慶哈輸油管道焊接工藝的改進(jìn)

姚慶生

（大慶油田工程建設(shè)有限公司油建二公司 黑龍江大慶 163452）

慶哈輸油管道焊接工藝的改進(jìn)

姚慶生

（大慶油田工程建設(shè)有限公司油建二公司 黑龍江大慶 163452）

文針對大慶至哈爾濱輸油管道φ377×8焊接時出現(xiàn)的氣孔質(zhì)量問題進(jìn)行研究，找出解決方案，提高管道焊接質(zhì)量。

下向焊；氣孔；鵝頸

前言

慶哈輸油管線安全隱患治理工程第1標(biāo)段，線路全長為36.5km。管道材質(zhì)L360，規(guī)格φ377×8，設(shè)計壓力6.3MPa，焊接方式采用半自動下向焊接，焊道進(jìn)行100%X射線檢測，Ⅱ級合格。機(jī)組前期在進(jìn)行線路焊接時出現(xiàn)了氣孔超標(biāo)的主要缺陷，影響了管道焊接一次合格率，技術(shù)人員通過對焊接工藝的改進(jìn)，從焊接設(shè)備、方法、參數(shù)等進(jìn)行分析，找出解決問題的方案，提高了管道焊接質(zhì)量。

1 焊接缺陷的產(chǎn)生

慶哈輸油管道φ377×8屬于小口徑薄壁管，對焊接操作技術(shù)要求很高，在2013年4月4日至6日機(jī)組剛開始焊接時，對焊接完的15道焊口經(jīng)第三方X射線檢測，發(fā)現(xiàn)有7道焊口不合格，合格率為53.3%，主要缺陷為表面氣孔超標(biāo)，直接影響了焊接質(zhì)量。

2 焊接工藝分析及改進(jìn)

由于該工程管線為小口徑薄壁管，在進(jìn)行半自動下向焊接時，工藝參數(shù)不好控制，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生表面氣孔的主要原因為焊接參數(shù)過大，送絲速度不均，熔池鐵水沸騰劇烈，產(chǎn)生了氣孔。所以從焊接設(shè)備、方法和參數(shù)入手對焊接工藝進(jìn)行研究和改進(jìn)。

2.1 從設(shè)備入手

首先，從設(shè)備入手，根據(jù)現(xiàn)場情況，φ377×8管道屬于小口徑薄壁管，焊接參數(shù)要求較高。機(jī)組開始使用設(shè)備為DC400電焊機(jī)和飛馬特送絲機(jī)組組合而成，當(dāng)把電壓參數(shù)從19V減小到15V時，DC400電焊機(jī)就不容易控制，并且它和飛馬特送絲機(jī)匹配性能差，影響了焊接性能。針對這種情況選擇了熊谷半自動焊機(jī)，它具有以下優(yōu)點：

（1）空載電壓較高：易起弧，電弧燃燒穩(wěn)定，不斷弧。

（2）動特性好：由于采用增強(qiáng)漏磁結(jié)構(gòu)，焊機(jī)有陡降靜特性，即隨著施焊電流的增加，電壓迅速下降，這樣焊接電流穩(wěn)定，飛濺小。

（3）電流調(diào)節(jié)范圍廣：該焊機(jī)分七檔調(diào)節(jié)，1檔電流為40A，甚至更低；最大電流可達(dá)額定值的110%，每檔電流調(diào)節(jié)明顯，再配合次級線圈抽頭進(jìn)行電流粗調(diào)，實際可調(diào)檔為14個。

所以把電焊機(jī)更換為熊谷半自動焊機(jī)，隨之配套送絲機(jī)也進(jìn)行更換，這就有效避免了焊接參數(shù)調(diào)節(jié)和送絲不穩(wěn)的缺陷。

2.2 從方法入手

發(fā)現(xiàn)原來使用的送絲機(jī)鵝頸為90度，焊絲角度過大，特別是在6時位置仰焊時，焊接位置差、難度大，送絲容易受阻，熔池燃燒劇烈，容易產(chǎn)生氣孔，所以將送絲機(jī)鵝頸由90度改為45度，這樣就大大便于工人操作。

2.3 從焊接參數(shù)入手

從焊接參數(shù)入手，重新進(jìn)行試驗、對比。由于該管線壁薄，根據(jù)焊接作業(yè)指導(dǎo)書的焊接參數(shù)施焊，存在參數(shù)范圍大，電流、電壓參數(shù)大，容易引起氣孔的現(xiàn)象。安排焊接培訓(xùn)中心有經(jīng)驗電焊工根據(jù)現(xiàn)場實際反復(fù)試驗，將原來焊接工藝參數(shù)重新確定。

表1 焊接工藝參數(shù)表

（1）焊接電壓由原來的18～22V調(diào)整為15～18V。

（2）焊接電流由原來的150～200A，調(diào)整為140～160A。

具體內(nèi)容詳見表1，通過調(diào)整焊接工藝參數(shù)，技術(shù)人員重新編制焊接作業(yè)指導(dǎo)書，并及時向電焊工進(jìn)行技術(shù)交底。

經(jīng)過對電焊機(jī)、送絲機(jī)、焊接參數(shù)改進(jìn)，新的焊接工藝確定后，組織機(jī)組所有電焊工進(jìn)行實際操作練習(xí)，并且請焊培中心老師到現(xiàn)場進(jìn)行指導(dǎo)，有效控制了大口徑薄壁管半自動下向焊接表面氣孔缺陷。

3 結(jié)論

2013年4月13日，對按新工藝進(jìn)行焊接的20道焊口進(jìn)行了檢查，外觀全部合格，經(jīng)第三方X射線檢測，有10道口為Ⅱ級，9道口為Ⅰ級，合格率達(dá)到95%，大大提高了焊接質(zhì)量。在后期的焊接過程中，該機(jī)組焊接質(zhì)量穩(wěn)步提升，全線焊接一次合格率達(dá)到97%，為企業(yè)節(jié)約成本100多萬元，同時保證了該工程優(yōu)質(zhì)、快速的完成，受到大慶油田公司的好評，取得了可喜的社會效益。