接质量：自动化焊接技术具有较高的焊接质量稳定性，可以降低焊接缺陷率，提高管道连接的牢固性和密封性。
•提高油气长输管道焊接效率：自动化焊接技术能够实现连续焊接，在一定程度上节约了时间和人力成本。
•保障能源安全：管道连接质量的稳定性对能源输送的安全性产生重要影响，研究自动化焊接技术能够提高管道连接的可靠性，减少意外事故的发生。
研究方法数据收集收集包括油气长输管道环境特点、传统焊接技术的局限性、自动化焊接技术的研究现状等方面的数据。
设计适用于复杂环境下油气长输管道的自动化焊接算法，考虑环境因素和焊接质量要求。
实验设计在实验室和管道现场搭建焊接实验平台，对自动化焊接技术的关键技术进行验证和评估。
数据分析对实验数据进行统计分析和比较，评估关键技术的实际效果和适用性。
研究结果油气长输管道环境分析分析油气长输管道的工作环境特点，包括高温、高压、腐蚀等因素对焊接的影响，为后续关键技术的研究提供基础。
油气管道焊接技术及其发展前景
ｏ ｅｔ ｎｎ ｔｒｌ ａ ａｔ ｒ ｅｔＴ ｅ ｅｐｏｐ ｃ ｏ ｉｅｉ ｅｄｎ ｎｌｚｄ Ｉｉ ｐｉｔ ｕ ａ ａｃｒｉｇ ｏｏｒ ａｏ — ｆ ｓ ｒ ａ ａ ｇｓｏｅ ｓｐｏ ｃ． ｈ ｎｔ ｒｓｅｔ ｆ ｐ ｌ ｅｗ ｌｉ ｉ ａａｙｅ ．ｔ ｓ ｏｎｅ ｏｔｈ ｔ ｃｏｄｎ ｕ ｔｎ ｗ ｅ ｕ ｔ ｊ ｈ ｐ ｎ ｇｓ ｄ ｔ ｔ ｎｉ
薹 差
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油气 管道焊接的特点
焊接 质量 低 已不 再适 宜 在管道 建设 中应 用 。 （ ）０世纪 ８ ２２ ０年代 初 ， 中国石 油天 然 气管 道局
ｆ 以下 简称 “ 道局 ”引进 了美 欧 的手 工 下 向焊工 艺， 管 ）
（） １ 流动 性施 工 对 焊接 质 量 的影 响 。施 工作 业
术在 条件 允许 的 情 况 下 应推 广应 用 ； 头 气体 保 护 焊 宜加 紧研 究 并推 广应 用 。 双 关键 词 油 气管 道 焊接 技 术 焊 接 质 量
Ａｂ ｔａ ｔ ｈ ｏｌｗｉ ｇ ａ ｐ ｃ ｓ ａ ｅ ｅ ｐ ａ ｎ ｄ ｉ ｈ ａ ｅ ，ｗ ｉｈ ｉ ｃ ｕ ｅ ｔ ｅ ｗ ｌ ｉ ｇ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉｓ ｏ ｉ ａ ｄ ｇ ｓ ｐ ｐ ｌ ｅ ，ｔｅ ｓ ｒ ｃ Ｔ ｅ ｆ ｌ ｎ ｓ ｅ ｔ ｒ ｘ ｌｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｈ ｃ ｎ ｌ ｄ ｈ ｅ ｄ ｎ ｈ ｒ ｃ ｅｉｔ ｆｏ ｌ ｎ ａ ｉ ｅ ｉ ｓ ｈ ｏ ｃ ｎ
１９ ９ ５年 首 次 在 突尼 斯 工 程 中应 用 ．在 以后 的库 鄯 线、 鄯乌 线 、 丹工 程 ， 苏 涩宁 兰 、 成渝 等管 道工程 中 兰
点随着 施工进 度 而不 断迁移 ， 与工 厂产 品生 产相 比 ， 增加 了施 工 管 理 、 量 管 理 、 全 管 理 等 方 面 的难 质 安
7.2油气管道工程焊接技术规范 第2部分：站内工艺管道焊接QSY GJX 137.2-2012
中国石油管道建设项目经理部企业标准Q/S YG J X137．2 2012油气管道工程焊接技术规范第2部分:站场工艺管道焊接T e c h n i c a l s p e c i f i c a t i o no fw e l d i n g f o r o i l a n d g a s p i p e l i n e p r o j e c tP a r t2:S t a t i o n p r o c e s s p i p i n g w e l d i n g2012-12-20发布2012-12-30实施Q/S YG J X137．2 2012目㊀㊀次…………………………………………………………………………………………………………前言Ⅲ1㊀范围1………………………………………………………………………………………………………2㊀规范性引用文件1…………………………………………………………………………………………3㊀焊接的一般规定2…………………………………………………………………………………………㊀3．1㊀钢管㊁管道组件㊁仪器或相关设备的连接钢管2…………………………………………………㊀3．2㊀焊接材料2……………………………………………………………………………………………㊀3．3㊀焊接设备3……………………………………………………………………………………………㊀3．4㊀焊工(操作工)资格3………………………………………………………………………………㊀3．5㊀焊接方法和焊接工艺3………………………………………………………………………………4㊀焊接工艺评定3……………………………………………………………………………………………㊀4．1㊀基本要求3……………………………………………………………………………………………㊀4．2㊀焊接工艺评定规则3…………………………………………………………………………………㊀4．3㊀试件检验9……………………………………………………………………………………………㊀4．4㊀试样制备与试验10……………………………………………………………………………………5㊀焊工(操作工)资格的确认16……………………………………………………………………………㊀5．1㊀资格审定16……………………………………………………………………………………………㊀5．2㊀上岗资格认定18………………………………………………………………………………………㊀5．3㊀上岗资格范围18………………………………………………………………………………………㊀5．4㊀外观检查20……………………………………………………………………………………………㊀5．5㊀无损检测20……………………………………………………………………………………………㊀5．6㊀补考20…………………………………………………………………………………………………㊀5．7㊀上岗资格证书20………………………………………………………………………………………㊀5．8㊀记录20…………………………………………………………………………………………………㊀5．9㊀有效期21………………………………………………………………………………………………6㊀现场焊接21…………………………………………………………………………………………………㊀6．1㊀环境要求21……………………………………………………………………………………………㊀6．2㊀焊接材料的保管和使用21……………………………………………………………………………㊀6．3㊀焊前准备21……………………………………………………………………………………………㊀6．4㊀焊接坡口型式21………………………………………………………………………………………㊀6．5㊀管口组对23……………………………………………………………………………………………㊀6．6㊀预热㊁道间温度㊁焊后缓冷及焊后热处理23………………………………………………………㊀6．7㊀对口器撤离24…………………………………………………………………………………………㊀6．8㊀焊接24…………………………………………………………………………………………………㊀6．9㊀返修24……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………验收标准25Q/S YG J X137．2 20127㊀焊缝检验与验收25…………………………………………………………………………………………㊀7．1㊀外观检查25……………………………………………………………………………………………㊀7．2㊀无损检测25………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………附录A(资料性附录)㊀焊接工艺规程26………………………………………………………………附录B(资料性附录)㊀焊接工艺评定报告29前㊀㊀言Q/S Y G J X137‘油气管道工程焊接技术规范“分为两个部分:第1部分:线路焊接;第2部分:站场工艺管道焊接㊂本部分为Q/S Y G J X137的第2部分㊂本部分按照G B/T1．1 2009‘标准化工作导则㊀第1部分:标准的结构和编写“给出的规则起草㊂本部分由中国石油天然气股份有限公司管道建设项目经理部提出并归口㊂本部分起草单位:中国石油天然气管道科学研究院㊂本部分主要起草人:隋永莉㊁靳海成㊁闫臣㊁黄福祥㊁郭静薇㊁尹长华㊁赵海鸿㊁王俊红㊁祁励春㊁鹿锋华㊂油气管道工程焊接技术规范第2部分:站场工艺管道焊接1㊀范围Q/S Y G J X137的本部分规定了油气管道工程首站㊁末站㊁压气站㊁分输站㊁清管站以及截断阀室工艺管道的焊接工艺评定㊁焊工(操作工)资格及焊接施工技术的要求㊂本部分适用于油气管道工程的站场工艺管道焊接,包括钢管㊁阀门㊁法兰和管件上的对接和角接接头,及分支管㊁承插管件上的角接接头㊂2㊀规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的㊂凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件㊂凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件㊂G B/T229㊀金属材料夏比摆锤冲击试验方法G B/T983㊀不锈钢焊条G B/T2653㊀焊接接头弯曲试验方法G B/T4340．1㊀金属材料㊀维氏硬度试验㊀第1部分:试验方法G B/T5117㊀碳钢焊条G B/T5118㊀低合金钢焊条G B/T8110㊀气体保护电弧焊用碳钢㊁低合金钢焊丝G B/T9711㊀石油天然气工业㊀管线输送系统用钢管G B/T12459㊀钢制对焊无缝管件G B/T13401㊀钢板制对焊管件G B/T13402㊀大直径钢制管法兰G B/T19326㊀钢制承插焊㊁螺纹和对焊支管座J B/T1308．2㊀P N2500超高压阀门和管件㊀第2部分:阀门㊁管件和紧固件S Y/T0609㊀优质钢制对焊管件规范S Y/T5257㊀油气输送用钢制弯管T S GZ6002㊀特种设备焊接操作人员考核细则Y B/T5091㊀惰性气体保护焊接用不锈钢棒及钢丝Y B/T5092㊀焊接用不锈钢丝Q/S Y G J X101㊀天然气输送管道用钢管通用技术条件Q/S Y G J X102㊀原油输送管道用钢管通用技术条件Q/S Y G J X103㊀成品油输送管道用钢管通用技术条件Q/S Y G J X104㊀油气输送管道工程站场用钢管技术条件Q/S Y G J X105㊀油气输送管道工程用D N350及以下管件技术条件Q/S Y G J X106㊀油气输送管道工程用D N400及以上管件技术条件Q/S Y G J X133㊀油气管道工程无损检测规范油气管道工程站场安装施工技术规范Q/S YG J X137．2 2012Q/S Y G J X137．1 2012㊀油气管道工程焊接技术规范㊀第1部分:线路焊接Q/S Y G J X145㊀油气管道工程冷弯管制作技术规范A P I S p e c5L㊀管线管规范(S p e c i f i c a t i o n f o r l i n e p i p e)A S M E第Ⅱ卷A篇㊀铁基材料(F e r r o u sm a t e r i a l s)AW SA5．1㊀手工电弧焊用碳钢焊条标准(S p e c i f i c a t i o nf o r c a r b o ns t e e l e l e c t r o d e s f o r s h i e l d e d m e t a l a r cw e l d i n g)AW SA5．4㊀手工电弧焊用不锈钢焊条标准(S p e c i f i c a t i o nf o rs t a i n l e s ss t e e le l e c t r o d e sf o r s h i e l d e dm e t a l a r cw e l d i n g)AW SA5．5㊀手工电弧焊用低合金钢焊条标准(S p e c i f i c a t i o n f o r l o w-a l l o y s t e e l e l e c t r o d e s f o r s h i e l d e dm e t a l a r cw e l d i n g)AW SA5．9㊀不锈钢焊丝和填充丝标准(S p e c i f i c a t i o nf o rb a r es t a i n l e s sw e l d i n g e l e c t r o d e sa n d r o d s)AW SA5．17㊀埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂技术条件(S p e c i f i c a t i o nf o r c a r b o ns t e e l e l e c t r o d e sa n d f l u x e s f o r s u b m e r g e d a r cw e l d i n g)AW SA5．18㊀气体保护焊用碳钢焊丝和填充丝标准(S p e c i f i c a t i o n f o r c a r b o n s t e e l e l e c t r o d e s a n d r o d s f o r g a s s h i e l d e d a r cw e l d i n g)AW SA5．28㊀气体保护电弧焊用低合金钢焊丝和填充丝标准(S p e c i f i c a t i o n f o r l o w-a l l o y s t e e l e l e c t r o d e s a n d r o d s f o r g a s s h i e l d e d a r cw e l d i n g)AW SA5．29㊀弧焊用低合金钢药芯焊丝标准(S p e c i f i c a t i o nf o r l o w-a l l o y s t e e l e l e c t r o d e s f o r f l u x c o r e d a r cw e l d i n g)M S SS P75㊀优质锻钢对焊管件技术规范(S p e c i f i c a t i o nf o rh i g h-t e s tw r o u g h tb u t t-w e l d i n g f i t t i n g s)3㊀焊接的一般规定3．1㊀钢管㊁管道组件㊁仪器或相关设备的连接钢管3．1．1㊀钢管的生产厂商应随货提供材料的质量检验证明书㊁合格证和使用保管说明㊂进口材料还应有商检证明㊂3．1．2㊀所有连接钢管应符合下列标准的要求:G B/T9711,G B/T12459,G B/T13401,G B/T 13402,G B/T19326,J B/T1308．2,S Y/T0609,S Y/T5257,Q/S Y G J X101,Q/S Y G J X102, Q/S Y G J X103,Q/S Y G J X104,Q/S Y G J X105,Q/S Y G J X106,Q/S Y G J X145,A P I S p e c5L, A S M E第Ⅱ卷A篇,M S SS P75㊂3．2㊀焊接材料3．2．1㊀应根据焊接工艺评定结果采购合格的焊接材料㊂焊接材料生产厂商应随货提供每批焊材的质量检验证明书,每批焊材的合格证和焊材使用保管说明㊂进口焊接材料还应有商检证明㊂工程使用前应对不同批号的焊接材料进行复检㊂3．2．2㊀所有填充金属应符合下列标准的要求:G B/T983,G B/T5117,G B/T5118,G B/T8110, Y B/T5092,AW S A5．1,AW S A5．4,AW S A5．5,AW S A5．9,AW S A5．17,AW S A5．18, AW SA5．28,AW SA5．29㊂3．2．3㊀保护气体类型有惰性气体㊁活性气体或两者的混合气体㊂使用的保护气体应满足焊接工艺规程的要求㊂Q/S YG J X137．2 2012 3．3㊀焊接设备焊接所用设备应能够满足焊接工艺要求,具有良好的工作状态和安全性㊂不能满足要求的焊接设备应予以更换或维修㊂3．4㊀焊工(操作工)资格根据T S GZ6002的要求,获得了油气管道工程站场工艺管道相应焊接工艺的资格,并按第5章要求获得上岗资格的焊工(操作工)可参加油气管道工程站场工艺管道的焊接作业㊂3．5㊀焊接方法和焊接工艺3．5．1㊀油气管道工程站场工艺管道焊接的方法包括:焊条电弧焊㊁钨极气体保护焊㊁熔化极气体保护焊(含药芯焊丝电弧焊)㊁等离子弧焊㊁埋弧焊及上述焊接方法相互结合的方法㊂3．5．2㊀油气管道工程站场工艺管道连接钢管采用的焊接工艺,在开始施工前,应按第4章要求进行焊接工艺评定㊂焊接工艺评定过程包括:拟定焊接工艺预规程㊁施焊试件和制取试样㊁检验试件和试样㊁测定焊接接头是否具有所要求的使用性能㊁形成焊接工艺评定报告㊂3．5．3㊀应根据每项焊接工艺评定结果编制焊接工艺规程,在油气管道工程站场工艺管道焊接作业时应严格执行焊接工艺规程㊂焊接工艺规程应详细规定焊接方法㊁焊接参数㊁施工措施等(参见附录A)㊂焊接工艺规程应经试验单位焊接工程师审核,技术负责人审批后,报建设单位(或监理)批准㊂4㊀焊接工艺评定4．1㊀基本要求4．1．1㊀用于焊接工艺评定的钢管应与工程用材料相适应,并应有产品质量证明书,焊接材料应有产品质量证明书或复验报告㊂4．1．2㊀焊接工艺评定的焊接位置应能代表现场焊接作业位置㊂焊接所用的焊接设备应处于完好状态,试验与检验设备和量具应经计量标定合格㊂从事焊接工艺评定的人员应是焊接专业技术人员和技能熟练焊工㊂4．1．3㊀应对评定合格的焊接工艺的各项细节进行详细记录(参见附录B),应记录焊接工艺评定的各项试验结果㊂焊接工艺评定报告应经试验单位焊接工程师审核,技术负责人审批后,报建设单位(或监理)批准㊂在该焊接工艺规程使用期间内应保存好这些记录㊂4．2㊀焊接工艺评定规则4．2．1㊀评定试件形式:试件分为管状和板状两种,管状指环焊缝㊂a)试件形式示意如图1所示㊂b)评定对接焊缝预焊接工艺规程时,采用对接焊缝试件,对接焊缝试件评定合格的焊接工艺,适用于焊件中的对接焊缝和角焊缝㊂评定非受压角焊缝预焊接工艺规程时,可仅采用角焊缝试件㊂c)管状对接焊缝试件评定合格的焊接工艺,应适用于板状的对接焊缝,或反之亦可㊂任一角焊缝试件评定合格的焊接工艺,应适用于所有形式的焊件角焊缝㊂d)站场工艺管网管道涉及的X65,X70,X80的钢管对接,应按Q/S Y G J X137．1进行焊接工艺评定和焊接施工㊂4．2．2㊀焊接方法类别为:焊条电弧焊㊁钨极气体保护焊㊁熔化极气体保护焊(含药芯焊丝电弧焊)㊁等离子弧焊㊁埋弧焊㊂Q/S YG J X137．2 2012图1㊀常用焊接工艺评定试件形式4．2．3㊀根据金属材料的化学成分㊁力学性能和焊接性将金属管道用母材进行分类分组,见表1㊂4．2．4㊀对焊接材料应按表2进行分类分组㊂对不能按表2的规定进行分类分组的焊接材料,应单独进行焊接工艺评定㊂4．2．4．1㊀某一焊接材料评定合格的焊接工艺可以用于同组别号的其他焊接材料,但应保持焊接接头力学性能的一致性㊂4．2．4．2㊀当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法,可按每种焊接方法分别进行评定;亦可使用两种或两种以上焊接方法焊接试件,进行组合评定㊂组合评定合格后用于焊件时,可采用其中一种或几种焊接方法,但应保证焊接接头性能符合4．3的规定,每种焊接方法或焊接工艺适用于焊件厚度或焊缝金属的有效范围符合表3和表4的规定㊂4．2．5㊀有焊后热处理要求的预焊接工艺规程,应单独进行评定㊂4．2．6㊀类别评定规则应符合下列规定:a)母材类别号改变,应重新进行焊接工艺评定㊂b)不同类别号的母材组成焊接接头时,即使母材各自都已评定合格,其焊接接头仍需重新评定㊂c)两类(组)别号母材之间相焊,当所拟定的焊接工艺与其各自相焊评定合格的焊接工艺相同,则这两类(组)别号母材之间相焊不需重新评定㊂4．2．7㊀组别评定规则应符合下列规定:a)一种母材评定合格的焊接工艺,当其他评定规则不变时,可用于同组别号的其他材料㊂b)组别号为F e-1-2的母材评定合格的焊接工艺,适用于组别号为F e-1-1的母材㊂c)F e-1类中,高组别号母材的评定适用于该组别号母材与低组别号母材所组成的焊接接头㊂d)F e-1类中,不同组别号母材之间相焊,经评定合格的焊接工艺也适用于这两组别号母材各自相焊㊂e)除本条第b),c),d)项规定外,母材组别号改变时,应重新进行焊接工艺评定㊂4．2．8㊀未列入表1的母材评定规则应符合下列规定:a)已列入国家标准㊁行业标准的材料,根据其化学成分㊁力学性能和焊接性能确定归入相应的类别㊁组别中,未列入国家标准㊁行业标准的母材,应分别进行焊接工艺评定㊂b)国外材料首次使用时应按每种材料(按该国标准规定命名)进行焊接工艺评定㊂当掌握该材料焊接性能,且其化学成分㊁力学性能与表1中某材料相当,且某材料已进行过焊接工艺Q/S YG J X137．2 2012评定时,该进口材料可免做焊接工艺评定㊂表1㊀母材分类分组类别号组别号牌号举例F e-11-1Q195,Q215A,Q215B,Q235A,Q235B,Q235C,Q235D,Q295A,Q295B10,2009M n D,10M n D,20G,20M n GL175,L210,L245,L245N B,L245M B,L245N C,L245N C S,L245R,L245N, L245Q,L245ML290,L290N B,L290M B,L290N C,L290Q C,L290M C,L290N C S,L290Q C S,L290M C S, L290R,L290NA,B,B R,B N,B Q,B M,X42R,X42N,X42Q,X42M1-2Q345A,Q345B,Q390A,Q390B,Q390C,Q390D25M n G,16M n,16M n D,16M n D G,16M n D R,09M n N i D,09M n N i D R,15M n N i D RL320,L320N,L320Q,L320ML360,L360N,L360Q,L360M,L360N B,L360Q B,L360M B,L360N C,L360Q C, L360M C,L360N C S,L360Q C S,L360M C SL390,L390N,L390Q,L390ML415,L415N,L415Q,L415M,L415N B,L415Q B,L415M B,L415Q C,L415M C, L415Q C S,L415M C SX42,X46,X46N,X46Q,X46M,X52,X52N,X52Q,X52M,X56,X56N,X56Q, X56M,X60,X60N,X60Q,X60MW P H Y42,W P H Y46,W P H Y52,W P H Y56,W P H Y60,A105,A106G r．B,A333G r．6, A694F42,A350L F21-3L450,L450Q,L450M,L450Q B,L450M B,L450Q C,L450M C,L450Q C S,L450M C SX65,X65Q,X65MW P H Y651-4L485,L485Q,L485M,L485M B,L485Q B,L485M C,L485Q C,L485M C SX70,X70Q,X70MW P H Y701-5L555,L555M,L555Q,L555M B,L555Q B,L555M C,L555Q CX80,X80Q,X80MF e-88-100C r19N i10,1C r19N i9,07C r19N i10,06C r18N i10,07C r19N i11T i,1C r18N i9T i, 07C r18N i11N b,07C r19N i11T i,07C r18N i11N b,08C r18N i11N b F G,06C r18N i10T i, 06C r18N i11N bT P304L,T P304,T P304H,T P304L N,T P304N8-206C r18N i13S i4,07C r17N i12M o2,06C r17N i12M o2T i,1C r18N i12M o3T i,022C r17N i14M o2, 022C r19N i13M o3,07C r17N i12M o2,06C r19N i13M o3,06C r18N i12M o2T iT P316L,T P316,T P316H,T P316L N,T P316N㊀㊀注:进口材料的含碳量不应超过0．25%,含硫量不应超过0．025%,含磷量不应超过0．025%㊂Q/S YG J X137．2 2012表2㊀焊接材料分类类别组别标准焊接材料焊剂备注Ⅰ1G B/T5117G B/T5118AW SA5．1E4310,E4311E5010,E5011E6010,E6011除X80以外的管线钢的根焊焊接2G B/T5117AW SA5．1E5016E7016根焊的焊接3G B/T5118AW SA5．5E5510,E5511E8010,E8011,E9010除X80以外管线钢的热焊焊接4G B/T8110AW SA5．18E R50-6E R70S-G,E R70S-6根焊的焊接5AW SA5．18AW SA5．28E70C-ˑˑE80C-ˑˑ根焊的焊接6Y B/T5092E308-15,E308-16E347-15,E347-16E316-16,E318-16E316L-16,E318L-16E317-16E308L-16E316L-16E317L-16奥氏体不锈钢根焊的焊接7Y B/T5091H0C r21N i10H08C r19N i10T iH06C r19N i12M o2H03C r19N i12M o2H08C r19N i14M o3H03C r21N i10H03C r19N i12M o2H03C r19N i14M o3奥氏体不锈钢根焊的焊接Ⅱ1G B/T5117或G B/T5118AW SA5．1或AW SA5．5E4315,E4316E5015,E5016,E5018F e-1类别1组㊁2组别钢管填充㊁盖面的焊接2G B/T5117或G B/T5118AW SA5．1或AW SA5．5E5515,E5516,E5518E8015,E8016,E8018F e-1类别3组㊁4组别钢管填充㊁盖面的焊接3G B/T5117或G B/T5118AW SA5．1或AW SA5．5E6015,E6016,E6018E9018,E10018F e-1类别5组钢管填充㊁盖面的焊接Ⅲ1G B/T8110AW SA5．18E R50-6E R70S-G,E R70S-6F e-1类别1组㊁2组㊁3组别钢管填充㊁盖面的焊接2G B/T8110AW SA5．28E R55-6,E R60-6E R80S-G,E R90S-GF e-1类别4组㊁5组别钢管填充㊁盖面的焊接3AW SA5．28E R100S-G,E R120S-G F e-1类别5组别钢管填充㊁盖面的焊接类别组别标准焊接材料焊剂备注Ⅳ1AW SA 5．29E 71T 8-ˑˑF e -1类别1组㊁2组㊁3组㊁4组别钢管填充㊁盖面的焊接2AW SA 5．29E 81T 8-ˑˑF e -1类别4组㊁5组别钢管填充㊁盖面的焊接3AW SA 5．29E 91T 1-G M ,E 101T 1-G MF e -1类别4组㊁5组别钢管填充㊁盖面的焊接Ⅴ1AW SA 5．17E L 8E L 8KE L 12E M 5KE M 12K E M 13K E M 15KP 6X Z F 6X 0F 6X 2F 7X ZF 7X 0F 7X 2二接一填充㊁盖面的焊接Ⅵ1Y B /T 5092E 308-ˑˑ,E 308L -ˑˑE 347-ˑˑE 316-ˑˑ,E 316L -ˑˑE 317-ˑˑ,E 317L -ˑˑE 318-ˑˑ,E 318L -ˑˑ奥氏体不锈钢填充㊁盖面的焊接2Y B /T 5091H 0C r 21N i 10H 08C r 19N i 10T iH 06C r 19N i 12M o 2H 03C r 19N i 12M o 2H 08C r 19N i 14M o 3H 03C r 21N i 10H 03C r 19N i 12M o 2H 03C r 19N i 14M o 3奥氏体不锈钢填充㊁盖面的焊接㊀㊀注1:其他型号的填充金属也可以使用,但应进行单独的焊接工艺评定㊂㊀㊀注2:Ⅰ类的填充金属只用于根焊和热焊的焊接㊂4．2．9㊀对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于焊件厚度的有效范围应符合表3或表4的规定㊂㊀表3㊀对接焊缝试件厚度与焊件厚度规定(试件进行拉伸试验和横向弯曲试验)单位为毫米评定试件母材厚度适用于焊件母材厚度的有效范围适用于焊件焊缝金属的有效范围最小值最大值最小值最大值T a <1．5T a 2T a 不限2t b1．5ɤT a ɤ101．52T a 不限2t b 10<T a <2052T a不限2tb 7评定试件母材厚度适用于焊件母材厚度的有效范围适用于焊件焊缝金属的有效范围最小值最大值最小值最大值20ɤT a<3852T a不限2t b(t<20) 20ɤT a<3852T a不限2T a(tȡ20) 38ɤT aɤ1505200c不限2t b(t<20) 38ɤT aɤ1505200c不限200c(tȡ20)㊀㊀a T指对接焊缝评定试件的母材厚度㊂b t指同一种焊接方法(或焊接工艺)在对接焊缝评定试件上所熔敷的焊缝金属厚度㊂c限于焊条电弧焊㊁钨极气体保护焊㊁熔化极气体保护焊㊁埋弧焊的方法,其他焊接方法按表5㊂表4㊀对接焊缝试件厚度与焊件厚度规定(试件进行拉伸试验和纵向弯曲试验)单位为毫米评定试件母材厚度适用于焊件母材厚度的有效范围适用于焊件焊缝金属的有效范围最小值最大值最小值最大值T a<1．5T a2T a不限2t b1．5ɤT aɤ101．52T a不限2t bT a>1052T a不限2t b㊀㊀a T指对接焊缝评定试件的母材厚度㊂b t指同一种焊接方法(或焊接工艺)在对接焊缝评定试件上所熔敷的焊缝金属厚度㊂4．2．10㊀当厚度大的母材焊件符合表5所列的情况时,评定合格的焊接工艺适用于焊件母材厚度的有效范围最大值按表5规定㊂4．2．11㊀当试件符合表6所列的焊接条件时,评定合格的焊接工艺适用于焊件的最大厚度按表6的规定,最小厚度仍按表3和表4的规定执行㊂表5㊀焊件在所列条件时试件母材厚度与焊件母材厚度规定单位为毫米序号焊件条件试件母材厚度T a适用于焊件母材厚度的有效范围最小值最大值1焊条电弧焊㊁埋弧焊㊁钨极气体保护焊㊁熔化极气体保护焊和等离子弧焊用于打底焊,当单独评定时2部分焊透的对接焊缝焊件3返修焊㊁补焊4不等壁厚对接焊缝焊件,用等壁厚的对接焊缝试件来评定ȡ13ȡ38ȡ38ȡ6(F e-8类的母材,不规定冲击试验)ȡ38(除F e-8类的母材外)按表3和表4中的相关规定执行按继续填充焊缝的其他焊接方法的焊接工艺评定结果确定不限不限厚边母材厚度不限薄边母材厚度按表3和表4厚边母材厚度不限薄边母材厚度按表3和表4㊀㊀a T指评定试件母材厚度㊂84．2．12㊀对接焊缝试件评定合格的焊接工艺用于角焊缝时,角焊缝母材厚度的有效范围不限,角焊缝试件评定合格的焊接工艺用于非受压角焊缝时,焊件厚度的有效范围不限㊂表6㊀特殊焊接条件下试件厚度与焊件厚度规定单位为毫米序号试件的焊接条件适用于焊件的最大厚度母材焊缝金属1试件为单道焊或多道焊时,若其中任一焊道的厚度大于13mm1．1T a 2短路过渡的熔化极气体保护焊,当试件厚度小于13mm1．1T a 按表3和表4中相关规定执行3短路过渡的熔化极气体保护焊,当试件焊缝金属厚度小于13mm 按表3和表4中相关规定执行1．1t b㊀㊀a T指评定试件母材厚度㊂b t指同一种焊接方法(或焊接工艺)在试件上所熔敷的焊缝金属厚度㊂4．2．13㊀当存在下列变更时,应重新进行评定:a)焊接方法或焊接工艺变更㊂b)焊接位置的变更(如由旋转焊变为固定焊,或反之;5G管位置变为2G,或反之;5G或2G管位置变为6G等)应重新进行评定㊂6G管位置变为5G或2G,或每种位置角度变化不超过25ʎ可不重新评定㊂c)焊接接头设计的重大变更(如V型坡口改为U型坡口,同一型式坡口的角度变小)㊂坡口角度变大或钝边的变更不需要重新评定㊂d)焊接极性的变更,如直流焊时焊条(焊丝)接正变更为接负,或反之;将直流变更为交流,或反之㊂e)一种保护气体换成另一种保护气体,或一种混合气体换成另一种混合气体,或惰性气体比例的变更,或保护气体流量范围增加或减小超过25%㊂f)预热温度和道间温度低于评定合格时相应温度的25ħ以上㊂g)焊接材料组别号的变更,根焊用焊条(焊丝)直径变大或标准号的变更㊂焊接材料的分类分组见表2㊂h)焊接速度范围的变更㊂i)从下向焊改为上向焊,或反之㊂j)增加或取消焊后热处理,改变焊接工艺规程中焊后热处理的范围或温度㊂k)当焊接电源的外特性㊁熔滴过渡形式发生变化时㊂4．3㊀试件检验4．3．1㊀试件在焊后或热处理后,应冷却到室温以后进行检验和试验㊂4．3．2㊀对接焊缝的检验项目宜为外观检查㊁射线检测㊁刻槽锤断试验㊁拉伸试验㊁弯曲试验㊁冲击试验㊁宏观金相试验和硬度试验㊂4．3．3㊀角焊缝的检验项目宜为外观检查㊁渗透检测或磁粉检测㊁弯曲试验㊁刻槽锤断试验㊁宏观金相试验和硬度试验㊂4．3．4㊀当设计文件对焊接接头提出其他检验项目时,应增加相应项目的检验㊂4．3．5㊀试件外观检查应符合7．1的要求㊂4．3．6㊀无损检测应按Q/S Y G J X133的要求进行㊂对接焊缝应符合Q/S Y G J X136中站场工程对接接头质量分级射线Ⅱ级的要求,角焊缝应达到渗透检测或磁粉检测合格要求㊂94．3．7㊀对接焊缝的性能试验要求如下:a)拉伸试验的试样母材为同种材料时,每个试样的抗拉强度不应低于母材抗拉强度标准值的下限㊂试样母材为异种材料时,每个试样的抗拉强度不应低于异种材料中抗拉强度较低材料的标准值下限㊂b)刻槽锤断试验每个试样的断裂面应完全焊透和熔合,气孔最大尺寸不应大于1．6mm㊂所有气孔的累计面积不应大于断裂面积的2%㊂夹渣深度应小于0．8mm,长度不应大于管道公称壁厚的1/2,且小于3mm㊂相邻夹渣之间的距离不应小于13mm无缺陷金属㊂c)弯曲试验每个试样拉伸面的任意方向上不应有长度大于3mm的裂纹,试样棱角处出现的开裂可不计,夹渣或其他内部缺陷造成的棱角上裂纹长度应计入㊂d)冲击试验的试验温度和合格指标应符合材料标准或设计文件的要求㊂e)宏观金相检验面不允许有裂纹和未熔合,并应满足本条b)的要求㊂f)硬度试验的合格指标应符合相应的材料标准或设计文件的要求㊂4．3．8㊀角焊缝的性能试验要求应符合下列条件:a)角焊缝外观应整齐均匀㊂b)每个刻槽锤断试样的断裂面应完全焊透和熔合,并应满足4．3．7b)的要求㊂c)角焊缝宏观金相试样的焊缝根部应完全焊透,焊缝金属和热影响区不应有裂纹㊁未熔合,并应满足4．3．7b)的要求㊂两焊角之差不大于3mm㊂d)硬度试验的合格指标应符合材料标准或设计文件的要求㊂4．3．9㊀单个试样不合格时,应在原取样处加倍制取试样进行再次试验㊂如果再次试验的全部试样结果均满足要求,拟定的焊接工艺合格㊂存在不合格试样,拟定的焊接工艺不合格㊂4．4㊀试样制备与试验4．4．1㊀对接焊缝取样种类和数量宜符合表7的规定,取样顺序和位置应符合图2和图3的规定㊂表7㊀对接焊缝取样种类和取样数量试件母材厚度T mm 拉伸试验个刻槽锤断个弯曲试验c个冲击试验e,f个宏观检验个硬度试验个拉伸a刻槽锤断b面弯背弯侧弯焊缝区热影响区金相HV10T<1．52b22 g g 1．5ɤTɤ102b22d33g g10<T<202b22d33g gTȡ202b 433g g ㊀㊀a一根管接头全截面试件可以代替两个带肩板形拉伸试样㊂㊀㊀b板状试样取2个刻槽锤断试样,管径ɤ323．9mm的管状试样取2个刻槽锤断试样,管外径>323．9mm的管状试样取4个刻槽锤断试样㊂㊀㊀c当试件焊缝两侧的母材之间,或焊缝金属与母材之间的弯曲性能有显著差别时,可用1件纵向面弯代替2件横向面弯,1件纵向背弯代替2件横向背弯试验㊂㊀㊀d当试件厚度不小于10mm时,可以用4个横向侧弯试样代替2个面弯和2个背弯试样㊂组合评定时,应进行侧弯曲试验㊂㊀㊀e当焊缝两侧母材的代号不同时,每侧热影响区都应取3个冲击试样㊂㊀㊀f当无法制备5mmˑ10mmˑ55mm小尺寸冲击试样时,免做冲击试验㊂㊀㊀g板状试样取1个宏观金相试样和1个硬度试样,管状试样取3个宏观金相试样和3个硬度试样㊂01㊀注:试件舍去宽度为20mm㊂图2㊀板状试件取样位置4．4．2㊀对接焊缝拉伸试样应采用机械加工去除焊缝余高,试样制备和试验应符合下列规定:a)厚度小于或等于30mm的试件,应采用全厚度试样㊂b)厚度大于30mm的试件,根据试验机条件可采用全厚度试样,也可将全厚度试件用机械切割成厚度相同且数量最少的分试样,全部分试样合格,可代替一个全厚度合格试样㊂c)板状试件及外径大于76mm的管状试件,应采用带肩板形拉伸试样,形式和尺寸如图4所示㊂d)外径小于或等于76mm的管状试件,应采用管接头带肩拉伸试样,形式和尺寸如图5所示㊂e)拉伸试样应在拉伸载荷下拉断㊂使用的拉伸机应能测量出拉伸试验时的最大载荷㊂4．4．3㊀对接焊缝刻槽锤断试样的制备和试验应符合下列规定:a)刻槽锤断试样约230mm长㊁25mm宽,如图6所示㊂制样应用机械切割或火焰切割的方法进行㊂用钢锯在试样两侧焊缝端面的中心(以焊缝为准)锯槽㊂b)试样可在拉力机上拉断,或两端支撑用锤子打击中部锤断㊂断裂的暴露宽度最少应为19mm宽㊂4．4．4㊀对接焊缝弯曲试样的制备和试验应符合下列规定:a)当试件采用两种或两种以上焊接方法时,弯曲试样的受拉面应包括每一种焊接方法(焊接工艺)的焊缝金属㊂b)应采用机械方法去除焊缝余高,面弯和背弯试样拉伸面应保留至少一侧母材的原始表面,加工刀痕应轻微并与试样纵轴平行㊂c)面弯和背弯试样应符合图7和表8的规定㊂当试件厚度大于10mm时,应从试样的受压面去除多余的厚度㊂d)侧弯试样应符合图8的规定㊂当试样厚度小于38mm时,应采用全厚度侧弯试样,试样宽度等于试件厚度;当试样厚度大于或等于38mm时,可沿试件厚度方向切成宽度为20mm~11㊀㊀说明:㊀㊀1 拉伸试样㊁宏观金相试样㊁刻槽锤断试样;㊀㊀2 面弯试样;㊀㊀3 背弯试样;㊀㊀4 宏观金相试样;㊀㊀5 冲击试样;㊀㊀6 侧弯试样㊂a)管径ɤ323．9mm㊀㊀说明:㊀㊀1 拉伸式样㊁宏观金相试样;㊀㊀2 面弯试样㊁刻槽锤断试样;㊀㊀3 背弯试样㊁刻槽锤断试样;㊀㊀4 宏观金相试样;㊀㊀5 冲击试样;㊀㊀6 侧弯试样㊁刻槽锤断试样㊂b)管径>323．9mm图3㊀管材对接焊缝试件上试样位置图38mm等宽的多个试样代替一个全厚度试样㊂e)弯曲试验应按G B/T2653的规定执行,弯曲试验所用弯轴直径应符合表9的规定,不同壁厚和异种母材焊接接头应采用其中直径较大的弯轴㊂弯曲试验的弯曲角度为180ʎ,弯曲角度21㊀㊀说明:T试件厚度;t试样厚度;W 试样拉伸平面宽度,大于或等于25mm ;HK焊缝最宽处的宽度;h夹持部分长度,根据试验机夹具需要;L试样长度;R圆角半径㊂图4㊀板状及外径大于76m m 管状试件拉伸试样图5㊀外径小于或等于76m m 的管状试件拉伸试样表8㊀弯曲试样尺寸单位为毫米试件厚度T试样厚度tT <10t =T T ȡ10t =10表9㊀弯轴直径单位为毫米焊缝两侧的母材类别试样厚度S弯轴直径D支座间距断后伸长率A 标准规定值下限大于或等于20%的母材104063<104S6S +3断后伸长率A 标准规定值下限小于20%的母材S (200-A )/2AD +(2S +3)㊀㊀㊀㊀应以试样承受载荷时测量为准㊂试样上的焊缝中心应对准弯曲轴线,焊缝和热影响区应全部在试样受弯范围内㊂4．4．5㊀对接焊缝冲击试样的制备和试验应符合下列规定:a)当试件采用两种或两种以上焊接方法时,每一种焊接方法(或焊接工艺)的焊缝金属和热影响区均应取3个冲击试样㊂两侧母材不同的焊接接头,每侧热影响区均应取3个冲击试样㊂31。
油气管道焊接技术教学讲义
焊接后处理
清理焊缝表面，检查焊缝 质量，做好焊缝的防腐处 理。
焊接质量检测与控制
外观检测
观察焊缝表面是否平整、 光滑，有无气孔、夹渣等 缺陷。
强度检测
对焊缝进行拉伸、弯曲等 试验，检测焊缝的力学性 能。
无损检测
利用射线、超声波等技术 检测焊缝内部缺陷，确保 焊缝质量。
焊接缺陷的识别与处理
气孔
识别焊缝中的气孔，分析气孔产 生的原因，调整焊接参数，避免
案例三：某海洋油气管道焊接实践
总结词
海洋环境下的管道焊接挑战
详细描述
该案例介绍了在海洋环境下进行油气管道焊接的实践经验。由于海洋环境的特殊性，焊 接过程中需要克服诸多困难，如海风、海浪、盐雾等对焊接设备和焊工操作的影响。通 过采用特殊的焊接工艺和设备，成功完成了海洋油气管道的焊接，并确保了工程质量。
焊接残渣的回收与利用
对焊接残渣进行分类、回收和再利用，减少对资源的浪费，同时降 低对环境的负担。
废弃焊接材料的处理
合理分类和处理废弃的焊接材料，避免对环境造成二次污染。
焊接作业的环保要求与标准
符合国家和地方环保法规
油气管道焊接作业应遵守国家和地方 的相关环保法规，确保作业的合法性。
减少有害气体排放
3
焊接工艺的实施
按照焊接工艺规程进行施焊，确保焊接质量符合 要求，并及时处理焊接缺陷，保证管道安全运行。
03
油气管道焊接技术实践
焊接操作技巧与注意事项
01
02
03
焊接前准备
确保管道清洁，检查焊机、 焊条等设备完好，了解焊 接工艺要求。
焊接操作
掌握合适的焊接电流、电 压和焊接速度，保持稳定 的焊接姿势和操作手法。
油气输送管道焊接技术问题与探讨
。
仍为 １ Ｉ ２系统电压及 电流波形如图 ： 由图可 以看 出 ， 短路故 障出现后 ， 励磁增加 不够大时 ， 系统还是 回不到稳定状态 。 （） ２ 秒时 ， 输入 功率 由 ０ ７ ５ ４在 ０ 将 ． ８ 增到 ０ ｎ ，当出现短路故 障时 ， 励磁 增大 ２ 以上 ５ 将 倍 （ ３．秒输入 ２ ） 在 ０ ３ ５ ，在 ５ 秒时将输入 功率 由 ０ ０ 增大至 ０ 。系统电压 、 Ｌ ５ ． ８ 电流波形 如下 图 ：
中国新技术新产品
一 ２１ １ —
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－兰 ！ Ｃ ｉ ａＮｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｈｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒ ｄ ｃ的原 因及 防护措 施 ０
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中 图 分 类 号 ： Ｇ４ Ｔ ０ 文献标 识 码 ： Ａ
术， 和俄罗斯 光对焊技 术。美 国 Ｃ Ｃ公 司研 制 适应 性强等特点 。同时由于焊条工 艺性能 的不 Ｒ 我国油气输送 管道建设经过几十年 的发 展 的 Ｃ Ｃ多头气体 保护管道 自动焊接 系统 ， 接 断改进 ， 熔敷效率仍 能满足当今管道建设 的 Ｒ 焊 其 已逐 步过渡到现在机械化 的时代 。以 “ 西气东 方法为 实心焊丝熔化极气 保护焊和药芯焊丝熔 需要 ， 在很 多场合下是 自 动焊方法所 不能代替 输 ” 为标 志 ， 明我国油气管道 建设 已进入 化极气 保护焊 。法 国等 国也都研究应用 了类 似 的。九 十年代应用 自 工程 说 保护药 芯焊丝 半 自动焊工 蓬勃发 展的新时期 。近年来 ，由于国民经济发 的管道 内外 自动焊技术 ，该项技 术已成为 当今 艺 ， 方法 的特点是熔 敷效 率高 ， 工易掌 握 ， 该 焊 展 ， 国对石 油和天然气 的需求 急剧 增加 ， 国 世界大 口 管道 自动焊技术 的主流。前苏联研 对施工 环境 的适应能力强 ，如今 随着 油气输送 我 全 径 输送油气 主干线和地 区网络分输 线的总长度将 制的管道闪光对焊机 ， 焊接方法为 电阻焊 。 这种 管道建设用 钢管强度提高 ，在油气输送 管道焊 达到 ｌ万公里 ， 统焊接方法 和焊接工 作量 工艺机组庞 大 ， 电量高 ， Ｏ 而传 耗 焊接效率 高。受经济 接施工过程 中逐渐开始应用熔化极 气体 保护 自 的加大 ， 直接影响了管道建设的速度和质量 。 油 和技术条件 的制约该项焊接技 术已经不再被采 动焊工艺 。该 方法 的特点是焊接过程受 人为因 气管道焊接工 艺从 手工上 向焊 ，到 手工 下向焊 用。 素影响小 ， 焊接效率 高 ， 于恶劣的气候条件 下 对 到 目前普遍采 用的手工半 自 动焊 ， 经过 了相 当 我 国油气输送管道环焊缝焊 接技术在七十 的油气输送管 道建设具有很大 的潜力 ，现在正 长的发展过程 。随着 中俄等过境管线 的规划实 年代采用传统 焊接方法 ，上 向焊 的低氢 型焊条 在逐步推广使用。 施与 国外公 司的竞 争等 ，都对我们传统 的管道 电弧焊工艺 ， 该方法 的特点是管 口组对 间隙较 ３ 气输送钢管焊接问题分析与展望 ． 油 施 工技术提出 了挑战 。 因此 ， 陕提高我们的管 大。 尽． 焊接过程 中采用断弧操作法完成 ， 焊接效率 随着油气输送 管道钢级 的提高 ，在油气输 道焊接 技术水 平就是摆 在我们 面前 的新课 题 。 低 ， 接质量较差 。 焊 八十年代推广采用纤维素型 送管道焊接过程 中面临着一些新 的问题 ，首先 本 文对 此进行了初步的分析与探讨 。 焊 条和低氢型焊条下 向焊 。该方法 的特 ． 点是管 是 油气输送管道钢 的屈 强 比增加 。随着油气输 ２国内外油气管道 焊接技术发展 口组对 间隙小 ， 接过程 中采 用大 电流 、 层 、 送管道钢强度 的提 高 ， 强比增 加 ， 焊 多 屈 高屈强 比表 国际上油 气输送 管道 焊接施工 以 自 焊接 动 焊层厚度薄 ， 焊接效 明钢的应变硬化能力降低 ， 使管线抗侧 向弯曲 为主 ， 电弧焊 为辅 。 焊条 代表 性的油气输送管道 率 高 ， 且通过对前 面焊 层的热处理可提 高环 能力降低 ，因而管线在土质不稳定 区的不安全 并 自动焊 设 备及 工 艺为 美 国的 Ｃ Ｃ Ｅ Ａ Ｓ Ｒ — Ｖ Ｎ 技 焊接头 的力学性 能。 焊条电弧焊具有灵活简便 、 性增 大。这对现场油气输送管道环 焊接头 的焊
石油天然气金属管道焊接工艺评定
石油天然气金属管道焊接工艺评定
石油天然气金属管道焊接技术是石油天然气金属管道工程中重要的环节，决定预应力
管系管道行进和使用可靠性。
现今生产能力日益增强，当焊接技术与工艺水平不能相称时，会造成管道经常的封堵、管道爆裂等等各种问题，极大的影响生产安全和货物安全。
因此，企业在施工管道焊接过程总必须对焊接技术及工艺进行严格的评估，确保管道工程顺利完工。
石油天然气金属管道焊接工艺评定，是根据事先立议的管道工艺条件，以确保管道质
量和安全性能，根据质量管理体系规定，将管道焊接工艺经过严格审核和检验，使之符合
国家标准和施工规范，并能安全、可靠地实施施工。
对于焊接工艺的评定，主要包括以下几个方面：
1、焊接技术水平评定：包括焊工的技术水平、焊材的选用、焊前的预处理、焊接均
匀度评定等，这些都要经过严格的评定确定，使之符合国家和行业标准，确保管道得到质
量和安全保证。
2、风险控制评定：应严格按照事先编制的安全工艺规程来评定，以保证焊接安全，
避免可能发生的火灾和爆炸，保障工程的安全完工。
3、焊接检验鉴定：根据工艺施工过程，采用初检、定期检查、完整检查等办法，检
查焊口的质量、残余应力、尺寸公差等，以确保焊接质量，保证管道可靠性。
大直径X80油气输送管道焊接技术
０ 前 言
目前 ，世界 石 油 管道 的建 设 正朝 着 长 距 离 、 大 直径 、高 输送压 力 方 向发 展 。管道 质 量对 管 道 长 期安 全运 行和使 用 寿命 至关 重要 ，而焊接 技 术 是 长输 管道建 设 中 的关键技 术 我 国 长输 管道 主 要 使 用 的 Ｘ ０管 线 钢 正 逐 渐 被 更 高 级 别 的 Ｘ８ ７ ０
ＨＵ Ｊａ ｃ ｕ ｉｎ ｈ ｎ ，ＣＨＥＮ Ｌ ｎ Ｉ ｉｇｈ ｕ ｏ ｇ ，Ｌ Ａ０ Ｊｎ ｚ ｏ
（． ｏ２Ｓ ｂｉｉ ｙＣ ｎｔ ｃｉ ｏ ｐ ｎ ｈｎ ｅ ｏ ｕ ｉ ｌ ｅＢ ｒａ ， ｕｈｕ２ １０ ， ｉｎｓ ，Ｃ ｉａ １Ｎ ． ｕｓ ａ ｏ ｓ ｕｔ ｎＣ ｍ ａｙｏ Ｃ ｉａＰ ｔ ｌ ｍ Ｐｐ ｉ ｕｅｕ Ｘ ｚｏ ２ ０ ８ Ｊ ｇｕ ｈｎ ； ｄｒ ｒ ｏ ｆ ｒｅ ｅｎ ａ ２ Ｎ ． Ｓ ｂｉｉｙＣ ｎｔ ｃ ｏ ｏ ｐ ｎ ｈｎ ｅ ｏ ｕ ｉｅ ｎ ｕｅｕ Ｒ ｎ ｉ ０ ２５ ， ｅｅ，Ｃ ｉａ ． ｏ ｕ ｓ ａ ｏｓ ｕ ｔ ｎＣ ｍ ａｙｏ Ｃ ｉａＰ ｔ ｌ ｍ Ｐ ｌ ｅＢ ｒａ ， ｅｑｕ ６ ５ ２ Ｈ ｂｉ ｈｎ ） ５ ｄｒ ｒ ｉ ｆ ｒｅ ｐ ｉ
胡 建 春 等 ：大直 径 Ｘ ０油气 输 送 管 道 焊 接 技 术 ８
大直 径 Ｘ ０油 气 输 送 管 道 焊 接 技 术 ８
胡建 春 ， 陈 龙 ，廖 井 洲
（． １中国石 油天然 气 管道第 二 工程公 司 ， 江苏 徐 州 ２ １０ ； ２ ０ ８
２中 国石 油 天然气 管道 第 五工程 公 司 ， 北 任丘 ０ ２ ５ ） ． 河 ６ ５ ２
摘 要 ：在分析 Ｘ ０高强度管线铜化 学成分 、力学性能的基础 上 ，结合选定的焊接材料 、焊接方法 ８ 和 工艺参数 ，对该 管线钢 焊接接 头的拉 伸性能、硬度 、冲击韧性等进行 了研 究。结果表 明，Ｘ ０高 ８
油气管道焊接标准
油气管道焊接标准一、焊接设备与工具1. 焊接设备：包括电弧焊机、气体保护焊机、激光焊机等，应具备稳定、可靠的性能，符合焊接工艺要求。
2. 焊接工具：包括焊条、焊丝、焊炬、钨极等，应符合焊接材料要求，具备足够的精度和可靠性。
二、焊接材料与准备1. 焊接材料：包括焊条、焊丝、焊剂、保护气体等，应符合设计文件和相关标准要求。
2. 焊接准备：焊接前应对焊缝进行清理，去除油污、铁锈、氧化皮等杂质，确保焊缝表面干净整洁。
三、焊接工艺与操作1. 焊接工艺：应根据设计文件和相关标准要求，选择合适的焊接工艺，如手工电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
2. 焊接操作：焊接时应严格遵守焊接工艺规程，控制焊接参数，确保焊接质量。
同时，应避免出现夹渣、气孔、裂纹等焊接缺陷。
四、焊缝检验与试验1. 外观检验：焊缝外观应平整、光滑，无夹渣、气孔、裂纹等焊接缺陷。
2. 无损检测：采用射线探伤、超声波探伤等方法对焊缝进行无损检测，确保焊缝质量符合要求。
3. 强度试验：对管道焊缝进行强度试验，以检验其是否能够满足设计压力要求。
五、焊接质量控制1. 质量管理体系：建立完善的焊接质量管理体系，明确各岗位人员职责，确保焊接质量可控。
2. 质量记录：对焊接过程中的各项数据进行记录，包括焊接电流、电压、速度等参数，以及焊缝编号、位置等信息。
六、焊接安全与防护1. 安全操作规程：制定完善的焊接安全操作规程，规范作业流程，防止因操作不当导致的安全事故。
2. 劳动防护用品：为员工配备合适的劳动防护用品，如面罩、手套、脚手架等，以保障员工身体健康和安全。
3. 环境保护：合理安排作业时间，减少噪音、烟尘等污染对周边环境的影响。
同时，加强对废弃物的分类管理，遵循相关环保法规。
七、焊接修复与返工1. 修复方案：针对出现的焊接缺陷或质量问题，应制定相应的修复方案，包括修复工艺、材料选择等。
2. 返工处理：对于无法修复的焊缝，应进行返工处理，重新进行焊接作业。
返工过程中应严格控制返工质量，确保返工后的焊缝质量达到要求。
浅谈油气长输管道焊接技术现状与发展趋势
随着油气需求量的激增，长输管道正在大力建设。
近些年来，为提高管道的经济性，长输管道朝着大口径、高压力的方向发展，这也加大了油气管道施工上的难度。
而长输管道施工中的一大重点即为焊接施工，为顺应发展的需求，焊接施工技术也在不断更新强化。
一、油气管道焊接技术现状目前，世界上已经发展出了许多焊接工艺。
在众多技术中，我国最常用的是下向焊、手工半自动下向焊、全自动焊。
随着技术的进步，自动焊接技术发展卓越，或将逐步代替手工焊，成为管道焊接中的最主要工技术。
下面，将简要介绍近些年来的较为新型的自动焊接技术。
1.新型自动焊接技术（1）多焊枪自动焊技术多焊枪自动焊接技术提高了焊接效率，良好地运用于海底管道铺设船上。
1993年，美国开发了JAWSI焊接系统，其中有6台焊枪，该系统不仅增设了单枪的激光跟踪器，实现了对焊接实时跟踪和监测，而且还实现了运动系统以及焊接电源的控制，完成了管理操作和协同控制。
近年来，法国Serimax公司开发了采用4台焊接小车同时工作的8焊枪焊接系统。
它很大程度上提高了焊接的效率，若是结合着焊缝跟踪系统，还可以稳定地控制焊接质量。
（2）Tandem 双丝焊接技术Tandem双丝焊接技术的原理是前后两条焊丝串列在同一焊枪内，它们会同时进入熔池，其熔敷效率远远高于单丝高速熔焊和普通单丝焊。
Tandem双丝焊接技术在一个焊枪中有两个独立脉冲电弧的独特设计，按照一定的顺序改变电弧，使之电弧都能够达到最大功率，避免了电流限制。
并借助Fronius公司的模数转换设备，将焊接系统的信号转换成数字信号，从而稳定控制焊接质量。
（3）搅拌摩擦焊接技术FSW搅拌摩擦焊技术原理是搅拌针、轴肩、工件三者摩擦产热，使工件达到高塑性温度。
该技术能较稳地控制管道焊接厚度，并且解决了轴肩长度对焊接技术的限制。
它能有效地消除焊接中常见的气孔、裂纹等缺陷，且力学性能好。
其焊接接头混合区没有分层现象、接头强度高、组织均匀。
并且，即便是不同厚度的材料它也可以实现连续焊接。
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（5） 焊接工艺因素分为重要因素、补加重要因素和次要因素。
（参见GB50236—98《现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范》）
重要因素应为影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊接工艺
会促使接头的机械性能产生明显的变化。
2、工艺评定一般规定
（1）焊接工艺评定应采用对接接头或角接接头。对接焊缝试 件评定合格的焊接工艺亦可用于角焊缝。
（2）评定试件应采用管状试件或板状试件，板状试件评定合 格的焊接工艺可用于管状焊件，管状试件评定合格的焊接工艺亦 可用于板状焊件。
（3）当改变焊接方法时，应重新进行焊接工艺评定。 （4）当同一个焊接接头采用多种焊接方法时，可按每种焊接
（9）若返修工艺不同于原始焊道的焊接工艺，或返修是在原来的 返修位置进行时，或当裂纹长度小于焊缝长度的8%时，必须使用评 定合格的返修焊接工艺规程。
（10）评定合格的焊接工艺可用于不等厚对接焊件，但焊件两侧母 材的厚度都应在评定厚度的认可范围内。评定合格的焊接工艺用于角 焊缝时，角焊缝母材厚度可不限。
一 、焊接工艺评定（必监点）
1、概述 焊接工艺包括的内容相当广泛，任何一个主要工艺规范参数的 改变都会对接头的性能产生较大的影响，因此在施工生产过程中 每项焊接工艺应作相应的评定。
焊接工艺评定的主要内容是按准备采用的焊接工艺在接近实际 生产的条件下焊制模拟产品接头的试板，并从焊成的试板中按产 品的技术条件制取拉伸、弯曲和冲击试样。对于新工艺，新焊接 方法，新钢材和新型焊接材料必须首先进行相应的焊接性试验和 工艺试验。焊接工艺评定试验只是对新工艺和新材料的最后验证。 对于已经评定合格并在生产中应用的成熟工艺，如因某种原因需 改变一种或一种以上主要焊接工艺参数，则需重做焊接工艺评定 试验。因此，可通过焊接工艺评定这一环节严格控制产品的焊接 质量，它是焊接工艺准备中不可缺少的程序。
钎焊
利用某些熔点低于被连接构件材料熔点的熔化金属（钎料）作连 接的媒介物在连接界面上的流散浸润作用，然后冷却结晶形成结合面 的方法
熔化焊焊接接头： 母材、熔合线、热影响区、影响区：加热—降温热循环形成粗晶区，强度、硬度高于母材， 韧性、塑性低于母材。
焊缝金属：由焊接材料与部分母材经过熔化冷凝形成的铸造组织， 力学性能与焊接方法及工艺参数有关。
手工电弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝 电弧焊、埋弧焊、激光焊……
手工电弧焊
钨极气体保护焊
熔化极气体保护焊
药芯焊丝电弧焊
埋弧焊
激光焊
压力焊
利用摩擦、扩散和加 压等物理作用克服两个连 接表面的不平度，除去 （挤走）氧化膜及其他污 染物，使两个连接表面上 的原子相互接近到晶格距 离，从而在固态条件下实 现的连接称为固相焊接， 也叫压力焊接。
20g两种钢同属于一类，如果已完成Q235钢的焊接工艺评定，则就不
必再作20g钢的焊接工艺评定试验。
同时，在某些焊接工艺参数的改变并不影响接头的机械性能的情
况下，不是所有的焊接工艺参数的变动都需重作工艺评定试验。例如
坡口形状和尺寸，接头根部间隙，焊接位置和操作技术以及焊件在焊
后需作水淬或正火处理时焊接电流，电压或焊接热输入量的改变都不
焊接工艺评定首先是按照钢种来进行的，原则上每一个钢种的接
头均需焊接工艺评定试验。但为了避免不必要的重复工作，将各种钢
材按其强度等级和焊接性归并成类。在所采用的焊接方法，焊接材料
和焊接工艺主要参数应基本相同下，属于同一类的各种钢材，只要厚
度在规定的范围内，则已评定合格的工艺可相互通用。例如Q235和
油气管道焊接
焊接概论
焊接方法 焊接材料 焊接工艺评定 焊前预热及焊后热处理 焊缝质量检验
焊接 是指通过适当的物理化学过程使两个分离的固态物体产生原子
（分子）间结合力而连接成一体的连接方法。
焊接方法分类： 熔化焊 压力焊 钎焊
熔化焊
使被连接的构件表面局部加热熔化成液体，然后冷却结晶成一 体的方法
因素；
补加重要因素应为影响焊接接头冲击性能的焊接工艺因素；
次要因素应为对要求测定的力学性能无明显影响的焊接工艺
因素。
当变更任何一个重要因素时均应重新进行焊接工艺评定；当
设计对冲击性能有要求时，增加及变更任何一个补加重要因素，
应按增加或变更的补加重要因素焊制冲击性能试件进行试验；当
变更次要因素时，可不重新进行焊接工艺评定，但应重新编制焊
接工艺规程或焊接作业指导书。
（6）母材应根据其化学成分、力学性能和焊接性能进行分类分组 凡属首次焊接的材料应进行焊接工艺评定，且应使用与工程实际相同 的材料。 一种母材评定合格的焊接工艺可用于同组别号的其它母材。异种 钢焊接工艺评定由于各标准中分类方法不同，评定合格的焊接工艺其 母材认可范围须符合所选用焊接工艺评定标准的规定。
焊接接头的残余应力
对焊接质量的监督检查
1、焊工资格
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB 50236-98 焊工必须按GB 50236-98第5章的规定进行考试，合格后方可上岗施焊。 《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH 3501-
2002 从事有毒、可燃介质管道施工的焊工应按《锅炉压力容器压力管道 焊工考试与管理规则》进行考试，取得合格证书。 《石油天然气站内工艺管道工程施工及验收规范》SY 0402-2000 参加焊接作业人员必须是按照焊接工艺规程，经过考试取得相应资 格的合格焊工，焊工按取得的相应项目施焊。 《钢质管道焊接及验收》 SY/T4103—1995 取得资格的焊工可以进行规定范围的内的焊接工作
（7）当改变焊后热处理种类时，应重新进行焊接工艺评定。
（8） 评定合格的焊接工艺其母材厚度和焊缝金属厚度的认可范围 评定合格的焊接工艺其厚度的认可范围：现场设备、管道工程可参见 GB50236—98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》；压 力容器制造可参见JB4708—2000《钢制压力容器焊接工艺评定》。